DE1125341B - Verfahren zur Herstellung von keramischen Koerpern fuer elektromechanische Umwandlungselemente - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von keramischen Koerpern fuer elektromechanische Umwandlungselemente

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DE1125341B
DE1125341B DEN17124A DEN0017124A DE1125341B DE 1125341 B DE1125341 B DE 1125341B DE N17124 A DEN17124 A DE N17124A DE N0017124 A DEN0017124 A DE N0017124A DE 1125341 B DE1125341 B DE 1125341B
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von keramischen Körpern für elektromechanische Umwandlungselemente Zusatz zum Patent 1098 429 In dem Patent 1098429 ist ein Verfahren zur Herstellung von keramischen Körpern für elektromechanische Umwandlungselemente aus Mischkristallen, die PbTi03 und gegebenenfalls PbZr03 enthalten, beschrieben, wonach Pb0 mit CaO und/oder SrO und TiOE mit Zr02 und/oder Sn02 oder Verbindungen, die beim Erhitzen diese Oxyde ergeben, oder aber vorgebildete Verbindungen aus diesen Oxyden untereinander gemischt und nach Formgebung gesintert werden, wobei die Anteile der Mischung an den genannten Oxyden bzw. Verbindungen so gewählt werden, daß Mischkristalle von PbTi03 mit PbZr03 und/oder PbSn03 entstehen, in denen, ausgedrückt in Molprozenten, der Anteil an Pb Ti03 zwischen 35-5/i8 der Molprozentzahl des Anteils an PbZr03 und 55 + 1/e der Molprozentzahl des Anteils an PbZr03 und der Anteil an PbZr03 zwischen 90-18/1a der Molprozentzahl des Anteils an Pb Sn03 und 40 - 8/9 der Molprozentzahl des Anteils an PbSn03 liegt, wobei bis zu 30 Molprozent des Pb O durch Ca O und/oder SrO ersetzt sein können und weiterhin, bezogen auf die gesamte Ausgangsmischung, 0,05 bis 5 Gewichtsprozent mindestens eines der Oxyde der dreiwertigen seltenen Erdmetalle und/oder Yttrium dem Ausgangsgemisch zugesetzt werden.
  • Die Oxyde der Elemente Cer, Lutetium und Praseodym waren in dem Hauptpatent ausgeschlossen. Es hat sich jedoch ergeben, daß von den Oxyden der seltenen Erdmetalle lediglich das vierwertige Ceroxyd nicht die Verbesserung der Eigenschaften erbringt, die mit den Oxyden der dreiwertigen seltenen Erdmetalle nach dem Hauptpatent erzielt wird. Mit dem dreiwertigen Ceroxyd erzielt man jedoch die gleiche Wirkung wie mit den Oxyden der anderen seltenen Erdmetalle.
  • Weiter wurde gefunden, daß der Zusatz von Oxyden der seltenen Erdmetalle und/oder Yttrium mit dem Zusatz der Oxyde von Niob und/oder Tantal kombiniert werden kann. Die Gesamtmenge der kombinier-ten Zusätze ist gleich den Einzelmengen nach dem Hauptpatent, d. h. 0,05 bis 5 Gewichtsprozent.
  • Gemäß der Erfindung weist das eingangs erwähnte Verfahren somit das Merkmal auf, daß der Zusatz von 0,05 bis 5 Gewichtsprozent von Oxyden dreiwertiger seltener Erdmetalle und/oder Yttrium ganz oder teilweise durch einen Zusatz von Oxyden seltener Erdmetalle anderer Wertigkeit, mit Ausnahme von vierwertigem Ceroxyd, ersetzt und gegebenenfalls mit einem teilweisen Ersatz durch Nioboxyd und/oder Tantaloxyd kombiniert wird.
  • Die keramischen Körper der vorerwähnten neuen Zusammensetzungen können, ähnlich wie die des Hauptpatentes, dadurch hergestellt werden, daß die Oxyde, aus denen die Körper zusammengesetzt werden, oder Verbindungen, die beim Erhitzen diese Oxyde ergeben, oder aber vorgebildete Verbindungen aus diesen Oxyden untereinander gemischt und nach Formgebung gesintert werden.
