DE102005034701A1 - Piezoceramic actuator - Google Patents

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Stefan Henneck
Georg Hejtmann
Marc Kühlein
Alfons Kelnberger
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Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1) weist einen piezokeramischen Aktor (2) mit keramischen Schichten (26, 27) und elektrisch leitenden Zwischenschichten (28, 29) auf. Zum Laden des Aktors (2) ist an die elektrisch leitenden Zwischenschichten (28, 29) eine elektrische Spannung anlegbar. Die Zwischenschichten (28, 29) bestehen aus Silber und einem Absorptionsmittel aus Titanoxid oder Zirkonoxid. Bei der Herstellung des Aktors (2) bildet das Absorptionsmittel mit einem in den keramischen Schichten (26, 27) vorgesehenen Bleioxidüberschuss eine kristalline Verbindung, so dass die Ausbildung der aus Silber bestehenden Zwischenschichten (28, 29) verbessert ist.A fuel injection valve (1) has a piezoceramic actuator (2) with ceramic layers (26, 27) and electrically conductive intermediate layers (28, 29). To charge the actuator (2), an electrical voltage can be applied to the electrically conductive intermediate layers (28, 29). The intermediate layers (28, 29) consist of silver and an absorbent made of titanium oxide or zirconium oxide. During the manufacture of the actuator (2), the absorbent forms a crystalline compound with an excess of lead oxide provided in the ceramic layers (26, 27), so that the formation of the intermediate layers (28, 29) consisting of silver is improved.

Description

Die Erfindung betrifft einen piezokeramischen Aktor, insbesondere einen Aktor für ein Brennstoffeinspritzventil, und ein Brennstoffeinspritzventil mit solch einem piezokeramischen Aktor. Speziell betrifft die Erfindung einen piezokeramischen Aktor für einen Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.The The invention relates to a piezoceramic actuator, in particular a Actuator for a fuel injection valve, and a fuel injection valve with such a piezoceramic actuator. Specifically, the invention relates a piezoceramic actuator for a Injector for Fuel injection systems of air-compressing, self-igniting Internal combustion engines.

Aus der WO 03/026033 A1 ist eine Vorrichtung für ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen Aktor bekannt. Der bekannte Aktor weist dabei Kontaktbahnen auf, die in innenliegende, durchgängige Ausnehmungen des Aktors eingebracht sind, um einerseits eine Verbindung mit den positiven Elektroden und andererseits mit den negativen Elektroden des Aktors herzustellen.Out WO 03/026033 A1 is a device for a fuel injection valve known with a piezoelectric actuator. The well-known actuator points Contact tracks on, in internal, continuous recesses of the actuator are introduced, on the one hand, a connection with the positive Electrodes and on the other hand with the negative electrodes of the actuator manufacture.

Aus der DE 102 31 470 A1 ist eine Werkstoff-Mischtechnik zur Bildung und Korrektur der Zusammensetzung von einphasigen Mehrkomponenten-Werkstoffen bekannt. Speziell eignet sich die bekannte Mischtechnik zur Herstellung einer Werkstoffzusammensetzung zur Herstellung piezoelektrischer keramischer Bauteile auf der Basis von Bleizirkonattitanat. Damit hergestellte Halbfabrikate können bei der Herstellung eines bekannten piezoelektrischen Aktors für ein Brennstoffeinspritzventil verwendet werden.From the DE 102 31 470 A1 is a material mixing technique for forming and correcting the composition of single-phase multi-component materials known. Specifically, the known mixing technique is suitable for the production of a material composition for the production of piezoelectric ceramic components based on lead zirconate titanate. Semi-finished products made thereby can be used in the manufacture of a known piezoelectric actuator for a fuel injector.

Zur Ausbildung eines piezokeramischen Aktors kann eine Vielzahl von keramischen Schichten aufeinander gestapelt werden, wobei zwischen den keramischen Schichten elektrisch leitende Zwischenschichten vorgesehen sind, die Innenelektroden ausbilden. Die elektrisch leitenden Zwischenschichten können aus einer Mischung aus Silber und Platin oder einer Mischung aus Silber und Palladium bestehen, wodurch der Schmelzpunkt von Silber erhöht wird, um ein Aufschmelzen der Zwischenschichten während eines Sinterprozesses zu verhindern.to Formation of a piezoceramic actuator can be a variety of ceramic layers are stacked on each other, with between the ceramic layers electrically conductive intermediate layers are provided, forming the internal electrodes. The electrically conductive Interlayers can from a mixture of silver and platinum or a mixture of Silver and palladium exist, causing the melting point of silver is increased, to a melting of the intermediate layers during a sintering process to prevent.

Die Verwendung von Platin oder Palladium als Bestandteil der Zwischenschichten hat allerdings den Nachteil, dass die damit verbundenen Materialkosten relativ hohe Stückkosten der hergestellten piezokeramischen Aktoren und somit auch der hergestellten Brennstoffeinspritzventile mit solchen piezokeramischen Aktoren bedingen.The Use of platinum or palladium as a component of the intermediate layers However, has the disadvantage that the associated material costs relatively high unit costs the produced piezoceramic actuators and thus also the produced Fuel injection valves with such piezoceramic actuators require.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Der erfindungsgemäße piezokeramische Aktor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass die elektrisch leitenden Zwischenschichten im Wesentlichen aus einem Metall, insbesondere aus Silber, bestehen können, wodurch die Stückkosten verringert sind. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 12 hat den entsprechenden Vorteil. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines piezokeramischen Aktors mit den Merkmalen des Anspruchs 13 hat den Vorteil, dass die das Metall, insbesondere das Silber, umfassenden Zwischenschichten zusammen mit den keramischen Schichten bei einer relativ hohen Temperatur gesintert werden können, wobei die vorgegebene Form der Zwischenschichten auch ohne den Zusatz von Platinmetallen bestehen bleibt.Of the piezoceramic according to the invention Actuator with the features of claim 1 has the other hand Advantage that the electrically conductive intermediate layers substantially may consist of a metal, in particular of silver, whereby the unit costs are reduced. The fuel injection valve according to the invention with the features of claim 12 has the corresponding advantage. The inventive method for producing a piezoceramic actuator with the features of claim 13 has the advantage that the metal, in particular the silver, comprising intermediate layers together with the ceramic Layers can be sintered at a relatively high temperature, where the given shape of the intermediate layers even without the addition of Platinum metals remains.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen piezokeramischen Aktors, des im Anspruch 12 angegebenen Brennstoffeinspritzventils und des im Anspruch 13 angegebenen Verfahrens möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments of specified in claim 1 piezoceramic actuator, the fuel injection valve specified in claim 12 and the method specified in claim 13 possible.

