Análisis de la microestructura de varistores de zno: interfases funcionales y su respuesta eléctrica
- Autores: Yolanda Iglesias Vega
- Directores de la Tesis: Amador C. Caballero (dir. tes.), José de Frutos Vaquerizo (tut. tes.)
- Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2009
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Coral Muro Carralero (presid.), Amador Miguel González Crespo (secret.), Marina Villegas García (voc.), Alejandro Várez Álvarez (voc.), Marco Peiteado (voc.)
- Materias:
- Texto completo no disponible (Saber más ...)
- Resumen
Los materiales cerámicos basados en ZnO-Bi2O3-Sb2O3 exhiben una respuesta no lineal intensidad-voltaje similar a la de una unión p-n del tipo diodo Zener. Esta respuesta es el origen del comportamiento varistor que permite fabricar dispositivos protectores frente a sobretensiones transitorias altamente energéticas. La microestructura funcional que conduce a este comportamiento puede resumirse como formada por granos de ZnO con comportamiento semiconductor separados por interfases de decenas de nanometros fuertemente aislantes. La consecución de esta microestructura es tremendamente compleja y lleva a formulaciones multicomponente donde al ZnO mayoritario se incorporan entre 6 y 10 diferentes óxidos dopantes. La dificultad de las interacciones químicas involucradas ha hecho que se avance en el ajuste empírico de las formulaciones dejando aún un desconocimiento notable acerca del papel preciso que juegan algunos dopantes.
Dentro de este contexto en el presente trabajo de tesis se ha abordado el estudio detallado del efecto de ciertos óxidos dopantes en la configuración de la microestructura funcional del varistor. Mediante un análisis microestructural detallado se han determinado los efectos más relevantes y posteriormente se han correlacionado con la variación de la respuesta eléctrica. El análisis de la respuesta eléctrica, a escala de laboratorio se ha realizado con el propósito de obtener información complementaria acerca de los cambios sufridos por la microestructura. En este punto se ha utilizado la espectroscopia de inmitancias con objeto de identificar patrones en el cambio de respuesta que permitan identificar cambios microestructurales en el material, sin necesidad de recurrir a complejas técnicas microscópicas o analíticas. Esto podría ser particularmente útil como posible mecanismo de análisis y control de materiales en un proceso de fabricación de varistores.
