Resumen de Phase evolution of Ba1-xEuxTi1-x/4O3 during the sintering process in air with high temperature in situ X-ray diffraction

Juan P. Hernández Lara, Miguel Pérez Labra, J. A. Romero-Serrano, Aurelio Hernández Ramírez, Francisco R. Barrientos Hernández, Ricardo Martínez López, Víctor E. Reyes Cruz, José A. Cobos Murcia

• español

  La evolución de fases de Ba1-xEuxTi1-x/4O3 durante el proceso de sinterizado (calentamiento-enfriamiento) en aire con x = 0,0054; 0,0384; 0,1920 y 0,2689 mol% Eu2O3 fue investigada por Difracción de Rayos X in situ a alta temperatura en el rango de temperatura entre 30 y 1200 °C. Las muestras fueron preparadas mezclando BaCO3, TiO2 y Eu2O3 empleando el método de reacción en estado sólido. Los resultados para las muestras con x ≥ 0,2689 mol% Eu2O3 mostraron la fase cubica BaTiO3 dopada con Eu3+ a 900 °C. Por debajo de 500 °C fue identificada la fase tetragonal ferroeléctrica BaTiO3 dopada con Eu3+. La fase secundaria Ba2TiO4 fué identificada en las muestras durante el calentamiento a 1100 °C con x = 0.0054, 0.0384 y 0.2689 mol% Eu2O3 y a 1200 °C para x = 0.1920 mol% Eu2O3. Las fases secundarias Eu2Ti2O7 y Eu2TiO5 fueron identificadas durante el enfriamiento en el rango de temperatura de 1200 °C a temperatura ambiente para la muestra con x = 0.1920 y 0.2689 mol% Eu2O3. Los resultados de microscopía electrónica de barrido mostraron una amplia distribución de tamaño de grano, una microestructura parcialmente homogénea y altas cantidades de porosidad intergranular, así como una uniforme incorporación y distribución de Ti, Ba y Eu en cada muestra.

• English

  The phase evolution of Ba1-xEuxTi1-x/4O3 during the sintering process (heating and cooling) in the air with x = 0.0054, 0.0384, 0.1920, and 0.2689 mol% Eu2O3 was investigated by high temperature in situ X-ray diffraction in the range of temperature between 30 and 1200 °C. The samples were prepared mixing BaCO3, TiO2 and Eu2O3 powders using the solid-state method. The results obtained for the samples with x ≥ 0.2689 mol% Eu2O3 showed the cubic phase BaTiO3 doped with Eu3+ at 900 °C. Below 500 °C the tetragonal ferroelec­tric phase BaTiO3 doped with Eu3+ was detected. The secondary phase Ba2TiO4 was identified in the samples when heated to 1100°C with x = 0.0054, 0.0384 and 0.2689 mol% Eu2O3 and at 1200 °C for x = 0.1920 mol% Eu2O3. The secondary phases Eu2Ti2O7 and Eu2TiO5 were identified during cooling in the temperature range of 1200 °C to room temperature for the sample with x = 0.1920 and 0.2689 mol% Eu2O3. The results of high-resolution scanning electron microscope (HRSEM) showed a wide grain-size distribution, a partially homo­geneous microstructure and higher amounts of inter-granular porosity as well as a uniform incorporation and distribution of Ti, Ba and Eu in each sample.