DE3135041A1 - Piezoelektrische keramik - Google Patents

Piezoelektrische keramik

Info

Publication number
DE3135041A1
DE3135041A1 DE19813135041 DE3135041A DE3135041A1 DE 3135041 A1 DE3135041 A1 DE 3135041A1 DE 19813135041 DE19813135041 DE 19813135041 DE 3135041 A DE3135041 A DE 3135041A DE 3135041 A1 DE3135041 A1 DE 3135041A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cologne
weight
ing
piezoelectric ceramic
kreisler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19813135041
Other languages
English (en)
Other versions
DE3135041C2 (de
Inventor
Toshihiko Chemie-Ing. Nagaokakyo Kyoto Kittaka
Toshio Chemie-Ing. Kyoto Ogawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of DE3135041A1 publication Critical patent/DE3135041A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3135041C2 publication Critical patent/DE3135041C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/46Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
    • C04B35/462Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
    • C04B35/472Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates based on lead titanates
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/85Piezoelectric or electrostrictive active materials
    • H10N30/853Ceramic compositions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft piezoelektrische Keramiken und insbesondere neue piezoelektrische Keramiken aus einem Lanthan- und/oder Neodym-modifizierten Bleititanat-System mit ausgezeichneten dielektrischen und piezoelektrischen Eigenschaften, die für eine Verwendung auf den verschiedensten Gebieten geeignet sind.
Bekanntlich gibt es verschiedenartige piezoelektrische Keramiken wie etwa, beispielsweise, solche, die PbTiO-. als Hauptbestandteil enthalten, oder solche, die Pb(Ti,Zr)0_ als Hauptbestandteil enthalten, oder deren Substitutionsmischkristalle, die Pb(Mn./3Nb3Z3)O3 oder
O., als zweiten oder dritten Bestandteil enthalten. Von diesen erfahren die Pb(Ti,Zr)O^ als Hauptbestandteil enthaltenden, als binäre oder ternäre Systeme vorliegenden(Zusammensetzungen durch die Einarbeitung verschiedenartiger Zusatzstoffe eine Verbesserung ihrer piezoelektrischen Eigenschaften und ihrer elektrischen Eigenschaften und sind als Materialien für pyroelektrisehe Elemente, piezoelektrische Zerhacker, Resonatoren, keramische Filter, Oberflächen-Schallwellenfilter und dergleichen im Gebrauch. Jedoch besitzen die aus diesen Zusammensetzungen bestehenden piezoelektrischen Keramiken im wesentlichen eine hohe Dielektrizitätskonstante, so daß die betreffenden Hochfrequenzgeräte wie Resonatoren, keramische Filter und Oberflächen-Schallwellenfilter eine außerordentlich niedrige Impedanz aufweisen, wodurch die Schwierigkeit auftritt, die Impedanz des Geräts mit der Impedanz des jeweiligen äußeren Stromkreises in Ein-
30 klang zu bringen.
Im Gegensatz dazu haben die PbTiO~-Keramiken mit nur geringfügiger Substitution auf den Pb-Positionen eine nied-
J I O O U
rige Dielektrizitätskonstante. Sie sind jedoch kaum für Zwecke praktischer Anwendungen herangezogen worden, da sie eine schlechte Temperaturcharakteristik besitzen.
