Medición de propiedades eléctricas de varistores

Celebramos la titulación del  nuevo colega…

Guido Antonio Zapata Catzin

Ingeniero Químico

Medición de propiedades eléctricas de varistores

Tesis Profesional

Resumen:

Los varistores de óxido de zinc son cerámicos semiconductores con características no lineales, por lo que son muy utilizados para la protección de equipos eléctricos de sobretensiones transitorias, se ha demostrado en trabajos anteriores que la adición de la espinela Zn₇Sb₂O₁₂ a un varistor con matriz de ZnO inhibe el crecimiento de los granos, incrementando las propiedades eléctricas del varistor. Por otro lado se ha demostrado que la adición de iones litio disminuye la porosidad en la superficie del varistor generando un mejor contacto. En este trabajo se sintetizó por el método de reacción en estado sólido la espinela Zn₇Sb₂O₁₂, y los compuestos ZnLiSbO₄ y ZnSb₂O₆, además se obtuvo ZnO aplicando el método de síntesis sol-gel. Los polvos obtenidos se sinterizaron a diferentes tiempos y temperaturas, manteniendo la misma velocidad de calentamiento y enfriamiento. La temperatura de formación de los compuestos fue para la espinela α-Zn₇Sb₂O₁₂ se obtuvo a 1000^oC, el ZnSb₂O₆ fue estable a 1050^oC, y ZnLiSbO₄ se obtuvo puro a 1050^oC. El ZnO sintetizado por sol-gel generó un compuesto con elevada cristalinidad a 1200^oC. Las muestras fueron evaluadas morfológicamente y se observó que ZnLiSbO₄ y ZnO sol-gel mostraron un crecimiento de grano y disminución del tamaño de poros y por consiguiente un mejor contacto entre granos. Se midieron sus propiedades eléctricas, obteniendo excelentes coeficientes de no linealidad de 19 y 39 para ZnO sol-gel y ZnSb₂O₆, respectivamente. En cambio el ZnO comercial mostró un bajo coeficiente de no linealidad de 2, finalmente las curvas I-V para los compuestos Zn₇Sb₂O₁₂ y ZnLiSbO₄ fueron resistivas. Se observó que el coeficiente de no linealidad es directamente proporcional al contacto de grano e inversamente proporcional al tamaño de los poros y la presencia de mezcla de fases.

Un especial agredecimiento:

Al Dr. Fernando May Crespo

Por todo el apoyo y los conocimientos compartidos en el desarrollo de este trabajo. El apoyo financiero para realizar esta tesis que fue otorgado por Conacyt proyecto CB2012/178947 agradeciendo también al Laboratorio Nacional de Nano y Biotecnología (FOMIX LAB-108160, CONACyT-123913) por permitir el uso de sus instalaciones y en particular agradezco el apoyo técnico a MC D. Huerta, Biol. A. Cristóbal, MC Fidel Gamboa y MC. D. Aguilar.

Asesora externa: Dra. Patricia Quintana Owen  (CINVESTAV-IPN Unidad Mérida)

Asesor interno: MC. Luis Felipe Carrillo Lara

Revisores: Ing. Herbert Loría Sunza
                        Ing. Ana Rosa Cuevas Sosa
                        Ing. José Luis Gasca Heredia

Para citar:

Zapata Catzin, G.A. (2014) Medición de propiedades eléctricas de varistores [CD-ROM]. Informe de Residencia Profesional. Instituto Tecnológico de Mérida. Mérida, Yucatán, México.  Publicada 19 de diciembre de 2014