Beim Sintern der keramischen Schichten sind relativ hohe Temperaturen von Vorteil, da diese das Kornwachstum verbessern, so dass eine relativ große Korngröße erreicht wird. Dies führt zu vorteilhaften elektrischen Eigenschaften, insbesondere einem hohen Dehnungsvermögen des Aktors. Im Hinblick auf das Ausgangsmaterial für die keramischen Schichten auf der Basis von Bleizirkonattitanat wäre beispielsweise eine Sintertemperatur von ca. 1000°C vorteilhaft. Allerdings liegt die tatsächliche Sintertemperatur aus mehreren Gründen unter dieser Temperatur. Zunächst ist die Sintertemperatur durch den Schmelzpunkt von Silber begrenzt, da Silber in den Zwischenschichten enthalten ist. Außerdem bildet Silber mit dem in dem Ausgangsmaterial für die Bleizirkonattitanat-Schichten enthaltenen Bleioxid eine Mischung, die zu einer Schmelzpunkterniedrigung führt. Dadurch kann sich bereits unterhalb des Schmelzpunktes von reinem Silber eine flüssige Phase bilden, die eine wesentliche Formänderung der Zwischenschichten bedingt. Beispielsweise kann sich die flüssige Phase lokal auf Grund der Oberflächenspannung zusammenziehen, so dass in den hergestellten elektrisch leitenden Zwischenschichten Löcher und Risse ausgebildet werden. Ferner kann die flüssige Phase aus Bleioxid und Silber während des Sinterns in die umgebenden Keramikschichten diffundieren oder migrieren, wodurch die Eigenschaften der Bleizirkonattitanat-Keramik, insbesondere hinsichtlich des Dehnungsvermögens, negativ beeinflusst sind. Für die Ausbildung der keramischen Schichten ist außerdem ein Überschuss an Bleioxid von beispielsweise 1 Mol-% bis 3 Mol-% von Vorteil, um bei der Sinterung auf einem niedrigen Temperaturniveau (< 1000°C) eine dichte Keramik zu erzeugen. Der Überschuss an Bleioxid fördert allerdings ein Diffundieren von Bleioxid in die Zwischenschichten, wodurch die beschriebenen Probleme verstärkt werden.At the Sintering of the ceramic layers are relatively high temperatures beneficial because they improve grain growth, so that a relatively large Grain size achieved becomes. this leads to to advantageous electrical properties, in particular one high elasticity of the actor. With regard to the starting material for the ceramic layers On the basis of lead zirconate titanate, for example, would be a sintering temperature of about 1000 ° C advantageous. However, the actual lies Sintering temperature for several reasons below this temperature. First the sintering temperature is limited by the melting point of silver, because silver is contained in the intermediate layers. It also makes silver with that contained in the starting material for the lead zirconate titanate layers Lead oxide is a mixture that leads to a lowering of melting point. Thereby may already be below the melting point of pure silver a liquid Phase form, which is a significant change in shape of the intermediate layers conditionally. For example, the liquid phase may be local due to the surface tension contract, so that in the manufactured electrically conductive Interlayers holes and cracks are formed. Furthermore, the liquid phase of lead oxide and Silver during the Sintering or migrating into the surrounding ceramic layers, whereby the properties of lead zirconate titanate ceramic, in particular as regards of elasticity, are negatively influenced. For the formation of the ceramic layers is also an excess of lead oxide, for example 1 mol% to 3 mol% of advantage in order to sinter on a low temperature level (<1000 ° C) a dense To produce ceramics. The surplus promotes lead oxide however, diffusing lead oxide into the intermediate layers, whereby the problems described are amplified.

Durch Zugabe von Platin oder Palladium zu den Zwischenschichten kann der Schmelzpunkt des Gemisches zwar erhöht werden, diese Lösung ist jedoch relativ teuer und führt zu erhöhten Herstellungskosten. Ferner kann auch eine Silberlegierung, beispielsweise eine Legierung mit Kupfer, zur Erhöhung des Schmelzpunktes verwendet werden. Kupfer ist allerdings leicht oxidierbar, so dass die Herstellung des Aktors zumindest teilweise unter Sauerstoffausschluss, insbesondere in einer Stickstoffatmosphäre, erfolgen muss, wodurch der Prozessaufwand und damit die Herstellungskosten steigen.By Addition of platinum or palladium to the intermediate layers can be the Although the melting point of the mixture may be increased, this solution is However, relatively expensive and leads to increased Production costs. Furthermore, a silver alloy, for example an alloy with copper, used to increase the melting point become. However, copper is easily oxidized, so that the production of the Aktors at least partially with exclusion of oxygen, in particular in a nitrogen atmosphere must, thereby reducing the process complexity and therefore the manufacturing costs climb.

Durch das in der Zwischenschicht enthaltene Absorptionsmittel wird das in die Zwischenschicht gelangende Bleioxid eingefangen, so dass die Ausbildung einer flüssigen Phase mit dem Silber zumindest teilweise verhindert ist. Dadurch können die Zwischenschichten ohne die Verwendung von Platinmetallen ausgebildet werden, wobei prozessbedingte Beschädigungen zumindest weitgehend verhindert sind. Die Ausbildung der keramischen Schichten sowie der elektrisch leitenden Zwischenschichten ist dadurch insbesondere im Bereich der Schnittstelle zwischen den keramischen Schichten und den Silberschichten verbessert, wodurch die elektrischen Eigenschaften des Aktors verbessert sind.By the absorbent contained in the intermediate layer becomes the trapped in the interlayer lead oxide, so that the training of a liquid Phase with the silver is at least partially prevented. Thereby can the intermediate layers formed without the use of platinum metals be, with process-related damage at least largely are prevented. The formation of the ceramic layers as well the electrically conductive intermediate layers is characterized in particular in the area of the interface between the ceramic layers and improves the silver layers, reducing the electrical properties of the actuator are improved.

In vorteilhafter Weise umfasst das Absorptionsmittel ein Titanoxid, insbesondere Titandioxid, und/oder ein Zirkonoxid, insbesondere Zirkondioxid. Das Titanoxid oder das Zirkonoxid zieht das Bleioxid an und bildet mit diesem eine kristalline Verbindung. Beispielsweise bildet Titandioxid mit Bleioxid Bleititanat, d.h. eine thermodynamisch stabile kristalline Verbindung, die insbesondere stabiler als eine Schmelze aus Bleioxid und Silber ist. Entsprechend bildet auch Zirkondioxid mit einem Bleioxid eine stabile kristalline Verbindung. Von besonderem Vorteil ist, dass das Absorptionsmittel aus einem Titanoxid besteht oder einen großen Anteil an Titanoxid aufweist, da dieses besonders gute Absorptionseigenschaften im Hinblick auf Bleioxid aufweist.In Advantageously, the absorbent comprises a titanium oxide, in particular titanium dioxide, and / or a zirconium oxide, in particular Zirconia. The titanium oxide or the zirconium oxide attracts the lead oxide and forms a crystalline compound with this. For example forms titanium dioxide with lead oxide lead titanate, i. a thermodynamic stable crystalline compound, in particular more stable than a melt made of lead oxide and silver. Correspondingly, zirconium dioxide also forms with a lead oxide a stable crystalline compound. Of special The advantage is that the absorbent consists of a titanium oxide or a big one Proportion of titanium oxide, since this has particularly good absorption properties with regard to lead oxide.