Es ist allgemein bekannt, daß Massewellen (bulk waves) oder Oberflächenschallwellen, die sich in oder auf einphasigen Keramiken "fortpflanzen, die Neigung zeigen, daß ihre Fortpflanzungsgeschwindigkeit sich monoton mit der Erhöhung der Temperatur verringert. Dieses spiegelt die Erscheinung wider, daß die Keramik mit steigender Temperatur erweicht wird. Im Hinblick auf die Charakteristiken der piezoelektrischen Keramiken führt der Einfluß dieser Erscheinung zu einer Erniedrigung der Resonanzfrequenz entsprechend der Änderung der Geschwindigkeit der Massewellen oder Oberflächenschallwellen. Um demnach solche piezoelektrischen Keramiken aus dem PbTiO-,-System herzustellen, die eine hervorragende Temperaturcharakteristik besitzen, ohne daß dabei eineVerschlechterung anderer dielektrischer und piezoelektrischer Eigenschaften eingetreten ist, sodaß diese Keramiken sich für den praktisehen Einsatz eignen, ist es notwendig, geeignete Maßnahmen zu treffen, daß die Resonanzfrequenz mit steigender Temperatur nicht nennenswert erniedrigt oder, im Gegenteil, mit steigender Temperatur sogar erhöht wird. Mit anderen Worten, um die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Massewellen oder Oberflächenschallwellen konstant zu halten, müssen die Keramiken so verbessert werden, daß sie bei einer Temperaturerhöhung nicht plötzlich erweichen oder daß sie bei Temperaturerhöhung härter werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb eine piezoelektrische Keramik, bei der die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Massewellen oder der Oberflächenschallwellen bei Temperaturerhöhung nur unbedeutend erniedrigt oder, im Gegenteil, sogar noch erhöht wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin eine piezoelektrische Keramik mit niedriger Dielektrizitätskonstante, hohem elektromechanischen Kopplungskoeffizienten und hervorragender Temperaturcharakteristik.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Keramik verfügbar gemacht, die als Hauptbestandteil
[Pb(l-|x)±0.20 {La^dl-cWTi03 (worin 0.01 <_ X < 0.40 und 0 £ α <_ 1) sowie CuO als in einer Menge von 0,05 bis 2,5 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht von 1 mol des Hauptbestandteils, darin enthaltenen Zusatzstoff enthält.
Falls nötig kann die bezeichnete Keramik gemäß der vorliegenden Erfindung MnO- als zweiten Zusatzstoff in einer Menge von 0,05 bis 2,0 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht von 1 mol des Hauptbestandteils, enthalten.
In der vorstehenden Zusammensetzung sind La und Nd zwar Substitutions-Elemente für Pb, tragen jedoch beide für sich zur Verbesserung der Sintereigenschaften der Keramik bei. Aus diesem Grunde wurde der Wert für oc als im Bereich von 0 bis 1 liegend angegeben.
Die Menge von (La Nd, ) , oder X, wurde aus dem Grunde auf einen Bereich von 1 bis 40 Atom-% begrenzt, daß eine Substitution von weniger als 1 Atom-% keine Auswirkung mehr auf eine Verbesserung der Sintereigenschaften hat, und daß eine Substitution von mehr als 40 Atom-% eine Verschlechterung der piezoelektrischen Eigenschaften zur Folge hat.
Experimentell wurde gefunden, daß die Menge Blei in dem Hauptbestandteil innerhalb eines Bereichs von -20 bis +20 Atomprozent um denjenigen theoretischen Wert schwanken kann, bei dem die Summe der Wertigkeiten der Kationen-
Sl OOU4 I
platze der Summe der Wertigkeiten der Anionenplätze entspricht. Abweichungen des Blei-Gehalts von diesem Wert verursachen keine Nachteile, sofern sie sich innerhalb des angegebenen Bereichs bewegen. Eine Abweichung, die +20 Atom-% übersteigt, hat jedoch ein beträchtliches Korn-Wachstum zur Folge, wodurch die Herstellung feiner Keramiken unmöglich gemacht wird. Eine Abweichung, die über -20 Atom-% hinausgeht, bewirkt die Bildung einer zweiten Phase, wodurch die Piezoelektrizität erheblich verringert wird.
In der beschriebenen Zusammensetzung können bis zu 25 Atom-% Pb durch mindestens ein aus der Gruppe Ca, Sr, Cd und Ba ausgewähltes Element ersetzt werden. Die Substitution von Pb durch mindestens eines der vorbezeichneten Elemente ermöglicht die Herstellung von piezoelektrischen Keramiken mit einem Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz , der annähernd gleich Null ist, da sie die Resonanzfrequenz als negative Faktoren beeinflussen.
Der Grund für die Begrenzung der Menge CuO auf den Bereich von 0,05 bis 2,5 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht von 1 mol des Hauptbestandteils,liegt darin, daß der Zusatz von CuO innerhalb dieses Bereichs die Keramiken mit der Eigenschaft ausstattet, daß sie bei einem Temperaturanstieg erhärten oder jedenfalls nicht plötzlich erweichen. Mit anderen Worten, die Keramiken werden so hergestellt, daß sie einen Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz besitzen, der keinen negativen Wert nennenswerter Größe oder sogar einen positiven Wert hat.
