DE2423971A1 - Piezoelektrische keramikmaterialien - Google Patents
Piezoelektrische keramikmaterialienInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
Dr.-Ing. HANS RUSCHKE Dipl.-Ing. OLAF RU3CHKE
Dip!.-' ^. HANS E. RUSCHKE
1 EERLlN 33
Auguste-Viktoria-Straße 65
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 1oo6 Hadoma, Osaka, Japan
Piezoelektrische Keramikmaterialien
Zusammenfassung der Beschreibung:
Es handelt sich um Keramikmaterialien mit einer Zusammensetzung innerhalb
spezieller Bereiche des ternären Systems Pb(Sn. /_Sb„/,)O,-PbTiD^-PbZrG^ in
fester Lösungsform mit hohem planarem Kopplungsko.effizienten zusammen mit
hoher Dielektrizitätskonstanten. Diese Keramikmaterialien sind in elektromechanischen
Wandlern ueruiendbar. Die Keramikmaterialien sind solche, die
innerhalb des Bereichs A1B, C, D, E und F der Figur 2 liegen.
Die Erfindung bezieht sich auf piezoelektrische Keramikmaterialien und daraus
hergestellte Gegenstände. Im spezielleren betrifft die Erfindung neue ferrD-elektrische
Keramikmaterialien, die polykristalline Aggregate υοπ bestimmten
Bestandteilen sind. Diese piezoelektrischen Materialien uierden durch Sintern
der Ausgangsstoffe nach auf dem Gebiet der Keramik üblichen Techniken und anschließendes
Polarisieren der Keramikmaterialien durch Anlegen einer Gleichspannuna
zwischen Elektroden, um elektromechanisch^ ÜJandlereigenschaften entsprechend
dem bekannten piezoelektrischen Effekt zu verleihen, hergestellt. Die Erfindung erfaßt auch das kalzinierte Produkt aus den Ausgangsmaterialden
und die Gegenstände, wie elektromechanische Wandler, die aus der gesinterten
Keramik hergestellt morden sind,
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Die Keramikkörper nach der Erfindunn lieoen grundsätzlich in Form des ternären
Systems
PbC Sn1/3Sb2/3)O3-PbTiD3-PbZrD3
in fester Lösungsform vor.
Die Verwendung van piezoelektrischen Materialien auf verschiedenen Ulanrileranuiendunnsqebieten
zur Erzeuqunn, Messuna und Richtunossinnbestimmunc von
Tan, Stoß, Vibration, Druck usw. hat in den letzten Jahren in starkem MaHe
zugenommen. Wandler sowohl worn Kristall- als auch vom Keramiktyo haben eine
breite Anwendung gefunden. Denen der mönlichen nerinneren Kosten und der
leichten Herstellung von Keramikmaterialien mit verschiedenen Formen und Größen und wegen der größeren Beständiokeit gegenüber hoher Temperatur und/
oder Feuchtigkeit im l/ergleich zu kristallinen Substanzen, wie dem Rochelle-Salz,
haben piezoelektrische Keramikmaterialien in jüngster Zeit Bedeutunn
auf verschiedenen Idandleranwendungsaebieten erlangt.
Die erforderlichen piezoelektrischen Eigenschaften von Keramikmaterialien
ändern sich bekanntlich mit der Art der Anwendung. Z.B. erfordern elektromee
chanische Wandler, wie beispielsweise Tonabnehmer, Mikrophone und Spannungsgeneratoren in Zündsystemen piezoelektrische Keramikmaterialien, die durch
einen im wesentlichen hohen elektromechanischen Kopplungskoeffizienten und eins im wesentlichen hohe Dielektrizitätskonstante ausnezeichnet sind. Andererseits
ist es bei Anwendung von piezoelektrischen Keramikmaterialien auf dem Filtergebiet erwünscht, daß die Materialien eine hohe Konstanz der Resonanzfrequenz
und anderer elektrischer Eigenschaften mit der Temperatur und der Zeit aufweisen.
