DE2130534C3

DE2130534C3 - Oxide piezoelectric material

Info

Publication number: DE2130534C3
Application number: DE19712130534
Authority: DE
Inventors: Noboru; Egami Harutoshi; Yokahama Katsunori; Yamashita Yohachi; Yokohama Ichinose (Japan)
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1970-06-18
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1977-04-28

Description

;tandteilen PbTiO₃ und PbZrO₃ verändert und der Gehalt an (Me₁J₂La₁Z₂) - (Na₁I₂Te₁Z₈)O₃ konstant gehalten ist,; parts of PbTiO ₃ and PbZrO ₃ changed and the content of (Me ₁ J ₂ La ₁ Z ₂ ) - (Na ₁ I ₂ Te ₁ Z ₈ ) O _{3 is} kept constant,

F i g. 3 ein ternäres Diagramm zu·- Erläuterung des Bereiches der Zusammensetzung des erfindungsgemäßen piezoelektrischen Oxidmaterials in Hinsicht auf die drei Grundbestandteile,F i g. 3 a ternary diagram to · - Explanation of the Range of the composition of the piezoelectric oxide material according to the invention in terms on the three basic components,

F i g. 4 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Tempeiaiurabhängigkek der Dielektrizitätskonstanten für zwei ausgewählte erfindungsgemäße Materialien, F i g. 4 is a graph to explain the temperature dependency of the dielectric constant for two selected materials according to the invention,

F i g. 5 eine grafische Darstellung zur Erläuterung der Temperaturabhängigkeit des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K₃₃ für die beiden in F i g. 4 zugrundegelegteii Materialien,F i g. 5 is a graph to explain the temperature dependency of the electromechanical coupling coefficient K ₃₃ for the two in FIG. 4 underlying materials,

F i g. 6 eine gratische Darstellung zur Erläuterung der prozentualen Veränderung des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten K₁₃ in Abhängigkeit von einer wiederholten Druckbeanspruchung, und zwar für vier erfindungsgemäße Materialien sowie zwei Vergleichsmaterialien nach dem Stand der Technik. F i g. 6 is a graphic illustration to explain the percentage change in the electromechanical coupling coefficient K ₁₃ as a function of repeated compressive stress, specifically for four materials according to the invention and two comparison materials according to the prior art.

Das erfindungsgemäße piezoelektrische Oxidmaterial wird durch Festphasenreaktion aus einer Anzahl von Oxiden mit unterschiedlichen Valenzen hergestellt und besteht aus einem ternären Oxidsystem der allgemeinen ZusammensetzungThe piezoelectric oxide material according to the invention is made of a solid phase reaction Number of oxides with different valences and consists of a ternary oxide system the general composition

a- · (Me₁₂La₁₎₂) · (Na„₂Te_I/2)O₃ — y ■ a- · (Me ₁₂ La _{1) 2} ) · (Na " ₂ Te _{I / 2} ) O ₃ - y ■

PbTiO₃ — ζ ■ PbZrO₃ PbTiO ₃ - ζ ■ PbZrO ₃

wobei x, y, ζ und Me die bereits weiter vorn angegebene Bedeutung haben. Dieses ternäre System bildet sich dadurch aus, daß zu dem binären System PbTiO₃-PbZrO₃ als neuer Grandbestandteil (Me₁₂La_1;2) · (Na₁Z₂Te₁Z₁)Oj hinzugefügt wird.where x, y, ζ and Me have the meaning already given above. This ternary system is formed by adding PbTiO ₃ -PbZrO ₃ as a new constituent (Me ₁₂ La _{1; 2} ) · (Na ₁ Z ₂ Te ₁ Z ₁ ) Oj to the binary system.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen piezoelektrischen Oxidmaterials kann ohne weiteres durch die üblichen Techniken der Pulvermetallurgie erfolgen. Dazu genügt es, die einfachen Oxide wie PbO, La₂O₃, TiO₂, Na₂O, ZrO₂, TeO₃, BaO, SrO und/oder CaO als Ausgangsmaterialien zu verwenden. Diese Ausgangsmaterialien werden dabei genau in den vorgeschriebenen Mengenanteilen ausgewogen und dann innig miteinander vermischt, und zwar z. B. in einer Kugelmühle. Anstelle der Oxide können auch andere Verbindungen wie Hydroxide, Karbonate oder Oxalate eingesetzt werden, sofern diese beim Erhitzen in die Oxide umgewandelt werden. Die innige Mischung der Oxide oder äquivalenten Substanzen wird dann zunächst bei einer relativ geringen Temperatur von etwa 600 bis 900⁰C vergesintert und danach erneut in einer Kugelmühle behandelt, wobei ein Pulver mit einer kontrollierten Partikelgröße von etwa 1 bis 2 μΐη entsteht. Zu diesem Pulver wird anschließend ein Bindemittel gegeben, wie z. B. Wasser oder Polyvinylalkohol. Daraufhin wird die Masse unter einem Druck von etwa 0,5 — 2 t/cm² preßgeformt und bei einer Temperatur von elwii 1000 — 1270 "C ausgesintert. Da das in der Masse enthaltene PbO leicht verdampft und dadurch ein Teil verlorengehen kann, wird das Sintern zweckmäßig in einem abgedichteten Ofen vorgenommen, wobei die maximale Sintertemperatur zweckmäßig über eine Zeit von etwa 0,5 bis 3 Stunden aufrechterhalten wird.The piezoelectric oxide material according to the invention can readily be produced by the usual techniques of powder metallurgy. For this purpose, it is sufficient to use the simple oxides such as PbO, La ₂ O ₃ , TiO ₂ , Na ₂ O, ZrO ₂ , TeO ₃ , BaO, SrO and / or CaO as starting materials. These starting materials are weighed out exactly in the prescribed proportions and then intimately mixed with one another, for example. B. in a ball mill. Instead of the oxides, other compounds such as hydroxides, carbonates or oxalates can also be used, provided that these are converted into the oxides when heated. The intimate mixture of the oxides or equivalent substances is then first vergesintert and at a relatively low temperature of about 600 to 900 ⁰ C thereafter again treated in a ball mill to obtain a powder having a controlled particle size of about 1 to μΐη arises. 2 A binder is then added to this powder, such as. B. water or polyvinyl alcohol. The mass is then compression-molded under a pressure of about ^{0.5-2 t / cm 2} and sintered out at a temperature of 1000-1270 "C. Since the PbO contained in the mass evaporates easily and a part can be lost as a result Sintering expediently carried out in a sealed furnace, the maximum sintering temperature expediently being maintained over a period of about 0.5 to 3 hours.