Der Zusatz von MnO2 innerhalb eines Bereichs von 0,05 bis 2,0 Gewichts-% trägt zu einer Erhöhung des elektromechanischen Kopplungskoeffizienten (Qm) bei. Ein Zusatz von weniger als 0,05 Gewichts-% MnO„ zeitigt jedoch keine derartige Wirkung, und ein Überschuß über 2,0 Gewichts-%
hinaus ergibt eine Abnahme des spezifischen Widerstandes^
'wodurch bei der Keramik Schwierigkeiten in bezug auf die Polarisation nach sich, gezogen wird.
Wenn die bezeichnete piezoelektrische keramische Masse in einer Sauerstoffatmosphäre gebrannt wird, die nicht weniger als 8 0 Volumen-% Sauerstoff enthält, wird das Ausmaß der Schwankungen des spezifischen Widerstandes der Keramik beträchtlich verringert, da die Metalloxide in der Zusammensetzung, beispielsweise Mn, in einem durch die vollständige Oxidation bedingten hohen Wertigkeitszustand gehalten werden.
Die vorliegende Erfindung wird mit Hilfe der nachstehenden Beispiele und der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung der Änderungen der Resonanzfrequenzen verschiedener Keramiken mit der Änderung der Temperatur.
Beispiele
Die Verbindungen PbO (oder Pb3O4), TiO2, La3O3, Nd3O3, CuO, MnO2, CaCO3, SrCO3, CdCO3 und BaCO3 wurden als Rohstoffe eingesetzt. Als Rohstoffe können auch andere Verbindungen der vorbezeichneten Elemente verwendet werden, die schließlich die betreffenden Oxide in der Zusammensetzung liefern. Beispielsweise kann MnCO3 als Rohstoff an Stelle von MnO„ eingesetzt werden.
Diese Rohstoffe werden zur Herstellung einer Mischung, die den Hauptbestandteil iPb{1_|x)±0#20 . (La
und den Zusatzstoff CuO, mit oder ohne MnO.-,, enthält, in den in Tabelle 1 angegebenen zusammensetzungsgemäßen"Anteilen eingewogen und anschließend in einer Kugelmühle im 30
Naßverfahren 20 Stunden vermischt. Danach wird die Mischung entwässert, getrocknet und dann 2 Stunden bei 8500C bis 11000C gebrannt. Der erhaltene kalzinierte Körper wird zerkleinert, mit einem geeigneten organischen Bindemittel verknetet und danach getrocknet und granuliert. Das auf diese Weise hergestellte Pulver wird unter einem Druck von etwa 1 013 bar (1 000 kg/cm2) zu Scheiben mit einem Durchmesser von 20 mm und einer Dicke von 1,5 mm gepreßt.
Die Scheiben werden 2 Stunden bei 11500C bis 13000C gesintert, wodurch piezoelektrische Keramiken erhalten werden. Jede Ebene der piezoelektrischen Keramikscheiben wird durch Einbrennen mit einer Silberelektrode versehen, wonach die Scheiben in einem Isolieröl bei 250C bis 2000C durch Anlegen einer Gleichspannung von 2 bis 8 kV/mm während einer Zeitspanne von 5 bis 10 min polarisiert wurden.
Für die auf diese Weise hergestellten Probekörper wurden der dielektrische Verlust (tan δ ), die Dielektrizitätskonstante (e), der elektromechanisch^ Kopplungskoeffi- · zient der Radial(dehnungs)schwingung (Kp), der mechanische Gütefaktor (Qmp), der elektromechanische Kopplungskoeffizient der Dickendehnungsschwingung (Kt), der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz bei der Radialschwingung (Cfr.p) und der Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz bei der Dickendehnungsschwingung (Cfr.t) gemessen, um die dielektrischen Eigenschaften und die piezoelektrischen Eigenschaften zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
In Tabelle 1 bezeichnen die Werte für die Probekörper Nr. 12, 16, 19 bzw. 22 die Daten solcher Keramiken, die durch Sintern in Sauerstoffatmosphären mit 95, 80, 99 bzw. 85 Volumen-% Sauerstoff erhalten wurden. Die Werte für tan Λ und e derjenigen Probekörper, die keine piezoelektrischen
χ 01 Zusammensetzung 5 Pb
+
0 . 2
Substi
tutions-
element
n in Pb-·
Stellen
(Atom %)
Ba:25 10 Ca:25 ,20 Tabelle 1 MnO2
(Gew.-
tan δ Γ. Kp 1 Qmp Kt Cfr .ρ
(ppm/°C)
Cfr.t
(ppm/°C)
* O Ί ft CO
0. 02 α 0 0 15 - 0.62 179 5. 5 1243 47 .6 +3 + 8 * ·
» s ι »
CO
Probe
körper
Nr.
