DE1802234C3 - Piezoelektrische Keramik - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft piezoelektrische Keramiken und daraus hergestellte Gegenstände, insbesondere neuartige ferroelektrische Keramiken, die polykristalline feste Lösungen aus bestimmten Bestandteilen sind. Diese piezoelektrischen Keramiken werden mit Hilfe an sich gebräuchlicher Techniken zu Keramiken gesintert, und danach werden die gesinterten Keramiken unter Anlegung einer Gleichstromspannung zwischen den Elektroden polarisiert, um ihnen elektromeehanische Wandlereigcnscliaften zu verleihen, die dem des bekannten piezoelektrischen Effektes gleichen. Die Ei findung umfaßt auch Fertigungsgegenstände, wie z. W. elektromechanische Wandler, die aus der gesinterten Keramik hergestellt werden. Die Keiamiken der Erfindung bestehen grundsätzlich aus dem ternären Sv stem Ph(Co₁ .Ja, ^)O₃ — PbTiO₃ — PbZrO_:tin Form einer festen Lösung.

Der Gebrauch von piezoelektrischen Materialien für verschiedene Wandler bei der Herstellung, der Messung und der Richtungssinnbestimmung von Ton, Stoß, Vibration. Druck usw. hat in den letzten Jahren stark zugenommen Fs sind sowohl kristalline als auch keramische Typen von Wandlern weitverbreitet. Aber wegen ihrer potentiellen niedrigen Kosten, der leichten Herstellbarkeit von Keramiken mit verschiedenen Formen und Grüßen und ihrer größeren Beständigkeit bei hohen Temperaturen und; oder gegenüber Feuchtigkeit im Verglei· h zu den kristallinen Substanzen, wie z. B. Rochelle-Salz, haben piezoelektrische keramische Materialien neuerdings in vcschiedcnen Anwendungsbereichen für Wandler Bedeutung erlangt.

Die erforderlichen piezoelektrischen Merkmale der Keramiken variieren mit der Art der Anwendung. Elekiromechanische Wandler, wie z. B. Plattenspieler-Schalldosen und Mikrophone, erfordern piezoelektrische Keramiken, die durch einen praktisch hohen elektromechanischen Kupplungskoeffizienten und fine hohe Dielektrizitätskonstante gekennzeichnet sind. Andererseits ist es bei Anwendung von piezoelektrischen Keramikwandlern für die Lieferung einer hohen Spannung von Fernsehempfängern und bei Anwendung piezoelektrischer Keramik-Wellenfilter für Radio- und Fernsehempfänger erwünscht, daß die piezoelektrische Keramik einen höheren Wert für den mechanischen Gütefaktor (Qm) und einen hohen elektromechanischen Kopplungskoeffizienten (λ;,) zeigt. Zum Beispiel wird in dem Aufsatz von P. A. V a η Berkum, veröffentlicht von I.R.E. Trans. B.T.R.-8I, 1962. S. 22, beschrieben, daß das Spannungserhöhungsverhällnis (V₂JV₁) der Ausgangsspannung (K₂) zur Eingangsspannung (V₁) bei Anwendung als keramischer Wandler dem mechanischen Gütefaktor und dem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten für die transversale (λ-_;Ι1) und Dicke-iA^lVibrationsform proportional ist, und seine theoretische Gleichung lautet wie

^f0lßt: AL «

VJV₁=- Qm ■ k_n -Ic₃₃-- [C₀₂JiC₀₂ + C)] ——
π² Τ * τ J-

mil L: Probenlänge

T: Dicke der Probe
C₀₂'- Kapazität der Ausgangsseite
C: Kapazität des Wegkreises
\: Koeffizient für den Wegwiderstand
K_:n und Ze;,, sind auch k_v proportional.

Ferner erfordert die Keramik bei der Resonanzfrequenz und bei anderen elektrischen Eigenschaften eine hohe Stabilität gegenüber Temperatur und Zeit.

