DE1646740A1 - Piezoelectric ceramic masses - Google Patents
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Description
22592259
llatoushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Oaalca, Japanllatoushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Oaalca, Japan
Piezoelektrische keramische MassenPiezoelectric ceramic masses
Erfindung bezieht sich auf piezoelektrische keramische Massen und Fabrikationserzeugnisse, die daraus gefertigt worden sind. Im spezielleren betrifft die Erfindung neue ferroelektrische Keramiken, die polykristalline Aggregate bestimmter Zusammensetzung sind« Diese piezoelektrischen Massen werden zu Keramiken durch auf dem Gtebiot der Keramik übliche Techniken gesintert und anschliesoend durch Anlegen einer Gleichstrom-Invention relates to piezoelectric ceramic masses and manufactured goods, which have been made from it. More particularly, the invention relates to new ferroelectric ones Ceramics that are polycrystalline aggregates of a certain composition «These piezoelectric Masses are sintered into ceramics by techniques common on the ceramic base and then by applying a direct current
109835/119S spannung 109835 / 119S voltage
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spannung zwischen den Elektroden unter Verleihung elektromechanischer Kraftübertragungseijigenschaftsn, die dem bekannten piezoelektrischen Effekt entsprechen, polarisiert. Die Erfindung betrifft auch das calcinierte Produkt der Ausgangsbestandteile und dio Fabrikationserzeugnisse, wie elektromechanisch^ Kraftübertr/iäger, die aus der gesinterten Keramik gefertigt worden Bindevoltage between the electrodes giving electromechanical power transmission propertiesn, which correspond to the known piezoelectric effect, polarized. The invention relates to that too calcined product of the starting ingredients and dio manufactured products, such as electromechanical ^ Power transmitters made from the sintered ceramic bandage
Die durch die vorliegende Erfindung erzeugten kermaischen Körper liegen grundsätzlich in der folgenden festen Lösung ior, die das ternäre System Pb(Mn1Z5Hb2Z5)O5-PbTiO5-PbZrO- enthält.The ceramic bodies produced by the present invention are basically in the following solid solution, which contains the ternary system Pb (Mn 1 Z 5 Hb 2 Z 5 ) O 5 -PbTiO 5 -PbZrO-.
Die Benutzung von piezoelektrischen Stoffen in zahlreichen Anwendungen für Kraftüberträger bei der Herstellung, Messung und Richtungssinnbestimmung eines Tones, Schlages, einer Schwingung, eines Druckes usw« haben sich in den letzten Jahren sehr vermehrt» Kraftüberträger sowohl aus Kristallala auch aus Keramikarten sind in gross em Masse benutzt worden. Wegen ihrer möglichen geringeren Kosten und wegen der Leichtigkeit der Herstellung von Keramiken in verschiedenen Formen und Grossen und ihrer grösseren Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen und/oder Feuchtigkeit im Vergleich zu den kristallinen Substanzen, wie das Rochellesalz,The use of piezoelectric materials in numerous force transducer applications in the production, measurement and determination of the sense of direction of a tone, beat, vibration, of a pressure etc. "have increased very much in the last few years" power transmitters both from Kristallala Ceramic types are also used to a large extent been. Because of their potential lower cost and ease of manufacture of ceramics in various shapes and sizes and their greater resistance to high Temperatures and / or humidity compared to the crystalline substances, such as the Rochelle salt,
109835/1195 haben 109835/1195 have
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haben piezoelektrische Keramikstoffe s"eit kurzem bei zahlreichen Kraftübertragungaanwendungen Bedeutung gewonnen.Piezoelectric ceramics have recently become important in numerous power transmission applications won.
Hit den Anwondung3arten wechseln offen-Gichtlich die Erfordernisse an die piezoelektrischen Eigenschaften von Keraaiken. Zum Beispiel erfordern elektroiaechanische Kraftüberträger, wie ein Tonabnehmer oder ein Mikrophon, piezoelektrisches Keramiken, di© durch einen tatsächlich hohen elektromechanischen Kopplungskoeffizienten und eine hohe Dielektrizitätskonstante ausgezeichnet sind. Andererseits ist es bei PiIteranwendungen piezoelektrischer Keramiken erwünscht, dass das Material einen höheren Wort in bezug auf den mechanischen Qualitätsfaktor und einen hohen elektromechanischen Kopplungskoeffizienten aufweist. Darüberhinaus müssen die keramischen Stoffe eine grosse Konstanz für die Eesonanzfrequenz und andere elektrische Eigenschaften mit der Temperatur und der Zeit aufweisen.Hit the application types change obviously the requirements for the piezoelectric properties of keraaiken. For example Electro-mechanical force transmitters, such as a pick-up or a microphone, require piezoelectric ones Ceramics, ie due to an actually high electromechanical coupling coefficient and a high Dielectric constants are excellent. On the other hand, it is more piezoelectric in piper applications Ceramics desires the material to have a higher mechanical quality factor and a high electromechanical coupling coefficient. In addition, the ceramic materials a great constancy for the resonance frequency and exhibit other electrical properties with temperature and time.