Die Polarisation des so gebildeten piezoelektrischen Oxidmateriais kann durch bekannte Methoden erfolgen, beispielsweise dadurch, daß an zwei gegenüberlionende Seiten des Materials ein Elektrodenpaar an gebracht und darüber ein Gleichspannungsfeld von 20 bis 30 kV/cm auf das Material zur Einwirkung gebracht wird, und zwar eine Stunde lang in Silikonöl bei einer Temperatur von etwa 140 bis 160⁰C.
Nunmehr seien die Gründe für die Auswahl der weiter vorn angegebenen Grenzen der Mengenverhältnisse der drei Grundbestandteile des erfindungsgemäßen ternären Systems erläutert:The polarization of the piezoelectric oxide material formed in this way can be done by known methods, for example by placing a pair of electrodes on two opposite sides of the material and applying a direct voltage field of 20 to 30 kV / cm to the material for one hour long in silicone oil at a temperature of about 140 to 160 ⁰ C.
The reasons for the selection of the limits given above for the quantitative ratios of the three basic components of the ternary system according to the invention will now be explained:

Bezüglich des Bestandteils (Me₁J₂La₁ 0-(Na₁J₂Te₁Z₂)O₃ Regarding the component (Me ₁ J ₂ La ₁ 0- (Na ₁ J ₂ Te ₁ Z ₂ ) O ₃

ίο (mit Me gleich Ba, Sr, Ca und/oder Pb) gilt, daß bei einer Menge von weniger als 0,3 Mol-% oder mehr als 30,0 Mol-% der elektromechanische Kopplungskoeffizient K₃₃ auf einen Wert unter 50 % absinkt, was für viele Anwendungszwecke zu gering ist. Dies ergibtίο (with Me being Ba, Sr, Ca and / or Pb) it applies that with an amount of less than 0.3 mol% or more than 30.0 mol% the electromechanical coupling coefficient K ₃₃ to a value below 50% drops, which is too low for many purposes. This gives

sich aus der Darstellung der F i g. 1 ,in der die Änderung des AT₃₃-Wertes in Abhängigkeit von einer Änderung der Zusammensetzung (PbZrO₃ konstant, die übrigen Grundbestandteile variabel) aufgetragen ist. Es ist zu erkennen, daß bei einem Gehalt anfrom the representation of FIG. 1, in which the change in the AT ₃₃ value as a function of a change in the composition (PbZrO ₃ constant, the other basic components variable) is plotted. It can be seen that at a content of

(Me₁Z₂La₁₂) · (Na₁₂Te₁₂)O₃ (Me ₁ Z ₂ La ₁₂ ) · (Na ₁₂ Te ₁₂ ) O ₃

außerhalb des Bereiches von 0,3 bis 30,0 Mol-% der gewünschte Mindestwert des Kopplungskoeffizienten nicht erreicht wird. In F i g. 1 sind bei den beiden Kurven α und b jeweils die Elemente angegeben, die für den in der Formel enthaltenen allgemeinen Ausdruck Me verwendet worden sind.outside the range from 0.3 to 30.0 mol%, the desired minimum value of the coupling coefficient is not achieved. In Fig. 1, the two curves α and b each indicate the elements that have been used for the general expression Me contained in the formula.

In einer analogen Untersuchung wurde die Änderung des A₃₃-Wertes ermittelt bei verändertem Gehalt des Materials an PbTiO₃ und PbZrO₃, aber zu 15 Mol-% konstant gehaltenem Gehalt anIn an analogous investigation, the change in the A ₃₃ value was determined with a changed content of PbTiO ₃ and PbZrO _{3 in} the material, but a content of 15 mol% kept constant

(Me_{1 2}La_1/2) · (Na₁₂TeJ₁₂)O₃ (Me _{1 2} La _1/2 ) (Na ₁₂ TeJ ₁₂ ) O ₃

Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in F i g. 2 niedergelegt, wobei bei den dort gezeigten Kurven c und d wiederum jeweils die Elemente angegeben sind, die für den in der Formel enthaltenen allgemeinen Ausdruck Me verwendet worden sind.The results of this investigation are shown in FIG. 2, with the curves c and d shown there in turn indicating the elements which have been used for the general expression Me contained in the formula.

Aus F i g. 2 lassen sich Rückschlüsse für die Grenzen des Gehaltes des Materials an PbTiO₃ ableiten. Wenn der Gehalt an PbTiO₃ unter 30 Mol-% absinkt oder über 60 Mol-% ansteigt, ergibt sich kein piezoelektrisches Material mit ausreichend großem Ä'₃₃-Wert. Selbst wenn bei Gehalten von mehr alsFrom Fig. 2, conclusions can be drawn for the limits of the PbTiO ₃ content of the material. If the content of PbTiO ₃ falls below 30 mol% or rises above 60 mol%, a piezoelectric material with a sufficiently large λ _'33 value does not result. Even if at levels of more than

*5 60 Mol- % PbTiO₃ der A'₃₃-Wert aber noch befriedigend sein sollte, reicht zumindest die Stabilität der piezoelektrischen Eigenschaften nicht mehr aus. Damit führt ein Gehalt an PbTiO₃ außerhalb der genannten Grenzen jedenfalls nicht zu einem praktisch brauchbaren Material.* 5 60 mol% PbTiO _{3, but} the A _'33 value should still be satisfactory, at least the stability of the piezoelectric properties is no longer sufficient. Thus, a content of PbTiO ₃ outside the limits mentioned does not lead to a material that can be used in practice.

Die für das erfindungsgemäße piezoelektrische Material bestehenden Grenzen der Zusammensetzung sind in der das ternäre System in üblicher Dreieck-Darstellung beschreibenden F i g. 3 dargestellt, wobei sich die Grenzen für den Gehalt an PbZrO_s zwangsläufig aus den besprochenen Grenzen für die Gehalte an den beiden anderen Grundbestandteilen zu 25,0 his 55,0 Mol-% ergeben. Das erfindungsgemäße Material besitzt eine Zusammensetzung, die in der Darstellung der F i g. 3 innerhalb des gestrichelten Gebiets liegt.The composition limits of the piezoelectric material according to the invention are shown in FIG. 1 describing the ternary system in the usual triangular representation. 3, the limits for the PbZrO _s content inevitably result from the discussed limits for the content of the other two basic components of 25.0 to 55.0 mol%. The material according to the invention has a composition which, in the illustration in FIG. 3 lies within the dashed area.