AI9 vielversprechendere Keramikmaterialien, die diesen Anforderungen nenügen
sollten, wird Bleititanat-Bleizirkanat in großem Umfange benutzt. Es ist jedoch schwierig, bei den Bleititanat-Bleizirkonat-Keramikmaterialien einen
hohen planaren Kopplungskoeffizienten gemeinsam mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten
zu erhalten. Außerdem ändern sich die piezoelektrischen und dielektrischen Eigenschaften der Bleititanat-Bleizirkonat-Keramikmaterialien
stark mit einer Änderung der Brenntechnik, was auf ein Verdampfen von PbD
zurückzuführen ist.
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Hauptziel der Erfindung ist daher, neue und verbesserte piezoelektrische Keramikmaterialien
vorzuschlagen, die die oben aufgezeigten Probleme lösen.
Nach einem spezielleren Ziel der Erfindung sollen verbesserte polykristalline
Keramikmaterialien vorgeschlagen werden, die durch einen hohen piezoelektrischen
Kopplungskoeffizienten gemeinsam mit hoher Dielektrizitätskonstanten
ausnezeichnet sind.
Nach einem anderen Ziel der Erfindunq sollen neue piezoelektrische Keramikmaterialien
vorqeschlagen werden, bei denen bestimmte Eigenschaften eingestellt
werden können, um sie verschiedenen Anwendungen anzupassen.
Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll ein verbesserter elektromechanischer
Wandler vorqeschlagen werden, bei dem als aktives Element ein elektrostatisch
polarisierter Körper aus dem neuen Keramikmaterial verwendet uiird.
Nach nach einem weiteren Ziel der Erfindung sollen neue piezoelektrische Keramikmaterialien
vorgeschlagen werden, die durch eine hche Konstanz der elektrischen
Eigenschaften, wie z.B. der Dielektrizitätskonstanten und der Resonanzfrequenz,
mit der Zeit ausgezeichnet sind.
Diese Ziele der Erfindunq und die Art und Weise wie sie erreicht werden, sind
der nachfolqenden Beschreibung und den dazugehörogen Zeichnungen leicht zu
entnehmen. In der Zeichnung ist die
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines elektromechanischen ülandlere nach
der Erfindung und ist die
Fig. 2 ein trianguläres Zusammensetzungsdiagramm von Materialien nach der
Erfindunq.
Bevor die durch die Erfindung vorgeschlagenen piezoelektrischen Materialien
im einzelnen beschrieben werden, soll deren Anwendung in elektromechanischen Wandlern unter Hinweis auf die Figur 1 erläutert werden, in der die Bezugsziffer 7 einen elektromechanischen Wandler als ganzen bezeichnet, der alB aktives
Element einen Körper 1, vorzugsweise in Scheibenform, aus einem piezoelektrischen
Keramikmaterial nach der Erfinduno enthält. Der Körper 1 ist auf
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είπε nachfolnend beschriebene Art und Weise Elektrostatisch Dolarisiert und
mit einem Paar Elektroden 2 und 3 ausnestattet, die an den beiden nanenüherlieqenden
Oberflächen des Körpers in neeinneter und an sich üblicher Weise
angebracht sind. Leitunnsdrähte 5 und G sind mit den Elektroden 2 und 3 leitend
verbunden, und zwar durch ein Lötmittel 4. Wenn das Keramikmaterial
einem Stoß, einer vibration und/oder einer anderen mechanischen Beansnrunhunn
ausnesetzt wird, kann eine erzeunte elektrische Leistuna den Leitunnsrirahten
5 und 6 entnommen werden. Umnekehrt führt wie bei anderen niezoeJektrischen
Wandlern das Anlenen einer elektrischen Spannunn an die Elektroden 5 und G
zu einer mechanischen Uerformuno des Keramikköroers. Der hier benutzte Ausdruck
"elektromechanischer Wandler" ist in seinem breitesten Sinne ru verstehend
und soll piezoelektrische Filter, Freauenzsteueroeräte und derr]. pvfassen.
Die Erfinriunn kann außerdem auf verschiedenen anderen Gehioten nnnewendEt
bzw. diesen Gebieten annepaßt werden, die Materialien mit niezoelektrischen,
dielektrischen und/oder elektrostriktiven Einenschaften erfordern.
Nach der Erfindunn besteht der Keramikkörper 1 in der Fin. 1 aus Einem neuen
piezoelektrischen Material, das ein polykristallines Keramikmaterial der Zusammensetzunn
)D3-PbTiO3-PbZrD3
Die Erfindunn basiert auf der Feststellung, daß innerhalb snezieller Bereiche
dieses Systems die Prahen einen hohen planaren Hopplunnskoeffizienten nemeinsam
mit einer hohen Dielektrizitätskonstanten zeiaen.
