Aplicación de técnicas de ultrasonidos a la caracterización de cerámicas ferroeléctricas

Abstract

El punto de partida de este trabajo es un estudio experimental sobre la aplicabilidad de técnicas de ultrasonidos de alta frecuencia, entre 5 y 30 MHz, a la caracterización de cerámicas ferro eléctricas. Del análisis de los eco gramas obtenidos para diversas muestras, unas perovskitas (PLT y BST) y otras con estructura Bronce-Tungsteno (SBN y PBN), así como del de las medidas de atenuación ultrasónica realizadas a varias frecuencias (5,10,15 y 30 MHz), se obtuvieron conclusiones sobre el comportamiento ante los ultrasonidos de estas cerámicas, en función de su estructura y de sus elementos constituyentes: Se diseñó y desarrollo un sistema automático de medidas ultrasónicas en temperatura, entre 8 y 400 K, con el que se obtienen las curvas de variación de los parámetros ultrasónicos. Con este sistema realizamos múltiples medidas ultrasónicas en cerámicas BST30,SBN20,SBN25 y SBN30. -Determinamos experimentalmente las tres transiciones de fase de primer orden que experimenta el compuesto cerámico BST30 (Titanato de Bario y Estroncio con un 30% de Sr), entre 120 y 320 K y calculamos sus parámetros elásticos en dicho rango de temperaturas a partir de las velocidades de modos longitudinales y transversales medidas. -Obtuvimos dos nuevos puntos en el diagrama de fases del sistema SBN (Niobatos de Estroncio y Bario), en la zona composicional en la que se suponía la existencia de una transición de fase morfo trópica. Por último se realizaron medidas ultrasónicas en Manganitas de Lantano-Calcio(LCM)y de Lantano-Estroncio (LSM), confirmándose con estas técnicas las transiciones de fase detectadas por técnicas magnéticas. Además, entre 300 y 400K se observó, para la cerámica LCM, una variación escalonada de la velocidad, asociable a la existencia de clústeres magnéticos dentro de la fase paramagnética.