Vorteilhaft ist es, dass die Zwischenschichten zumindest im Wesentlichen aus Silber und dem zumindest teilweise mit dem Materialbestandteil, insbesondere dem Bleioxid, verbundenen Absorptionsmittel bestehen, wobei der Anteil des Absorptionsmittels etwa 1 Vol.-% bis etwa 10 Vol.-% ist. Die Zwischenschicht ist vorzugsweise frei von Platin und Palladium, da diese zur Erhöhung der Schmelztemperatur nicht mehr erforderlich sind und somit eine kostengünstige Herstellung ermöglicht wird. Ferner ist die Zwischenschicht vorzugsweise frei von Kupfer und anderen Schmelzpunkt erhöhenden Legierungsbestandteilen, so dass ein vereinfachtes Fertigungsverfahren ermöglicht ist, das in einer Luftatmosphäre erfolgen kann.Advantageous it is that the interlayers at least essentially consist of Silver and at least partially with the material component, in particular the lead oxide, associated absorbent, wherein the proportion of the absorbent is about 1% to about 10% Vol .-% is. The intermediate layer is preferably free of platinum and palladium, as these increase the melting temperature is no longer necessary and thus a inexpensive Production possible becomes. Furthermore, the intermediate layer is preferably free of copper and other melting point increasing Alloy components, allowing a simplified manufacturing process allows is that done in an air atmosphere can.

Ein in dem Absorptionsmittel enthaltener Stoff kann auch in den keramischen Schichten enthalten sein. Dies hat den Vorteil, dass die entstehenden kristallinen Verbindungen zwischen dem Absorptionsmittel und dem Materialbestandteil, insbesondere dem Bleioxid, keine störende Sekundärephase darstellen. Speziell sind Zirkonoxid und Titanoxid zwei der drei Hauptbestandteile bei der Synthese von Bleizirkonattitanat-Mischkristallen, die jeweils mit Bleioxid als drittem Hauptbestandteil in der Perowskit-Struktur auskristallisieren, so dass die sich bildenden Bleizirkonat- und Bleititanat-Verbindungen keine störende Sekundärphase darstellen.One Substance contained in the absorbent may also be in the ceramic Layers be included. This has the advantage that the resulting crystalline compounds between the absorbent and the Material component, especially the lead oxide, no disturbing secondary phase. Specifically, zirconia and titania are two of the three major components in the synthesis of lead zirconate titanate mixed crystals, respectively with lead oxide as the third major constituent in the perovskite structure crystallize out, so that the forming lead zirconate and lead titanate compounds no disturbing secondary phase represent.

Bei der Herstellung des Aktors kann die Sinterung zwischen 870°C und 930°C erfolgen. Insbesondere kann das Sintern zumindest im Wesentlichen bei Temperaturen erfolgen, die etwas unter dem Schmelzpunkt von Silber liegen. Dabei ist bei der Herstellung von Aktoren auf die Güte eines Produktionsofens oder dgl. Rücksicht zu nehmen, um den Schmelzpunkt von Silber nicht zu überschreiten. Sofern innerhalb des Produktionsofens beispielsweise Temperaturschwankungen im Bereich von 20°C auftreten, ergibt sich zuzüglich eines Sicherheitsabstandes von 10°C eine Vorgabe von 930°C für die einzustellende maximal erreichte Sintertemperatur.at In the manufacture of the actuator, the sintering between 870 ° C and 930 ° C can take place. In particular, the sintering may be at least substantially at temperatures which are slightly below the melting point of silver. there is in the manufacture of actuators on the quality of a production furnace or like consideration so as not to exceed the melting point of silver. If within the production furnace, for example, temperature fluctuations in the range of 20 ° C occur, results in addition a safety distance of 10 ° C a default of 930 ° C for the maximum sintering temperature to be set.

Zeichnungdrawing

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:One preferred embodiment the invention is described in the following description with reference to the attached drawings, in which corresponding elements with matching reference numerals are provided, closer explained. It shows:

1 ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils mit einem erfindungsgemäßen Aktor in einer schematischen Schnittdarstellung; 1 an embodiment of a fuel injection valve with an actuator according to the invention in a schematic sectional view;

2 ein Bleioxid-Silber-Phasendiagramm zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung und 2 a lead oxide-silver phase diagram to illustrate the present invention and

3 einen auszugsweisen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Aktor in einer vereinfachten Darstellung zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung. 3 an excerpted section through an actuator according to the invention in a simplified representation for explaining the present invention.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils 1 der Erfindung. Das Brennstoffeinspritzventil 1 kann insbesondere als Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Insbesondere eignet sich das Brennstoffeinspritzventil 1 für Nutzkraftwagen oder Personenkraftwagen. Ein bevorzugter Einsatz des Brennstoffeinspritzventils 1 besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck zu mehreren Brennstoffeinspritzventilen 1 führt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen Aktor 2 auf. Der Aktor 2 eignet sich speziell für solch ein Brennstoffeinspritzventil 1. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 und der erfindungsgemäße Aktor 2 eignen sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle. 1 shows an embodiment of a fuel injection valve 1 the invention. The fuel injector 1 can serve in particular as an injector for fuel injection systems of mixture-compressing, self-igniting internal combustion engines. In particular, the fuel injection valve is suitable 1 for commercial vehicles or persons station wagons. A preferred use of the fuel injection valve 1 consists of a fuel injection system with a common rail, the diesel fuel under high pressure to several fuel injection valves 1 leads. The fuel injector 1 has an actor 2 on. The actor 2 is especially suitable for such a fuel injector 1 , The fuel injection valve according to the invention 1 and the actuator according to the invention 2 However, they are also suitable for other applications.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein aus mehreren Teilen bestehendes Ventilgehäuse 3 auf, das mit einem Ventilsitzkörper 4 verbunden ist. An dem Ventilsitzkörper 4 ist eine Ventilsitzfläche 5 ausgebildet, die mit einem Ventilschließkörper 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Dabei ist der Ventilschließkörper 6 mit einer Ventilnadel 7 verbunden, die von einer durch das Gehäuseteil 8 des Ventilgehäuses 3 gebildeten Ventilnadelführung in einer axialen Richtung 9 geführt ist. Ferner ist eine Ventilfeder 10 vorgesehen, die über eine Druckplatte 11 den Aktor 2 mit einer Vorspannung beaufschlagt. Ferner weist das Ventilgehäuse 3 einen Brennstoffeinlassstutzen 12 auf, an den eine (nicht dargestellte) Brennstoffleitung zum Zuführen von Brennstoff an das Brennstoffeinspritzventil 1 anschließbar ist. Durch den Brennstoffeinlassstutzen 12 ist der Brennstoff in einen Aktorraum 13 des Ventilgehäuses 3, in dem der Aktor 2 angeordnet ist, einführbar. Aus dem Aktorraum 13 gelangt der Brennstoff über Durchlassöffnungen 14, 15, die in dem Gehäuseteil 8 vorgesehen sind, in einen Brennstoffraum 16 des Ventilgehäuses 3.The fuel injector 1 has a multi-part valve housing 3 on that with a valve seat body 4 connected is. On the valve seat body 4 is a valve seat surface 5 formed with a valve closing body 6 cooperates to a sealing seat. Here is the valve closing body 6 with a valve needle 7 connected by a through the housing part 8th of the valve housing 3 formed valve needle guide in an axial direction 9 is guided. Further, a valve spring 10 provided by a pressure plate 11 the actor 2 subjected to a bias voltage. Furthermore, the valve housing has 3 a fuel inlet nozzle 12 on, to the one (not shown) fuel line for supplying fuel to the fuel injection valve 1 is connectable. Through the fuel inlet nozzle 12 is the fuel in an actuator room 13 of the valve housing 3 in which the actor 2 is arranged, insertable. From the actuator room 13 the fuel passes through passage openings 14 . 15 in the housing part 8th are provided in a fuel room 16 of the valve housing 3 ,

