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Vorfahren zur Herstellung hochwertiger Dielektrika.
Bekanntlich verwendet man auf verschiedenen Gebieten der physikalischen Technik Dielektrika, welche besondere elektrische oder optische Eigenschaften besitzen. Insbesondere sind es die piezo-und pyroelektrischen Körper, die mannigfache Anwendung finden, so z. B. in der Hochfrequenztechnik zur
Schwingungserzeugung, Schwingungsanzeige, ferner in der Elektrooptik zur Liehtsteuerung, zur elek- trischen Anzeige von Erschütterungen, Drucken oder aber zur Hervorbringung elektrischer Wirkungen, durch Zuführung von Wärmeenergie usw. Ob ein Dielektrikum für diese angegebenen und ähnlichen
Verwendungszwecke geeignet ist, hängt im wesentlichen von seiner Struktur ab, und zwar spielt die
Orientierung der elektrischen Momente der einzelnen Molekiilkomplexe eine ausschlaggebende Rolle.
Versuche haben ergeben, dass, wenn man fein unterteilten Quarz der Wirkung eines elektrischen Feldes aussetzt, so dass die einzelnen Teilchen unter der Wirkung dieses elektrischen Feldes in einem bestimmten
Sinn orientiert werden und wenn dann diese einzelnen Körper auf irgendeine Weise zusammengehalten werden, z. B. durch Beimengungen einer entsprechenden Bindemasse, wie Paraffin od. dgl., ein dielektrischer Körper entsteht, der in bezug auf seine piezoelektrischen Wirkungen den normalen Quarzkörper wesentlich übertrifft.
Die vorliegende Erfindung besteht nun in der Verallgemeinerung dieses Verfahrens zur Herstellung von Dielektrika, u. zw. sollen erfindungsgem ss dielektrische, insbesondere piezoelektrische Körper in fein unterteilter Form, also etwa als Pulver, einem elektrischen Felde ausgesetzt werden, so dass die Einzelkörper in bezug auf ihre elektrischen Momente im gleichen Sinn ausgerichtet werden. Dieses Verfahren kann zweckmässig gleichzeitig unter starker Erhitzung erfolgen oder aber auch unter Verwendung von hohen Drucken. Es kann bei verschiedenen Substanzen durch Druck oder Erhitzung bezweckt werden, dass die Einzelteilchen sieh untereinander verbinden, so dass sie ohne Anwendung einer besonderen Substanz als einheitlicher Körper zusammenhalten.
Es ist aber auch, wie bereits gesagt, möglich, durch Beimengungen eines Bindemittels die einzelnen unter dem Einfluss des elektrischen Feldes ausgerichteten Einzelteilehen zusammenzuhalten. Für Verwendung als piezoelektrische Oszillatoren ist es zweckmässig, derartige Dielektrika in dünnen Schichten herzustellen. Solche Schichten können dann bei den verschiedenen Apparaten mit Elektroden versehen, in Mehrzahl parallel oder in Reihe geschaltet werden, um dadurch die piezoelektrische Wirkung zu erhöhen. Bekanntlich werden zur Erzielung einer starken Piezowirkung solche mit Elektroden versehene Schichten übereinander angeordnet und von demselben Druck beeinflusst.
Dielektrische Schichte, die nach dem oben angegebenen Verfahren hergestellt sind, ergeben auch eine starke pyroelektrisehe Wirkung, wobei bei Verwendung von mehreren Schichten gleichzeitig alle Schichten gemeinsam erwärmt bzw. abgekühlt werden können.
Durch das Verfahren nach der Erfindung lassen sich aus amorphen Stoffen piezoelektrische Platten herstellen. Solehe aus Quarzteilchen in Verbindung mit Asphalt bestehende Platten können für Mikrophone Anwendung finden. Sie haben gegenüber reinen Quarzplatten den technischen Vorteil des grösseren piezoelektrischen Momentes und der grösseren Beständigkeit, da sie tatsächlich auch nach Jahren noch keine Veränderung ihrer Eigenschaften erleiden ; überdies sind sie in der Herstellung billiger.
Die Permanenz der Polarisation, wie sie bisher vor der Anmeldung des Patentes in der Literatur behandelt worden ist, basiert meistens auf der elektrolytisehen Auslösung von Ladung und Ionen bei einer Substanz im erwärmten Zustand, die dann lange Zeit in dem betreffenden Stoff erhalten bleiben
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kann, und die dann nach aussen daran zu erkennen ist, dass ohne jede äussere Beeinflussung dauernde elektrische Influenzwirkungen nach aussen ausgeübt werden.
Der charakteristische Unterschied zwischen den Momenten, die nach der Erfindung erzeugt werden, und den permanenten Polarisationen, die bisher in der Literatur bekanntgeworden sind, besteht darin, dass hier die Momente in ihrer Wirkung nach aussen erst durch äussere Beeinflussung, elektrische Felder, Druck oder Wärme erregt und durch die piezoelektrischen Messmethoden nachgewiesen werden, während die durch elektrolytische Auslösung von Ladung und Ionen in der Substanz erzeugten permanenten Polarisationen einige Zeit oder dauernd Influenzwirkungen auf ihre Umgebung ausüben. Solehe dauernden Influenzwirkungen von einer im elektrischen Felde beeinflussten mehr oder weniger weichen Masse zeigen Substanzen wie das Eleetret von Egusehi und Sato.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung hochwertiger Dielektrika, dadurch gekennzeichnet, dass dielektrische Körper in fein unterteilter Form, z. B. Pulverform, gebracht und dann der Einwirkung eines elektrischen Feldes ausgesetzt werden, das die Elemente in bezug auf ihre elektrischen Momente ausrichtet.
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Massnahmen, wie z. B. Druck, Erhitzung oder Verwendung einer Bindemasse, z. B. Paraffin, zusammengehalten werden.