0. 05 0. 0 + 0. 05 .15 .05 0.05 0.73 186 5. 8 1318 49.7 + 27 +33 * * a. » cn
1 0. 10 0. 2 -0. 05 .05 Sr:25 CuO
(Gew.-
- 0.58 203 6. 0 1268 50.4 -20 -24 » * C «
t 9
CD
-P--
2 0. 10 1. 7 0 .10 Ca:10 0.05 0.1 0.61 356 10. .5 1774 50.9 -4 +0 * ft
3 0. ,12 0. 0 -0. .20 0.5 - 1.44 273 7. - 243 34.2 -88 -95
VD
* · ft
• ft ·
ϊ . >
4 0. ,12 0. 0 + 0. .05 2.5 - 5.03 258 .7 - - - - ι * ff *
5* 0. .14 0. ,5 -0. 1.0 - 1.53 270 8, .1 211 36.6 -79 -85 Oft fr
6* 0. .14 1. ,5 0 - 1.0 0.55 493 12. - 2058 54.0 +0 +3 β · t> O ΐ> #
a
7* 0 .15 0. .5 -0. 3.0 2.5 4.15 305 .6 - - - -
8 0 .15 0. .5 0 - - 1.77 307 10 .8 303 35.4 -90 -97
9* 0 .15 0, .5 + 0 0.05 - 0.46 312 13 .1 2430 56.3 + 30 + 38
10* 0 .15 0 .5 + 0 2.5 - 0.38 595 14 .4 2441 57.2 + 0 + 1
11 0 .20 0 .0 +0 0.01 - 0.29 386 13 .1 2650 58.3 + 3 + 6
12 0 .20 0 .0 + 0 1.0 - 1.36 423 12 .5 300 37.8 -75 -81
13 0 0 -0 1.0 0.1 0.22 448 16 3454 57.9 + 40 +45
14* 0 2.5
15 -
0.05
Tabelle 1 - Fortsetzung
χ Zusammensetzung Pb
0.20
Substi
tutions-,
element
in Pb-
Stellen
(Atom %)
CuO
%)
MnO2
(Gew.-
tanS
U)
ε Kp
U)
3 Qmp Kt 3 Cfr.D
(ppm/°C)
Cfr.t
(ppm/°C)
■ β « «
* ·
• *
• · β β
« * ι «
U
Probe
körper
Nr.
0.20 α 0 Cd: 25 0.05 0.1 0.25 736 15. 7 3181 58. 5 + 5 +7 ·« * 4
C '
It
Kl«
« *
* * ι *
(X
16 0.20 0.5 0 Ca: 5
Ba: 5
0.05 0.1 0.37 417 15. 4 3243 56. 7 + 0 + 2 « ί
1 t ι
( i (
CS
CZ
17 0.25 0.5 0 Ca: 5
Sr: 5
0.05 0.1 0,41 506 15. 0
,1
2989 54. 2
,9
+ 4 + 6 < < < ι
1
18 0.25
0.25
0.2 0
+0.:
Cd: 5
Ba: 5
20
0.05
0.05
0.1 0.52
0,4 8
538
5 07
15.
14.
.4 3050
2943
55.
54.
,8 +7
-25
+ 10
I
-30 ο
1 (
19
20
0.30 0.5
0.7
0 - - 1.47 600 10. .5 362 34. .7 -94 -108 l Ci 1
21* 0.30 0.0 0 0,1 0.01 0.61 659 13 .7 2431 52. .0 + 15 + 23
22 0.30 0.0 0 0.1 - 0.73 601 13 .6 225 2 53 .3 -23 -28
23 0.35 1.0 0 - - 1.64 1177 8 ,4 297 32 .7 -105 -112,
24* 0.35, 0.5 + 0. 10 0.01 - 1.59 1154 11 .0 1754 48 .1 -97 -10 3
25* 0.35 0.5 + 0. 20 Sr:2.5
Ba:2. 5
0.05 2.0 1.26 1213 12 .0 1831 49 .5 + 0 + 2
26 0.40 0.5 0, 2.5 - 1.50 17 55 10 - 1544 45 - -30 -33
27 0.40 1.0 + 0 .05 3.0 2.5 6.21 1934 - - - - -
28* 0.42 1.0 -0 .05 0.5 - 3.79 2623 - -
29* 0.45 0.2 + 0 .05 0.5 2.0 4.11 2841
30* 0.7
Eigenschaften besitzen, wurden durch Messung vor der Polarisierung erhalten.