Im Betrieb des Brennstoffeinspritzventils 1 befindet sich im Brennstoffraum 16 Brennstoff, insbesondere Dieselbrennstoff, unter hohem Druck. Bei einer Betätigung des Aktors 2 dehnt sich dieser in der axialen Richtung 9 aus, wodurch ein an den Aktor 2 angefügter Aktorkopf 17 über die Druckplatte 11 und die Ventilnadel 7 den Ventilschließkörper 6 betätigt, so dass sich dieser von dem Dichtsitz abhebt und Brennstoff über eine Ventildüsenöffnung 18 und den geöffneten Dichtsitz in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine abgespritzt wird. Nach der Betätigung des Aktors 2 verkürzt sich dieser, so dass auf Grund der Schließkraft der Ventilfeder 10 der Ventilschließkörper 6 wieder in die in der 1 dargestellte Ausgangslage zurückgestellt wird, wodurch der Dichtsitz wieder geschlossen ist.During operation of the fuel injection valve 1 is located in the fuel room 16 Fuel, especially diesel fuel, under high pressure. Upon actuation of the actuator 2 this expands in the axial direction 9 off, causing a to the actuator 2 attached actuator head 17 over the pressure plate 11 and the valve needle 7 the valve closing body 6 actuated so that it lifts off from the sealing seat and fuel via a valve nozzle opening 18 and the opened sealing seat is sprayed into a combustion chamber of an internal combustion engine. After actuation of the actuator 2 this is shortened, so that due to the closing force of the valve spring 10 the valve closing body 6 again in the in the 1 shown initial position is reset, whereby the sealing seat is closed again.

Der Aktor ist über eine erste elektrische Leitung 20 und eine zweite elektrische Leitung 21 mit einer (nicht dargestellten) elektrischen Zuleitung verbindbar, um den Aktor 2 zur Betätigung des Brennstoffeinspritzventils 1 mit einer elektrischen Spannung zu beaufschlagen, wobei der Aktor 2 zur Ausdehnung geladen und zur Verkürzung entladen werden kann.The actuator is via a first electrical line 20 and a second electrical line 21 connectable to a (not shown) electrical supply line to the actuator 2 for actuating the fuel injection valve 1 to apply an electrical voltage, wherein the actuator 2 can be loaded for expansion and unloaded for shortening.

Der Aktor 2 weist innenliegende, einseitig offene Ausnehmungen 22, 23 auf, die jeweils mit einer leitfähigen Masse 24, 25 gefüllt sind, wobei die erste elektrische Zuleitung 20 mit der leitfähigen Masse 24 und die zweite elektrische Zuleitung 21 mit der leitfähigen Masse 25 verbunden ist.The actor 2 has internal, one-sided open recesses 22 . 23 on, each with a conductive mass 24 . 25 are filled, wherein the first electrical lead 20 with the conductive mass 24 and the second electrical lead 21 with the conductive mass 25 connected is.

Der Aktor 2 weist eine Vielzahl von keramischen Schichten 26, 27 auf, wobei in der 1 die keramischen Schichten 26, 27 gekennzeichnet sind. Zwischen den keramischen Schichten sind elektrisch leitende Zwischenschichten 28, 29 vorgesehen, wobei in der 1 die Zwischenschichten 28, 29 gekennzeichnet sind. Zur Vereinfachung der Darstellung sind nur einige keramische Schichten dargestellt. Der Aktor 2 kann auch mehr als 100 Schichten, insbesondere ca. 400 keramische Schichten 26, 27 und ca. 400 Zwischenschichten 28, 29 aufweisen. Die leitfähige Masse 25 verbindet den durch die Zwischenschicht 28 repräsentierten Teil der Zwischenschichten miteinander und mit der zweiten elektrischen Leitung 21. Die leitfähige Masse 24 verbindet den durch die Zwischenschicht 29 repräsentierten Teil der Zwischenschichten untereinander und mit der ersten elektrischen Leitung 20. Die Zwischenschichten 28, 29 sind im Wesentlichen flächig ausgestaltet, wobei die durch die Zwischenschicht 28 repräsentierten Zwischenschichten im Bereich der Ausnehmung 22 beabstandet zu der leitfähigen Masse 24 ausgestaltet sind und die durch die Zwischenschicht 29 repräsentierten Zwischenschichten im Bereich der Ausnehmung 23 beabstandet zu der leitfähigen Masse 25 ausgestaltet sind.The actor 2 has a variety of ceramic layers 26 . 27 on, in the 1 the ceramic layers 26 . 27 Marked are. Between the ceramic layers are electrically conductive intermediate layers 28 . 29 provided, wherein in the 1 the intermediate layers 28 . 29 Marked are. To simplify the illustration, only a few ceramic layers are shown. The actor 2 can also have more than 100 layers, especially about 400 ceramic layers 26 . 27 and about 400 interlayers 28 . 29 exhibit. The conductive mass 25 connects that through the intermediate layer 28 represented part of the intermediate layers with each other and with the second electrical line 21 , The conductive mass 24 connects that through the intermediate layer 29 represented part of the intermediate layers with each other and with the first electrical line 20 , The intermediate layers 28 . 29 are designed substantially flat, with the through the intermediate layer 28 represented intermediate layers in the region of the recess 22 spaced from the conductive mass 24 and are formed by the intermediate layer 29 represented intermediate layers in the region of the recess 23 spaced from the conductive mass 25 are designed.