Als vielversprechende Keramiken, die diesen Anforderungen, gerecht werden sollen, wird bis jetzt in grossem Masse Bleititanat-Bleizirkonat angewendet. Es ist jedoch schwierig, in den Bleititanat-Bleizirkonat-Keramiken einen sehr hohen mechanischen Qualitätefaktor zusammen mit hoch planaren Kopplungs-As promising ceramics that are supposed to meet these requirements, will be up now widely used lead titanate-lead zirconate. However, it is difficult in the lead titanate-lead zirconate ceramics a very high mechanical quality factor together with highly planar coupling
109835/1.195 koeffizienton 109835 / 1.195 coefficient
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koeffisienten zu erhalten. Aus£5erdem wechseln die dielektrischen und piezoelektrischen Eigenschaften der Bleititanat-Bloizirkonat-Keramiken sehr mit der Glühtechnik, was auf die Verdampfung von PbO zurückzuführen ist.to obtain coefficients. The £ 5 also change dielectric and piezoelectric properties of lead titanate bloizirconate ceramics very much with the Annealing technology, which can be attributed to the evaporation of PbO is.
Es ist daher das grundlegende Ziel der vorliegenden Erfindung, neue und verbesserte piezoelektrische Keramik3toffö zu erzeugen, die wenigstens oinera der obon aufgezeigton Anforderungen gerecht worden.It is therefore the basic object of the present invention to provide new and improved piezoelectric To produce ceramics, at least that oinera meets the requirements shown been.
Ein spezielleres Ziel der Erfindung ist die Erzeugung verbesserter polykristalliner Keramiken, die durch einen sehr hohen mechanischen Qualitätsfaktor zusammen mit einem hohen piezoelektrischen Kopplungokoeffizienten ausgezeichnet sind.A more specific object of the invention is the production of improved polycrystalline ceramics, thanks to a very high mechanical quality factor along with a high piezoelectric coupling coefficient are excellent.
Ein anderes» Ziel der Erfindung ist die Erzeugung von nouen piezoelektrischen Keramikmassen, bei denen bestimmte Eigenschaften beeinflusst werden können, so dass sie sich verschiedenen Anwendungen anpassen.Another »aim of the invention is the production of new piezoelectric ceramic masses, in which certain properties can be influenced so that they can be used in different ways adjust.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Erzeugung eines verbesserten elektromechanischen Kraftübertrgers unter Anwendung eines elektrostatisch polarisierten Körpers aus den neuen keramischen Hassen als aktive Elemente.Another object of the invention is Creation of an improved electromechanical force transmitter using an electrostatic one polarized body from the new ceramic hates as active elements.
109835/1195 · Piesa 109835/1195 Piesa
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Dieoe Ziele der Erfindung und die Art und ϊ/eise, wie sie erreicht v/erden, worden aus der folgenden Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnung leicht verstanden werden, wobei in der ZeichnungThe objects of the invention and the manner in which they are achieved have been identified the following description and the accompanying drawings can be readily understood, wherein in the drawing
Figo 1 eine Quersehnittsansicht eines elektromechanischen
Kraftüberträgers gemäss der Erfindung darstellt und
Pig. 2 ein dreisoitig aufgebautes Diagramm von
Stoffen darstellt, die in der vorliegenden Erfindung angewe°dst werden.Figo 1 is a cross-sectional view of an electromechanical force transmitter according to the invention and
Pig. Figure 2 is a three-sided diagram of materials used in the present invention.
