DE3444359A1 - Piezoelektrisches keramisches material - Google Patents

Piezoelektrisches keramisches material

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DE3444359A1 DE19843444359 DE3444359A DE3444359A1 DE 3444359 A1 DE3444359 A1 DE 3444359A1 DE 19843444359 DE19843444359 DE 19843444359 DE 3444359 A DE3444359 A DE 3444359A DE 3444359 A1 DE3444359 A1 DE 3444359A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches keramisches Material, das wirksam bei verschiedenen Arten von Betätigungs· gliedern verwendbar ist und aus einer ternären festen Lösung mit der Grundzusammensetzung Pb(Y./2ls"Di/2^03'"Pfc>^^3~ PbZrO3 besteht.
Piezoelektrische keramische Materialien für Betätigungsglieder sollten verschiedene Eigenschaften, wie beispielsweise eine hohe piezoelektrische Konstante, eine hohen Curiepunkt und eine hohe mechanische Festigkeit haben. Eines der piezoelektrischen Materialien, das gegenwärtig im größten Umfang verwandt wird, ist ein piezoelektrisches keramisches Material, das aus einer ternären festen Lösung von Pb(Y1Z2Nb1^2)O3-PbTiO3-PbZrO3 besteht. An dem oben angegebenen keramischen Material sind viele Untersuchungen vorgenommen worden, um die oben erwähnten Eigenschaften weiter zu verbessern. Um die mechanische Festigkeit zu verbessern, sind beispielsweise keramische Materialien vorgeschlagen worden, bei denen das Pb in der festen Lösung durch Ba, Sr, Ca oder ein ähnliches Element ersetzt ist, und dem 0,1 bis 1,0 Gew% In2O3, MgO, Sb3O3 oder einer ähnlichen Verbindung zugesetzt sind.
Die höhere Festigkeit des piezoelektrischen keramischen Materials wird insbesondere dann benötigt, wenn dünne Platten aus dem piezoelektrischen keramischen Material als Ultraschallwandlerelemente oder Schaltungsbauteile verwandt werden. Wenn die dünnen Platten aus piezoelektrischen Materialien jedoch zur Verwendung als Betätigungsglieder übereinander angeordnet werden, ist es wünschenswert, statt der Erhöhung der mechanischen Festigkeit das Maß an Ver-
formung des piezoelektrischen keramischen Materials beim Anlegen eines elektrischen Feldes so weit wie möglich zu erhöhen, indem die piezoelektrische Konstante des Materials erhöht wird.
Durch die Erfindung soll daher ein piezoelektrisches Material geschaffen werden, das sich zur Verwendung bei Betätigungsgliedern eignet.
Durch die Erfindung soll insbesondere ein piezoelektrisches keramisches Material geschaffen werden, das eine ternäre feste Lösung umfaßt, die hauptsächlich aus Pb(Y1 /^b1/?^°3" PbTiOo-PbZrOo besteht und eine höhere piezoelektrische Konstante hat.
Dazu umfaßt das erfindungsgemäße piezoelektrische keramische Material eine ternäre feste Lösung aus 0,5 bis 5,0 Mol>& Pb(Y1/2Nb1/2)03, 40,0 bis 50,0 Mol% PbTiO3 und 45,0 bis 59,5 ΜοΠ PbZrOo. wobei ein Teil des Pb in der festen Lösung durch 5,0 bis 15.0 Mol% Sr ersetzt ist und weiterhin eine Verbindung aus der Gruppe Nb2Oc, WO3, La2O3, TaO35Bi2O3, Tb4O7, NdO und Pr6O11 in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gew% der festen Lösung in der festen Lösung enthalten ist.
Das erfindungsgemäße piezoelektrische Material hat eine
-1 2 piezoelektrische Konstante bis zu etwa 400 χ 10 bis - 1 2
600 x 10 m/V. Beim.Anlegen eines elektrischen Feldes wird
ein großes Maß an Verformung erhalten, so daß das erfindungsgemäße piezoelektrisches keramische Material wirksam als Material für verschiedene Betätigungsglieder, beispielsweise für die Einspritzer bei Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen verwandt werden kann.