Der Probekörper Nr. 17 wurde nach der folgenden Arbeitsweise hergestellt: Unter Verwendung der vorbezeichneten Rohstoffe, jedoch ohne CuO und MnO2, wurden aus dem in Tabelle 1 angegebenen Hauptbestandteil bestehende Keramikscheiben in der gleichen Weise wie oben beschrieben hergestellt, auf die anschließend Cu in einer 0,05 Gewichts-% CuO entsprechenden Menge und Mn in einer 0,1 Gewichts-% MnO » entsprechenden Menge durch Aufdampfen aufgebracht wurde. Die Scheiben wurden dann 1 Stunde auf dieselbe Temperatur zum Sintern erhitzt, damit CuO und MnO „ in sie hinein diffundierte.
Die mit * bezeichneten Probekörper liegen außerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, wohingegen die anderen Probekörper diejenigen innerhalb des durch die vorliegende Erfindung gegebenen Rahmens sind.
Für die Probekörper Nr. 10, 11 und 12 wurde die relative Veränderung der Resonanzfrequenz der Radialschwingung, bezogen auf Resonanzfrequenz bei der Bezugstemperatur 200C, bestimmt. Die Ergebnisse sind als Funktion der Temperatur in Fig. 1 aufgetragen.
Abgesehen von den vorstehenden Angaben wurden die Probekörper der Nr. 12, 16, 19 und 22 jeweils durch Sintern von Scheiben einerseits in Luft, und andererseits in Sauerstoff atmosphären mit 95, 80, 99 bzw. 85 Volumen-% Sauerstoff hergestellt. Für sämtliche dieser Proben wurden die elektromechanischen Kopplungskoeffizienten der Dickendehnungsschwingung (Kt) gemessen. Bei den durch Sintern in Sauerstoffatmosphäre hergestellten Probekörpern liegt der Wert der Schwankungen von Kt, ausgedrückt durch das Verhältnis (Standardabweichung/Mittelwert), im Mittel bei
J I
0,5 %. Dieser Wert beträgt etwa 1/3 desjenigen der durch normales Sintern in Luft hergestellten Probekörper.
Wie aus Tabelle 1 und Fig. 1 hervorgeht, ermöglichen die Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung eine gezielte Veränderung der Dielektrizitätskonstanten innerhalb eines weiten Bereichs und dabei gleichzeitig die Annäherung des Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz an den Wert Null oder dessen Veränderung zu einem positiven Wert. Mit anderen Worten, es ist gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, piezoelektrische Keramiken mit jedem gewünschten Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz herzustellen, indem die richtige Menge CuO zugesetzt wird. Auch der Ersatz von bis zu 25 Atom-% Pb in der Zusammensetzung durch mindestens ein Element aus der Gruppe Ca, Sr, Cd und Ba ermöglicht eine Verbesserung des Temperaturkoeffizienten der Resonanzfrequenz.
In bezug auf andere piezoelektrische Eigenschaften besitzen die piezoelektrischen Keramiken gemäß der vorliegenden Erfindung Werte, die den Anforderungen hinsichtlich einer praktischen Anwendung genügen, so daß sie für pyroelektrische Elemente, piezoelektrische Zerhacker, Resonatoren, Oszillatoren, Keramikfilter und andere Hochfrequenz-Geräte, wie beispielsweise Oberflächenschallwellen-Filter, verwendet werden können.
Unter der Voraussetzung, daß der Anteil von La und/oder Nd in der Zusammensetzung im Bereich von 15 bis 40 Atom-% liegt, kann die Polarisation unter milden Bedingungen durchgeführt werden, beispielsweise durch Anlegen einer Gleichspannung von 2 bis 3 kV/mm bei Temperaturen von 250C bis 8O0C während einer Zeitspanne von 5 min, und diese Bedingungen ermöglichen die Verwendung"verschiedener billiger Isolieröle für die Polarisierung in gleicher Weise wie die des kostspieligen Siliconöls. Außerdem findet bei den Zusammensetzungen mit Werten für X im Bereich von 0,15
- 13 -
bis 0,40 kaum eine Verdampfung von PbO während des Sinterns statt, so daß es ermöglicht wird, genügend gesinterte piezoelektrische Keramiken auch dann herzustellen, wenn das Sintern in einer gasdurchlässigen Brennkapsel, beispielsweise aus Mullit an Stelle einer hochgradig verdichteten Aluminiumoxid-Brennkapsel, durchgeführt wird. Weiterhin findet während des Sinterns kaum eine Reaktion zwischen der keramischen Zusammensetzung und dem Brennkapselmaterial statt, so daß lange Standzeiten der Brennkapsel erreicht werden.