Als vielversprechende Keramik für diese Erfordernisse ist bisher Bleititanat-Bleizirkonat in Gebrauch gekommen Zum Beispiel wird in den deutschen Ausleeeschriften 1 154 030, 1 223 290 und 1 116 742 ein ferroelektriseher Keramikkörper beschrieben, welcher aus dem System PbZrO, — PbTiO₃, U₃O₈ und/oder Cr.,O., als Zusätze enthaltend, besteht, piezoelektrische Wellenfilterkeramikeii. die aus dem System PbZrO₃ — PbTiO₁ mit Mg als Ersatz für Pb und Cr₂O₃ und/oder ίο Fe/v'Zusätze bestehen, und der ferroelektrische Keramikkörper, der aus dem System

PbSnO₃ — PbZrO₃ — PbTiO₃,

kleinere Mengen an Kobaltoxid und Tantaloxid enthaltend, besaht. Es ist jedoch schwierig, einen sehr hohen mechanischen Gütefaktor neben einem hohen planaren Kopplungskoeffizienten in diesen Bleititanat-BIeizirkonat-Keramiken zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung war die Entwicklung neuartiger piezoelektrischer Keramiken mit verbesserten Eigenschaften und insbesondere verbesserter polykristalliner Keramik, die durch einen hohen mechanischen Gütefaktoi neben einem hohen piezoelektrisehen Kopplungskoeffizienten ausgezeichnet sein sollten, sowie die Entwicklung von verbesserten elektromechanischen Wandlern, welche als aktive Elemente einen elektrostatisch polarisierten Körper der neuartigen Keramik enthalten sollen.

Erfindungsgegenstand ist eine piezoelektrische Keramik, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einer festen Lösung gemäß der Formel

Pb(Co₁3Ta₂^)_xTIyZr₂O₃

besteht, mit Werten für .v von 0,03 bis 0,5, für y von 0.125 bis 0,625 und für ζ von f, 125 bis 0,625.

Eine bevorzugte piezoelektrische Keramik der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus eines festen Lösung gemäß der Formel

besteht, mit Werten für χ von 0,03 bis 0,375, für y von 0.250 bis 0.625 und für ζ von 0,250 bis 0,625.

Nach der Erfindung wurde gefunden, daß der gebrannte Keramikkörper der besonderen 2'usammensetzung das beste Ergebnis im Hinblick auf eine Kombination von hohem mechanischem Gütefaktor \Qm) neben hohem planarem Kopplungskoeffizienten (k_p) und hoher dielektrischer Konstante (K) erbringt, wenn man mit den bereits bekannten Keramiken aus den deutschen Auslegeschriften 1 154 030, 1223 290 und 1 116 742 vergleicht. Diese Verhältnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

55 Literatur	Qm	kn	K
Deutsche Auslegeschrift
1 154 030, Beispiel 3	463	0,40	580
6o Deutsche Auslegeschrift
1 223 290, Beispiel 16	545	0,527	645
Deutsche Auslegeschrift
1 116 742
65 Ti0 0,i)O3 0'0h 0,3 Ge
wichtsprozent CoO	unbekannt	0,46	1450
V01 liegende Erfindung
Beispiel 4	726	0,568	864

Hei Anwendung als keramischer Wandler besteht der sichtbare Vorteil der vorliegenden Keramik darin, daß ein höheres Erhöhungsverhältnis (1'Jl',) als bei den bekannten Keramiken erzielt wird.

Die experimentellen Erhöhungsverhältnisse, die nach Beispiel 4 mit der erfindungsgemäßen Keramik und mich Beispiel 16 mil der Keramik der deutschen Auslegesciirift 1 223 200, bei welcher diese von den angeführten Entgegenhaltungen am höchsten liegt, er'iahen werden, sind entsprechend 248 und 125. Damit licgi dieses Verhältnis fast doppelt so hoch, wenn man mil '.!er bereits bekannten Keramik aus der deutschen Au-U-;jL-schrift 1 223 2% sergleicht. Der erfindungsgemulie gebrannte Keramikkörper ist daher den bisher bekannten herkömmlichen Keramiken deutlich überlegL-n ind ausgezeichnet.

D.iiüber hinaus ändern sich die dielektrischen und pie.·.-elektrischen Eigenschaften der Bleizirkonat-Bleitil.t....!-Keramik stark mit der Technik des Brennens, wa-. der Verdampfung von PbO zuzuschreiben ist. Die erii'iiiungsgemäße Keramik zeigt jedoch einen kleineren Wert an verdampftem PbO als bei dem bereits bekannten Bleizirkonat-titanat und ergibt gut gesinterte mn! bezeichnenderweise stabile Keramikkörper.

l>;e Möglichkeit, komplexe Verbindungen dei Formel Me²'(Co₁ 3Ta₂₃)O₃ zu erhalten, welche eine der Be-iandteile der vorliegenden Erfindung sind, wird in Tabelle 2 in Soviet. Phys. Solid State 1959 (England), S. ι 429 bis 1445, beschrieben. Es werden jedoch keine piezoelektrischen Eigenschaften für Pb(Co₁ 3Ta₂₃)O₃ gc.i.'innt. Die Tabelle 2 dieser Veröffentlichung verwei-t lediglich auf eine mögliche Kombination der komplexen Verbindung, die aus einer theoretischen Betrachtung abgeleitet wird, und auf keinerlei piezoelektrisches Ergebnis der Verbindung

,Ta, ₃)O₃.

In der deutschen Auslegeschrift 1 116 742 wird eine ferroelektrische Keramik beschrieben, die aus dem kleinere Mangen an Kobalt- und Tantaloxid enthaltenden System PbSnO₃- PbZrO₃-PbTiO₃ Desteht. Das CoO und Ta₂O₅ des deutschen Patentes kann dem Blei-stannet-titanat-zirkonat in einer Menge von weniger als 1 Gewichtsprozent Cobaltoxid und in einer Menge von weniger als 5 Gewichtsprozent Tantaloxid zugegeben werden, da eine Menge an CoO von mehr als ¹ Gewichtsprozent und eine Menge an Ta₂O₅ über 5 Gewichtsprozent die Piezoelektrizität merkiich herabsetzen. Andererseits ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Atomverhältnis von Co: Ta der B-Seite einer Verbindung A²' B⁴*O₃ ²" vom Perovskit-Typ 1 : 2 sein sollte, um den festen Lösungskristall elektrisch neutral zu machen, wie

und die Kombination von (Co₁Z₃Ta₂₁₃), die auf der gleichen Seite wie Ti und Zr liegt, macht das ternäre System Pb(Co₁Z₃Ta₂Z₃)O₃-PbTiO₃-PbZrO₃ möglich. Dieses neuartige Kombinationssystem verbessert bei der erfindungsgemäßen Keramik den mechanischen Gütefaktor neben dem piezoelektrischen planaren Kopplungskoeffizienten und einem hohen Erhöhungsverhältnis (V₂JV_x) merklich und auch die hohe Stabilität der Resonanzfrequenz gegenüber der Temperatur. Insbesondere zeigt d;i l.rhöhungsverhältnis gemäß der Erfindung den höheren Wert von 248. Daher kann die erfindimgsgemäße Keramik in geeigneter Weise für einen piezoelektrischen Keramikwandler zur Hochspannungsversorgung eines Fernsehempfängers und ähnlicher angewendet werden. Diese kennzeichnenden Wirkungen, die einen Fortschritt in der Technik zur Erreichung eines hohen Qm und k,, bedeuten, und die Verwendung als Wandler, die erfindungsgemäü beabsichtigt ist. werden in der deutschen Auslegeschrift 1 116 742 nicht vorgeschlagen bzw. erwähnt. Die vorliegende Keramik stellt daher eine neue, unerwartete und die Technik bereichernde Erfindung dar.

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen weiter erläutert, worin bedeutet

F i g. 1 eine Querschnittsansicht durch einen elektromechanischen Wandler, der die vorliegende Erfindung verkörpert,

F i g. 2 ein dreieckiges Misrhungsdiagramm der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Materialien.

Bevor die genaue Beschreibung des piezoelektrischen Materials fortgesetzt wird, das in der Erfindung behandelt wird, soll dessen Anwendung in elektromechanischen Wandlern in bezug auf F i g. 1 der Zeichnung beschrieben werden, worin die Ziffer 7 einen elektromechanischen Wandler als Ganzen bezeichnet, der als aktives Element einen \orzugsweise scheibenförmigen Körper 1 aus piezoelektrischen keramischen Materialien entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält.

Der Körper 1 ist in einer Art elektrostatisch polarisiert, die weiter unten beschrieben wird, und ist nr.t einem Paar Elektroden 2 und 3 versehen, die in geeigneter und in an sich bekannter Weise auf seinen beiden gegenüberliegenden Seiten aufgebracht sind. Drahtleitungen 5 und 6 sind leitend mit den Elektroden 2 bzw. 3 mit Hilfe eines Lotes 4 verbunden. Wenn die Keramik einem Stoß, der Vibration oder anderen mechanischen Belastungen ausgesetzt wird, kann ein dadurch erzeugter elektrischer Stromstoß von den Leitungsdrähten 5 und 6 aufgenommen werden. Umgekehrt kann das Anlegen elektrischer Spannung an die Elektroden 5 und 6, wie bei anderen piezoelektrischen Wandlern, mechanische Verformung des keramischen Körpers zur Folge haben. Es ist klar, daß der Begriff elektromechanischer Wandler, wie er hier verwendet wird, in seinem weitesten Sinn zu verstehen ist und piezoelektrische Filter, Frequen/.regelanlagen u. ä. einschließt und daß die Erfindung auch für verschiedene andere Anlagen verwendet und angepaßt werden kann, bei denen Materialien mit dielektrischen, piezoelektrischen und/oder elektrostriktiven Eigenschaften benötigt werden.

Erfindungsgemäß besteht der keramische Körper I (F i g. 1) aus neuartigen piezoelektrischen Keramiken, die aus einer polykristallinen festen Lösung von Pb(Co₁Z₃Ta₂Z₃)O₃ — PbTiO₃ — PbZrO₃ zusammengesetzt sind.

Die vorliegende Erfindung gründet sich auf der Entdeckung, daß innerhalb bestimmter Bereiche dieses ternären Systems die Proben einen sehr hohen mechanischen Qualitätsfaktor zusammen mit einem hohen planaren Kopplungskoeffizienten zeigen.

Die vorliegende Erfindung hat verschiedene Vorteile im Herstellungsverfahren und in der Anwendung für keramische Wandler. Es ist bekannt, daß die Verdampfung von PbO während des Brennens ein Problem bei der Sinterung von Bleiverbindungen sowie Blei-

titanat-zirkonat ist. Die erfindungsgemäße Keramik zeigt jedoch eine geringere Menge von verdampftem PbO, als dies gewöhnlich bei Blei-titanat-zirkonaten der Fall ist. Das ternäre System kann ohne eine spezielle Regelung der PbO-Atmosphäre gebrannt werden. Ein gut gesinterter Körper der vorliegenden Erfindung wird durch Brennen in einem Keramiktiegel mit einem Keramikdeckel aus Al₂O₃-Keramik erhalten. Es ist wegen der Feuchtigkeitsbeständigkeit und der guten piezoelektrischen Ansprechbarkeit eine hoch gesinterte Dichte erforderlich, wenn der Sinterkörper für einen Resonator und anderes verwendet wird.

Alle möglichen Keramiken, die unter das ternäre System Pb(Co₁₃Ta₂₃)O₃-PbTiO₃-PbZrO₃ fallen, sind in dem dreieckigen Diagramm der F i g. 2 der Zeichnungen enthalten. Einige Keramiken, die in diesem Diagramm dargestellt sind, zeigen jedoch keine hohe Piezoelektrizität, und viele sind nur in geringem Maße elektromechanisch aktiv. Die vorliegende Erfindung betrifft nur diejenigen Keramiken, die piezoelektrische Ansprechbarkeit von bemerkenswerter Größe aufweisen. Der Einfachheit halber soll der planare Kopplungskoeffizient (k ,,) von Versuchsscheiben als Maß für die piezoelektrische Aktivität gelten. So zeigte die piezoelektrische Keramik, die aus einer festen Lösung der FOrWeIPb(Co₁₁₃Ta₂Zj)₁Ti₁Zr₂O₃ mit Werten für χ von 0,030 bis 0.500, für y von 0.125 bis 0.625 und für r von 0,125 bis 0.625 bestand, innerhalb der Fläche, die von den die Punkte ABCDEF in t^; i g. 2 verbindenden Linien begrenzt wird, wenn sie polarisiert und geprüft wurde, einen planaren Kopplungskoeffizienten von annähernd 0,2 oder höher. Die Keramiken in der Fläche des Diagramms, welches durch die die Punkte A, ü. //. / und F der F i g. 2 verbindenden Linien begrenzt wird. d. h. piezoelektrische Keramiken, die aus einer festen Lösung mit der Formel Pb(Co_{1 n}Ta.,_/3) ,Ti ,.Zr₂O₃ mit Werten für a- von 0,030 bis 0,375, für y von 0,250 bis 0,625 und für ζ von 0,250 bis 0,625 bestehen, zeigen einen planaren Kopplungskoeffizienten von annähernd 0,3 oder höher. Die MoI-pro/cnte der drei Bestandteile der Keramiken A. B, C, D. L. F. G, H, I sind die folgenden:

	PWC-Oi^Ta-JA1)O3	PbTiC)3	PbZrOn
A	3.0	62.5	34,5
B	25,0	62,5	12,5
C	50,0	37,5	12,5
D	50,0	12,5	37,5
F.	25.0	12,5	62.5
F	3,0	34,5	62,5
G	25.0	50,0	25.0
H	37,5	37,5	25,0
I	25,0	25,0	50,0

die piezoelektrischen und dielektrischen Eigenschaften der Keramiken den jeweiligen Anwendungen angepaßt werden, indem die richtige Zusammensetzung gewählt wird.

Die hier beschriebenen Keramiken können in Übereinstimmung mit verschiedenen an sich bekannten Keramik-Verfahren hergestellt werden. Ein bevorzugtes Verfahren, das noch ausführlicher beschrieben wird, besteht jedoch im Gebrauch von PbO oder

ίο Pb₃O₁, CoO oder Co₂O₃, Ta₂O₅, TiO₂, ZrO₂.

Die Ausgangsmaterialien, z. B. Bleioxid (PbO). Cobaltoxid (CoO), Tantalpentoxid (Ta₂O₅), Titandioxid (TiO₂), Zirkondioxid (ZrO₂), alle von relativ hohem Reinheitsgrad (z. B. C.P.-Grad), werden in einer kautschukausgekleideten Kugelmühle mit destilliertem Wasser innig vermischt. Beim Vermählen des Gemisches muß dafür Sorge getragen werden, daß eine Verunreinigung durch Abnutzung der Mühlenkugeln oder -steine vermieden wird, oder es müssen Anteile der Bestandteile variiert werden, um dieses zu kompensieren.

Nach dem nassen Vermählen wird das Gemisch getrocknet und nochmals vermischt, um eine Mischung zu erreichen, die so homogen als irgend möglich ist.

Danach wird das Gemisch bei einem Druck von 400 kg/cm² in eine geeignete Form gepreßt. Man läßt die Preßlinge durch Calcinierung bei einer Temperatur von etwa 850"C 2 Stunden lang vorreagieren.

Nach dci CuiiuiicfUilg Wifu dös RcäJiiiüfiäprüdukt

abkühlen gelassen und wird dann zu kleiner Teilchengröße naß vermählen. Wiederum muß dafür Sorge getragen werden, daß eine Verunreinigung durch Abnutzung der Mühlenkugeln oder -steine vermieden wird, oder es müssen Anteil der Bestandteile variiert werden, um dies zu kompensieren. In Abhängigkeit von der Bevorzugung und den gewünschten Formen wird das Material zu einem Gemisch oder Schlamm verarbeitet, das zum Pressen, Schlammvergießen oder Auspressen, wie es jeweils geeignet erscheint, in Übereinstimmung mit den an sich bekannten keramischen Verfahren geeignet ist.

Die Proben, deren Werte im folgenden angegeben sind, wurden hergestellt, indem 100 g des gemahlenen, vorgesinterten Gemisches mit 5 ml destilliertem Wasser vermischt wurden. Das Gemisch wurde dann in Scheiben von 20 mm Durchmesser und 2 r. m Stärke bei einem Druck von 700 kg/cm² gepreßt. Die gepreßten Scheiben wurden 45 Minuten lang bei 1200 bis 1280 C gebrannt. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, die gepreßten Scheiber in einer PbO-Atmosphäre zu brennen, und es ist, irr Vergleich zur bisherigen Technik, keine besonder« Sorgfalt auf den Temperaturgradienten im Ofen zi verwenden. So können entsprechend der vorliegender Erfindung einheitliche und ausgezeichnete piezo elektrische keramische Produkte leicht erhalten werden

Phase, die die Grenzlinie des ternären Systems darstellt, insbesondere

PbiCOrtT^V^TiejgZrMgO, und

keramische Produkte mit einem planaren KopplungskndTi/icrilcn von 0,55 oder höher. Entsprechend der vorliegenden Erfindung können einem Aluminiumoxid-Tiegel bedeckt werden.
Die gesinterten Keramiken werden auf beiden Ober flächen bis zur Stärke von 1 mm abgeschmirgelt. Dii polierten Oberflächen der Scheiben werden dann mi Silber-Anstrich überzogen und gebrannt, so daß Silber Elektroden entstehen. Schließlich werden die Schcibei polarisiert, indem sie bei 100⁰C in ein Bad aus Siiikon öl getaucht werden. Ein Spannungsgradient voi Gleichstrom 4 Kv je mm wird 1 Stunde lang aufrecht erhallen, und die Scheiben werden in 30 Minuten bi zur Raumtemperatur gekühlt.