Das erfindungsgemäße piezoelektrische keramische Material wird beispielsweise nach pulvermetallurgischen Verfahren
3U4359
hergestellt. Die Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße keramische Material sind insbesondere PbO, TiO2, ZrOp. Y2O3, Nb2O5, WO3, La2O3, TaO3, Bi2O3, SrCO3, Tb4O7, Pr5O11, NdO und ähnliche Materialien, die in bestimmten Verhältnissen gewogen und in einer Naßkugelmühle gemischt werden. Das sich ergebende Gemisch wird getrocknet, bei Temperaturen von 700 bis 900° C 3 bis 10 Stunden lang gebrannt und in einer Kugelmühle erneut gemischt. Nach dem Trocknen wird das beabsichtigte Pulver erhalten. Das Pulver kann in verschiedener Weise zur Herstellung von Blechen, Platten, Zylindern, Säulen oder ähnlichen Formen je nach Wunsch verwandt werden.
In der Praxis wird die piezoelektrische Konstante der verschiedenen keramischen Materialien in der folgenden Weise gemessen.
Das in der oben beschriebenen Weise erhaltene Pulver wird einem Bindemittel, wie beispielsweise Wasser oder Polyvinylalkohol zugegeben und anschließend unter einem Druck von 300 bis 1000 kg/cm2 preßgeformt und bei einer Temperatur von 1200 bis 1300° C 1 bis 3 Stunden lang gesintert, um Formlinge mit Säulenform und einem Durchmesser von 5 mm und einer Länge von 8mm zu erhalten.
Die Säulen werden an ihren Außenflächen poliert, woraufhin Elektroden an den gegenüberliegenden Seiten mit einem bekannten Verfahren ausgebildet werden. Die mit Elektroden versehene Säule wird in einem isolierenden öl angeordnet und einem elektrischen Gleichspannungsfeld von 20 bis 30 kV/cm über den Elektroden 6 bis 60 Minuten lang zur Polarisation ausgesetzt. Die polarisierte Säule wird dann bei 120° C eine Stunde lang gealtert und auf normale Temperatur abgekühlt, um eine Meßprobe zu erhalten.
Die piezoelektrische Konstante d33 der Probe wird nach der
folgenden Gleichung (1) bestimmt, wobei die Werte für Ic33, £ 33 und S33 nach den folgenden Gleichungen (2), (3) und (4) jeweils erhalten werden.
d33 = k33 v/633'S33 (1) 1/Ck33)2 = 0.405 χ fr/(fa - fr) + 0.81 (2)
f33 = d χ U/S (3)
wobei 1 die Länge der Probe in m, S den Flächenbereich der Probe in m2, C die elektrostatische Kapazität in F, gemessen bei 1 kHz mittels eines LCR-Messers, /die Dichte in kg/m3 und fa und fr jeweils die Anti resonanzfrequenz und die Resonanzfrequenz in Hz bezeichnen. Diese werden nach bekannten Verfahren gemessen. Es sei darauf hingewiesen, daß k33 eine elektromechanischer Kopplungskoeffizient ist.
Die Tabellen 1 bis 4 zeigen die Zusammensetzungen und die Eigenschaften von Proben, die nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt wurden. Diese Proben umfassen Beispiele 1 bis 52 gemäß der Erfindung und Vergleichsbeispiele 1 bis 18.
Die in den Tabellen 1 bis 4 angegebenen Ausgangsmaterialien wurden in verschiedenen Mengen benutzt, um Proben nach demselben oben beschriebenen Verfahren herzustellen. Die Beispiele des erfindungsgemäßen Materials und die Vergleichsbeispiele wurden Messungen der Dichte nach dem Sintern, der spezifischen induktiven Kapazität oder Dielektrizitätskonstanten, des Curiepunktes und der piezoelektrischen Konstanten unterworfen.
Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 angegeben.