Wenngleich in den Beispielen die Zusatzstoffe CuO und MnO- hauptsächlich in Form der betreffenden Oxide eingesetzt werden, können ähnliche Wirkungen auch durch Verwendung von Cu und Mn oder von deren Verbindungen erzielt werden. In derartigen Fällen werden metallisches Kupfer und metallisches Mangan oder deren Verbindungen durch Aufdampfen oder Beschichten auf vollständig gesinterte Keramikscheiben oder unvollständig gesinterte Keramikscheiben aufgebracht, und die Scheiben werden danach einer Wärmebehandlung unterworfen, wodurch die betreffenden auf der Oberfläche befindlichen Zusatzstoffe infolge thermischer Diffusion in das Innere der Keramikscheiben eindringen.
Leerseite

Claims (1)

  1. VON KREISLER SCHÖNWALD "*EIS tffcLD" FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER
    Murata Manufacturing Co., Ltd. Kyoto, Japan
    PATENTANWÄLTE
    Dr.-Ing. von Kreisler 11973
    Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selling, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln
    DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF
    D-5000 KÖLN 1
    3.Sept. 1981 AvK/GF
    Patentansprüche
    1J Piezoelektrische Keramik, enthaltend den Hauptbestandteil [Pb(1_3x)±0^20 (La0Nd1^)x]TiO3
    (worin 0,01 < X < 0,40 und 0 <a < 1) sowie CuO als
    darin enthaltenen Zusatzstoff in einer Menge von 0,05 bis 2,5 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht von 1 mol des Hauptbestandteils.
    2. Piezoelektrische Keramik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als weiteren Zusatzstoff MnO„ in einer Menge von 0,05 bis 2,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht von 1 mol des Hauptbestandteils, enthält.
    3. Piezoelektrische Keramik nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 25 Atomprozent des Pb in dem Hauptbestandteil durch mindestens ein aus der
    Gruppe Ca, Sr, Cd und Ba ausgewähltes Element ersetzt s ind.
    4. Piezoelektrische Keramik nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Sintern in einer nicht
    weniger als 80 Volumenprozent Sauerstoff enthaltenden Sauerstoffatmosphäre hergestellt wurde.
DE19813135041 1980-09-05 1981-09-04 Piezoelektrische keramik Granted DE3135041A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55123878A JPS5747769A (en) 1980-09-05 1980-09-05 Piezoelectric ceramic composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3135041A1 true DE3135041A1 (de) 1982-04-08
DE3135041C2 DE3135041C2 (de) 1992-03-12

Family

ID=14871597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813135041 Granted DE3135041A1 (de) 1980-09-05 1981-09-04 Piezoelektrische keramik

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4511483A (de)
JP (1) JPS5747769A (de)
DE (1) DE3135041A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3422935A1 (de) * 1983-06-20 1984-12-20 Nippon Soken, Inc., Nishio, Aichi Piezoelektrischer wandler
DE3444177A1 (de) * 1984-12-04 1986-06-12 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Piezokeramik
EP0219895A1 (de) * 1985-09-20 1987-04-29 North American Philips Corporation Verfahren zur Herstellung piezoelektrischer keramischer Elemente
DE4107795A1 (de) * 1991-03-11 1992-09-17 Roederstein Kondensatoren Keramik mit niedrigem verlustfaktor

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5098591A (en) * 1989-06-30 1992-03-24 Stevens Sciences Corp. Paint stripper and varnish remover compositions containing organoclay rheological additives, methods for making these compositions and methods for removing paint and other polymeric coatings from flexible and inflexible surfaces
JPH06302220A (ja) * 1993-04-16 1994-10-28 Tokin Corp 誘電体磁器材料