Die Erfindunn ueist verschiedene Uorteile bei dem Herstellunnsverfahren und
bei der Anuendunne als keramische Wandler auf. Es ist bekannt, daß das Verdampfen
von PhO während des Brennens ein Problem beim Sintern von Bleiverhindunnen,
wie z.B. Bleititanatzirkonat, ist.
Das erfindungsnemäße Material jedoch ergibt eine kleinere Menne von verdamoftem
PbO als das herkömmliche Bleititanatzirkonat. Die erfindunnsqemäßen Katerialien
können ohne besondere Regeluno der PbO-Atmosphäre nebrannt werden.
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Ein nut PEsintErter Körper mit der nemäß der Erfindung vnrneschlagenen ZusammEnsetzunn
wird durGh Brennen des Körpers in einem Keramiktienel mit einem
hnramikdeckel, hergestellt aus einem Al?ü_-Keramikmaterial, erhalten.
Eine Ιίππε Sinterdichte ist für eine Feuchtiqkeitsbeständiqkeit und eine hohe
päEzoelEktrischE Empfindlichkeit Erwünscht, wenn der nesinterte Körper in
einem Resonator usu. angewendet uiird.
Alle mönlichen Materialzusammensetzunnen innerhalb des ternären Systems
Pb(Sn1/3Sb2/3)O3-PbTiD3-PbRrG3
werden durch das trianguläre Dianramm der Finur ?. dargestellt. Einiqe durch
das Dianramm darnestellte Materialzusammensetzunnen zeinsn iedoch nicht eins
hohe Piezoelektrizität und eine hohe Dielektrizitätskonstante. Viele sind elektromechanisch nur in einem gerinnen Grads aktiv und zeioen eine niedriqe
DielektrizitätskonstantE. Die Erfindung betrifft nur solchE Materialien, die
Eine piezoelektrische EmpfindlichkEit Erhsblicher Größe ζεϊοεπ. Οεγ Einfachheit
halber wird der planare KopplunqskoeffiziEnt (kp) dEr TestschEibsn als
Maß für diE piEzoeleklrische Aktivität pEnommen. So zeiqen alle Materialien
mit ZusatnmEnsetzunnEn innerhalb des durch die Linien beqrEnztEn BerEichs,
die die Punkte A, B, C, D, E und F in der Figur 2 verbinden, nach dem PcIarisieren
beim Testen Einen planaren Kqpplunqskqeffizienten von annähernd o,1
höher.
Die Materialien mit ZusammensEtzunnen innerhalb des BEreichs des Diaqramms,
der durch die LiniEn begrenzt ist, die die Punkte G, H, I, J, K und L in dEr
Finur Z vErbindEn, zEinen einen planaren KnpplungskqeffizientEn von annähernd
a,k oder höher.
Das Mal verhältnis der drei KornpqnEntEn von A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K
und L riEB zusammEnnEsetzten Materials ist wie folgt:
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| A | o,o1 |
| B | o,o1 |
| C | o,o9 |
| D | o,5o |
| E | o,5o |
| F | o,25 |
| G | o,3o |
| H | o,2o |
| I | o,o5 |
| J | o,o1 |
| K | o,o5 |
| L | a,2o |
ο,75 o,24
o,d9 o,9o
o,o1 ο'9α
ο,α1 D,4ß
ο,495 ο,οα5
ο,745 ο,αα5
ο,33 α,37
ο,4Β ο,32
ο, 55 α, 4α
ο,47 ο,52
α,43 ο,52
ο,33 α,47
Ferner erqeben Materialien mit einer Zusammensetzung nahe der morohdropen
Phasennrenze des ternären Systems, insbesondere mit einer Zusammensetzunn
von
Pb(Sn1/3Sb2/3)a,o5Tio,44Zro,51°3 und
PbC3ni/3Sb2/3)o,1oTio,43Zro,47D3
Heramikprodukte mit einem planaren Hopplunqskoeffizienten von α,71 ader höher.
Nach der Erfindung können piezoelektrische und dielektrische Eicenschaften
der Keramikmaterialien eingestellt oder verschiedenen Anujendunnen annepaßt
werden, indem die geeianete Zusammensetzung gewählt iuird.
Die hier beschriebenen Materialien können nach verschiedenen bekannten Verfahrensweisen
auf dem Gebiet der Keramik nebildet werden. Ein vorteilhaftes
Verfahren jedoch, das nachfolnend ausführlicher beschrieben wird, besteht in
der Veruendunn von PbO oder Pb3O4, SnO2 oder SnO, Sb2O3, TiO2 und ZrO .
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Die Ausnannsmaterialien, nämlich Beiöxid (PbO), Zinnaxid (SnO2), Antimantriaxid
(Sb2O3), Titandioxid (TiO2), Zirkondioxid (ZrO2), alle von relativ reinem
Grad (z.B. vom Grad "chemisch rein"), werden in einer mit Kautschuk ausgekleideten Kugelmühle mit destilliertem Wasser innio vermischt. Beim Mahlen
des Gemischs muß dafür oesorgt werden, daß eine Verunreiniounn durch einen
Abrieb der Mahlkuneln oder -steine vermieden wird, oder es müssen die Anteile
von den Bestandteilen sd variiert uierden, daß eine solche Uerunreinigunn
kompensiert wird.
Wach dem Naßvermahlen uird das Gemisch Getrocknet und vermischt, um ein Gemisch,
das so homogen uiie irnend möglich ist, sicherzustellen. Dnach wird
das Gemisch in geeinneter Weise in eine gewünschte Form unter Anwendunn eines
Drucks von z.B. itoo kg/cm nebracht. Das neformte, komnakte Material wird
dann einer Vorreaktion unterworfen, indem es bei einer Temperatur von etua
75o bis 9oo C für etwa 2 Stunden kalziniert wird. Nach dem Kalzinieren kann
sich das umnesetzte Material abkühlen und wird dann zu einer kleinen Teilchennröße
naßvermahlen. Wiederum muß beim Mahlen dafür oesornt werden, daß eine
Uerunreininunn durch einen Abrieh der Mahlkugeln oder -steine vermieden wird,
oder müssen die Anteile von den Bestandteilen so variiert werden, daß eine
solche Verunreininunn kompensiert wird.
Nach dem Naßvermahlen wird das Gemisch netrocknet und vermischt, um ein Gemisch,
das so homogen wie irnend möolich ist, sicherzustellen. Danach wird
das Gemisch in geeioneter Weise in eine newünschte Form unter Anwendunn eines
Drucks von z.B. f+oo kg/cm oebracht. Das neformte, kompakte Material wird
dann einer Vorrektion unterworfen, indem es hei einer Temperatur von etwa
75o bis 9do C für 2 Stunden kalziniert wird. Nach dem Kalzinieren kann sich
das umnesetzte Material abkühlen und wird dann zu einer kleinen Teilchengrösse
naßvermahlen. Wiederum muß beim Mahlen dafür gesorgt werden, daß eine Verunreininunn
durch einen Abrieb der Mahlkuneln oder -steine vermieden wird,
oder müssen die Anteile von den Bestandteilen sd variiert werden, daß eine
solche Uerunreininuno kompensiert wird. Je nach Wahl und den gewünschten Formen
wird aus dem Material ein Gemisch oder Schlicker gebildet, das bzw. der
zum Verbressen, Gleitnießen oder Extrudieren je nach dem betreffenden Fall neeinnet
ist, und zwar nach auf dem Gebiet der Keramik an sich üblichen Verfahrensweisen.
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Jede Probe, für die nachfolnend Werte anneneben werden, wurde rJurch Vermischen
von 1oo π des vermahlenen vornesinterten Gemischs mit 5 cm destilliertem
Wasser, Pressen des Gemischs zu einer Scheibe mit e?nem Durchmesser
von 2o mm und einer Dicke von 2 mm bei einem Druck von 7oo ko/cm und sintern
der verpreßten Scheibe bei 121o bis 131oDC for U5 Minuten hernestellt.
Nach der Erfindung ist es nicht erforderlich i das Material in einer PhO-Atmosphäre
zu brennen, und es ist keine spezielle Sornfalt für ein^ Einste."!-
lunn des Temneraturnradienten in dem Ofen im Vernleich mit bekannten Verfahren nötin. Sn können nach der Erfindunn nleJchmäBine und a-nnezeichnpte niezoelektrische
KeramikoroduktE leicht durch einfachen Andenken Her Prnfipn
mit einEtn Aluminiumoxidtieqel während des Brennens erhalten werden.
Jedes qesinterte Heramikmaterial wurde auf beiden Oberflächen bin 7>_<
einer Dicke van 1 mm aeschliffen. Die neschliffenen Oberflächen wurden rion.n mit
Silberfarbe überzonen und untEr Bildunq von SilbeaäEktrorien no'TBnnt. Schließlich
wurde jede Scheibe polarisiert, während sie in ein Silicannihad von
1oo C einnetaucht wurde« Ein Soannunnsnradient einer Gleichsnannunn vnn 3
kV/mm wurriE für Eine Stunde aufrechterhalten, und iede Scheibe wurde dann
bis auf RaumtEmperatur in 3d Minuten feldnekühlt.
Die piezoelektrischen und dielektrischen Einnnschaften der nnlarisierten Proben
ujurdEn bei 2a C und einer relativen Feuchte van 5a % und einer Frequenz
von 1 kHz nsmessen. Beispiele für spezielle so hernestEllte HEramikmatEriT1ien
nach der Erfip^nr und verschiedene ueoentHche elektromechanische und dielektrische
Einenschaften werden in der nachfn]senden Tabelle anneqeben.
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die als Beispiele ausoewählten Materialien
mit Zusammensetzunnen innerhalb des durch die Linien henrenzten Bereichs,
die die Punkte A, B, C, D, E und F des triannulären Dianramms der Fihit "
verbinden, durch einen hohen planaren Kaonlunnskoeffizienten oEmeinssm min
einer sehr hohen Dielektrizitätskonstanten ausnezeichnet sind.
Insbesondere zeinen rije Materialien mit Zusnrrnensetzunnen innerhalb rles n^rch
die Linien benrenzten Bereichs, <re H^ ε Fun' '. _ ", ίί, I, J, H und L dc?T fr---rr
2 verbinden, einen nlanaren HaDplunoskoeffizienten von annähernd a,1· rde^
höher nemeinsan nit einer hohen Dielektrizi tätr':nnstanten* Der nachfn1 πρπγ:γ:π
509813/0961
Tabelle ist außerdem zu entnehmen, daß der Wert für den planaren Koaplunnskaerfizienten
und die Dielektrizitätskonstante einnestellt werden kann, um
die Materialien verschiedenen Anuendunnen anzupassen, und zwar durch qeeiqnete
idahl der Zusammensetzung
| Hei- Haiverhältnis der Haterial- sn i el komponenten |
α, | χ | ν | PhZrD3 ζ |
Dielek- trizi- |
Verlust D, in % |
Plana- rer |
Mechanischer Qualitätsfak |
| Wr. p | G, | ο1 | η,75 | ο,24 | tätskon- stante bei 1!<Hz |
hei 1 kHz |
Kapp- lunns- kaeffi- zient kp, % |
tor QM |
| 1 | °5 | ο5 | α,75 | σ, 2α | 28ο | 2,6 | 11 | 15o |
| 2 | °, | 1α | ο,7·5 | ο,15 | 32ο | 2,5 | 12 | 21d |
| 3 | α, | 25 | α,745 | ο,αα5 | 35ο | 2,2 | 11 | 2oo |
| 4 | α, | α5 | ο,7ο | 0,25 | 38α | 2,9 | 1o | 19o |
| 5 | ο, | 1ο | ο,7ο | ο,2ο | 35α | 1,ß | 24 | 34a |
| G | α, | ο5 | ο,65 | α, 3ο | 34ο | 2,3 | 25 | 36o |
| 7 | α, | OG | α, Go | ο,4α | 42α | 1,9 | 29 | 29a |
| α, | ο1 | 0,Go | ο,39 | 3σο | 2,4 | - | - | |
| r-i | α, | 1α | Q1Go | α, 3d | 41α | 2,ο | 32 | 1aa |
| 1g | 4α | 0,595 | α,οο5 | 53α | 1,8 | 35 | 22a | |
| 11 | α, | DO | α,55 | ο,45 | 46α | 2,5 | 15 | 23a |
| 12+ | α, | ο5 | α, 55 | ο,4ο | 35α | 1,3 | 3o | |
| 13 | D, | 5α | ο,495 | ο,οο5 | 65α | 1,7 | 49 | 15a |
| 14 | D* | αα | ο,48 | α, 52 | 29ο | 5,o | 11 | 11a |
| 15+ | D, | α5 | α, 48 | ο,47 | 1α6α | 1,6 | 42 | 25a |
| 16 | α, | Id - | 0,48 | D,42 | 141α | 2,o | 61 | 9a |
| 17 | α, | 2ο | 0,4a | α,32 | 125α | 2,1 | 55 | 1ao |
| 18 | α, | 3ο | ο,48 | α, 22 | 96ο | 1,8 | 44 | • 13a |
| 19 | π, | 4α | ο,48 | α,12 | 58α | 1,7 | 3o | 21o |
| Zd | Ο-1 | ο ,47 | ο, 52 | 36 α | 1,8 | 18 | 17d | |
| 21 | ο5 . | α, 44 | D,51 ' | 152ο | 3,g | 71 | 7a | |
| 2? | 1ο . | α,45 | α,45 | 16ao | 1,5 | 72 " | 7o | |
| η 's | 1C5g | . -. i. | iV. | "n | ||||
5098 13/0961
Fcitsetzunn der Ta fad. le
| 24 | D,o5 | a,43 | o,52 | 7aa | 3,1 | o5 | 4a |
| 25 | D,1a | a,43 | a, 47 | 142o | 2,3 | 71 | 7o |
| ze | o,2a | a, 42 | a,37 | 175a | 2,a | 5fi | p.n |
| 27+ " | ο,ηο | a ,4a | o,Go | 46a . | 3,1 | 3n | 3?o |
| 28 | a,1a | a, 4 η | o,5a | 79a | 3Tr, | 56 | Dn |
| 29 | D,2n | o,38 | o, 42 | 122o | 3,2 | 6d | no |
| 3α | a, 2a | o,33 | a,47 | 78a | 3,5 | 48 | 13o |
| 31 | a, 3a | a,33 | n,37 | 12aa | 3,4 | 4n | 1'7R |
| 32+ | ο,οο | o,3o | a, 7a | 38o | 3,3 | 23 | 3Bn |
| 33 | o,4o | o,3o | a,3n | 1a5o | 3,a | 29 | IPo |
| 34 | a, 3a | o,23 | o,47 | 64o | 4,1 | 28 | 22n |
| 35 | o,5a | o,23 | o,27 | 71o | '*,2 | 2n | ^o |
| 36 | a,5o | a,2o | o,75 | 39a | 3,5 | 29 | ?4n |
| 37 . | o,o1 | o,19 | O,UO | 3aa | 4,8 | 24 | Ufn |
| 3S+ | a, oo | a, 1a | a, 9a | 28a | 1o | 5-°n | |
| 39 | o, 1a | a,1a | ο,θο | 44a | 3,8 | ?? | 3Zo |
| 4o | n,2a | o,1a | η, 7α | 52a | ^2 | 22 | 29η |
| 41 | o,5a | a,1a | a, 4a | 35a | 1,1 | 1a | 23o |
| 42 | o,n1 | a,o9 | a, 9a | 27a | 4,4 | 16 | 36o |
| 43 | o,o5 | o,o5 | a, 9a | 3aa | 3,5 | 17 | 45a |
| 44 | d,2o | a,o5 | o,75 | 53a | 4,8 | 15 | 26o |
| 45 | ο ,4a | o,o5 | o,55 | 38a | <*,3 | 23 | 28n |
| 46 | o,o9 | a,a1 | d,9d | 37a | 2,5 | 11 | 46a |
| 47 | o,3o | o,a1 | o,69 | 46a | 5,5 | 12 | 16o |
| 48 | o, 5a | o,o1 | o,49 | 27a | 5, G | 11 | 15a |
Bemerkung: Prohen mit einem Stern (+) lienen außerhalb des Erfindunnpnereichs.
Bei Proben mit zuei Sternen C+"1") ist Pb,O, anstelle υ
3 4
PbG als eines der Ausqanasmaterialien verwendet üiorden.
Die piezoelektrischen Keramikmaterialien der ErPindunr1 zeiaen eine hohe
Konstanz der Dielektrizitätskonstanten mit der Temperatur. Z.H. hetränt bei
einem Material mit der Zusnmmensetzunn
5098 13/0961
Die Anderunn der Dielektrizitätskonstanten in dem Bereich van -ka bis 8d C
3fj /j. Diese Einenschaft ist Für eine Veruenduna van piezoelektrischem Keramikmaterial
für Filterzuecke von Bedeutuncu Ein Material mit der Zusammensetzunn
·
zeint eine nroOe Konstanz der Resonanzfrequenz mit der Temperatur. Die Anrierunn
der Resonanzfrequenz innerhalb des Bereichs von -^a bis Bo C betränt
o,2 %. Diese Einescnhaft ist für eine V/eruenduno des piezoelektrischen Materials
für Filterzuecke von Bedeutunn.
Gemäß der Erfindunn zeinen die piezoelektrischen Keramikmaterialien hohe
elektromechaniRclie Kopplunnskoeffizienten, hohe Dielektrizitätskonstanten
und eine hohe Konstanz der elektrischen Einenschaften, iuie z.B. der Dielektrizitätskonstanten
und der Resonanzfrequenz, mit der Temperatur. Die Kera-Tiikmaterialien
der Erfinduno sind daher beispielsueise für eine Verwendung
In elektromechanischen Ulandlerelementen,' uie z.B. Tonabnehmern, Mikrophonen,
Hütern und Soannunnsneneratoren in Zün'dsystemen, neeinnet.
Außer den otien annenehenen üherleqeneh Einenschaften stellen die Materialien
nach der Erfinriunn Keramikmaterialien mit nuter physikalischer Qualität dar,
die sich nut polarisieren lassen.
Den vorstehenden Annaben ist zu entnehmen, daB das ternäre Keramikmaterial
einen ausre^eichneten piezoelektrischen Keramikkörper abnibt.
Dp.Ue/ho-, - ... . .
50981 3/0961
Claims (1)
- Patentansprüche1.) Piezoelektrisches Keramikmaterial, dadurch Gekennzeichnet, daß es eine feste Lösunp eines Materials enthält, das aus dem durch die Linien benrenzten Bereich neuählt ist, die die Punkte A, B, D, C, E und F des triannulären Diaoramms der Finur 2 verbinden, worin A, B, C, D, E und F den FormelnA = B =D = Pb(Sn-/,Sb0/,) c Ti .Zr , D0_ 1/3 2/3 o,5o o,o1 o,48E = Pb(Sn./,Sb0/,) c Ti ,acZr CO 1/3 2/3 o,5a a,495 o,ao5F = Pb(Sn./,Sb07,) ocTi „.cZr -Ο, 1/3 2/3 ο,25 o,745 o,od5entsDrechen.2. Piezoelektrisches Keramikmaterial, dadurch nekennzeichnet, daß es eine feste Lösunn eines Materials enthält, das aus dem durch die Linien benrenzten Bereich neuählt ist, die die Punkte G, H, I, J, K und L des triannulären Diaaramms der Finur 2 verbinden, uiorin G, H, I, J, K und L den FormelnG =H =I =J =K = Pb(Sn./,Sh0/,) cTi ,,Zr γ-γ,Ο-, 1/3 2/3 o,d5 o,43 o,52L = Pb(Sn. ,,Sbn ,,) Ti Zr .„D_ \/j el3 a,co D,33 0,47entsnrechen. '3. Elektromechanisches Uandlerelement, dadurch nekennzeichnet, daB es ein piezoelektrisches Keramikmaterial nach dem Ansnruch 1 enthält.509813/0961^. Elektromechanisches UandlErelement, dadurch qekennzeichnEt, daß es Ein piEZDElEktrischES HEramikmatErial nach dsm Anspruch 2 Enthält.5. PiezDElEktrisches KEramikmatErial, dadurch rjEkennzEichnst, daß es aus einer festsn Läsunn der FormelnbestEht5098 13/096 1Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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-
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- 1974-08-02 NL NL7410442A patent/NL7410442A/xx not_active Application Discontinuation
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-
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Also Published As
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