Bevor eine detaillierte Beschreibung der piezoelektrischen Stoffe, die durch die Erfindung vorgeschlagen werden, gegeben wird, soll die Anwendung der piezoelektrischen Stoffe in elektromechanischen Krafttiberträgern unter Bezugnahme auf Figur 1 der Zeichnungen erörtert v/erden, in der die Bezugsziffer 7 einen elektromechanischen Kr aft üb er träger als G-anze3 mit einem Körper 1 als dessen aktives Element, vorzugsweise in Scheibenform, aus piezoelektrischen Stoffen nach der vorliegenden Erfindung bezeichnet*Before a detailed description of the piezoelectric substances made by the invention proposed to be given is the application of piezoelectric substances in electromechanical Power carriers discussed with reference to Figure 1 of the drawings, in which the reference numeral 7 is an electromechanical force carrier as G-anze3 with a body 1 as its active element, preferably in the form of a disk, made of piezoelectric Substances according to the present invention denoted *
Der Körper 1 wird in einer Weise elektrostatisch polarisiert, wie sie nachfolgend dargelegt wird, und ist mit einem Elektrodenpaar 2 und 3 aus-The body 1 is electrostatically polarized in a manner as set out below and is equipped with a pair of electrodes 2 and 3.
109835/1195109835/1195
gestattet. allowed .
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gestattet, da3 auf ihn in einer geeigneten Y/eiso auf zv/ei entgegengesetzten Oberflächen angebracht ist. Die Drahtleitungen 5 und 6 sind iait den Elektroddn 2 und bzw. 3 nit Hilfe eines Lötmittelo 4 leitend verbunden. V/cnn idie Keramik einer Erschütterung, einer Schwingung oder einer anderen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt wird, kann eine da- ^ durch erzeugte elektrische Leistung den Drahtleitungen 5 und 6 entnommen werden· In umgekehrter Weise erzeugt, wie bei anderen piesoolektrischen Kraftüberträgern, das Anlegen einer elektrischen Spannung an den Elektroden 5 und 6 eine mechanische Deformierung des keramischen Körpers. Der hier verwcndeto Ausdruck " elektromochanischer Kraftüberträger " ist dab! so zu verstehen, dass er in seinem breitesten Sinne benutzt wird und piezoelektrische Filter, PrequenzsteuerungBgeräte und dergleichen erfasst, und dass die Erfindung auch bei zahlreichen anderen Anwendungen benutzt und diesen angepasst werden kann, die Stoffe mit dielektrischen, piezoelektrischen und/oder elektrostriktiven Eigenschaften erfordern· Nach der vorliegenden Erfindung wird der keramische Körper 1, in Figur 1, aus neuen piezoelektrischen Massen gebildet, die polykristalline Keramiken sind, die sich aus Pb(Mnw,Nb2 /,)QJPbTiO,-PbZrO, aufbauen·allowed to be attached to it in a suitable way on two opposite surfaces. The wire lines 5 and 6 are conductively connected to the electrodes 2 and 3 respectively with the aid of a solder 4. If the ceramic is exposed to shock, vibration or other mechanical stress, an electrical power generated thereby can be taken from the wire lines 5 and 6 Voltage at electrodes 5 and 6 causes mechanical deformation of the ceramic body. The expression "electro-mechanical power transmitter" used here is there! to be understood that it is used in its broadest sense and includes piezoelectric filters, frequency control devices and the like, and that the invention can also be used and adapted to numerous other applications which require substances with dielectric, piezoelectric and / or electrostrictive properties. According to the present invention, the ceramic body 1, in FIG. 1, is formed from new piezoelectric masses which are polycrystalline ceramics made up of Pb (Mnw, Nb 2 /,) QJPbTiO, -PbZrO.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf eier Feststellung, dass die in besonderen Bereichen dieses ternären Systems befindlichen Vertreter einen sehr hohen mechanischen Qualitätsfaktor zusammen mit einem hohen planaren Kopplungokoeffizienten aufweisen. The present invention is based on a finding that those in particular areas representatives of this ternary system have a very high mechanical quality factor with a high planar coupling coefficient.
Die vorliegende Erfindung weist für das Herstellungsverfahren und bei der Anwendung als keramische Kraftüberträger zahlreiche Vorteile auf. Es ist bekannt, dass die Verdampfung von PbO während des Glühens wegen do3 Sinterns der Bleiverbindungen, wie Bleititanatzirkonat, ein Problem ist. Die erfindungsgemässe Hasce ergibt jedoch einen geringeren Anteil an verdampften PbO, als er durch das übliche Bleititanatzirkonat bewirkt wird« Das ternäre System kann ohne eine besondere Kontrolle der PbO-Atmosphäre geglüht werden» Ein gut gesinterter Körper der vorliegenden Erfindung wird durch Glühen in einem keramischen Tiegel mit einem keramischen, aus AlpO^-Keramiken hergestellten Überzug erhalten. Eine hohe Sinterungsdichte ist zur Erzielung einer Feuchtigkeitsbeständigkeit und einer hohen piezoelektrischen Ansprechbarkeit, wenn der gesinterte Körper an einem Resonator und dergleichen angebracht wird, erwünscht.The present invention is useful for the manufacturing process and for use as a ceramic Power transmitter has numerous advantages. It is known that the evaporation of PbO during of the annealing due to do3 sintering of the lead compounds, such as lead titanate zirconate, is a problem. The invention Hasce, however, results in a lower proportion of vaporized PbO than it does with the usual one Lead titanate zirconate is effected «The ternary system can without a special control of the PbO atmosphere being annealed »A well sintered body of the present invention is made by annealing in a ceramic Crucible with a ceramic, made of AlpO ^ ceramics obtained coating. A high sintering density is necessary to achieve moisture resistance and high piezoelectric responsiveness when the sintered body is attached to a Resonator and the like is attached, is desired.
109835/1195109835/1195
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AlIo möglichen Massen, die in dem ternären Syßtem Pb(Kn1 /3^b2/,)-^^bTiO«-PbZrO, vorkommen, werden durch das dreiseitige Diagramm, das in Figur 2 der Zeichnungen ausmacht, dargestellt. Einige Massen, die durch das diagramm dargestellt werden, zeigen jedoch keine hohe Piezoelektrizität und viele sind elektromechanisch nur in einem geringen Masse aktiv. Die vorliegende Erfindung ist nur auf,solcheAlio possible masses (/ 3 ^ 2 b /, Kn 1) in the ternary Sysstem Pb - ^^ bTiO "-PbZrO, occurrence, be the triangular diagram shown in Figure 2 constitutes the drawings. However, some of the masses represented by the diagram do not show high piezoelectricity and many are electromechanically active only to a small extent. The present invention is only based on such
^ Massen gerichtet, die eine piezoelektrische Ansprechbarkeit von merklicher Grosse aufweisen. Der Einfachheit halber wird der planare Kopplungskoeffizient (K ) der Testscheiben als Maos für die piezoelektrische Aktivität genommene So weisen in dem Bereich, der durch die Linien begrenzt ist, die die Punkte ABCD in Figur 2 verbinden, alle polarisierten und getesteten Massen einen planaren Kopplungskoeffizienten von annähernd 20 # oder höher auf. Die Massen in dem Boreich des Diagrammes, der durch die Linien be-^ Masses directed that have a piezoelectric responsiveness of noticeable size. For the sake of simplicity, the planar coupling coefficient is used (K) of the test disks taken as Maos for the piezoelectric activity thus indicate in the area which is bounded by the lines connecting the points ABCD in Figure 2, all polarized and tested masses exhibited a planar coupling coefficient of approximately 20 # or higher. The crowds in that Boreich of the diagram, which is represented by the lines
" grenzt ist, die die Punkte A, B und E in Figur 2"which borders the points A, B and E in FIG. 2
verbinden, weisen einen planaren Kopplungskoeffizienten von annähernd 30 # oder höher auf. In diesem Bereich sind die MoI.-^ der drei Komponenten der Massen ABCDE folgendermaseenjconnect have a planar coupling coefficient of approximately 30 # or higher. In this area are the MoI .- ^ of the three components of the masses ABCDE followingermaseenj
Pb 109835/ 1195 Pb 109835/1195
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PbTiO3 PbZrO3 PbTiO 3 PbZrO 3
Ferner ergeben die Massen, die sich nahe der morphotropiachen Phasengrense des ternären
Systems befinden, insbesondere Pb(Mn, /-Nbp/^)0 050
Ti0,340Zr0f410°3' Pb (Mnl/3,
keramische Produkte mit einem planaren Kopplungskoeffizienten von 45 $>
oder höher· Furthermore, the masses which are close to the morphotropic phase boundary of the ternary result
System, especially Pb (Mn, / -Nbp / ^) 0 050 Ti 0.340 Zr 0 f 410 ° 3 ' Pb ( Mn l / 3,
ceramic products with a planar coupling coefficient of $ 45> or higher
Nach der Erfindung können die piezoelektrischen und dielektrischen Eigenschaften der Kera miken durch Auswahl der genauen Zusammensetzung so eingestellt werden, dasa sie für zahlreiche Anwendungen geeignet sind.According to the invention, the piezoelectric and dielectric properties of the ceramics by selecting the exact composition so They can be set for numerous uses are suitable.
Die hier beschriebene Masse kann nach
zahlreichen gut bekannten keramischen Verfahren
hergestellt werden» Ein bevorzugtes Verfahren jedoch, das nachfolgend ausführlicher beschrieben
wird, besteht in der Anwendung von PbO oder Pb3O,,
MnO2 oder Hn3O., Nb3O5, TiO2,The mass described here can be according to
numerous well known ceramic processes
are made »A preferred method, however, which is described in more detail below
consists in the use of PbO or Pb 3 O ,, MnO 2 or Hn 3 O., Nb 3 O 5 , TiO 2 ,
1 0 9 8 3 5 / 1 1 9 S _1 0 9 8 3 5/1 1 9 S _
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Die Ausgangsstoffe, nämlich Bleioxyd (PbO), Mangandioxyd (MnO2), Niobpentoxyd (Nb2O5), Titandioxyd (TiO2), Zirkoniumdioxyd (ZrO2), alle von relativem Reinheitsgrad ( zum Beispiel von der Qualität "chemisch rein")i worden in einer mit Gummi ausgekleideten Kugelnühle mit destilliertem Wasser innig gemischt. Das Mahlen der Mischung mus3 sorgfältig ausgeführt werden, um eine Verunreinigung durch Abrieb der mahlenden Kugeln oder Steine zu vermeiden, oder es müOsen die Anteile der Bestandteile so variiert werden, dass diese Terunreinfegungen kompensiert werden.The starting materials, namely lead oxide (PbO), manganese dioxide (MnO 2 ), niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), titanium dioxide (TiO 2 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ), all of a relative degree of purity (for example of the quality "chemically pure") i was intimately mixed with distilled water in a rubber-lined ball mill. The grinding of the mixture must be carried out carefully in order to avoid contamination by abrasion of the grinding balls or stones, or the proportions of the components must be varied in such a way that these impurities are compensated.
Im Anschluss an das IJassmahlen wird die Mischung getrocknet und gemischt, um eine möglichst homogene Mischung zu gewährleisten. Danach wird die Mischung in geeigneter Weise unter einem Druck von 400 kg/cm in eine gewünschte Form gebracht· Die kompakten Körper werden durch zweistündiges Calcinieren bei einer Temperatur von rund 850° C zu einer Vorreaktion veranlas t.Following the IJassmahlen, the Mixture dried and mixed to ensure the most homogeneous possible mixture. After that, the Mixture suitably brought into a desired shape under a pressure of 400 kg / cm compact bodies become one by calcining for two hours at a temperature of around 850 ° C Preliminary reaction initiated.
Nach der Calcinierung l«s;>t man die Reaktionsstoffe abkühlen und mahlt sie dann nass zu einer kleinen Teilehengrösse, Dieses sollte wiederum sorgfältig geschehen, um Verunreinigungen durch Abrieb der mahlenden Kugeln oder Steine zu vermeiden,After calcination, the reactants are removed cool and then wet grind them to a small part size, this should in turn done carefully to avoid contamination from abrasion to avoid the grinding balls or stones,
109835/ 1195 oder 109835/1195 or
6AD ORIGINAL6AD ORIGINAL
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oder es müssen die Anteile der Bestandteile so tiariient werden, dasa die Verunreinigungen kompensiert werden. In Abhängigkeit von der Auswahl und den gewünschten Formen kann das Material au einer Mischung oder einem Schlamm geformt werden, die "b/.w. der für das Pressen, den Gleitguss ( split oasting ) oder das Strangpressen nach üblichen keramischen Verfahren je nach dem einzelnen Fall geeignet ißt. Das Beispiel, für das die Daten nachstehend angegoben worden, wird durch Mischen von 100 g der gemahlenen vorgesinterten Mischung mit 5 ecm destilliertem Viasser hergestellt· Die Mischung wird dann in Scheiben von 20 mm Durchmesser und 2 mm Dicke mit einem Druck voxx 700 kg/cm gepresst. Die gepressten Scheiben werden mit einer 45minütigen Erhitzungszeit bei 1200 - 1270° G geglüht· Nach der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, die Masse in einer Atmoophäre von PbO zu glühen, und es ist keine besondere Sorgfalt bezüglich des Temperaturanstiegs in einem Ofen im Gegensatz zu den früher bekannten Verfahren notwendig. Sfc können nach der vorliegenden Erfindung einheitliche uid ausgezeichnete piezoelektrische Kei'amikprodukte leicht in einfacher Weise durch Abdecken der Proben während des Glühens mit einem Aluminiumtiegel erhalten werden.or the proportions of the constituents must be tiariient so that the impurities compensated will. Depending on the selection and the desired shapes, the material can also be a Mixture or a slurry can be formed, the "b / .w. that for pressing, split oasting or extrusion according to the usual ceramic Eating method appropriate to the individual case. The example for which the data has been given below is prepared by mixing 100 g of the milled pre-sintered mixture made with 5 ecm distilled Viasser · The mixture is then in Discs 20 mm in diameter and 2 mm thick pressed with a pressure voxx 700 kg / cm. The pressed Wafers are annealed with a heating time of 45 minutes at 1200 - 1270 ° G · According to the present Invention does not require the mass to glow in an atmosphere of PbO, and no special care is taken about the temperature rise in a furnace in contrast to the previously known method. Sfc can after the present invention uniform uid excellent piezoelectric kei'amic products easily in easily obtained by covering the samples with an aluminum crucible during the annealing process will.
109835/1195 Die109835/1195 the
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Die gesinterten Keramiken werden auf beiden Oberflächen zu einer Dicke von 1 am geschliffen· Die geschliffenen Oberflächen der Scheiben können darin mit Silberfarbe zur Bildung von Silberelektroden überzogen und geglüht werden· Anschliessend werden die Scheiben polarisiert, während sie bei 100° 0 in ein Siliconölbad eingetaucht werden. Ein Gleichstromspannungsgradient von 4 kV pro mm wird für eine Stunde aufrechterhalten, und die Scheiben werden in 30 Minuten auf Raumtemperatur im gesamten Feld abgekühlt ( field-cooled ).The sintered ceramics are ground on both surfaces to a thickness of 1 am The ground surfaces of the disks can be covered with silver paint to form silver electrodes are coated and annealed · Then the panes are polarized while they be immersed in a silicone oil bath at 100 ° 0. A DC voltage gradient of 4 kV per mm is maintained for an hour, and the slices are brought to room temperature throughout in 30 minutes Field-cooled.
Die piezoelektrischen und dielektrischen Eigenschaften der polarisierten Proben werden bei 20° C bei einer relativen Feuchtigkeit von 50 $> und bei einer Frequenz von 1 kHz gemessen. Proben der speziellen Keramikmasuen nach dieser Erfindung und verschiedene zweckdienliche elektromechanisch© und dielektrische Eigenschaften von diesen Proben werden in der Tabelle angegeben. Eine solche Zusammensetzung, bei der sowohl der mechanische .ualitätsfaktor ( Λ,) als auch der planare Kopplungskoeffizient hohe Werte aufweist, wird nicht unter den üblichen Zusammensetzungen festgestellt. Aus der Tabelle ist es leicht ersichtlich, das ti die als Beispiele angegebenen Massen, die in dem Bereich ausgewähltThe piezoelectric and dielectric properties of the polarized samples are measured at 20 ° C. with a relative humidity of 50% and at a frequency of 1 kHz. Samples of the specific ceramic masks of this invention and various useful electromechanical and dielectric properties of these samples are given in the table. Such a composition in which both the mechanical quality factor (Λ,) and the planar coupling coefficient have high values is not found among the usual compositions. From the table it is easy to see that ti are the exemplified masses selected in the range
109835/1195 worden 109835/1195 been
ORJGINALORJGINAL
16487401648740
M 2259M 2259
worden sind, der durch die linien begrenzt ist, die die Punkte ABCD des Diagramms der Figur 2 verbinden, durch einen sehr hohen mechanischen )üalitätsjgaktor und hohen planaren Kopplungskoeffizienten ausgezeichnet sind.bounded by the lines connecting the points ABCD of the diagram of Figure 2, due to a very high mechanical quality factor and high planar coupling coefficients are excellent.
Die Zusammensetzung Pb(Mn, /vNbp/«)q oro 11O 430Zr0 32O°3 W0is"fc eine g^osse Beständigkeit in der Resonanzfrequenz mit der Temperatur in dem Bereich von 20° bis 85° C auf. Die Veränderung in der Resonanzfrequenz beträgt 0,1 #. Diese Eigenschaften sind bei der Benutzung der piezoelektrischen Massen für Pilterzwecke bedeutungsvoll.The composition Pb (Mn, / vNbp / «) q oro 11 O 430 Zr 0 32O ° 3 W0is" fc exhibits a great stability in the resonance frequency with the temperature in the range of 20 ° to 85 ° C. The change in the resonance frequency is 0.1 #. These properties are important when using the piezoelectric masses for pilter purposes.
Beispiel Mol.-$ der Zusammensetzung 24 Stunden nach dem PolenExample mole $ of the composition 24 hours after poling
PbTiO5 PbZrO5 PbTiO 5 PbZrO 5
Dieloktri- plana- meohazitätakonrer Kopp- nischer stante bei lungsko- Quali-1 kHz effizient täts-Kp faktorDieloctri- planana- capacity conrer Koppnischer stante at Lungsko Quali-1 kHz efficient efficiency Kp factor
109835/1 195109835/1 195
BAD OWGINAUBAD OWGINAU
M 2259M 2259
Tabelle (Fortsetzung)Table (continued)
Beispiel HoL-^ der Zusammensetzung Hr.Example of the composition Mr.
24 Stunden nach dem Polen24 hours after the Poland
zitätskon
stante bei
1 kHzDielectric
citiy con
constant at
1 kHz
rer Kopp
lungsko
effizient
Kpplan-
rer Kopp
lungsko
efficient
Kp
nische
Quali
tät s-
faktor
0Mmecha
niche
Qual
activity
factor
0 M.
Anhand der vorstehenden Tabelle können die Werte für den mechanischen ,ualtiätsfaktor, den planaren Kopplungskoeffizienten und die dielektrische Konstante so eingestellt werden, dass sie durch geeignete Wahl der Zusammensetzung für verschiedene Anwendungen geeignet sind.Using the table above, the values for the mechanical, ualtity factor, the planar coupling coefficient and the dielectric Constant can be adjusted so that they can be different by appropriate choice of composition Applications are suitable.
109835/1195109835/1195
AugserAugser
BAD ORJGiNALBAD ORJGiNAL
- 15 - M 2259- 15 - M 2259
Ausoer den oben dargelegten überlegenen Eigenochaften führt die Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung zu Keramiken mit guter physikalischer ,ualtiät und guter Polarieierbarkeit. Aus vorstehendem goht hervor, dass die ternären Keramiken Pb(IInW3Ub2Z5)O-PbTiO3-PbZrO5 einen ausgezeichneten piezoelektrischen keramischen Körper bilden.In addition to the superior properties set out above, the composition according to the present invention leads to ceramics having good physical properties and good polarizability. It can be seen from the above that the ternary ceramics Pb (IInW 3 Ub 2 Z 5 ) O-PbTiO 3 -PbZrO 5 form an excellent piezoelectric ceramic body.
PatentansprücheClaims 109835/1195109835/1195
Claims (4)
E -AB =
E -
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEM0074564 | 1967-06-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1646740A1 true DE1646740A1 (en) | 1971-08-26 |
Family
ID=7315752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19671646740 Ceased DE1646740A1 (en) | 1967-06-29 | 1967-06-29 | Piezoelectric ceramic masses |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1646740A1 (en) |
| GB (2) | GB1141858A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2940393A1 (en) * | 1979-10-05 | 1981-04-16 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Piezoelectric ceramic based on lead titanate zirconate - contg. copper, niobium and manganese for frequency stable oscillator |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3533951A (en) * | 1968-10-21 | 1970-10-13 | Nippon Electric Co | Piezoelectric ceramics |
-
1967
- 1967-06-26 GB GB2928167A patent/GB1141858A/en not_active Expired
- 1967-06-29 DE DE19671646740 patent/DE1646740A1/en not_active Ceased
- 1967-06-29 GB GB2999567A patent/GB1141896A/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2940393A1 (en) * | 1979-10-05 | 1981-04-16 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Piezoelectric ceramic based on lead titanate zirconate - contg. copper, niobium and manganese for frequency stable oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1141896A (en) | 1969-02-05 |
| GB1141858A (en) | 1969-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8131 | Rejection |