Bei einem Aktor 2, der die wesentlichen Herstellungsprozesse durchlaufen hat, bilden die elektrisch leitenden Zwischenschichten 28, 29 Elektroden (Elektrodenschichten) aus.At an actor 2 , which has undergone the main manufacturing processes, form the electrically conductive intermediate layers 28 . 29 Electrodes (electrode layers) off.

Die elektrisch leitenden Zwischenschichten 28, 29 bestehen im Wesentlichen aus reinem Silber und sind insbesondere frei von Platinmetallen, wie beispielsweise Platin oder Palladium, und frei von Kupfer oder anderen zur Legierung von Silber geeigneten Metallen, durch die eine Schmelzpunkterhöhung der Legierung erreicht werden könnte, die aber auf Grund ihrer Oxidationsanfälligkeit einen höheren Prozessaufwand erfordern. Die keramischen Schichten 26, 27 basieren auf Bleizirkonattitanat (Pb(Zr, Ti)O3). Der Aufbau und die Herstellung des Aktors 2 des Ausführungsbeispiels der Erfindung ist anhand der 2 und 3 näher beschrieben.The electrically conductive intermediate layers 28 . 29 consist essentially of pure silver and are in particular free of platinum metals, such as platinum or palladium, and free of copper or other metals suitable for alloying silver, by which an increase in melting point of the alloy could be achieved, but due to their oxidation susceptibility higher Require process effort. The ceramic layers 26 . 27 based on lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3 ). The construction and manufacture of the actuator 2 the embodiment of the invention is based on the 2 and 3 described in more detail.

2 zeigt ein Bleioxid-Silber-Phasendiagramm zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Dabei ist an der Abszisse der Anteil an Silber in Mol-% an der gemeinsamen Zusammensetzung aus Bleioxid und Silber dargestellt. An der Ordinate ist die Temperatur angetragen, wobei sich die Darstellung etwa auf den Bereich von 700°C bis 1000°C beschränkt. 2 shows a lead oxide-silver phase diagram to illustrate the present invention. The abscissa represents the proportion of silver in mol% of the common composition of lead oxide and silver. The temperature is plotted on the ordinate, wherein the representation is approximately in the range of 700 ° C to 1000 ° C be limits.

Blei(II)-Oxid PbO schmilzt bei 884°C und siedet bei 1470°C. Beim Erkalten erstarrt es zu einer kristallin-blättrigen Masse (Bleiglätte). Silber ist ein in regulären Oktaedern (kubisch-dichteste Kugelpackung) kristallisierendes Metall, das bei 960,8°C schmilzt und bei 2212°C siedet. Am eutektischen Punkt 30 findet zwischen Bleioxid und Silber eine eutektische Reaktion statt, wobei der eutektische Punkt 30 durch 8,3 Mol-% Silber und eine Temperatur von 825°C gekennzeichnet ist. Somit kann sich ab dieser Temperatur von 825°C eine Bleioxid-Silber-Flüssigphase bilden, sofern ein entsprechender Überschuss an Bleioxid vorhanden ist.Lead (II) oxide PbO melts at 884 ° C and boils at 1470 ° C. Upon cooling, it solidifies into a crystalline-leafless mass (litharge). Silver is a metal that crystallizes in regular octahedra (cubic-dense sphere packing) that melts at 960.8 ° C and boils at 2212 ° C. At the eutectic point 30 There is a eutectic reaction between lead oxide and silver, where the eutectic point 30 is characterized by 8.3 mole% silver and a temperature of 825 ° C. Thus, from this temperature of 825 ° C, a lead oxide-silver liquid phase can form, provided that a corresponding excess of lead oxide is present.

Bei einem Silberanteil von weniger als 8,3 Mol-% kann oberhalb von 825°C neben der flüssigen Phase (Schmelze) aus Bleioxid und Silber ein kristalliner Anteil an Bleioxid bestehen. Dieser Bereich ist in der 2 mit PbO + L1 beschriftet. Bei einem Anteil von Silber, der größer als 8,3 Mol-% ist, können oberhalb von 825°C neben der Schmelze auch feste Silberbestandteile oder in der Schmelze schwimmende Silberkristalle vorhanden sein. Dies zeigt der mit L1 + Ag beschriftete Bereich. Bei Temperaturen oberhalb von etwa 950°C tritt eine weitere flüssige Phase L2 auf. Die Herstellung des Aktors 2 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt allerdings unterhalb der Schmelztemperatur von Silber und vorzugsweise unter 950°C.With a silver content of less than 8.3 mol%, above 825 ° C., in addition to the liquid phase (melt) of lead oxide and silver, there may be a crystalline proportion of lead oxide. This area is in the 2 labeled with PbO + L 1 . With a proportion of silver that is greater than 8.3 mol%, solid silver components or melt-floating silver crystals may be present above 825 ° C. in addition to the melt. This is shown by the area marked L 1 + Ag. At temperatures above about 950 ° C, a further liquid phase L 2 occurs. The production of the actuator 2 However, the process of the invention is carried out below the melting temperature of silver and preferably below 950 ° C.

Der Punkt 31, der den Bereich begrenzt, in dem neben der Schmelze aus Bleioxid und Silber auch Silber in fester oder kristalliner Form vorliegt, ist durch 11,65 Mol-% Silber und eine etwas unter der Schmelztemperatur von Silber liegende Temperatur charakterisiert. Der Schmelzpunkt von reinem Bleioxid ist in der 2 mit 32 bezeichnet. Der Schmelzpunkt von reinem Silber ist in der 2 mit 34 bezeichnet.The point 31 , which limits the range in which, in addition to the melt of lead oxide and silver and silver in solid or crystalline form, is characterized by 11.65 mol% of silver and a temperature slightly below the melting temperature of silver. The melting point of pure lead oxide is in the 2 With 32 designated. The melting point of pure silver is in the 2 denoted by 34.

Bleioxid und Silber bilden allerdings keine kristalline Verbindung, so dass diese sich unterhalb von 825°C trennen. Bleioxid und Silber liegen dann nebeneinander vor. Dieser Bereich ist in der 2 mit PbO + Ag beschriftet.However, lead oxide and silver do not form a crystalline compound so that they separate below 825 ° C. Lead oxide and silver are then next to each other. This area is in the 2 labeled with PbO + Ag.