Die piezoelektrischen und dielektrischen Eigenschaften der polarisierten Stücke wurden bei 20° C in einer relativen Feuchtigkeit von 50% und bei einer Frequenz von 1 kHz gemessen. Beispiele für spezielle piezcjlektrische Keramiken der Erfindung und deren verschiedene, dazugehörende elektromechanische und dielektrische Eigenschaften sind in der Tabelle zusammengefaßt. Aus der Tabelle geht liicht hervor, daß die beispielhaften Keramiken aus der Fläche, die durch die Punkte A BCDEF des Diagramms von F i g. 2

festgelegt ist durch einen sehr hohen mechanischen Qualitätsfaklor zusammen mit einem sehr hohen planaren Kopplungskoeffizientcn gekennzeichnet sind.

Die Keramiken Pb(Co₁₃Ta₂ 3J₀₁₂₅Ti₀₁₄₃Zr₀₁^O;, und Pb(Co₁3Ta^₃V₁₂₅Ti₀₁₄₃₅Zr₀₁₄₄O₃ zeigen eine gute Temperaturstabilität der Resonanzfrequenz im Bereich von — 20 bis 80³C. Die Schwankungen der Resonanzfrequen? betragen 0,15 bzw. 0,1 %■ Diese Eigenschaften sind für die Anwendung von piezoelektrischen Keto ramiken für Filterzwecke von Bedeutung.

	Molprozcnt der	Zusammensetzung	PbZrOn	24	Stunden nach der Polarisierung	Mechanischer
Beispiel Nr.	Pb(COi^Ta1Ki)O:,	PbTiO.,	20,0	Dieleklrizitäts- konslante r	! Planarer Kopplungs- koeffi7icnl	Qualitätsfaktor (7lf
	55,0	25,0	12,5	bei 1 KHz	An	263
1	50,0	37,5	37.5	2174		506
2	50,0	12.5	25,0	2340		522
3	37,5	37,5		1492		685
4	25,0	75,0	12,5	1874		517
5		62.5	25,0	370	0.114	682
6		50.0	32,0	415	0,239	643
7		43.0	36,0	858	0.207	582
8		39,0	44.0	-1523	0,554	620
9		31.0	50,0	1206	0.113	895
10		25.0	62,5	475	! 0,211	912
11	25,0 ]	12,5	75.0	439	i 0,325	1984
12	25,0 I	—	44,0	386	0,522	1720
13	25,0 !	43.5	34.5	358	0.565	726
14	25.0 :	62.5	62.5	864	0.413	683
15	" 25,0	34.5	53.0	335	0.317	795
16	25,0	460	392	' 0.209	474
17	25,0	544	0.071
	25.0 '	0,568
12,5	0.307
3.0	0.312
3.0	0.294
1,0

Mit Hilfe dieser Tabelle können die Werte für den mechanischen Qualitätsfaktor, den planaren Kopplungskoeffizienten und die Dielektrizitätskonstante den verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten angepaßt werden, indem die geeignete Zusammensetzung ausgewählt wird.

Außer den oben aufgezeigten, überlegenen Eigenschaften erhält man Keiamiken mit guten physikalischen Eigenschaften, die gut polarisieren. Demzufolge liefert die ternäre Keramik Pb(CoIi₃Ta₂₁₃)O₃ - PbTiO₃ PbZrO₃ einen ausgezeichneten piezoelektrischen keramischen Grundköiper.

Claims (5)

Patentansprüche: 50

1. Piezoelektrische Keramik, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer festen Lösung gemäß der Formel

55

besteht, mit Werten für .v von 0,03 bis 0,5, für y von rH für - von 0.125 bis 0.625.

2. Piezoelektrische Keramik, nach Anspruch 1. daduich gekennzeichnet, daß sie aus einer festen Lösung gemäß der Formel

besteht, mit Werten für .v von 0.03 bis 0,375. für .1 von 0,250 bis 0,625 und für ζ von 0.250 bis 0,625.

3. Elektromechanisches Wandler-Element, dadurch gekennzeichnet, daß es eine piezoelektrische Keramik nach Anspruch 2 enthält.

4. Piezoelektrische Keramik nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einei festen Lösung der Formel

0,125 bis O,i25

besteht.

5. Piezoelektrische Keramik nach Anspruch i oder 2, daduich gekennzeichnet, daß sie aus eine festen Lösung der Formel

besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

309637/27