Resumen
The invention relates to a method for the controlled modification of the electrical properties of NaNbO3 oxide through the creation of cation vacancies in subnetwork A of the perovskite-type structure. The gradual introduction of vacancies into subnetwork A by means of doping with an alkaline-earth ion, e.g. Sr2+, or with a rare-earth ion, e.g. La3+, enables the stabilisation of a ferroelectric material and continuous conversion from ferroelectric to ferroelectric relaxor behaviour characteristic of lead-free perovskite-type solid solutions. The invention relates to a method for obtaining oxides which, depending on the properties thereof, can be used in electronic devices and as piezoelectric and pyroelectric materials in sensors and actuators.
Reivindicaciones
1. 1. Procedimiento para modificar de formacontrolada las propiedades eléctricas del óxido NaNbO3caracterizado por la creación progresiva de vacantescatiónicas en la subred A de la estructura tipo perovskita a travésde la sustitución parcial de los iones Na+ por ionesalcalinotérreos AT2+ y/o lantánidos Ln3+donde AT=Sr yLn=La. 2. 2. Procedimiento para modificar de formacontrolada las propiedades eléctricas del óxido NaNbO3, segúnreivindicación 1, donde se obtienen óxidos mixtos sustituidos defórmula Na1-xSrx/2NbO3 con 0 ≤ x≤ 0.4 yNa1-xLax/3 3. \Box 4. • Preparación de una mezcla conproporciones estequiométricas de SrCO3, La2O3, Nb2O5 y Na2CO3 apropiadas para obtener óxidoscon composiciones Na1-xSrx/2NbO3 con0 ≤ x ≤ 0.4 yNa1-xLax/3 5. \Box 6. • Los materiales se mezclan en unmortero de ágata o similar y se comprimen en forma de pastillacilíndrica a una presión de 10 Ton.cm- 2 7. • La pastilla resultante se sometea tratamiento térmico a 1200ºC (sistemaNa-Sr-Nb-O) o a1100ºC (sistemaNa-La-Nb-O) durante8 h al aire, y se enfría hasta temperatura ambiente, con unavelocidad de enfriamiento de 1ºC.min- 1. 8. 3. Óxidos mixtos de fórmulaNa1-xSrx/2NbO3 con 0 ≤ x ≤0.4 y Na1-xLax/3 9. \Box 10. 4. Óxidos mixtos de fórmulaNa1-xSrx/2NbO3 con 0 ≤ x ≤0.4, según reivindicación 3, caracterizados por provocar unadisminución de la temperatura de Curie desde T = 360ºC (x=0) hastaT =-25ºC (x=0.4) . 11. 5. Óxidos mixtos de fórmulaNa1-xSrx/2NbO3, segúnreivindicaciones 3 y 4, caracterizados porque contienenmenos de un 10% de vacantes catiónicas en la subred A de laperovskita mediante la sustitución de sodio por estroncio lo cualaumenta la estabilidad de la fase ferroeléctrica de NaNbO3hasta una temperatura de 525 K. 12. 6. Óxidos mixtos de fórmulaNa1-xSrx/2NbO3, segúnreivindicaciones 3 y 4, caracterizados porque contienen un10% de vacantes catiónicas en la subred A de la perovskita creadasmediante la sustitución de sodio por estroncio, haciendo estable atemperatura ambiente la fase ferroeléctrica del NaNbO3. 13. 7. Óxidos mixtos de fórmulaNa1-xSrx/2NbO3, segúnreivindicaciones 3 y 4, caracterizados porque contienenentre más de un 10 y hasta un 15% de vacantes catiónicas en lasubred A de la perovskita creadas mediante la sustitución de sodiopor estroncio, lo cual provoca la estabilización a Ta de una fasetipo ferroeléctrico-relaxor. 14. 8. Óxidos mixtos, según reivindicaciones 3 y 4, caracterizados porque contienen entre más de un 15% y hastaun 20% de vacantes catiónicas en la subred A de la perovskitamediante la sustitución de sodio por estroncio, lo cual provoca laestabilización a temperatura ambiente de una fase paraeléctrica. 15. 9. Uso de los óxidos mixtos de fórmulaNa1-xSrx/2NbO3 con 0 ≤ x ≤0.4, según, reivindicación 5, como material piezoeléctrico ensensores y actuadores. 16. 10. Uso de los óxidos mixtos de fórmulaNa1-xSrx/2NbO3 con 0 ≤ x ≤0.4, según reivindicación 6, como material piroeléctrico ensensores de radiación infrarroja a temperatura ambiente. 17. 11. Uso de los óxidos mixtos de fórmulaNa1-xSrx/2NbO3 con 0 ≤ x ≤0.4, según reivindicación 7, como actuador. 18. 12. Uso de los óxidos mixtos de fórmulaNa1-xSrx/2NbO3 con 0 ≤ x ≤0.4, según reivindicación 8, en sistemas sintonizables de altafrecuencia.