Insbesondere bei Prozesstemperaturen ab 884°C (Schmelzpunkt von reinem Bleioxid) können aufgeschmolzene Bleioxidbestandteile der keramischen Schichten in die angrenzenden Zwischenschichten diffundieren, so dass ein Kontakt mit dem Silber in der Zwischenschicht möglich ist, der zu einer Schmelze aus Bleioxid und Silber führt. Die in den Zwischenschichten vorgesehenen Absorptionsmittel wirken als Bleioxidfänger und bilden eine kristalline Verbindung mit dem Bleioxid. Dadurch wird das Entstehen einer Schmelze aus Bleioxid und Silber verhindert.Especially at process temperatures from 884 ° C (Melting point of pure lead oxide) may be melted lead oxide components the ceramic layers in the adjacent intermediate layers diffuse, leaving a contact with the silver in the interlayer possible which leads to a melt of lead oxide and silver. The Absorbers provided in the intermediate layers act as Bleioxidfänger and form a crystalline compound with the lead oxide. Thereby prevents the formation of a melt of lead oxide and silver.

3 zeigt eine auszugsweise Schnittdarstellung eines Aktors 2 in einer vereinfachten Detaildarstellung zur Erläuterung der Erfindung. Für die Herstellung des Aktors 2 kann eine Keramikfolie dienen, die auf Bleizirkonattitanat basiert, wobei ein Bleioxidüberschuss von 1 Mol-% bis 3 Mol-% für die spätere Verdichtung der Mischoxidkeramik während des Herstellungsprozesses von Vorteil ist. Zur Herstellung der Zwischenschicht dient pulverförmiges Silber, das auf Grund der Lagerung agglomeriert sein kann. Daher erfolgt zunächst ein vorbereitender Verfahrensschritt, bei dem durch Deagglomerieren von dem Pulver gebildete Gebilde aufgebrochen werden. Dies kann beispielsweise durch eine Kugelmühle erfolgen, die zur Aufbereitung eines homogenen Pulvers ohne weitere Kornzerteilung eingerichtet ist. Zu dem pulverförmigen Silber werden weitere Medien, wie ein organisches Lösemittel, ein Binder und ein Dispergator zum Benetzen der Pulverteilchen hinzugefügt. Ferner wird zu dem pulverförmigen Silber ein Absorptionsmittel aus Titandioxid und/oder Zirkondioxid hinzugefügt. Das Silber umfassende Material wird dann mit dem Absorptionsmittel zusammen zu einem Gemisch gemischt. 3 shows a partial sectional view of an actuator 2 in a simplified detail to illustrate the invention. For the production of the actuator 2 may serve a ceramic film based on lead zirconate titanate, wherein a lead oxide excess of 1 mol% to 3 mol% for the subsequent compression of the composite oxide ceramic during the manufacturing process is advantageous. To prepare the intermediate layer is powdered silver, which may be agglomerated due to storage. Therefore, first of all, a preparatory process step takes place in which structures formed by deagglomeration of the powder are broken up. This can be done for example by a ball mill, which is set up for the preparation of a homogeneous powder without further particle size distribution. To the powdery silver are added other media such as an organic solvent, a binder and a dispersant for wetting the powder particles. Further, an absorbent of titania and / or zirconia is added to the powdery silver. The material comprising silver is then mixed with the absorbent together to form a mixture.

Das Aufbringen dieses Gemisches auf die rohen keramischen Schichten, die als Keramikfolie ausgebildet sind, kann mittels einer Druckvorlage durch Siebdruck erfolgen. Anschließend werden die mit dem Gemisch versehenen rohen keramischen Schichten aufeinander gestapelt. Dabei kann eine Aufeinanderschichtung von einigen hundert, insbesondere dreihundert Schichten erfolgen.The Applying this mixture to the raw ceramic layers, which are formed as a ceramic film, by means of a printing original by Screen printing done. Subsequently become the raw ceramic layers provided with the mixture stacked on top of each other. It can be a stack of a few hundred, in particular three hundred layers.

Der aufgeschichtete Grünling wird in einer gewöhnlichen, das heißt Sauerstoff enthaltenden, Atmosphäre einem Druck in der Größenordnung von 1 MPa und einer Temperatur von 120°C ausgesetzt, um den Grünling zu verpressen und ein Entweichen des Lösungsmittels zu ermöglichen. Anschließend erfolgt eine Entbinderung.Of the piled up green body will be in an ordinary, this means Containing oxygen, atmosphere a pressure of the order of magnitude of 1 MPa and a temperature of 120 ° C exposed to the green compact compress and allow the solvent to escape. Then done a childbirth.

Nach diesen und gegebenenfalls noch weiteren vorbereitenden Verfahrensschritten erfolgt die Sinterung. Die Sinterung erfolgt ebenfalls in gewöhnlicher Atmosphäre, wobei relativ hohe Temperaturen möglich sind. Insbesondere kann die Sinterung zwischen 870°C und 930°C, speziell zwischen 900°C und 930°C erfolgen.To these and possibly further preparatory steps the sintering takes place. The sintering is also done in ordinary The atmosphere, where relatively high temperatures are possible. In particular, can the sintering between 870 ° C and 930 ° C, especially between 900 ° C and 930 ° C take place.

Die Zwischenschicht 28 ist an der Verbindungsfläche 38 mit der keramischen Schicht 27 verbunden. Die keramische Schicht 27 besteht aus einem Grundmaterial 39 auf der Basis von Bleizirkonattitanat, wobei ein Bleioxidüberschuss durch Bleioxidkörner 40a bis 40i zur Veranschaulichung dargestellt ist. Die Zwischenschicht 28 besteht im Wesentlichen aus einem aus Silber bestehenden Grundmaterial 41 und einem Absorptionsmittel 42 aus Titandioxid. Das Absorptionsmittel 42 ist in der 3 anschaulich durch Körner 42a bis 42h aus dem Absorptionsmittel 42 dargestellt. Titanoxid ist in Bezug auf Bleioxid sehr reaktiv und fängt daher aus der keramischen Schicht 27 in die Zwischenschicht 28 diffundierendes Bleioxid ein. Dabei bildet sich eine kristalline Verbindung 43 zwischen dem Absorptionsmittel und dem Bleioxid. Beispielsweise kann das Bleioxidkorn 40i schmelzen und weiter in die Zwischenschicht 28 eindringen. Das Bleioxidkorn 40i kann dann beispielsweise von dem Korn 42h aus dem Absorptionsmittel 42 eingefangen werden. Kristalline Verbindungen 43, die sich auf Grund eines solchen Einfangens bereits ausgebildet haben, sind in der 3 durch die Körner 43a bis 43e dargestellt. Die Körner 43a bis 43e bestehen in diesem Fall aus Bleititanat (PbTiO3), das thermodynamisch stabil ist und insbesondere stabiler als eine Schmelze aus Bleioxid und Silber ist.The intermediate layer 28 is at the interface 38 with the ceramic layer 27 connected. The ceramic layer 27 consists of a basic material 39 based on lead zirconate titanate, with a lead oxide excess of lead oxide grains 40a to 40i is shown for illustration. The intermediate layer 28 consists essentially of a base material consisting of silver 41 and an absorbent 42 made of titanium dioxide. The absorbent 42 is in the 3 clear through grains 42a to 42h from the absorbent 42 shown. Titanium oxide is very reactive with lead oxide and therefore traps from the ceramic layer 27 into the interlayer 28 diffusing lead oxide. This forms a crystalline compound 43 between the absorbent and the lead oxide. For example, the lead oxide grain 40i melt and continue into the interlayer 28 penetration. The lead oxide grain 40i can then, for example, from the grain 42h from the absorbent 42 be captured. Crystalline compounds 43 , which have already been formed due to such trapping, are in the 3 through the grains 43 to 43e shown. The grains 43 to 43e consist in this case of lead titanate (PbTiO 3 ), which is thermodynamically stable and in particular more stable than a melt of lead oxide and silver.