  • Beispiele von Zusammensetzungen nach der Erfindung sind in der nachfolgenden Tabelle unter Angabe der Dielektrizitätskonstante K bei 1 kHz, des Kopplungsfaktors kp und des3Verlustfaktors D in Prozenten bei 1 kHz angegeben.
    Bei Zusammensetzung K k, D
    spiel
    1 Pb(Zro,"Tio,4s)03 + 1 % Pr203 1455 0,490 1,80
    2 Pb (Zro,"Tio,")03 + 1 °/p Pr203 + 1 % Oxydgemisch 1281 0,432 1,73
    209518/385
    Bei Zusammensetzung K kp D
    spiel
    3 Pb(Zro,54Tio,48)03 + 1% Pr203 + 0;50% La, 0, + 0,5 °% Ta205 1328 0,530 2,05
    4 Pb(Zr0,54Tio,4s)03 + 1% Prz03 + 0,50% Nd203 -f- 0,5% Ta205 1422 0,475 1,67
    5 Pb(Zro,54T4,48)03 + 1% Pr203 + 0,60/0 La203 + 0,40/, Nb205 1421 0,560 2,05
    6 Pb(Zro,s4Tio,4s)03 + 1% Pr203 + 0;5% La203 + 0,5% Nb201 1445 0,525 1,84
    7 Pb(Zr0,54T10,46)03 + 10/a Pr203 + 0,40/0 La203 + 0,6% Nb205 1437 0,572 1,97
    8 Pb(Zrp,54T10,4B)o3 + 1% Pr203 + 0,3% La203 + 0,70/0 Nb205 1322 0,557 2,17
    9 Pb(Zro,54Tio,48)03 + 1% Pr203 -/- 0;5% Nd203 -f- 0,5% Nb205 1484 0,531 1,91
    Analyse: 45,5% La2O3, 11,0% Pr203,38,0% Nd2O3,4,0%Sm2O3,0;4% Y-Erdoxyde, 1,1%andereErdmetalle.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von keramischen Körpern für elektromechanische Umwandlungselemente aus Mischkristallen, die PbTi03 und gegebenenfalls PbZr03 enthalten, wonach PbO mit CaO und/oder SrO und TiO2 mit Zr02 und/oder Sn02 oder Verbindungen, die beim Erhitzen diese Oxyde ergeben, oder aber vorgebildete Verbindungen aus diesen Oxyden untereinander gemischt und nach Formgebung gesintert werden, wobei die Anteile der Mischung an den genannten Oxyden bzw. Verbindungen so gewählt werden, daß Mischkristalle von PbTi03 mit PbZr03 und/oder Pb Sn 03 entstehen, in denen, ausgedrückt in Molprozenten, der Anteil an Pb Ti O 3 zwischen 35 - b/18 der Molprozentzahl des Anteils an PbZr03 und 55 + 1/8 der Molprozentzahl des Anteils an Pb Zr 03 und der Anteil an Pb Zr 03 zwischen 90 -18/13 der Molprozentzahl des Anteils an PbSn03 und 40 - 8/o der Molprozentzahl des Anteils an PbSn03 liegt, wobei bis zu 30 Molprozent des Pb O durch CaO und/oder Sr O ersetzt sein können und weiterhin, bezogen auf die gesamte Ausgangsmischung, 0,05 bis 5 Gewichtsprozent mindestens eines der Oxyde der dreiwertigen seltenen Erdmetalle und/oder Yttrium dem Ausgangsgemisch zugesetzt werden, nach Patent 1098429, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz von 0,05 bis 5 Gewichtsprozent von Oxyden dreiwertiger seltener Erdmetalle und/oder Yttrium ganz oder teilweise durch einen Zusatz von Oxyden seltener Erdmetalle anderer Wertigkeit, mit Ausnahme von vierwertigem Ceroxyd, ersetzt und gegebenenfalls mit einem teilweisen Ersatz durch Nioboxyd und/ oder Tantaloxyd kombiniert wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1671165B1 (de) * 1966-10-28 1972-03-23 Tokyo Shibaura Electric Co Piezoelektrisches keramik material
DE1671170B1 (de) * 1967-06-12 1972-03-23 Tokyo Shibaura Electric Co Piezoelektrisches keramik material
DE1671166B1 (de) * 1966-11-22 1972-05-04 Tokyo Shibaura Electric Co Piezoelektrisches keramik-material

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