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El presente trabajo discute las diferentes posibilidades existentes en el control de las propiedades piezoeléctricas de materiales ferroeléctricos y dispositivos piezoeléctricos. La ingeniería de las propiedades piezoeléctricas se puede llevar a cabo a diferentes niveles. El ajuste de dichas propiedades controlando las contribuciones del desplazamiento de paredes de dominios se usa para ilustrar el diseño a escala nanométrica. El control de la textura en láminas delgadas ferroeléctricas y el control del tamaño de grano serán tratados como un ejemplo del control de propiedades a nivel micrométrico. Por último, la ingeniería de materiales a escala macroscópica (milimétrica) será ilustrada mediante algunos métodos de amplificación empleados en actuadores multicapa y diferentes estructuras de tipo bimorfo, al igual que por métodos de control de las propiedades electromecánicas en materiales compuestos polímerico-cerámicos.

En el presente trabajo se aborda la descripción de los fenómenos observados durante la sinterización de partículas submicrónicas de BaTiO3. Para ello se han realizado ensayos de dilatometría a 10ºC/min hasta 1400ºC. De acuerdo con el comportamiento observado en las curvas de contracción, se realizaron enfriamientos bruscos de muestras a diferentes temperaturas y se estudió la microestructura de las mismas mediante Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) sobre superficies de fractura de dichas muestras. Durante el estado inicial de la sinterización de partículas submicrónicas de BaTiO3 se produce un engrosamiento anormal de las mismas, llegando a doblar su tamaño original. Este fenómeno podría contribuir a la densificación del material de acuerdo con un mecanismo de engrosamiento y re-empaquetamiento.

Por el método de coprecipitación química se obtuvo un precursor formado por hidróxidos y carbonatos de hierro y bario que al calcinarlo a temperaturas superiores a 730oC se transforma en ferrita de bario. Al calcinar el precursor durante 2 horas se obtuvo la magnetización máxima de 59.1 emu/g para la temperatura de 925oC. Por el método de microemulsión se obtuvo un precursor fino de hidróxidos y carbonatos de hierro y bario que al calcinarlo a temperaturas superiores a 760oC se transforma en ferrita de bario. Al calcinar el precursor durante 12 horas se obtuvo  la magnetización máxima de 60.5 emu/g para la temperatura de 925oC. La coercitividad intrínseca del polvo de ferrita de bario obtenido por microemulsión resultó ser un 20% menor que la coercitividad intrínseca del polvo de ferrita de bario obtenido por coprecipitación. Esta menor coercitividad debe favorecer al método de microemulsión para la producción de partículas de ferrita de bario que sirvan como medio  de grabación magnética perpendicular.

Monolitos de geles de Y-TZP semillados han sido preparados por un método de sol-gel basado en la coprecipitación de precursores de Zr4+ y Y3+ en forma de hidróxidos y la estabilización de la suspensión en etanol puro con una turbina de disco. La adición de partículas nanométricas de Y-TZP cristalizadas a la solución precursora juega un papel fundamental durante la cristalización y densificación de los monolitos. Básicamente, se induce una nucleación preferente, que mejora la cinética de cristalización y reduce razonablemente la energía de activación. Como resultado del incremento de la frecuencia de nucleación para el proceso de cristalización, se obtiene una microestructura porosa, homogénea y bien desarrollada que facilita la sinterización y por tanto la densificación del material a temperaturas más bajas. De esta forma, monolitos cerámicos de Y-TZP altamente densificados han sido obtenidos a 1050ºC, con un tamaño de grano dentro de un rango nanométrico.

En el proceso de síntesis por activación mecanoquímica de óxidos tipo Aurivillius, se ha conseguido la estabilización de fases fluorita deficitarias en oxígeno, no aisladas hasta el momento. Los óxidos Aurivillius correspondientes se han obtenido a temperaturas del orden de 350 ºC inferiores a las necesarias por el método de reacción en estado sólido. Mediante medidas de espectroscopía de impedancias complejas de la fluorita Bi3NbTiO9 se ha comprobado que su conductividad es mayor que la correspondiente a la fase tipo Aurivillius, llegando a ser del orden de 10-3 ohm-1.cm-1 a 450 ºC.

El compuesto Bi3TiNbO9 presenta una estructura tipo Aurivillius, de fórmula general  [Bi2O2][An-1BnO3n+1] constituida por
capas de pseudo-perovskita (con n=2) intercaladas con capas de Bi2O2. Pertenece a una familia de ferroeléctricos de alta temperatura de transición, que son interesantes como materiales piezoeléctricos para usos a alta temperatura y, cuando se preparan en lámina delgada, en su aplicación en memorias ferroeléctricas no volátiles (FERAM). La sinterización convencional de muestras prensadas de polvo precursor obtenido por síntesis de estado sólido, que es de difícil compactación, da lugar a cerámicas porosas. Esto es debido a su hábito de crecimiento, asemejándose a su estructura cristalina, que da lugar a partículas con morfología laminar. En trabajos previos se ha hecho uso del prensado en caliente uniaxial, consiguiéndose cerámicas de baja porosidad, pero con propiedades anisótropas. En este trabajo se describe la obtención de cerámicas isótropas de Bi3TiNbO9, obtenidas por sinterización natural de muestras prensadas de polvo amorfo, que se ha obtenido mediante activación mecanoquímica de una mezcla estequiométrica de óxidos. La caracterización microestructural  cuantitativa, ferroeléctrica y piezoeléctrica de estas cerámicas revela que son menos porosas, tienen mayor dureza, son más polarizables y presentan una mayor respuesta piezoeléctrica que las obtenidas por sinterización natural de polvo precursor sintético.

Se han sintetizado a partir de óxidos los siguientes materiales cerámicos: Bi4Ti3 O12 (BIT), PbBi4Ti4  O15  (PBIT), Pb2Bi4Ti5 O18 (P2BIT), Pb3Bi4Ti6O21 (P3BIT), que pertenecen a la familia Aurivillius de compuestos laminares de bismuto. En el presente estudio el factor de integración m toma los valores de 3, 4, 5 y 6, respectivamente. Estos materiales se han sinterizado convencionalmente entre temperaturas de 1000 y 1150ºC, y con el fin de obtener muestras texturadas bajo presión entre 850 y 1000ºC. Se observa que la temperatura de máxima densificación aumenta con el contenido en plomo, mientras que el tamaño de plaqueta disminuye. En el rango de temperatura estudiado la densificación fue superior al 93% de la densidad teórica. Se han calculado los parámetros de red de estos materiales a partir de los diagramas de DRX, los resultados indican una relación lineal entre el parámetro de red c y el factor de integración m. Se ha cuantificado el grado de orientación de los planos cristalinos de los compuestos texturados a través de la fórmula de Lotgering, obteniéndose valores superiores al 90% en los compuestos BIT, PBIT y P2BIT, y solo el 52% en el P3BIT.

Se han estudiado las propiedades dieléctricas de los materiales cerámicos Bi4Ti3 O12 (BIT), PbBi4Ti4  O15  (PBIT), Pb2Bi4Ti5 O18 (P2BIT), Pb3Bi4Ti6O21 (P3BIT) en muestras no texturadas y texturadas. Estos compuestos pertenecen a la familia Aurivillius de compuestos laminares de bismuto, y en el presente caso el factor de integración m toma los valores de 3, 4, 5 y 6 respectivamente. Los resultados muestran un claro efecto de la texturación en la constante dieléctrica de los materiales analizados, obteniéndose variaciones de un orden de magnitud entre las dos direcciones del campo eléctrico aplicado. Se observa una variación de la temperatura de Curie de la muestra texturada respecto a la no orientada en compuestos con m par. Además, la temperatura de Curie decrece con el aumento de m. Un comportamiento claramente relaxor aparece en los materiales P2BIT y P3BIT, con los valores máximos de constante dieléctrica ubicados a ~270 y ~225 ºC respectivamente, temperaturas que, comparadas con la de 140ºC del compuesto relaxor PZN, abren perspectivas de aplicación de estos materiales en piezoeléctricos inducidos de alta temperatura.

Se ha preparado Bi5FeTi3O15 (BiFT) por reacción en estado sólido de los óxidos correspondientes. Se ha determinado su estructura cristalina por Difracción de Rayos X (DRX). Se han preparado compactos sinterizados con densidades superiores al 95%. Se ha determinado su temperatura de Curie, y la conductividad eléctrica entre 150 y 850ºC. Se han preparado soluciones sólidas de Bi5FeTi3O15con CaBi4Ti4 O15, (CBiT) y se han determinado los mismos parámetros de temperatura de Curie y de conductividad para ellas. En las soluciones sólidas se han determinado los parámetros Piezoeléctricos de muestras polarizadas Debe destacarse que el compuesto Bi5FeTi3 O15 presenta unos valores de conducción eléctrica más próximos a los correspondientes al Bi4Ti3O12(BiT) que a los de los compuestos MeBi4Ti4 O15. La conductividad eléctrica de las soluciones sólidas varíacon el contenido de CBiT. Se discute la posible existencia de un modelo de conducción eléctrica que difiere del aceptado hasta el momento para el BiT, basado en los defectos localizados en las capas Bi2O22- .

Compuestos laminares de bismuto han sido considerados en los últimos años materiales interesantes como piezoeléctricos en aplicaciones de alta temperatura, debido a su estabilidad y amplio rango térmico de existencia de actividad ferroeléctrica. Sin embargo, la elevada conductividad presente a altas temperaturas ha sido una desventaja para las potenciales aplicaciones de estos compuestos. En el caso de Bi4Ti3O12 (BIT), diferentes dopantes como Nb5+ o W6+ han sido empleados para aumentar la resistencia eléctrica del material. Es conocido que el dopado con Nb5+ modifica la respuesta piezoeléctrica del material pasando de presentar una elevada histéresis a prácticamente lineal y no histerética. En este trabajo se estudia el efecto de este tipo de dopado sobre la respuesta de la conductividad. Estudios eléctricos mediante la medida de curvas I-V en función de la temperatura nos permiten, por primera vez en la literatura, medir la conductividad de estos compuestos a temperturas entorno a la ambiente (TA) y discutir qué elemento mesoestructural controla la conductividad total del material, usando un model eléctrico en serie. Como resultado, se ha visto que a temperaturas entre TA y 125°C es la conductividad del borde de grano la que limita la conductividad de todo el compuesto. A temperaturas superiores, el material conduce principalmente a traves del interior de grano. Combinaremos los resultados de los estudios sobre tipo de conducción, regímenes térmicos y la composición química para interpretar los cambios en la respuesta general introducidos por el dopado.

La aparición de orientaciones cristalográficas preferentes, o textura, es un factor determinante del comportamiento de materiales policristalinos polares, como las láminas delgadas ferroeléctricas. Por este motivo se han realizado numerosos estudios conducentes a la producción de láminas orientadas para la fabricación de sensores piroeléctricos y dispositivos electromecánicos. Tradicionalmente, la orientación preferente se estudia por medio del análisis de las reflexiones principales obtenidas por difracción de rayos X, que sólo en ciertos casos son características de una determinada textura. A pesar del gran interés de este tema, no se ha aplicado de una forma sistemática el análisis cuantitativo de la textura de láminas ferroeléctricas, que comprende la obtención de figuras de polo por medio de difracción de rayos X usando un goniómetro, y el cálculo a partir de estas de las funciones de distribución de orientaciones. En este trabajo se resumen brevemente los principios del análisis cuantitativo de la textura y se muestra su aplicación al estudio de diversas láminas delgadas ferroeléctricas de titanato de plomo modificado con La y Ca (PTL y PTC) y zirconato titanato de plomo (PZT). Este método permite la caracterización del tipo de textura, la identificación de las distintas componentes que contribuyen a la orientación final del material y la obtención de un valor indicativo del grado de textura de la lámina y, en su caso, de las capas sobre las que esta se crece. Esta información nos permite estudiar los procesos que conducen a la orientación en las láminas y obtener correlaciones de ésta con el comportamiento macróscopico.

Se ha estudiado el crecimiento de grietas Vicker durante la polarización de cerámicas piezoeléctricas para dos modificaciones del PZT con distinta distorsión tetragonal de la estructura perovskita. Los resultados en función del campo eléctrico de polarización y la longitud inicial de la grieta muestran que el crecimiento no es proporcional a la deformación libre de tensión inducida por orientación de dominios de 90o. Esta observación no es consistente con el mecanismo de crecimiento de grieta propuesto anteriormente, basado en el desajuste de deformación entre el material a los flancos de la grieta y el resto de la cerámica. Este desajuste se producía por la atenuación del campo eléctrico en los flancos de la grieta. Se discute la causa de la desaparición de este desajuste de deformación, y se propone un mecanismo alternativo de crecimiento de grieta consistente con los resultados obtenidos, que tiene en cuenta el gradiente de tensión en la punta producido por el efecto piezoeléctrico. También se ha observado crecimiento de la grieta durante un pequeño número de conmutaciones de la polarización realizadas a continuación del polarizado inicial, fenómeno que debe estar relacionado con algún otro efecto adicional.

Las propiedades dieléctricas de cerámicos dopados con bismuto son investigadas. La dependencia con la temperatura de la permitividad dieléctrica y el factor de pérdidas se midieron entre 02 y 106Hz en el rango de temperatura 12-320K. Con el aumento del contenido en Bi, la transición de fase ferroeléctrica-paraléctrica se hace difusa y reloja. Junto a esta transición de fase los conjuntos de anomalias dieléctricas, localizados a 50-100k y 200-300k respectivamente, también se encontraron. Se discute brevemente los posibles mecanismos de relajación.

Con el objetivo de avanzar en el estudio de la influencia de los parámetros dimensionales  en las propiedades de materiales electrocerámicos,  hemos fabricado materiales a los que llamaremos pseudocerámicas que, básicamente son composites de monocristales molidos embutidos en bases de diferentes polímeros. En estos materiales controlamos entre otros factores el tamaño de grano y el espesor de la matriz polimérica entre granos, disponiendo así de una amplia gama de pseudocerámicas en las que medimos y estudiamos propiedades ferro–piro–piezoeléctricas y las relacionamos con los aspectos dimensionales de las mismas. Se presentan los resultados correspondientes a la conformación del material y su respuesta eléctrica.

En el presente trabajo se estudia como varían las propiedades dieléctricas del material con su contenido en humedad de pastas de cemento, con y sin cloruros, mediante la Espectroscopia de Impedancia Electroquímica, EIS. Para ello se fabricaron pastas de cemento con diferentes relaciones agua/cemento, y con diferente contenido de cloruros. Después de someter las muestras a procesos de secado, se procede a la rehidratación de las mismas, controlando el contenido de agua, por medio del incremento en peso relativo.  Se hace un estudio pormenorizado de la respuesta eléctrica del material en el rango de 20Hz a 40MHz, en función del contenido de agua, y de la presencia de cloruros, y se relacionan los resultados con los procesos químicos presentes en el material.

Se ha estudiado la evolución con los tratamientos térmicos de la microestructura y el comportamiento eléctrico de nanocristales ZrO2 – 3mol% Y2O3. La muestra, que inicialmente estaba compuesta por 77.8%wt de fase tetragonal y 22.3%wt de fase monoclínica, sufre una transformación de fase t’m a baja temperatura  en la que el porcentaje de fase monoclínica alcanza el 96%wt. Esta transformación afecta significativamente a las propiedades eléctricas del material de forma que la contribución del borde de grano ve incrementanda su resistividad en los sucesivos ciclos térmicos, mientras que la contribución del grano no cambia significativamente Creemos que el aumento de resistividad del borde de grano está relacionado con la aparición de microfisuras que acomodan el mayor tamaño de los granos monoclínicos.

La reacción entre el litio y óxidos ó aleaciones de estaño es reversible cuando se realiza por métodos electroquímicos y a bajos
potenciales con respecto al electrodo de litio. Esta propiedad permite el uso de estos materiales como electrodos negativos en
el diseño y construcción de baterías tipo ion-litio. En el caso de óxidos de estaño la reacción de inserción de litio en la matriz
conduce a la formación de aleaciones Li-Sn. La presencia de agregados grandes de átomos de estaño, formados durante la
inserción de litio, origina la fragmentación y el desmoronamiento del material anódico. Este efecto provoca la pérdida del con-
tacto eléctrico entre partículas, con el consiguiente deterioro de la batería. La optimización del rendimiento electroquímico de
estos materiales se puede lograr  mediante el control del crecimiento y tamaño de los agregados de estaño.

Através de diferentes técnicas electroquímicas hemos realizado el estudio de la inserción de litio en una serie de composiciones pertenecientes a la solución sólida   Nb 8-nW9+nO47(1 <n <6).  La inserción de litio procede al menos a través de dos procesos de reducción, los cuales guardan cierta relación con el contenido de Nb/W. La máxima cantidad de litio insertada conduce a capacidades específicas de la celda del orden de los 170 Ah/kg, la cual se pierde en sucesivos procesos de carga-descarga. Igualmente, hemos realizado un análisis de la cinética de los procesos de reducción y de los cambios estructurales que se suceden en la estructura del óxido de partida a medida que se inserta el litio a través de la difracción de rayos-X in situ.

En este trabajo, se estudia  la influencia de la forma del electrodo elemental y la microestructura del contacto electrodo-electrolito, del electrodo de gas a difusión interna en celdas de combustible de óxido sólido (SOFC). Se determina la influencia  de  la microestructura del contacto electrodo electrolito sobre la resistencia efectiva del electrolito, la influencia de la forma del contacto de un grano elemental de un electrodo poroso suponiendo que sea aproximadamente una semiesfera sobre la reacción del electrodo y finalmente la influencia de la microestructura del contacto electrodo - electrolito en la respuesta a un control difusivo puro del electrodo. De los resultados obtenidos  se pueden extraer conclusiones sobre la influencia de la microestructura del contacto y forma del electrodo en la reacción de oxígeno  en este tipo de electrodos de gas.

Este trabajo trata de la síntesis y caracterización de NASICON preparado a partir de SiO2 , Na3PO4.12H2O y dos tipos de circonia, ZrO2 monoclínica pura y TZP(circonia policristalina tetragonal, con 3 moles% Y2O3) como materia prima. Se emplea el método cerámico clásico en todos los casos. Las técnicas de MEB, DRX y ATD se emplean para seguir la síntesis y el proceso  de sinterización. La espectroscopia de impedancia compleja se emplea para estudiar las propiedades eléctricas de las muestras sinterizadas. Los resultados obtenidos con diferentes muestras de NASICON mostraron un papel significativo de  la composición y condiciones de procesamiento sobre las propiedades eléctricas.  Las muestras basadas en TZP, sinterizadas a 1210ºC, presentan densidades alrededor de 3.20 g/cm3(98% de la densidad teórica del NASICON) y conductividad iónica de 2x 10-3 5.cm-1a temperatura ambiente, un resultado bastante interesante cuando se compara con datos obtenidos con material preparado de ZrO 2pura.

Bi2-xLaxV0.90Cu0.10O5.5-δ(x= 0, 0.10 and 0.20) y Bi1.90Pr0.10V0.90Cu0.10O5.5-δ  policristalinos fueron preparados por síntesis cerámica convencional. La conductividad eléctrica total de Bi 2-xLaxV0.90Cu0.10O5.5-δ a temperaturas superiores a 500K es ligeramente menor que la correspondiente a BICUVOX.10 no dopada, pero las propiedades de transporte en el rango de temperaturas 370-450K son similares. Dopando BICUVOX.10 con praseodimio produce la formación de fases secundarias y la reducción de la conductividad y la expansión térmica de las muestras cerámicas. El número de transporte del ión sin oxígeno de fases con un contenido en tierra rara moderado como dopante (x≤0.10) varia en el rango 0.90-0.99 a 780-910k y disminuye con el aumento de la temperatura. Los coeficientes de expansión térmicos calculados a partir de los datos dilatométricos para cerámicas Bi 2-xLnxV0.90Cu0.10O5.5-δ son (16.1– 18.0)×10-6K-1a 730– 1050K.

La medida de los estados de polarización fijos puede estar afectada por la microestructura del electrodo y su configuración geométrica. En particular, la posición relativa del electrodo de referencia en relación con los electrodos de trabajo y conteo puede influenciar el potencial de referencia y por lo tanto afectar las lecturas de sobrevoltaje. La influencia de la configuración geométrica de los electrodos sobre las líneas potenciales del electrolito fue simulada por resolución de las ecuaciones de Maxwell apropiadas. Las simulaciones estuvieron en relativamente buen acuerdo con el estado de polariazación fijo y los resultados de espectroscopía de impedancia obtenidos con células basadas en YSZ|LaMnO3.Se sugiere el uso de espectroscopía de impedancias para valorar la conveniencia de una configuración de electrodo.

Las hexaferritas (AFe12O19, A= Ba, Sr) se vienen utilizando desde hace varios años; debido a su bajo costo dominan el mercado y no han sido sustituidas  por imanes permanentes más potentes. La sustitución parcial de los elementos metálicos o la utilización de aditivos en pequeña proporción ha sido ampliamente utilizada en la  industria con el objeto de  mejorar las propiedades magnéticas o facilitar el proceso de sinterización. Se han dedicado esfuerzos importantes para determinar el efecto de un número importante de iones diamagnéticos y paramagnéticos sobre la microestructura y las propiedades magnéticas de las ferritas hexagonales. Trabajos previos  reportaron un aumento notable del campo coercitivo en hexaferritas de bario con substitución parcial de este elemento por La, Lu, Sm, Nd y Gd. En    este   trabajo   se   realiza  un   estudio  estructural  y   magnético de imanes permanentes sinterizados con la fórmula general Sr  (1-x)Gd x/2Nax/2Fe12O19(0.00 ≤X ≤ 0.10). Las muestras fueron caracterizadas por difracción de rayos X, magnetometría vibracional,  microscopía electrónica de barrido y análisis elemental (EDAX). Se discute la dependencia de la densificación, el tamaño de grano medio, los parámetros de celda y las propiedades magnéticas con el contenido de óxido de gadolinio.

Se ha encontrado la formación de una solución sólida en el sistema LaGa 0.85-xMg0.15(Nb0.33Mg0.66)xO3-δ(x = 0 – 0.20). Un aumento de la concentración de dopante lleva auna menor conductividad iónica de oxígeno y a temperaturas superiores a 1000 K, una mayor conductividad electrónica de tipo p. El número de transferencia del ión oxígeno en aire fue determinado y varía en el rango 0.78 a 0.96 disminuyendo con el aumento de x y de la temperatura. El coeficiente de expansión térmico de las muestras cerámicas de LaGa 0.85-xMg0.15(Nb0.33Mg0.66)xO3-δ fue calculado en el rango de temperatura de 300 a 1100 k siendo independiente de la composición, y variando en el rango (10.0 ±0.2) ×10-6K-1. Los valores de la energía de activación para la conductividad eléctrica total en aire son 104-106 KJ/mol en el rango de temperatura 670-1000 K y 67-76 kJ/mol en el rango de temperaturas 1000-1200 K. Se encontró que el método de síntesis afecta tanto a la simetría de la celda unidad de la red perovskita como a la composición de fases. La presencia de fases secundarias lleva a la disminución dramática de la conductividad.

Se han estudiado las soluciones sólidas correspondientes a la región rica en Mn del sistema YNi XMn1-XO3, entre 0 y 50 atomic  % Ni. Los compuestos fueron preparados por reacción en estado sólido de los óxidos correspondientes. Se sinterizaron materiales cerámicos a 1325-1350ºC. Con cantidades de 20 atomic % Ni se produce la formación de una fase con estructura de
perovskita, y simetría ortorrómbica. La distorsión ortórrombica crece con el contenido de Ni. Por encima de 50 atomic % Ni, aparece Y 2O3sin reaccionar. Las soluciones sólidas muestran semiconducción con valores de σque aumentan con el contenido de Ni hasta ~33 atomic %, para luego decrecer, hasta x=0.5. La composición 50/50 Ni/Mn muestra un comportamiento eléctrico algo diferente. Se discuten los resultados en función de la razón Mn3+/Mn4+para cada composición.

Este trabajo presenta un estudio de los procesos que dan lugar al fenómeno en el que un “punto” o zona caliente se forma al aplicar una diferencia de potencial a los extremos de una barra de óxido superconductor. El material superconductor utilizado en este caso es YBa 2Cu3O7-δ. El equilibrio entre los flujos iónicos debidos a la diferencia de potencial y a la distribución de temperatura se han utilizado para explicar la formación y el movimiento de la zona a lo largo de la muestra. Este artículo presenta los resultados teóricos obtenidos utilizando un modelo que tiene en cuenta los procesos de electromigración y difusión iónica que dan lugar a este fenómeno.

Un nuevo actuador piezoeléctrico denominado RAINBOW está siendo intensamente estudiado a causa de los extremadamente altos desplazamientos que es capaz de realizar. La motivacion del presente trabajo se centra en la caracterización exhaustiva de este tipo de actuadores, en términos de la dependencia del máximo desplazamiento y de la fuerza generados en función de la amplitud y la frecuencia del voltaje aplicado, asi como de la temperatura. Dicha caracterización será objeto en algunos casos de comparación con los resultados presentes en la literatura respecto de otros actuadores piezoeléctricos tradicionales. El trabajo explora dos tipos de composiciones utilizadas en la fabricación de RAINBOWS: una electrostrictiva basada en PLZT y otra ferroeléctrica basada en PZT. Los resultados obtenidos demuestran que este tipo de actuadores pueden ser diseñados en función de su espesor para optimizar sus propiedades. En término de máximo desplazamiento generado y máxima fuerza generada aumentan a razón de 7446 10-12m/V y 2.9 N/kV, respectivamente, por cada mm de incremento del diametro del actuador. La variación con la frecuencia de dichas propiedades a lo largo del rango comprendido entre 0.01Hz y 500Hz se mantiene inferior al 20% en el caso de máximos desplazamientos, y del 10% para las fuerzas de bloqueo. La estabilidad de las propiedades en función de la temperatura presentan una inesperada variación del 50% en el rango térmico estudiado (desde -40ªC hasta 50ªC).

Los motores ultrasónicos son útiles en diversas aplicaciones debido a su poco peso, pequeñas dimensiones, buena regulación  de la posición y velocidad, y elevado par. Hoy en día tan sólo existen motores que desarrollan un par bajo o medio. En esta línea, estamos trabajando en motores ultrasónicos de par elevado, que pueden ser utilizados como actuadores de potencia. Entre todas las configuraciones inicialmente propuestas, se está analizando en detalle una que es excitada por cerámica piezoeléctrica estándar, que trabaja en la zona no lineal y en modo resonante. El análisis, realizado por elementos finitos, abarca el estático y el modal, el armónico y el transitorio. En este articulo se describen el funcionamiento del  motor y su análisis por elementos finitos, mostrando los resultados experimentales de dos prototipos, y describiendo las mejoras que aporta el segundo debidamente justificadas.

En este trabajo se describen varias mejoras al método de fabricación de sensores magnéticos de piezoeléctrico y material ferromagnético.  Se ha mejorado el acoplo mecánico entre los dos materiales con un método combinado: deposición electrolítica de una capa de cobre que actuará de adaptador para eliminar la rugosidad superficial del piezoeléctrico; pulido mecánico y electrolítico de la superficie de cobre y, por último, una deposición posterior de material ferromagnético de alta magnetostricción por Sputtering.  Con este método se elimina el pegamento viscoso que une los dos materiales y por tanto, se mejora considerablemente el acoplo mecánico y con él la sensibilidad del sensor, la estabilidad con el tiempo y la repetibilidad en el proceso de fabricación.  Se abre así una puerta a una futura integración de estos sensores y a una posible fabricación en serie.

Los sensores de lámina gruesa basados en TIO2  (Anatasa y rutilo) y materiales compuestos de TiO2-Al203 y TiO2-Y2O3 han sido evaluados en función de su respuesta eléctrica a la exposición de H2. La resistencia d.c. de las láminas fue medida en el rango de temperaturas de 500-560ºC en función del tiempo y la composición de la fase gaseosa (aire, N2y 10% H2en un vapor basado en N 2); el equilibrio de P02de la fase gaseosa fue simultanemente monitorizado con un sensor de oxígeno basado en ZrO2. El mecanismo de detección del H2 por el TiO2incluye la formación de vacantes de oxígeno totalmente ionizadas por la anatasa y el rutilo. La adición de Al2O3y Y2O3apenas afecta la sensibilidad de la lámina en los niveles de H2 evaluados.

En este trabajo se estudia la obtención de circona cúbica estabilizada con magnesio nanoestructurada por métodos químicos  tales como el gel coloidal, resina poliester de citrato así como hidrólisis de alcóxidos. La adición de praseodimio mejora la reactividad del sistema y evita la transformación a monoclínica con la temperatura. Asimismo el praseodimio mejora la conductividad iónica del material por un mecanismo de disolución sólida de modo que el Pr3+introduce nuevas vacantes de oxígeno que podrían quedan asociadas a iones circonio en la red.