Beim Einsatz von Zirkondioxid als Bleioxidfänger ergibt sich entsprechend eine kristalline Verbindung aus Bleizirkonat (PbZrO3).The use of zirconium dioxide as Bleioxidfänger results in accordance with a crystalline compound of lead zirconate (PbZrO 3 ).

Der Anteil des Absorptionsmittels 42 in der Zwischenschicht 28 beträgt vorzugsweise etwa 1 Vol.-% bis etwa 10 Vol.-%. Ferner ist die elektrisch leitende Zwischenschicht 28 frei von Platinmetallen und von Kupfer oder anderen Schmelzpunkt erhöhenden Legierungsbestandteilen.The proportion of the absorbent 42 in the interlayer 28 is preferably about 1 vol.% to about 10 vol.%. Furthermore, the electrically conductive intermediate layer 28 free of platinum metals and copper or other melting point-increasing alloying constituents.

Ein weiterer Vorteil der Zugabe von Zirkonoxid oder Titanoxid besteht darin, dass die während des Verpressens der Schichten auftretenden Schwindungsdifferenzen zwischen den Zwischenschichten 28, 29, die die Innenelektroden ausbilden, und den keramischen Schichten 26, 27 wesentlich reduziert werden, so dass Fehlerbilder, wie beispielsweise Delaminationsrisse, vermieden werden. Beim Mischen des Silberpulvers mit dem Absorptionsmittel ist es von Vorteil, dass Pulver mit spezifischen Oberflächen zwischen etwa 4,5 m2/g und 9 m2/g verwendet werden. Bei diesen spezifischen Oberflächen ist eine ausreichende Aktivität der Pulver gegeben und zugleich eine einfache Pastenaufbereitung möglich. Durch die Mischung des Absorptionsmittels 42 mit dem Silberpulver wird sichergestellt, dass die überschüssigen Bleioxidanteile, die in der 3 durch die Bleioxidkörner 40a bis 40i dargestellt sind, insbesondere im Bereich der Verbindungs- oder Grenzfläche 38 abgefangen werden. Im Bereich der keramischen Schichten 26, 27 wird die gewünschte Wirkung des überschüssigen Bleioxidanteils und gegebenenfalls anderer Sinterhilfsmittel nicht beeinträchtigt. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Titanoxid in einer Zugabemenge zwischen 2 Vol.-% und 5 Vol.-%.A further advantage of the addition of zirconium oxide or titanium oxide is that the shrinkage differences between the intermediate layers occurring during the pressing of the layers 28 . 29 , which form the internal electrodes, and the ceramic layers 26 . 27 be significantly reduced, so that defects, such as Delamination cracks are avoided. When mixing the silver powder with the absorbent, it is advantageous that powders having specific surface areas between about 4.5 m 2 / g and 9 m 2 / g are used. With these specific surfaces, a sufficient activity of the powder is given and at the same time a simple paste preparation is possible. By mixing the absorbent 42 With the silver powder it is ensured that the excess lead oxide content in the 3 through the lead oxide grains 40a to 40i are shown, in particular in the region of the connection or interface 38 be intercepted. In the field of ceramic layers 26 . 27 the desired effect of the excess Bleioxidanteils and optionally other sintering aids is not affected. Particularly advantageous is the use of titanium oxide in an amount added between 2 vol .-% and 5 vol .-%.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere können die Zwischenschichten auch aus einem anderen metallischen Material bestehen, das niedrig schmelzende Stoffsysteme mit Bleioxid oder dgl. bildet, wobei das Absorptionsmittel die Bildung solcher niedrig schmelzender Stoffsysteme verhindert. Entsprechend eignet sich auch das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausbildung von Zwischenschichten aus anderen metallischen Materialien, beispielsweise aus Kupfer. Außerdem ist die Erfindung unter anderem auch bei Aktoren 2 mit außenliegender Elektrodenanbindung einsetzbar. Der Aktor 2 kann dann zumindest eine außenliegende Elektrodenanbindung aufweisen.The invention is not limited to the described embodiments. In particular, the intermediate layers can also consist of another metallic material that forms low-melting material systems with lead oxide or the like, wherein the absorbent prevents the formation of such low-melting material systems. Accordingly, the method according to the invention is also suitable for the formation of intermediate layers of other metallic materials, for example of copper. In addition, the invention is, inter alia, in actuators 2 can be used with external electrode connection. The actor 2 can then have at least one external electrode connection.

Claims (16)

Piezokeramischer Aktor (2), insbesondere Aktor für ein Brennstoffeinspritzventil (1), mit einer Vielzahl von keramischen Schichten (26, 27) und einer Vielzahl von elektrisch leitenden Zwischenschichten (28, 29), die zwischen den keramischen Schichten (26, 27) vorgesehen sind, wobei zwischen einem ersten Teil der Zwischenschichten und einem zweiten Teil der Zwischenschichten eine elektrische Spannung zum Laden des Aktors anlegbar ist und wobei zumindest eine Zwischenschicht (28, 29) ein ein Metall umfassendes Grundmaterial (41) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (28, 29) zumindest ein Absorptionsmittel (42) aufweist, das zumindest teilweise mit zumindest einem in den keramischen Schichten (26, 27) enthaltenen Materialbestandteil, der zur Ausbildung einer flüssigen Phase mit dem Metall der Zwischenschicht (28, 29) mit einer gegenüber einer Schmelztemperatur von dem Metall erniedrigten Schmelztemperatur geeignet ist, zur zumindest teilweisen Verhinderung der Ausbildung solcher flüssigen Phasen aus dem Metall und dem Materialbestandteil verbunden ist.Piezoceramic actuator ( 2 ), in particular actuator for a fuel injection valve ( 1 ), with a plurality of ceramic layers ( 26 . 27 ) and a plurality of electrically conductive intermediate layers ( 28 . 29 ) between the ceramic layers ( 26 . 27 ) are provided, wherein between a first part of the intermediate layers and a second part of the intermediate layers, an electrical voltage for charging the actuator can be applied and wherein at least one intermediate layer ( 28 . 29 ) a basic material comprising a metal ( 41 ), characterized in that the intermediate layer ( 28 . 29 ) at least one absorbent ( 42 ), which at least partially with at least one in the ceramic layers ( 26 . 27 ) contained material component, which is used to form a liquid phase with the metal of the intermediate layer ( 28 . 29 ) is suitable for melting at a temperature lower than the melting temperature of the metal, at least partially preventing the formation of such liquid phases from the metal and the constituent material. Piezokeramischer Aktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Silber ist.Piezoceramic actuator according to claim 1, characterized in that that the metal is silver. Piezokeramischer Aktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (28, 29) zumindest im Wesentlichen frei von Platin und/oder Palladium ist.Piezoelectric ceramic actuator according to claim 2, characterized in that the intermediate layer ( 28 . 29 ) is at least substantially free of platinum and / or palladium. Piezokeramischer Aktor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (28, 29) zumindest im Wesentlichen frei von Kupfer und/oder einem anderen Schmelzpunkt erhöhenden Legierungsbestandteil ist.Piezoceramic actuator according to claim 2 or 3, characterized in that the intermediate layer ( 28 . 29 ) is at least substantially free of copper and / or another melting point-increasing alloying constituent. Piezokeramischer Aktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Kupfer ist.Piezoceramic actuator according to claim 1, characterized in that that the metal is copper. Piezokeramischer Aktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der in den keramischen Schichten (26, 27) enthaltene Materialbestandteil ein Bleioxid ist.Piezoelectric ceramic actuator according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the ceramic layers ( 26 . 27 ) contained material component is a lead oxide. Piezokeramischer Aktor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmittel ein Titanoxid aufweist.Piezoelectric ceramic actuator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Absorbent having a titanium oxide. Piezokeramischer Aktor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmittel ein Zirkonoxid aufweist.Piezoelectric ceramic actuator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the absorbent is a zirconium oxide having. Piezokeramischer Aktor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschichten (28, 29) zumindest im Wesentlichen aus dem Metall und dem zumindest teilweise mit dem Materialbestandteil verbundenen Absorptionsmittel bestehen.Piezoceramic actuator according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the intermediate layers ( 28 . 29 ) consist at least substantially of the metal and the at least partially associated with the material component absorbent. Piezokeramischer Aktor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des zumindest teilweise mit dem Materialbestandteil verbundenen Absorptionsmittels etwa 1 Vol.-% bis etwa 10 Vol.-% ist.Piezoelectric ceramic actuator according to claim 9, characterized characterized in that the proportion of at least partially with the Material component of associated absorbent about 1% by volume to about 10% by volume. Piezokeramischer Aktor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein in dem Absorptionsmittel enthaltener Stoff in den keramischen Schichten (26, 27) enthalten ist.Piezoceramic actuator according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least one substance contained in the absorbent in the ceramic layers ( 26 . 27 ) is included. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einem Aktor (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und einem von dem Aktor (2) betätigbaren Ventilschließkörper (6), der mit einer Ventilsitzfläche (5) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, wobei durch Laden oder Entladen des Aktors (2) eine Betätigung des Ventilschließkörpers (4) ermöglicht ist.Fuel Injector ( 1 ), in particular injector for fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines, with an actuator ( 2 ) according to one of claims 1 to 11 and one of the actuator ( 2 ) operable valve closing body ( 6 ), which is provided with a valve seat surface ( 5 ) cooperates with a sealing seat, wherein by loading or unloading the actuator ( 2 ) an actuation of the valve closing body ( 4 ) is possible. Verfahren zur Herstellung eines piezokeramischen Aktors mit einer Vielzahl von keramischen Schichten (26, 27) und einer Vielzahl von elektrisch leitenden Zwischenschichten (28, 29), wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: – Mischen eines ein Metall umfassenden Materials mit zumindest einem Absorptionsmittel zu einem Gemisch; – Aufbringen des Gemisches aus dem Metall und zumindest dem Absorptionsmittel auf rohe keramische Schichten (26, 27); – Aufeinanderschichten der rohen keramischen Schichten (26, 27), wobei das Gemisch aus dem Metall und zumindest dem Absorptionsmittel jeweils zwischen den keramischen Schichten (26, 27) vorgesehen ist; – Sintern der aufeinander geschichteten keramischen Schichten (26, 27) und der zwischen den keramischen Schichten vorgesehenen Zwischenschichten (28, 29), die aus dem Gemisch aus dem Metall und zumindest dem Absorptionsmittel bestehen, wobei sich das in den Zwischenschichten (28, 29) vorgesehene Absorptionsmittel (42) des Gemisches zumindest teilweise mit zumindest einem in den keramischen Schichten (26, 27) enthaltenen Materialbestandteil (40a bis 40i), der zur Ausbildung einer flüssigen Phase (L1) mit dem Metall der Zwischenschicht (28, 29) mit einer gegenüber einer Schmelztemperatur (34) von dem Metall erniedrigten Schmelztemperatur (30) geeignet ist, zur zumindest teilweisen Verhinderung der Ausbildung solcher flüssigen Phasen aus dem Metall und dem Materialbestandteil verbindet (43a bis 43e).Method for producing a piezoceramic actuator with a plurality of ceramic layers ( 26 . 27 ) and a plurality of electrically conductive intermediate layers ( 28 . 29 ), the method comprising the steps of: - mixing a metal-comprising material with at least one absorbent into a mixture; Applying the mixture of the metal and at least the absorbent to crude ceramic layers ( 26 . 27 ); - stacking of the raw ceramic layers ( 26 . 27 ), wherein the mixture of the metal and at least the absorbent in each case between the ceramic layers ( 26 . 27 ) is provided; Sintering the layered ceramic layers ( 26 . 27 ) and between the ceramic layers intermediate layers ( 28 . 29 ), which consist of the mixture of the metal and at least the absorbent, which in the intermediate layers ( 28 . 29 ) provided absorbents ( 42 ) of the mixture at least partially with at least one in the ceramic layers ( 26 . 27 ) contained material component ( 40a to 40i ), which is used to form a liquid phase (L 1 ) with the metal of the intermediate layer ( 28 . 29 ) with one opposite to a melting temperature ( 34 ) from the metal lowered melting temperature ( 30 ) is suitable for at least partially preventing the formation of such liquid phases from the metal and the material component ( 43 to 43e ). Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Silber ist.Method according to claim 13, characterized in that that the metal is silver. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sintern zumindest im Wesentlichen bei Temperaturen zwischen 870°C und 930°C erfolgt.Method according to claim 14, characterized in that that sintering at least substantially at temperatures between 870 ° C and 930 ° C takes place. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Sintern zumindest im Wesentlichen bei Temperaturen erfolgt, die etwas unter dem Schmelzpunkt von Silber liegen.Method according to claim 15, characterized in that that the sintering takes place at least substantially at temperatures, which are slightly below the melting point of silver.
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