Irwähnt sei noch, daß eine weitere positive Auswirkung des BestandteilsIt should be mentioned that there is another positive effect of the component

(Me_i;2La_i;2) · (Na₁₂Te_{1 2})O₃
⁶5(Me _{i; 2} La _{i; 2} ) · (Na ₁₂ Te _{1 2} ) O ₃
⁶ 5

darin besteht, daß dieses Material auch als Mineralbildner wirkt und die Sinterung erleichtert, d. h. die Sintertemperatur vermindert. Dadurch läßt sich Ver-consists in the fact that this material also acts as a mineral former and facilitates sintering, i.e. H. the Reduced sintering temperature. This allows

dampfung von PbO besser unterdrücken und ein dem so erhaltenen, auf eine Partikelgröße von 1 bisBetter suppress the evaporation of PbO and reduce the particle size to a particle size of 1 to

dichteres Material erzielen. 2 |im konditionierten Pulvern, wurde Polyvinylalkoholachieve denser material. 2 | in conditioned powders, became polyvinyl alcohol

Durch Röntgenuntersuchung wurde festgestellt, als Bindemittel gegeben, und das Material wurde dannX-ray examination found it to be given as a binder, and the material was then

daß das erfindungsgemäße piezoelektrische Oxid- mit einem Druck von 1 t/cm² geformt und in einemthat the inventive piezoelectric oxide formed with a pressure of 1 t / cm ² and in one

material die Perowskit-Struktur besitzt, wobei die 5 verschlossenen Ofen bei einer Maximumtemperaturmaterial has the perovskite structure, with the 5 closed furnace at a maximum temperature

einzelnen Oxide in Form einer festen Lösung gleich- von 1000 bis 1251O⁰C ausgesintert. Dabei ergaben sichindividual oxides in a solid solution form at the same from 1000 to ⁰ C 1251O fully sintered. It resulted

förmig verteilt sind. Wenn man das. Material durch die Scheibchen von 1 mm Dicke und 13 mm Durchmesserare distributed in a shape. If you put the material through the discs 1 mm thick and 13 mm in diameter

allgemeine Formel ABO₃ beschreibt, kann man sowie kleine Siiulen von 7 mm Durchmesser undThe general formula ABO ₃ describes, one can use small columns of 7 mm in diameter and

sagen, daß es eine Kombination von Elementen mit 15 mm Länge.say that there is a combination of elements with 15 mm length.

unterschiedlichen Valenzen ist, nämlich von zwei- io Von allen Proben wurde die Dichte d und die wertigem Me oder dreiwertigem La (dargestellt durch Dielektrizitätskonstante ε ermittelt. Weiterhin wurde das Symbol A) sowie einwertigem Na, sechswertigem jede Probe polarisiert, und zwar dadurch, daß Elek-Te und vierwertigem Ti und Zr (dargestellt durch das troden an der Probe angebracht wurden und ein Symbol B). In dieser Hinsicht unterscheidet sich das Gleichspannungsfeld von 30 kV/cm 1 Stunde lang in erfindungsgemäße Material wesentlich von den Ma- 15 Silikonöl bei einer Temperatur von 140⁰C angelegt terialien nach dem Stand der Technik, bei denen im wurde. Die Bestimmung der piezoelektrischen Eigenallgemeinen ein Sauerstoff-Oktaeder vorhanden ist, schäften der polarisierten Proben erfolgte nach den und bei denen die Zusammensetzung so beschaffen Standard-Methoden, wie sie z. B. in Proc. IRE, 137, ist, daß bei Zugrundelegung der allgemeinen Formel (1949), S. 1378 bis 1395 beschrieben sind. Die Er-A'B'O₃, die durch das Symbol A' ausgedrückten 20 gebnisse dieser Untersuchungen sowie die Zusammen-Elemente zweiwertig und die durch das Symbol B' setzung der einzelnen Proben und deren Sintertempeausgedrückten Elemente vierwertig oder die durch das ratur sind in der als Anlage beigefügten Tabelle 1 Symbol A' ausgedrückten Elemente einwertig und die niedergelegt. Dabei bedeuten die in der Kopfspalte durch das Symbol B' ausgedrückten Elemente fünf- der Tabelle 1 angegebenen Symbole folgendes:
wertig sind. Mit anderen Worten bedeuten bei den 25of all samples, the density d and the valued Me or trivalent La (represented by dielectric constant ε. Furthermore, the symbol A) and monovalent Na, hexavalent, each sample was polarized by the fact that Elek-Te and tetravalent Ti and Zr (represented by the electrodes attached to the sample and a symbol B). In this regard, the direct voltage field of 30 kV distinguishes / cm for 1 hour in the invention material much of the ma- 15 silicone oil at a temperature of 140 ⁰ C terialien applied according to the prior art, in which was in. The determination of the piezoelectric properties generally an oxygen octahedron is present, shafts of the polarized samples were carried out according to the and in which the composition is such as standard methods, as z. B. in Proc. IRE, 137, is that based on the general formula (1949), pp. 1378 to 1395 are described. The Er-A'B'O ₃ , the results of these investigations expressed by the symbol A 'as well as the composite elements are bivalent and the elements expressed by the symbol B' of the individual samples and their sintering temperature are tetravalent or those expressed by the temperature are in of the elements expressed in Table 1, symbol A 'attached as an annex, are monovalent and laid down. The elements of five symbols indicated in Table 1 in the header column by the symbol B 'mean the following:
are valuable. In other words, the 25th

bekannten Materialien die Symbole A' und B' eine ^Ts = Sintertemperatur ( C).known materials the symbols A 'and B' a ^Ts = sintering temperature (C).

Kombination von Elementen mit der gleichen Valenz. ^d = Dichte, gemessen bei 23⁰C.Combination of elements with the same valence. ^d = density, measured at 23 ⁰ C.

Dieser Unterschied des Bautyps der erfindungsgemäßen ε = Dielektrizitätskonstante, gemessen bei 1 kHzThis difference in construction type of the ε = dielectric constant according to the invention, measured at 1 kHz

Materialien und der bekannten Materialien mag mit und 23⁰C.Materials and the known materials like with and 23 ⁰ C.

eine Ursache dafür sein, daß die erfindungsgemäßen 30 K₃₃ = elektromechanischer Kopplungskoeffizient inbe a reason for the fact that the invention 30 K ₃₃ = electromechanical coupling coefficient in

Materialien sehr gute und vor allem auch zeitlich %.Materials very good and, above all, also in terms of time.

sowie bei Temperaturänderungen und bei mecha- _{A = Alterung in} % nach einer Million Anstößen nischen Belastungen besser stabil bleibende piezo- (prozentuale Abnahme des ΛΓ,,-Wertes).
elektrische Eigenschaften haben und damit eine überlegene .Leistungsfähigkeit besitzen. 35 Zur weiteren Erläuterung der Eigenschaften der inas well as in the case of temperature changes and mechanical _{A = aging in} % after one million impacts niche loads better remaining stable piezo (percentage decrease in the ΛΓ ,, value).
have electrical properties and thus have a superior performance. 35 For a further explanation of the properties of the in

Als Beispiel für die Überlegenheit des erfindungs- Tabelle 1 definierten Proben sei auf die ZeichnungenAs an example of the superiority of the samples defined in Table 1, refer to the drawings

gemäßen Materials sei die Untersuchung an piezo- Bezug genommen, von denen F i g. 1 bis 3 schonAccording to the material, reference is made to the investigation on piezo, of which F i g. 1 to 3 already

elektrischen Zündelementen erwähnt. Bei solchen kurz besprochen wurden.electrical ignition elements mentioned. When such were briefly discussed.