US5433917A (en) * 1993-09-16 1995-07-18 The Penn State Research Foundation PZT ceramic compositions having reduced sintering temperatures and process for producing same
US5691289A (en) * 1994-11-17 1997-11-25 Kay Chemical Company Cleaning compositions and methods of using the same
JP3598874B2 (ja) * 1998-05-27 2004-12-08 株式会社村田製作所 圧電磁器組成物及びこの圧電磁器組成物を用いた圧電素子
KR100461774B1 (ko) * 2002-02-19 2004-12-13 류주현 고주파 공진기용 세라믹스 및 이의 제조방법
US7187075B1 (en) * 2004-07-29 2007-03-06 National Semiconductor Corporation Stress relieving film for semiconductor packages
CN105428530B (zh) * 2015-12-17 2018-07-03 中山大学 一种电阻开关性能可通过力学载荷调控的plt薄膜及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2435714A1 (de) * 1973-07-30 1975-02-13 Tdk Electronics Co Ltd Verfahren zur herstellung von halbleiterkeramik
DE2837508B2 (de) * 1977-09-07 1980-10-30 Hitachi, Ltd., Tokio Piezokeramik

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1646987C3 (de) * 1965-03-19 1974-01-17 Siemens Ag, 1000 Berlin U. 8000 Muenchen Verfahren zum Herstellen polykristalliner scheiben-, stabrohr- oder folienförmiger keramischer Kaltleiter-, bzw. Dielektrikums- bzw. Heißleiterkörper
JPS5432520B2 (de) * 1973-10-19 1979-10-15
JPS6052102B2 (ja) * 1978-02-10 1985-11-18 株式会社日立製作所 圧電磁器組成物
JPS55151381A (en) * 1979-05-16 1980-11-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fabricating method of piezoelectric porcelain resonator
JPS562688A (en) * 1979-06-20 1981-01-12 Toshiba Corp Piezoelectric oxide material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2435714A1 (de) * 1973-07-30 1975-02-13 Tdk Electronics Co Ltd Verfahren zur herstellung von halbleiterkeramik
DE2837508B2 (de) * 1977-09-07 1980-10-30 Hitachi, Ltd., Tokio Piezokeramik

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3422935A1 (de) * 1983-06-20 1984-12-20 Nippon Soken, Inc., Nishio, Aichi Piezoelektrischer wandler
DE3444177A1 (de) * 1984-12-04 1986-06-12 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Piezokeramik
EP0219895A1 (de) * 1985-09-20 1987-04-29 North American Philips Corporation Verfahren zur Herstellung piezoelektrischer keramischer Elemente
DE4107795A1 (de) * 1991-03-11 1992-09-17 Roederstein Kondensatoren Keramik mit niedrigem verlustfaktor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61306B2 (de) 1986-01-07
US4511483A (en) 1985-04-16
JPS5747769A (en) 1982-03-18
DE3135041C2 (de) 1992-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2943812C2 (de)
DE19964243C2 (de) Piezoelektrische keramische Zusammensetzung
DE4109948A1 (de) Temperaturkompensierendes, keramisches dielektrikum
DE19906836A1 (de) Piezoelektrische keramische Zusammensetzung
DE3213148C2 (de) Dielektrische Keramikmasse
DE19916380A1 (de) Piezoelektrische Keramik und Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen keramischen Elementes
DE3135041C2 (de)
DE2932870C2 (de)
DE10035172B4 (de) Keramikmasse und Kondensator mit der Keramikmasse
DE2932918C2 (de)
DE69923635T2 (de) Piezoelektrische Keramiken
DE3321913A1 (de) Dielektrische keramische masse
DE19922955C2 (de) Piezoelektrische Keramikzusammensetzung
DE3146102C2 (de)
DE1940974C3 (de) Piezoelektrische Keramik
DE2917602C2 (de)
DE10015183A1 (de) Piezoelektrische Keramikzusammensetzung, dieselbe verwendender Summer und Aktuator
DE10041304C2 (de) Piezoelektrische Keramikzusammensetzung und deren Verwendung für ein piezoelektrisches Keramikbauteil
DE3635415C2 (de)
DE1950317C3 (de) Piezoelektrische Keramik
DE3541517A1 (de) Dielektrische keramische zusammensetzung
DE3520839A1 (de) Dielektrische keramische zusammensetzung
DE3444359C2 (de) Piezoelektrisches keramisches Material
DE19548965B4 (de) Piezoelektrische Keramik
DE2940393C2 (de)

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition