-
Die Erfindung betrifft eine piezoelektrische Keramik, die hervorragende
piezoelektrische Eigenschaften haben soll.
-
Die grundliegenden Kenngrößen zur Abschätzung der praktischen Brauchbarkeit
einer piezoelektrischen Keramik sind der elektromechanische Kopplungsfaktor und
der mechanische Gütewert. Der Kopplungsfaktor ist ein Maß für den Umwandlungswirkungsgrad
elektrischer Schwingungen in mechanische Schwingungen und umgekehrt. Ein größerer
Wert des elektromechanischen Kopplungsfaktors zeit einen besseren Umwandlungswirkungsgrad
an. Der Gütewert steht in umgekehrtem Verhältnis zu der in dem Material während
der Energieumwandlung verbrauchten Energie. Ein größerer Gütewert zeigt also einen
kleineren Energieverbrauch an.
-
Ein Anwendungsfeld piezoelektrischer Keramik sind keramische Filterelemente.
In diesem Fall soll der elektromechanische Kopplungsfaktor einen Optimalwert innerhalb
eines weiten Wertebereichs zwischen einem Größtwert und einem Kleinstwert, je nach
den speziellen Betriebsverhältnissen, haben; der Gütewert soll so groß wie möglich
sein. Diese Zusammenhänge sind z. B. in folgender Arbeit beschrieben: R. C. V. M
a c a r i o, »Design Data for Band-Pass Ladder Filter Employing Ceramic Resonatorsu;
Electronic Engineering, Bd. 33, Nr. 3 (1961), S. 171 bis 177.
-
Wandlerelemente für mechanische Filter stellen ein weiteres umfangreiches
Anwendungsfeld für piezoelektrische Keramiken dar. In diesem Fall sollen sowohl
der elektromechanische Kopplungsfaktor als auch der mechanische Gütewert so groß
wie möglich sein.
-
Es ist bekannt, daß viele bekannte piezoelektrische Keramiken, z.
B. Bariumtitanat (BaTi03) und Bleititanat-Zirkonat Pb(Ti - Zr)03 jeweils einen sehr
kleinen Kopplungsfaktor oder Gütewert aufweisen und damit für eine praktische Verwendung
ausscheiden. Insbesondere ist häufig der mechanische Gütewert so klein, daß eine
praktische Verwendung nicht möglich ist. Zur Verbesserung dieser Größen sind Versuche
mit zahlreichen Zusatzstoffen für die Keramiken durchgeführt worden; in den meisten
Fällen ergibt sich nur eine Verbesserung entweder des elektromechanischen Kopplungsfaktors
oder des mechanischen Gütewertes. Infolgedessen lassen sich beide Größen nicht gleichzeitig
merklich verbessern.
-
Aufgabe der Erfindung ist die Zurverfügungstellung piezoelektrischer
Keramiken mit großen Werten für den elektromechanischen Kopplungsfaktor und gleichzeitig
für den mechanischen Gütewert. Diese Keramiken sollen in weitem Umfang verwendbar
sein, z. B. für keramische Filterelemente oder für Wandlerelemente in mechanischen
Filtern.
-
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine piezoelektrische Keramik
im wesentlichen in Form einer festen Lösung des Me(Mn112Tiila)0s - Me(MnllaZril2)03
-PbTi03 - PbZr03-Systems, wobei Mo ein Element aus der Gruppe Wismut, Lanthan, Cer,
Neodym und Sämarium darstellt und wo bis zu 25 Atomprozent Blei durch mindestens
ein Element aus der Gruppe Barium, Strontium und Kalzium ersetzt sind: Diese Keramikzusammensetzungen
enthalten Blei (Pb) und Mangan (Mn) als zweiwertiges Metall, Titan (Ti) und Zirkonium
(Zr) als vierwertiges Metall sowie das Element Wismut (Bi), Lanthan (La), Cer (Ce),
Neodym (Nd) oder Samarium (Sm) als dreiwertiges Metall.
-
Ein spezieller Vorschlag der Erfindung betrifft eine piezoelektrische
Keramik mit der Summenformel [Bl(Mn112T1112)O3]t [Bl(Mn112Zr112)03]2G [PbTi03]v
[PbZr03]w, wobei die Molverhältnisse t, u, v, w der Nebenbedingung t -j- u + v -f-
w = 1,00 genügen und wobei die Zusammensetzung innerhalb des durch die Eckpunkte
A-B-C-D-E F-G begrenzten Flächenbereichs des Zusammensetzungsdiagramms liegt mit
folgenden Koordinatenwerten a und ß der Eckpunkte mit a = t/
(t -I- v)
= u/
(u -i- w) und ß
= tl(t -f-
u) = v/
(v -I-
w)
| ß |
| A 0,01 0;60 |
| B 0,01 0,09 |
| C 0,10 0,00 |
| D 0,20 0,20 |
| E 0,20 0,70 |
| F 0,05 0,70 |
| G 0,02 0,65 |
Ein weiterer Vorschlag der Erfindung betrifft eine piezoelektrische Keramik mit
der Summenformel [La(Mn112Tii12)Os]t [La(Mnil2Zrila)03]w [PbTi03]v [PbZr03]w, -wobei
die Molverhältnisse
t, u; v, w der Nebenbedingung t -f- u + v -i- w =1,00
genügen und wobei die Zusammensetzung innerhalb des durch die Eckpunkte H-I-J-K
L-M-N
O begrenzten Flächenbereichs des Zusammensetzungsdiagramms liegt mit
folgenden Köordinatenwerten a und ß der Eckpunkte mit ä
= t/
(t -f-
v) = ul(u +
w) und ß
= tl(t +
u) = vl(v -I- w):
| a . ß -_ |
| H 0,01 0,60 |
| 1 0,01 0,10 |
| J 0,05 0,20 |
| K 0,10 0,30 |
| L 0,15 0;48 |
| NI 0,15 0,70 |
| N 0;10 0,80 |
| O 0,05 0,80 |
Schließlich betrifft ein Vorschlag der Erfindung eine piezoelektrische Keramik mit
der Summenformel [Ce(Mnil2Tii12)O3]t [Ce(Mni12Zr112)Os]u [PbTi031v [PbZr03]w,-wobei
die Molverhältnisse
t, u, v, w der Nebenbedingung t -r- u -E- v -E- w = 1,00
genügen und wobei die Zusammensetzung innerhalb des durch die Eckpunkte P-Q-R-S-T-U-V
begrenzten Flächenbereichs des Zusammensetzungsdiagramms liegt mit folgenden Koordinatenwerten
a
und ß der Eckpunkte mit a
= t/
(t +
v) = u/
(u +
w) und ß
= t/ (t +
u) = v/(v -f- w)
| a ß |
| P 0,01 0,60 |
| Q 0,01 0,90 |
| R 0,05 0,90 |
| S 0,20 0,40 |
| T 0,20 0,70 |
| U 0,10 0,80 |
| V 0,05 0,80 |
Die ungewöhnlich guten piezoelektrischen Kenngrößen der Keramikzusammensetzung nach
der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Einzelbeschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
-
F i g. 1, 4 und 7 sind Zusammensetzungsdiagramme für die wirksamen
Bereiche der Zusammensetzungen nach der Erfindung und zur Angabe der einzelnen Zusammensetzungen
der Proben; F i g. 2 (a), (b), 5 (a), (b) und 8 (a), (b) zeigen Kennlinien des elektromechanischen
Kopplungsfaktors und des mechanischen !Gütewerts für herkömmliche Bleititanat-Zirkonate
und für Keramiken nach der Erfindung jeweils in Abhängigkeit von dem Bleititanatgehalt
der Zusammensetzung; F i g. 3, 6 und 9 sind Phasendiagramme der Zusammensetzungen
nach der Erfindung.
-
In den Zeichnungen beziehen sich die F i g. 1, 2 und 3 auf das quaternäre
System Bi(Mnll2Ti112)03 - Bi(Mnll2Zrl,2)03-PbTi03 - PbZr03, die F i g. 4, 5 und
6 auf das quaternäre System La(Mn112Tia12)Oa - La(Mnx/2Zr,12)03 -PbTi03 - PbZrOa
und die F i g. 7, 8 und 9 auf das quaternäre System Ce(MnllZTill2)03 -- Ce(Mn112Zrx12)03
PbTi03 - PbZr03.
-
Pulverförmige Zubereitungen von Bleimonoxid (Pb0), Mangankarbonat
(MaC03), Titandioxid (Ti02), Zirkoniumdioxid (Zr0z) und eines Oxids von Wismut,
Lanthan, Cer, Neodym oder Samarium wurden als Ausgangsstoffe zur Herstellung der
Keramikzusammensetzungen nach der Erfindung benutzt, wenn nichts anderes vermerkt
ist. Die zuletzt genannten Oxide waren Wismuttrioxid (Biz03), Lanthantrioxid (La203),
Cerdioxid (Ce02), Neodymtrioxid (Nd20g) und Samariumtrioxid (Sm203). Die pulverförmigen
Zubereitungen wurden in einem solchen gegenseitigen Verhältnis eingewogen, daß man
Bi(Mnl12Til/2)03 "- Bi(Mull2Zrl12)C)3 PbTi03 - PbZr03-Keramiken mit a- und ß-Werten
nach Tabelle 1, La(Mu112Tillg)03 - La(Mnll2Zrlle)03 -PbTi03 - PbZr03-Keramiken mit
a- und ß-Werten nach Tabelle 2, Ce(Mnl12Til12)03 - Ce(Mul.2Zr112)03 -PbTiO3 - PbZr03-Keramiken
mit a- und ß-Werten nach Tabelle 3, Nd(Mn112Ti112)03 - Nd(MullaZrl,2)03 PbTi03 -
PbZr03-Keramiken mit a- und ß-Werten nach Tabelle 4 und Sm(MnlI,Till2)03 - Sn(Mnll2Zrl12)03
-PbTi03 - PbZr03-Keramiken mit rx- und ß-Werten nach Tabelle 5 erhielt. Dabei wurden
Mangankarbonat (MnCOJ und Cerdioxid (Ce02) für die Einwaage auf der Basis von Manganmonoxid
(MnO) und Certrioxid (Ce203) bestimmt. Zusätzlich wurden pulverförmige Zubereitungen
von Bleimonoxid, Titandioxid und Zirkoniumdioxid eingewogen, womit man herkömmliche
Bleititanat-Zirkonat-Keramiken mit Zusammensetzungen nach Tabelle 6 erhielt.
-
Die jeweilige Pulvermischung wurde in einer Kugelmühle zusammen mit
destilliertem Wasser gemischt. Die Pulvermischung wurde dann filtriert, getrocknet,
zerschlagen, 1 Stunde läng bei 900°C vorgesintert und wiederum zerschlagen, Für
die Proben der Tabelle 1 erfolgte die Vorsinterung bei 850°C: Danach wurden die
Mischungen mit einem geringeren Zusatz von destilliertem Wasser zu Scheiben von
20 mm Durchmesser bei einem Druck von 700 kg/ctn2 verpreßt und 1 Stunde lang bei
einer Temperatur zwischen 1250 und 1300°C gesintert. Für die Proben der Tabelle
1 betrug die Sintertemperatur 1260 bis 1300'C
für a-Werte bis zu 0,10 bzw.
12209C für a-Werte oberhalb 0,10. Die erhaltenen Keramikscheiben wurden auf beiden
Seitenflächen auf eine Dicke von 1 mm poliert und mit Silberelektroden auf beiden
Seiten kontaktiert. Sodann erfolgte eine piezoelektrisdhe Aktivierung durch Polung
für die Dauer einer Stunde bei einer Temperatur von 100°C in einem elektrischen
Gleichfeld von 50 kV/cin für Proben mit a-Werten bis zu 0,10; für Proben mit a-Werten
oberhalb 0,10 erfolgte die Polungsbehandlung bei Zimmertemperatur in einem elektrischen
Gleichfeld von 40 kV/cm; bei den Proben der Tabelle 1 waren die Behandlungsbedingungen
für a-Werte bis zu 0,05 und oberhalb 0,05 100°C und 40 kV/cm bzw. 100°C und 30 kV/cm.
-
Nach einer Standzeit an 24 Stunden wurde für die Keramikscheiben der
elektromechanische Kopplungsfaktor kr des radialen Schwingungsmodus und der mechanische
Gütewert Qm. zwecks Abschätzung der piezoelektrischen Aktivität gemessen. Die Messung
dieser Kenngrößen erfolgte in der IRE-Standardschaltung. Der k,-Wert wurde nach
dem Resonanz-Antiresonanz-Verfahren berechnet. Die Dielektrizitätskonstante s und
der dielektrische Vorlustfaktor tan ö wurden bei einer Frequenz von 1 kHz bei Zimmertemperatur
gemessen.
Die- Tabellen 1 bis 6 zeigen typische Meßwerte. In den
Tabellen sind die Proben nach dem ß-Wert geordnet. Es sind verschiedene Werte für
die Curie-Temperatur angegeben, die durch -Messung der Temperaturabhängigkeit der
Dielektrizitätskonstanten E bestimmt sind. Die neuartigen Zusammensetzungen der
Tabellen 1, 2 und 3 sind mit Punkten in den F i g. 1, 4 und 7 eingetragen, wogegen
die bekannten Zusammensetzungen nach- Tabelle 6 in diesen Figuren durch Kreuze angegeben
sind.
-
Die Meßwerte für die Proben 9 und 12 in Tabelle 1, 9 und 10 in Tabelle
2, 10 und 15 in Tabelle 3, 1 in Tabelle 4 und 1 in Tabelle 5 zeigen jeweils, daß
die Keramiken nach der Erfindung sowohl für k, und Qm ungewöhnlich große Werte aufweisen.
Für die Proben 16, 18 und 19 der Tabelle 1, 3; 6 und 16 der Tabelle 2 sowie 3 und
6 der Tabelle 3 ist die Anhebung des Qm-Wertes besonders bemerkbar. Ein Vergleich
dieser Meßwerte mit den Proben 4 und 9 der Tabelle 5 zeigt, daß die großen k,- und
Qm-Werte der Keramiken nach der Erfindung weit über den maximalen k,.- und Qm-Werten
herkömmlicher Bleititanat-ZirkonatKeramiken liegen, die als die besten piezoelektrischen
Keramiken gelten. Ferner zeigt -ein Vergleich der Weite der Tabellen 1, 2, 3, 4
oder 5 mit denjenigen- nach Tabelle 5; insbesondere für gleiche oder ähnliche ß=Werte;
daß 'gleichzeitig der k,- -und Qm-Wert der Keramiken nach der Erfindung verbessert
ist. Dieses ergibt sich auch deutlich aus den F i g. 2 (a), (b), 5 (a), (b) oder
8 (a); (b). Die jeweils dick ausgezogene Kurve gibt die k,-Werte - bzw. die Qm-Werte
der Keramiken nach der Erfindung mit einem ä-Wert von 0,05 und veränderlichem ß-Wert
an, wogegen die dünn ausgezogenen Kurven jeweils die k,-Werte und die Qm-Werte herkömmlicher
Bleititanat-Zirkonat-Keramiken mit veränderlichem ß-Wert angeben.
-
Somit stellt die Erfindung überragende und brauchbare piezoelektrische
Keramiken mit gleichzeitig großem k,-Wert und großem Qm-Wert zur Verfügung. Die
Keramiken des quaternären Bi(MnilaTiil2)03 - Bi(Mnll.zr,l,)0, -PbTiO3 - PbZr03-Systems
haben dann hervorragende piezoelektrische Eigenschaften, wenn die jeweilige Zusammensetzung
innerhalb des Flächenbereichs A-B-C-D-Z-F-G der F i g. 1 liegt: Die Zusammensetzungeil
des La(Mä@IITiv@O, - La(Mnll2Zrl2)O, -`` PbTi03 - PbZr03-Systems haben dann die
besten piezoelektrischen Kenngrößen, wenn die jeweilige Zusammensetzung innerhalb
des Flächenbereichs
H I-J-K L-M-N-O der F i g. 4 gelegen ist. Schließlich
haben die Zusammensetzungen Ce(Mnil2Tiil2)03 - Ce(MnIl2Zrll2)03 -PbTi03 - PbZr03-Systems
dann die besten piezoelektrischen Eigenschaften, wenn die jeweilige Zusammensetzung
innerhalb des Flächenbereichs P-Q-R-S-T-U-V der F i g. 7 gelegen ist. Die a- und
ß-Werte der jeweiligen Eckpunkte sind in der folgenden Zusammenstellung angegeben:
| a ß |
| A 0,01 0,60 |
| B 0,01 0,09 |
| C 0,10 0,00 |
| D 0,20 0,20 |
| E 0,20 0,70 |
| F 0,05 0,70 |
| G 0,02 - 0;65 |
| H 0;01 0,60 |
| I 0;01 0,10 |
| J 0,05 0,20 |
| K 0;10 0,30 |
| L 0,15 0;48 |
| ltl 0;15 0,70 |
| N 0,10 0,80 |
| O 0;05 0;80 |
| P 0,01 0,60 |
| Q 0,01 0;90 |
| R - 0,05 - 0,90 - |
| S 0,20 0;40 |
| T 0,20 0,70 |
| Ü 0,10 0,80 |
| V 0,05 0,80 |
Wenn der a-Wert kleiner als dem angegebenen Flächenbereich entsprechend ist, sind
die piezoelektrischen Kenngrößen der erhaltenen Keramiken schlechter oder höchstens
gleich gegenüber bekannten Bleititanat-Zirkonat-Keramiken. Wenn der a-Wert die durch
den genannten Flächenbereich angegebene Grenze übersteigt, wird die Beendigung der
Sinterung schwierig, und die piezoelektrische Aktivität der Keramiken verschlechtert
sich so weit, daß eine praktische Verwendung nahezu unmöglich wird. Wenn der ß-Wert
nicht in den genannten Flächenbereich fällt; wird die Sinterung und die Polungsbehandlung
schwierig, und die Keramiken haben verschlechterte piezoelektrische Kenngrößen.
-
Deshalb müssen die Keramikzusammensetzungen nach der Erfindung mit
einem Bi-; La- oder Ce-Anteil innerhalb der angegebenen Flächenbereiche des Zusammensetzungsdiagramms
liegen, wenn die Keramiken für eine praktische Verwendung brauchbar sein sollen.
Keramiken dieser Zusammensetzung haben überragende piezoelektrische Kenngrößen und
eine hohe Curie-Temperatur gemäß den Tabellen 1 bis 3, so daß die piezoelektrische
Aktivität auch bei erhöhter Temperatur nicht verlorengeht. Entsprechende Bereiche
für die Zusammensetzungen können für die Keramiken mit einem Nd- oder Sm-Anteil
angegeben werden.
-
Das quaternäre System nach der Erfindung liegt als feste Lösung aus
größeren Bestandteilen der Zusammensetzung mit perowskitartiger Kristallstruktur
vor. Die F i g. 3, 6 und 9 zeigen die Phasenbereiche der Keramikzusammensetzungen
innerhalb der Flä= chenbereiche A-B-C-D-E-F-G nach F i g: 1s H-I-J-K
L-M-N-O
nach F i g. 4 und P-Q-R-S-T-U-Y nach F i g. 7 auf Grund von Bestimmungen nach den
Röntgenstrahl-Pulververfahren bei Zimmertemperatur. Diese Zusammensetzungen haben
perowskitartige Kristallstruktur und liegen entweder in tetragonaler Phase (Flächenbereich
»Tu in den Figuren) oder in rhomboedrischer Phase (Flächenbereich »R«) vor. Die
Umwandlungsgrenzlinie ist in jeder Figur als dick ausgezogene Linie eingezeichnet.
Normalerweise ist der k,-Wert für Zusammensetzungen in der Nähe der Umwandlungslinie
groß, wogegen der Qm-Wert für Zusammensetzungen im Abstand von dieser Umwandlungsgrenzlinie
extrem groß ist.
-
Die Ausgangsstoffe für die Herstellung der Keramiken nach der Erfindung
sind nicht auf die in den angegebenen Ausführungsbeispielen genannten Stoffe beschränkt.
Im einzelnen können auch solche Oxide als Ausgangsstoffe benutzt werden, die bei
erhöhter Temperatur leicht in die gewünschten Verbindungen zerfallen, z. B. Pbg04
an Stelle von Pb0 oder MnO, an Stelle von MnC03. Man kann auch solche Salze, z.
B. Oxalate oder Karbonate an Stelle der angegebenen Oxide benutzen, die sich bei
erhöhter Temperatur leicht in die gewünschten Oxide zersetzen. Andererseits kann
man auch Hydroxyde mit gleichem Verhalten an Stelle der Oxide benutzen. Man erhält
auch hervorragende Keramiken mit ähnlichen Kenngrößen, indem man pulverförmige Ausgangsstoffe
von Bi(Mn112Tillz)03, La(Mn112Ti112)03, Ce(Mn1I2Ti112)03, Nd(Mnl12Til12)Q3, Sm(Mn1/2Ti112)0s,
Bi(MnlI2Zrl12)031 La(MnlI2Zrl12)03, Ce(Mn112Zr112)03, Nd(Mnl12Zrl12)031 Sm(Mnll2Zrl12)031
PbTi03 und PbZr03 zunächst gesondert zubereitet und diese Zubereitungen als Ausgangsstoffe
für die nachfolgende Mischung benutzt.
-
Die Beispiele 14 der Tabelle 1, 11 der Tabelle 2, 12 der Tabelle 3,
2 der Tabelle 4 und 2 der Tabelle 5 zeigen, daß die hervorragenden piezoelektrischen
Eigenschaften auch dann erhalten bleiben, wenn ein Teil des Bleis durch Strontium
ersetzt ist. Normalerweise gehen die piezoelektrischen Eigenschaften von Zusammensetzungen
mit einem Bleititanat- oder -Zirkonat-Gehalt nicht verloren, wenn bis zu 25 Atomprozent
Blei der Zusammensetzung durch mindestens eines der Elemente Barium, Strontium oder
Calzium ersetzt sind. Dies folgt aus zahlreichen Untersuchungen, z. B. gemäß der
USA.-Patentschrift 2 906 710. Damit ist die genannte Substitution bei den Keramikzusammensetzungen
nach der Erfindung zulässig.
-
Handelsübliches Zirkoniumdioxid (Zr02) enthält einige Prozent Hafniumdioxid
(Hf02). Entsprechend . können die Keramiken nach der Erfindung geringe Anteile solcher
Oxide oder Elemente enthalten, die in handelsüblichen Ausgangsstoffen vorhanden
sind. Außerdem ist es zulässig, daß geringe Anteile von Zusatzstoffen in den Keramikzusammensetzungen
nach der Erfindung enthalten sind, die die piezoelektrischen Kenngrößen in entsprechender
Weise wie bei herkömmlichen Bleititanat-Zirkonaten verbessern. Aus dem Vorstehenden
folgt, daß die Keramikzusammensetzungen nach der Erfindung solche Zusatzstoffe enthalten
können.
| Tabelle 1 |
| Zusammensetzung Clrie- |
| Nr. Bi Ti k, Qm E tau 8 p ra_ |
| Bi + Pb Ti + Zr tu. |
| @°@o) @°@o) (0 C) |
| 1 0,05 0,70 12 1,560 185 1,8 |
| 2 0,10 0,70 10 1,770 270 2,2 |
| 3 0,20 0,70 18 360 375 5,2 |
| 4 0,02 0;56 9 1,800 235 2;2 |
| 5 0,01 0,60 4 970 390 1,2 |
| 6 0,05 0,60 23 1,450 420 1,4 |
| 7 0,01 0,55 8 820 510 1,3 |
| 8 0,10 0,55 41 1,360 880 2,3 |
| 9 0,05 0,50 56 1,390 810 1,6 |
| 10 0,10 0,50 45 1,360 450 1,9 |
| 11 0,01 0,48 37 4101,030 1,3 |
| 12 0;02 0,48 61 1,050 790 1,3 |
| 13* 0,05 0,48 50 1,800 380 1,4 345 |
| 14*** 0,05 0,48 48 1;700 470 1,5 |
| 15 0;10 0,48 42 1,550 400 1,7 345 |
| 16 0,05 0,45 44 2,640 380 1,1 |
| 17* 0,10 0,45 37 1,650 390 1,6 |
| 18 0;05 0,35 37 2,920 270 1,2 |
| 19 0,05 0,25 22 2,600 220 1,3 |
| 20 0,10 0,20 15 1,370 260 1,6 |
| 21 0;20 0,20 8 700 445 4;5 |
| 22 0,10 0,10 11 1,160 240 1,6 |
| 23 0,01 0,09 8 880 210 2,1 |
| 24 0,05 0,05 7 1,130 170 2,8 |
| 25 0,10 0,00 5 970 180 5,8 |
| Tabelle 2 |
| Zusammensetzung Curie- |
| Nr. La Ti k,. Qm E tan8 p ra- |
| La + Pb Ti + Zr tu. |
| (°/o) (°/o) (0 C) |
| 1 0,05 0,80 7 2240 260 1,5 |
| 2 0,10 0,30 15 1800 360 2,1 |
| 3 * 0,10 0,70 20 2310 470 2,0 |
| 4 0,15 0,70 11 1780 860 2,6 |
| 5 0,01 0,60 7 440 340 1,5 |
| 6* 0,05 0,60 29 2360 480 3,0 |
| 7 0,10 0,60 27 1490 750 4,1 |
| 8 0,01 0,48 33 460 1110 1,9 |
| 9 0,02 0,48 52 1420 1290 0,9 |
| 10 0,05 0,48 50 1870 1090 1,3 285 |
| 11*** 0,05 0,48 47 1700 1120 1,4 |
| 12 0,10 0,48 33 1410 1550 1,5 175 |
| 13 0,15 0,48 15 1150 1810 4;1 |
| 14 0,05 0,35 36 1710 410 1,1 |
| 15 0,10 0,30 5 2580 1470 2,4 |
| 16 0,05 0,20 24 2700 340 1,1 |
| 17 0,01 0,10 8 780 270 3,0 |
| - Tabelle 3 |
| Zusammensetzung Curie- |
| Ce Ti k,. Qm tan& Nr. E pera- |
| Ce -+ Pb Ti -i- Zr tur |
| (a) (ß) (°/o) (°/o) (°C) |
| 1 0,05 0;80 8 1100 180 1,6 |
| 2 0,10 0,80 9 1190 240 1,4 |
| 3 0,05 0,70 18 4080 340 1,1 |
| 4 0,20 0,70 5 220 660 4;1 |
| 5 0,01 0,60 13 840 360 1,2 |
| 6 0,05 0,55 32 3330 700 1,1 |
| 7* 0,10 0,55 36 1090 1120 1,9 |
| 8 0,20 0,55 11 - 120 1210 5,3 |
| 9 0,01 0,48 35 430 1160 1,2 |
| 10 0,02 0,48 60 1060 1350 1,4 360 |
| 11 0,05 0;48 55 1230 1360 - 1,3 320 |
| 12*** 0;05 0,48 53 1250 1420 1,4 |
| 13 0,10 0,48 39 890 1160 2;0 255 |
| 14 0,15 0,48 28 880 1370 4,0 190 |
| 15* 0,05 0,45 58 1680 830 1,3 - |
| 16 0,05 0,40 48 1910: 670 1,2 |
| 17 0,20 0;40 4 220 1120 6,4 |
| 18** 0,10 0,30 17 1620 1010 3,6 |
| 19 0;05 0,25 27 2330 510 1,1 |
| 20 0,10 0;20 11 2120 840 2;2 |
| 21 0,01 0,10 12 910 250 2,5 |
| 22 0,05 0;10 12 2450 450 1,1 |
| Tabelle 4 |
| Zusammensetzung |
| Nr. Nd Ti k,. Qm E tau 8 |
| Nd -[- Pb Ti -[- Zr |
| (ß) (°/u) (°h) |
| 1 0,05 0,48 50 820 1280 |
| 2*** 0;05 0,48 48 900g 1350 |
| 3 0,10 0;48 31 770 1520 |
| Tabelle 5 |
| Zusammensetzung |
| Nr. Sm Ti k, Qm tau d |
| Sm -+ Pb Ti -[- Zr |
| (a) (@ (°/o) (°/o) |
| 1 0,05 0,48 48 570 1220 |
| 2*** 0,05 0,48 45 630 1310 |
| 3 0,10 0;48 39 360 1170 |
| Bemerkung zu den Tabellen 1 bis 5: |
| Bei der Herstellung der Proben mit einem Stern * war Blei- |
| "-Orthoplumbat (Pb304) als Ausgangsstoff an Stelle von Blei- |
| monoxid (Pb0) benutzt: |
| Für die Proben mit zwei Sternen * * war Mangandioxid (Mn02) |
| berechnet auf der Basis von Manganmonöxid (MnO) als Aus- |
| gangsstoff benutzt. |
| Bei der Herstellung der Proben mit drei Sternen * * * war Stron- |
| tiumkarbonat (SrC03), berechnet auf der Basis von Strontium- |
| monoxid (Sr0), zum Einsatz von 5 Atomprozent Blei (Pb) |
| durch Strontium (Sr) zusätzlich als Ausgangsstoff benutzt. |
| Tabelle 6 |
| Nr. Zusammensetzung k,. Qm E tan 8 |
| ß |
| (°/a) |
| (°/o) |
| 1 0,00 0;70 - - 340 5,7 |
| 2 0,00 0,60 - - 300 2,4 |
| 3 0,00 0,55 8 30 350 1,3 |
| 4 0,00 0,48 42 250 1,060 1,6 |
| 5 0;00 0,45 38 290 640 3;0 |
| 6 0,00 0,40 30 320 460 3,1 |
| 7 0;00 0,30 24 380 380 3,3 |
| 8 0,00 0,20 15 470 350 3,3 |
| 9 0,00 0,10 10 500 280 3,4 |
| Bemerkung: Für die Proben 1 und 2 war eine Abschätzung der |
| piezoelektrischen Kenngrößen nicht möglich. |