Zündelementen aus erfindungsgemäßern Material er- F i g. 4 zeigt den Temperaturgang der Dielektrizigab sich nach 1 Million Anstößen, d. h. nach 1 Million 40 tätskonstanten am Beispiel der Probe 23 (Curie-Punkt Druckbeaufschlagungen, ein Abfall in der erzeugten 305⁰C) und der Probe 44 (Curie-Punkt 330⁰C). Dabei Ausgangsspannung von nur rund 5%, während bei bezeichnen die Ziffern 23 bzw. 44 die zu diesen beiden einem bekannten piezoelektrischen Material auf der Proben gehörende Kurven. Für diese beiden Proben Basis PbTiO₃ — PbZrO₃ unter den gleichen Bedin- wurde auch noch der Temperaturgang des elektrogungen ein Absinken der Ausgangsspannung um etwa 45 mechanischen Kopplungskoeffizienten K_m ermittelt. 15% eintrat. Die bei diesen Standfestigkeits-Test Die dabei gewonnenen Ergebnisse sind in Fig. 5 beobachtete Spannungsverminderung von 15% be- niedergelegt, und es ist zu erkennen, daß, infolge der deutet, daß die Zuverlässigkeit der Zündung möglicher- hohen Curie-Punkte, der K₃₃-Wert in einem Temperaweise nicht mehr gewährleistet ist. Somit ist die bei turbereich von —100 bis +200⁰C praktisch konstant dem erfindungsgemäßen Material erzielte Verbesserung 5° bleibt. Damit besitzen diese Proben einen sehr stabiein außerordentlich wesentlicher Fortschritt. len Ä^-Wert, der außerdem auch einen ausgezeichnetIgnition elements made from material according to the invention are shown in FIG. 4 shows the temperature response of the Dielektrizigab after 1 million lugs, ie after 1 million 40 tätskonstanten the example of the sample 23 (Curie point pressurizations, a drop in the generated 305 ⁰ C) and sample 44 (Curie point 330 ⁰ C) . The output voltage is only around 5%, while the numbers 23 and 44 denote the curves belonging to these two curves for a known piezoelectric material on the sample. For these two samples based on PbTiO ₃ - PbZrO ₃ under the same conditions, the temperature response of the electrogation, a decrease in the output voltage by about 45 mechanical coupling coefficient K _{m, was also} determined. 15% occurred. The in these creep rupture test, the results of this work are laid down loading in Fig. 5 observed tension reduction of 15%, and it is to recognize that, as a result of indicated that the reliability of the ignition possibly high Curie points, the K ₃₃ - value in a tempera manner is no longer guaranteed. Thus, the practically constant achieved the material of the invention in turbereich from -100 to +200 ⁰ C 5 ° improvement remains. These samples thus show a very stable, extraordinarily important advance. len Ä ^ value, which also has an excellent

Nachfolgend werden zur weiteren Erläuterung der hohen Absolutwert hat. In F i g. 5 sind die zu denThe following is a further explanation of the high absolute value. In Fig. 5 are the ones to the

Erfindung einige detaillierte Zahlenbeispiele be- beiden Proben gehörenden Kurven wiederum mit deiInvention some detailed numerical examples for the curves belonging to both samples again with the

schrieben. Nummer der betreffenden Probe bezeichnet.wrote. Number of the sample concerned.

Es wurden durch Auswiegen der erforderlichen 55 Weiterhin wurden aus den Materialien gemäß derBy weighing the required 55 Furthermore, the materials according to the

Mengen an La₂O₃, Na₂O, TiO₂, ZrO₂, TeO₃ und MeO Proben 11, 24, 45 und 62 piezoelektrische Zündein·Amounts of La ₂ O ₃ , Na ₂ O, TiO ₂ , ZrO ₂ , TeO ₃ and MeO samples 11, 24, 45 and 62 piezoelectric igniters

(mit Me gleich Ba, Sr, Ca und/oder Pb) insgesamt heiten hergestellt. An diesen Zündeinheiten wurde die(with Me equal to Ba, Sr, Ca and / or Pb) total units produced. The

109 Proben (einschließlich Vergleichsproben) mil der abgegebene Spannung ermittelt, und zwar nach einei109 samples (including comparison samples) determined with the given voltage, namely after one

in dem Bereich unterschiedlichen Anzahl von Anstößen, d. h. vorin the area different number of impulses, d. H. before

η τ u· ιι »«„ι ο/ /_U„ τ „ \ rM„ τ» μλ ^6o Druckbeaufschlagungen. Dabei ergab sich die in dei η τ u · ιι »« "ι ο / / _U " τ "\ rM" τ "μλ ^6o pressures. This resulted in the in dei

29 bi?61Md /⁰PWK) ^Tabclle2 «**& ^^endenz· Sprechende Unter29 bi? 61Md / ⁰ PWK) ^Tabclle2 «** & ^ ^endenz · Talking Unter

24 bis 56 Mol-% PbZrO₃' ^S^ü- """?"■ ^audl. ™^l Zündeinheiten durch24 to 56 mol% PbZrO ₃ '^ S ^ ü- """?" ■ ^audl . ™ ^l ignition units through

gefuhrt, die mit einem bekannten piezoelektnscheiled that with a well-known piezoelektnschei

Hegenden Zusammensetzung hergestellt. In allen Material hergestellt waren. Dieses bekannte MateriaMade with nourishing composition. Were made in all material. This known materia

Fällen wurden dabei die genau abgewogenen Oxide 65 ist in der Tabelle 2 mit λ bezeichnet und hatte diiCases were the precisely weighed oxides 65 is designated in Table 2 with λ and had dii

in einer Kugelmühle innig miteinander vermischt, Zusammensetzung Pb(Ti₀₄₇Zr₀₅₃)O₃ mit 1,0Geintimately mixed with one another in a ball mill, composition Pb (Ti ₀₄₇ Zr ₀₅₃ ) O ₃ with 1.0Ge

bei einer Temperatur von 850⁰C vorgesintert und wichtsprozent Nb₂O₅ als Additiv. Aus der Tabelle:pre-sintered at a temperature of 850 ⁰ C and weight percent Nb ₂ O ₅ as an additive. From the table:

dann erneut in einer Kugelmühle fein zermahlen. Zu läßt sich die Überlegenheit der erfindungsgemäßeithen grind finely again in a ball mill. The superiority of the inventive i

Proben bezüglich der Alterungsbeständigkeit deutlich entnehmen.Clearly take samples for aging resistance.

Schließlich wurde noch ein Druck-Alterungstest durchgeführt, um die Verminderung des elektromechanischen Kopplungskoefiizienten A'._i;, durch wiederholtes Anlegen eines hohen Druckes von 1 t'cnr zu ermitteln. Dazu wurden Materialien gemäß den Proben 5. 17, 55 und 83 verwendet, die mit zwei bekannten, mit β und γ bezeichneten Materialien zum Vergleich gebracht wurden. Das Material β hatte dabei dieZusammensetzung Pb(Ti_n,_4GZr_{0 54})O₃ mit 0,9Gew.-% Nb,O₅ als Additiv und das Material γ hatte die ähnliche Zusammensetzung Pb(Ti₀₄₇Zr₀₅₃)O₁ mit 0,7 Gew.-% La₂O₃ als Additiv. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in Fig. 6 niedergelegt, wobei die zu den jeweiligen Materialien gehörenden KurvenFinally, a pressure aging test was carried out in order to determine the reduction in the electromechanical coupling coefficient A '. _i; , to be determined by repeatedly applying a high pressure of 1 t'cnr. For this purpose, materials according to samples 5, 17, 55 and 83 were used, which were compared with two known materials designated with β and γ. The material β had the composition Pb (Ti _n , _4G Zr _{0 54} ) O ₃ with 0.9% by weight Nb, O ₅ as additive and the material γ had the similar composition Pb (Ti ₀₄₇ Zr ₀₅₃ ) O ₁ with 0 , 7 wt .-% La ₂ O ₃ as additive. The results of the investigations are set out in FIG. 6, with the curves associated with the respective materials

Table 1

mit der Nummer der betreffenden Probe bzw. mit β und γ bezeichnet sind. Es ist zu erkennen, daß nach fünfmaligem Anlegen des hohen Druckes der Abfall des K_:a-Wertes bei dem cilmdungsgcmäßen Material weit unter 10",; liegt, bei den bekannten Materialien dagegen fast eine Zehnerpotenz größer ist.with the number of the sample concerned or with β and γ . It can be seen that after the high pressure has been applied five times, the drop in the K _{: a} value in the case of the standard material is far below 10 ", whereas in the case of the known materials it is almost a power of ten greater.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß das crfindungsgemäßc piezoelektrische Material hervorragende piezoelektrische Eigenschaften hat, die auch,In summary, the piezoelectric material of the present invention is excellent has piezoelectric properties that also

ίο wie durch die Temperatur-, Standfähigkeits- und Druckbcanspruchungs - Untersuchungen bewiesen, außerordentlich stabil sind. Damit besitzen die Materialien gemäß der Erfindung eine überlegene Leistungsfähigkeit, die sich sehr vorteilhaft in allen Einsatzgebieten, z. B. als Zündelement oder als Übertragerelement, auswirkt.ίο as by the temperature, stability and Druckbcendungs - studies have proven to be extremely stable. So they own Materials according to the invention have a superior performance, which is very beneficial in all Areas of application, e.g. B. acts as an ignition element or as a transmitter element.

PbTiO,PbTiO, PbZrO₃ PbZrO ₃ (Mc,(Mc, -La₁(O--La ₁ (O- 5,05.0 TsTs dd FF. 851851 A'_M A ' _M AA. (Na₁ (Na ₁ Jc₁₁₁)O₃ Jc ₁₁₁ ) O ₃ 10,010.0 939939 Bezugs-Reference 15,015.0 998998 ?robe?robe 0,20.2 975975 11 61,061.0 39,039.0 00 12801280 7,407.40 904904 43,243.2 22,322.3 22 61,061.0 34.034.0 MeMe : Ba: Ba 0.30.3 12601260 7,437.43 48,548.5 12,812.8 33 61,061.0 29,029.0 MeMe : Sr: Sr 0.30.3 12401240 7,487.48 936936 48,948.9 10,010.0 44th 61,061.0 24,024.0 MeMe : Ca: Approx 0.30.3 12201220 7,517.51 961961 47,047.0 12,712.7 55 61,061.0 38,838.8 MeMe : Pb: Pb 0.30.3 12701270 7,477.47 912912 49,549.5 9,59.5 3eispiel3example 5,05.0 920920 11 60,060.0 39,739.7 MeMe : Ba: Ba 5,05.0 12601260 7,527.52 11871187 50,250.2 3,73.7 jj 60,060.0 39.739.7 MeMe SrSr 5.05.0 12601260 7,547.54 12041204 50,650.6 3,43.4 33 60,060.0 39,739.7 MeMe : Ca: Approx 5,05.0 12601260 7,517.51 10161016 50,150.1 3,03.0 44th 60,060.0 39,739.7 MeMe PbPb 11.011.0 12601260 7,527.52 10881088 50,350.3 3,23.2 55 60.060.0 35,035.0 MeMe BaBa 11,011.0 12401240 7,567.56 13451345 53,953.9 2,82.8 66th 60,060.0 35,035.0 MeMe : Sr: Sr 11,011.0 12401240 7,577.57 14811481 55,155.1 3,03.0 77th 60,060.0 35,035.0 MeMe CaApprox 11,011.0 12401240 7,557.55 12071207 54,354.3 2.62.6 88th 60,060.0 35,035.0 MeMe PbPb 5,0 \
6,0J5.0 \
6.0J 12401240 7,587.58 12961296 55,255.2 2,72.7 99 60,060.0 29,029.0 MeMe BaBa 5,0 j
6,0 ] 5.0 y
6.0 ] 12201220 7,617.61 13741374 55,955.9 3,13.1 1010 60,060.0 29,029.0 MeMe SrSr 0,50.5 12201220 7,607.60 12601260 56,256.2 3,33.3 1111th 60.060.0 29,029.0 MeMe CaApprox 0,50.5 12201220 7,637.63 955955 55,755.7 3,53.5 1212th 60,060.0 29,029.0 McMc PbPb 0,50.5 12201220 7,627.62 969969 56.456.4 3,03.0 1313th 60,060.0 29,029.0 Me:Me: fBa
ISrfBa
ISr 0,50.5 12201220 7,627.62 927927 55.855.8 3,13.1 1414th 60,060.0 29,029.0 Me:Me: ί Ca
IPbί Approx
IPb 7,07.0 12201220 7,647.64 944944 56,256.2 2.92.9 1515th 52,052.0 47,547.5 MeMe BaBa 7,07.0 12401240 7,557.55 10911091 53,053.0 2,42.4 1616 52,052.0 47,547.5 MeMe SrSr 7.07.0 12401240 7.587.58 11221122 53,353.3 2,22.2 1717th 52,052.0 47,547.5 MeMe CaApprox 7,07.0 12401240 7,547.54 986986 51,851.8 2,02.0 1818th 52,052.0 47,547.5 MeMe PbPb 15,015.0 12401240 7,577.57 995995 53,553.5 2,32.3 1919th 52,052.0 41,041.0 MeMe BaBa 15,015.0 12201220 7,607.60 15911591 56,656.6 2,72.7 2020th 52,052.0 41.041.0 MeMe SrSr 15,015.0 12201220 7,617.61 16081608 55,855.8 2,52.5 11
•L-L 11th
• LL 52,052.0 41,041.0 MeMe CaApprox 15.015.0 12201220 7,597.59 14701470 54,354.3 2.42.4 2222nd 52,052.0 41,041.0 MeMe PbPb 15.L']15.L '] 12201220 7,637.63 14961496 56,556.5 2,62.6 2323 52,052.0 33,033.0 McMc BaBa 15,015.0 12001200 7,667.66 60,760.7 2,82.8 2424 52,052.0 33,033.0 MeMe SrSr 15,0 J15.0 y 12001200 ⁷.68 ⁷ .68 15031503 60,160.1 2,52.5 2525th 52,052.0 33,033.0 MeMe CaApprox 12001200 7,657.65 59,959.9 2,42.4 2626th 52,052.0 33,G33, G. MeMe PbPb 12001200 7.697.69 60,660.6 2,12.1 [Ba[Ba 2727 52,052.0 33,033.0 Me:Me: CaApprox 12001200 7,707.70 60,760.7 2,02.0 I PbI Pb 709 617/173709 617/173

ίοίο

Tabelle 1 (Fortsetzung)Table 1 (continued)

PbTiO₃ PbTiO ₃ PbZrO₃ PbZrO ₃ (Me₁ (Me ₁ ₂La_1/2) · ₂ La _1/2 ) [Sr[Sr 15,015.0 TsTs dd CC. AV..AV .. AA. (Na₁Z₂Te₁Z₂)O₃ (Na ₁ Z ₂ Te ₁ Z ₂ ) O ₃ CaApprox 15,015.0 (Pb(Pb 15,015.0 2828 52,052.0 33,033.0 Me:Me: BaBa 21,021.0 • 1200• 1200 7,697.69 15121512 60,460.4 2,22.2 SrSr 21,021.0 2929 52,052.0 27,027.0 MeMe CaApprox 21,021.0 11701170 7,597.59 13481348 57,957.9 2,02.0 3030th 52,052.0 27,027.0 MeMe PbPb 21,021.0 11701170 7,607.60 13871387 58,158.1 1,81.8 3131 52,052.0 27,027.0 MeMe BaBa 0,50.5 11701170 7,587.58 11461146 57,457.4 2,12.1 3232 52,052.0 27,027.0 MeMe SrSr 0,50.5 11701170 7,617.61 123/123 / 58,658.6 1,91.9 3333 46,046.0 53,553.5 MeMe CaApprox 0,50.5 12201220 7,557.55 10531053 52,252.2 1,81.8 3434 46,046.0 53,553.5 MeMe PbPb 0,50.5 12201220 7.587.58 11611161 53,153.1 1,51.5 3535 46,046.0 53,553.5 MeMe BaBa 7,07.0 12201220 7,567.56 10041004 51,951.9 1,91.9 3636 46,046.0 53,553.5 MeMe SrSr 7,07.0 12201220 7,597.59 10361036 52,852.8 1,41.4 3737 46,046.0 47,047.0 MeMe CaApprox 7,07.0 12001200 7,647.64 15901590 60,360.3 1,31.3 3838 46,046.0 47,047.0 MeMe PbPb 7,07.0 12001200 7,627.62 16381638 62,462.4 1,71.7 3939 46,046.0 47,047.0 MeMe BaBa 14,014.0 12001200 7,607.60 14171417 61,161.1 1,61.6 4040 46,046.0 47,047.0 MeMe SrSr 14,014.0 12001200 7,657.65 15031503 62,862.8 1,81.8 4141 46,046.0 40,040.0 MeMe CaApprox 14,014.0 11801180 7,707.70 21252125 72,672.6 2,22.2 4242 46,046.0 40,040.0 MeMe PbPb 14,014.0 11801180 7,717.71 23412341 75,175.1 2,02.0 4343 46,046.0 40,040.0 MeMe (Ba(Ba 3,53.5 11801180 7,697.69 19161916 73,373.3 1,91.9 4444 46,046.0 40,040.0 MeMe Sr
CaSr
Approx 3,5
3,53.5
3.5 11801180 7,727.72 20072007 74,874.8 2,12.1 I PbI Pb 4545 46,046.0 40,040.0 Me:Me: BaBa 25,025.0 11801180 7,737.73 21222122 75,075.0 1,81.8 SrSr 25,025.0 4646 46,046.0 29,029.0 MeMe CaApprox 25,025.0 11401140 7,637.63 16951695 60,260.2 2,42.4 4747 46,046.0 29,029.0 MeMe PbPb 25,025.0 11401140 7,657.65 18101810 61,161.1 2,02.0 4848 46,046.0 29,029.0 MeMe BaBa 29,029.0 11401140 7,617.61 15741574 59,359.3 • 2,2• 2.2 4949 46,046.0 29,029.0 MeMe SrSr 29,029.0 11401140 7,647.64 16001600 60,760.7 2,42.4 5050 46,046.0 25,025.0 MeMe CaApprox 29,029.0 11201120 7,587.58 13181318 51.851.8 1,31.3 5151 46,046.0 25,025.0 MeMe PbPb 29,029.0 11201120 7,607.60 14061406 52,152.1 1,51.5 5252 46,046.0 25,025.0 MeMe BaBa 5,05.0 11201120 7,567.56 11881188 51,051.0 1,31.3 5353 46,046.0 25,025.0 MeMe SrSr 5,05.0 11201120 7,597.59 12271227 51,651.6 1,71.7 5454 40,040.0 55,055.0 MeMe CaApprox 5,05.0 12201220 7,517.51 981981 50,850.8 2,02.0 5555 40,040.0 55,055.0 MeMe PbPb 5,05.0 12201220 7,537.53 11231123 51,351.3 1,71.7 5656 40,040.0 55,055.0 MeMe BaBa 9,09.0 12201220 7,507.50 935935 50,750.7 2,12.1 5757 40,040.0 55,055.0 MeMe SrSr 9,09.0 12201220 7,547.54 964964 51,851.8 2,02.0 5858 40,040.0 51,051.0 MeMe CaApprox 9,09.0 12001200 7,597.59 12081208 59 0 59 0 1,11.1 5959 40,040.0 51,051.0 MeMe PbPb 9,09.0 12001200 7,617.61 14121412 59,659.6 1,01.0 6060 40,040.0 51,051.0 MeMe BaBa 16,016.0 12001200 7,577.57 11891189 57,457.4 1,51.5 6161 40,040.0 51,051.0 MeMe SrSr 16,016.0 12001200 7,637.63 12001200 59,959.9 1,21.2 6262 40,040.0 44,044.0 MeMe CaApprox 16,016.0 11801180 7,657.65 17221722 64,164.1 1,51.5 6363 40,040.0 44,044.0 MeMe PbPb 16,016.0 11801180 7,677.67 19171917 65,065.0 1,81.8 6464 40,040.0 44,044.0 MeMe rBarBa 4,O₁ 4, O ₁ 11801180 7,637.63 15291529 63 363 3 2,02.0 6565 40,040.0 44,044.0 Me :Me: I Sr
I Ca I Sr
I approx 4,0 14.0 1
4,04.0 11801180 7,667.66 16311631 64,664.6 1,61.6 I PbI Pb 4,0 J4.0 y 6666 40,040.0 44,044.0 Me:Me: [Ba[Ba 5,015.01 11801180 7,677.67 17481748 65,065.0 1,41.4 Sr
[Ca Sr
[Approx 5,05.0
3,03.0 I PbI Pb 3,0 J3.0 y 6767 40,040.0 44,044.0 Me:Me: BaBa 29,029.0 11801180 7,667.66 18051805 64,864.8 1,31.3 SrSr 29,029.0 6868 40,040.0 31,031.0 Me : Me : CaApprox 29,029.0 11401140 7,587.58 12871287 53,653.6 1 11 1 6969 40,040.0 31,031.0 Me : Me : PbPb 29,029.0 11401140 7,607.60 18841884 54,154.1 1,01.0 7070 40,040.0 31,031.0 Me : Me : 11401140 7,557.55 11291129 52,852.8 0,90.9 7171 40,040.0 31,031.0 Me : Me : 11401140 7,597.59 11881188 53,753.7 1,41.4

abellc 1 (Fortsclzung)abellc 1 (continuation)

PbTiO₃ PbTiO ₃ r-bZrOa (Mc₁₁₁La₁,;,r-bZrOa (Mc ₁₁₁ La ₁ ,;, (Na_l/2Tc,/,i(Na _{l / 2} Tc, /, i SrSr SrSr )■) ■ 11,011.0 TsTs II. 11601160 10' 10*10 '10 * ,/, / ΓΓ 52,652.6 ΛΛ Mc : UaMc: Ua CaApprox CaApprox O₁ O ₁ 11,011.0 11 11601160 53,253.2 7272 35,035.0 54,054.0 McMc PbPb PbPb 11,011.0 11601160 \ 1060 \ 1060 11601160 15,2 15,015.2 15.0 7,617.61 12001200 51,951.9 2,52.5 7373 35,035.0 54,054.0 MeMe BaBa BaBa 11,011.0 11601160 jj 11601160 15,6 15,515.6 15.5 7,637.63 13111311 53,053.0 2.62.6 7474 35,035.0 54,054.0 MeMe SrSr SrSr 20,020.0 11601160 16,5 16,516.5 16.5 7,507.50 11351135 54,454.4 2,12.1 7575 35,035.0 54,054.0 MeMe CaApprox CaApprox 20,020.0 11601160 Zahl der AnstößeNumber of impulses 16,0 16,016.0 16.0 7,657.65 11971197 55,055.0 2,72.7 7676 35,035.0 45,045.0 MeMe PbPb PbPb 20,020.0 11301130 11 15,0 14,315.0 14.3 7,667.66 13481348 53,853.8 2,02.0 7777 35,035.0 45,045.0 MeMe BaBa BaBa 20,020.0 11301130 7,677.67 15831583 55,455.4 2,22.2 7878 35,035.0 45,045.0 MeMe SrSr Sr
CaSr
Approx 30,030.0 11301130 15,315.3 7,627.62 12121212 50,650.6 2,52.5 7979 35,035.0 45,045.0 MeMe CaApprox PbPb 30,030.0 11301130 15,615.6 7,657.65 12861286 51,051.0 2,42.4 8080 35,035.0 35,035.0 MeMe PbPb Me : BaMe: Ba 30,030.0 11001100 16,516.5 7,567.56 11681168 50,250.2 ι,οι, ο 8181 35,035.0 35,035.0 MeMe .. fBa.. fBa Me : SrMe: Sr 30,030.0 11001100 16,016.0 7,587.58 12311231 51,151.1 1,21.2 8282 35,035.0 35,035.0 MeMe Me:!?
\Ca Me:!?
\ Approx Me : CaMe: Approx 15,0
15,015.0
15.0 11001100 15,515.5 7,547.54 10171017 51,351.3 0,80.8 8383 35,035.0 35,035.0 Me : BaMe: Ba Me : PbMe: Pb 15,0
15,015.0
15.0 11001100 7,577.57 10961096 51,051.0 1.11.1 8484 35,035.0 35,035.0 MeMe [Ba[Ba 15,015.0 j 1100j 1100 7,597.59 11241124 50,750.7 0,90.9 8585 35,035.0 35,035.0 MeMe Me-JSrMe-JSr 15,015.0 j 1100j 1100 7,607.60 12111211 52,052.0 1,01.0 8686 30,030.0 55,055.0 MeMe I CaI approx 15,015.0 11401140 7,547.54 11771177 51,151.1 2,42.4 8787 30,030.0 55,055.0 MeMe [Sr[Sr 15,015.0 11401140 7,567.56 12891289 51,651.6 2,62.6 8888 30,030.0 55,055.0 MeMe Me:I CaMe: I approx 22,022.0 11401140 7,537.53 10911091 53,453.4 2,32.3 8989 30,030.0 55,055.0 MeMe I₁PbI ₁ Pb 22,022.0 11401140 7,607.60 11081108 54,354.3 2,12.1 9090 30,030.0 48,048.0 MeMe 22,022.0 11001100 7,617.61 13421342 52,952.9 2,02.0 9191 30,030.0 48,048.0 22,022.0 11031103 7,647.64 15161516 53.753.7 1,81.8 9292 30,030.0 48,048.0 Me:Me: Me : BaMe: Ba 5,55.5 11001100 7,587.58 12831283 1.61.6 9393 30,030.0 48,048.0 Me : SrMe: Sr 5,5
5,55.5
5.5 11001100 7,667.66 13041304 54,054.0 1,91.9 Me : CaMe: Approx 5,55.5 9494 30,030.0 48,048.0 Me : PbMe: Pb 30,030.0 7,687.68 13611361 50,250.2 1,51.5 Tabelle 2Table 2 30,030.0 50,950.9 9595 30,030.0 40,040.0 30,030.0 7,587.58 10621062 50,150.1 1,41.4 9696 30,030.0 40,040.0 30,030.0 11001100 7,577.57 11801180 50,450.4 1,81.8 9797 30.030.0 40,040.0 Beispielexample 10,010.0 7,557.55 986986 2,12.1 9898 30,030.0 40,040.0 1111th 10,010.0 10601060 7,607.60 999999 50,650.6 2,52.5 2424 10,010.0 10601060 9999 30,030.0 40,040.0 4545 10,010.0 10601060 7,597.59 10731073 1,91.9 6262 10,010.0 10601060 50,350.3 Bezugsprobe λ Reference sample λ 10,010.0 100100 40,040.0 40,040.0 10601060 7,617.61 10441044 2.02.0 BezugsReference 15,015.0 48,648.6 probesample 15,015.0 49,349.3 66th 29,029.0 56,056.0 15,015.0 7,457.45 10211021 48,348.3 5,45.4 77th 29,029.0 56,056.0 15,015.0 7,467.46 11061106 49,049.0 6,16.1 88th 29,029.0 56,056.0 7,437.43 10001000 6,86.8 99 29,029.0 56,056.0 7,477.47 10181018 5,95.9 10« 10·10 «10 · A(%>A (%> 14,9 14,814.9 14.8 3,33.3 15,3 15,215.3 15.2 2,62.6 16,3 16,216.3 16.2 1,81.8 15,9 15,815.9 15.8 1,31.3 13,7 13,013.7 13.0 15,615.6 Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

also the best possible resistance de

Claim: Properties are very important. This includes the aging

constancy, i.e. the temporal constancy de

Piezoelectric oxide material with a content properties, as well as the resistance of the properties of PbTiO ₃ and PbZrO ₃ , which are characterized by temperature changes. It also shows that the material has a fixed ternary but also the resistance of the properties when the composition is resolved under strong mechanical stresses on the material!

not to be disregarded.

x '(Me _1/2 La, / ₂ ) · (Na, _{/ 2} Te _1/2 ) O ₃ - y If you choose between the positive and negative

PbTiO ₃ - ² ■ PbZrO _{3 10} P ₀ J _e j _nes piezoelectric material after the polarization

, where _e j applies _NEN high mechanical pressure, resulting

λ: = 0.3 to 30.0 mol% between the poles a high output voltage, the

y = 300 to 600 mol / even to a spark discharge over the poles

ζ = 25.Ό to 55.0 mol% 'and can lead. However, it has been shown that the

_x + y _ | _ _z - loo mol% ^l 5 by repeatedly applying high pressure

° the output voltage decreases over time

is, and where Me means one or more of the elements (accompanied by a reduction in the piezoelecaus of the group Ba, Sr, Ca and Pb. tric material constants such as the Kp-W en or

the £? / H value), which means that when the so materials z. B. in an ignition device, but also

significant practical problems in other areas

can result.

With the invention a piezoelectric oxide

The invention relates to a piezoelectric oxide material with very stable properties created material that has a content of PbTiO ₃ and PbZrO ₃ ² 5, which has only a very small amount. an aging-related deterioration of the piezo

Piezoelectric materials have been showing electrical effects for some time and have been used consistently for a long time in technology on a large scale, and can deliver the desired high voltage, even if, for example, as an oscillation element to er- it with a mechanical pressure of e.g. B. 100 to testify to supersonic waves or as a transmitter 3 ° 2000 kg / cm ^{2 is} operated.

element in mechanical filters, ceramic filters, this goal is according to the invention for a piezo

Microphones. Vibrometers and the like or also electrical oxide material with a content of PbTiO ₃ as an ignition device for gas devices and lighters. and PbZrO ₃ as a basic component is achieved by using the material as a ternary solid solution of the preparation of piezoelectric materials of the binary system PbTiO ₃ - PbZrO ₃ . This ,. . . _M _ ^ _n

Systems consist of a fixed solution of preferred ^x ' < ^Me i <* ^La i <· «''v ^m > - ' ^eili) Z $ SZ / '

wise equal molar ratios of PbTiO ₃ and. . FdIiU ₃ - ζ FoZrU ₃

PbZrO ₃ . They have not been able to become naturalized in practice because of various disadvantages ^{> whereby} parts have not yet become naturalized in practice, ίο _x “q, 3 to 30.0 mol%, attempts have already been made to use the piezoelectric y = 30.0 to 60.0 Mol%,

Properties of the system PbTiO ₃ -PbZrO ₃ by _z = 25.0 to 55.0 mol% 'and

Addition of z. B. to improve CdO or ZnO. Where _x + _y + _z = 100 mol%

However, it does not succeed in the electromechanical

Coupling coefficient K _{p of} the product on a 45, and where Me stands for at least one metal from the value above the order of 37 to 48% group Ba, Sr, Ca and Pb.

bring to. In addition, those with CdO or ZnO show very good results

modified binary systems have the disadvantage that they have piezoelectric properties and are known the piezoelectric properties strongly depend on the materials, especially with regard to the consistency

Temperature and also change over time. Considerably superior to 5 °. So it's very good

Another well-known proposal aims to use the piezoelectric element for all common uses

binary system PbTiO ₃ - PbZrO ₃ can be used by adding tric materials, e.g. B. as an electrical third component in a ternary system umzu- acoustical-mechanical transmission elements "!, especially

walk. but also as an ignition device for generating

As such, the third basic ingredient is 55 spark discharges for igniting gas appliances

Pb (Mg Nb) O ^unc 'combustion engines of lower capacity.

^{13 s 3 3} The invention is now known in detail in Aus. However, a ternary management example based on the drawings has not yet been fully explained. It shows

had practical success because the electromechanical 60 F i g. 1 a graphical representation to explain the niche coupling coefficient K _{v is} not above the changes in the electro-mechanical coupling 50% and because the mechanical quality factor Qm Iungskoefnzient Λ _'33 only assumes a maximum value of about 600 when the contents change. In on the two basic components

; in an extreme case, K _{p is} only 7.5% if Qm HvIe. La, Ϊ ■ iNa, Te, ¹ IO and PhTiO

at 568 stands 65 v ^Jvie i / i ^La i / 2 ^ U ^Na i / 2 ^ie i / 2 ^ u., una fdiiu ₃ .

In the case of piezoelectric oxide materials, the content of PbZrO ₃ , which is kept constant, is a general requirement that both K _p and Qm FIG. 2 have a graphic representation analogous to FIG. 1,

ίο should be as large as possible. Furthermore, however, the contents of the two basic constituents