Beiden Beispielen 1 bis 10 wurde die Menge an Sr, das Pb ersetzt, im Bereich von 5 bis 15 Mol% variiert und wurde der Gehalt an Nb2O5 im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gewfc verändert. Alle Proben hatten hohe Werte der piezoelektrischen
1 2
Konstanten von über 447 χ 10 m/V. Aus den Ergebnissen der Beispiele 1 bis 4 ergibt sich, daß mit zunehmender Menge an ersatzweise eingesetztem Sr die piezeoelektrische Konstante mit einer Tendenz der Abnahme des Curiepunktes zunimmt. Hohe piezoelektrische Konstanten bei gleichzeitig bleibendem hohem Curiepunkt werden dann erhalten, wenn die Menge an als Ersatz eingesetztem Sr im Bereich von 10 bis 12,5 Mol% liegt und der Gehalt an Nb2O5 im Bereich von 0,1 bis 1,0 Gew% liegt. Diese oben erwähnten Bereiche sind daher bevorzugt.
Beim Vergleichsbeispiel 1 ist die Menge an als Ersatz eingesetztem Sr nur 3 Mol%, so daß die piezoelektrische Konstante
1 ?
400 χ 10 m/V nicht erreicht. Vergleichsbeispiel 2 betrifft den Fall, in dem die Menge an als Ersatz eingesetztem Sr 15 Mol% überschreitet, so daß sich zwar eine hohe piezoelektrische Konstante ergibt, der Curiepunkt für einen Einsatz in der Praxis aber zu niedrig ist. Das Vergleichsbeispiel 3 enthält keine zusätzlichen Oxide. Dieses Bei-
-12 spiel hat eine piezoelektrische Konstante von 400 χ 10 m/V, jedoch eine ungünstig niedrige Festigkeit (nicht aufgeführt). Wenn der Gehalt an zugegebenen Oxiden 2,0 Gew% überschreitet, wie es beim Vergleichsbeispiel 4 der Fall ist, nimmt die piezoelektrische Konstante scharf ab.
Aus den Ergebnissen der Beispiele 3, 11 und 12 und der Vergleichsbeispiele 5 und 6 ergibt sich, daß dann, wenn der Gehalt an Pb(Y1/2 Nbi/2^°3 bei etwa 2 Mol% 110Qt. die piezoelektrische Konstante ein Maximum hat. Größere oder kleiner Mengen führen zu einer Neigung in Richtung auf eine Abnahme der piezoelektrischen Konstanten. Wenn die Menge an
Pb(Y1/2Nb1/2)03 weiterhin unter 0,5 Mol% liegt oder 5 Mol% überschreitet, erreicht die piezoelektrische Konstante
400 χ 10"12 m/V nicht.
Die Beispiele 13 bis 17 und die Vergleichsbeispiele 7 bis 9 beziehen sich auf den Fall, in dem der Gehalt an PbTiO., und PbZrOo qeändert wird. Wenn diese Proben mit der Probe von Beispiel 3 verglichen werden, ergibt sich eine Neigung zur Abnahme der piezoelektrischen Konstanten mit einer Abweichung der Zusammensetzung von der Zusammensetzung der Probe des Beispiels 3. Die piezoelektrische Konstante ist insbesondere bei Zusammensetzungen sehr klein (Vergleichsbeispiele 7 bis 9), bei denen der Gehalt an PbTiO3 außerhalb des Bereiches von 40 bis 50 Mol% liegt und der Gehalt von PbZrO3 außerhalb des Bereiches von 45 bis 59,5 Mol% liegt.
Bei den oben beschriebenen Proben war das zusätzlich zugegebene Oxid alleine Nb2O5. Bei den Beispielen 18 bis 28 ist nur die Art des zusätzlich zugegebenen Oxides von dem Fall des Beispiels 3 verschieden. Bei diesen Beispielen wird insbesondere ein Zusatz benutzt, der aus der Gruppe WO3, La2O3, Bi2O3, TaO3 und Gemischen daraus gewählt ist. Bei einigen Beispielen wird zusätzlich Nb2O5 zugegeben. Die piezoelektrischen Konstanten dieser Proben liegen nahe an der piezeoelektrischen Konstante des Beispiels 3.
Die Proben der Beispiele 29 bis 45 und der Vergleichsbeispiele 10 bis 18 enthalten alle Tb4O7 als Zusatz. Bei den Beispielen 29 bis 34 und den Vergleichsbeispielen 10 und 11 wurde die gleiche Zusammensetzung mit unterschiedlicher Menqe an Tb4O7 verwandt. Wenn die Menge an Tb4O7 im Bereich von 0,1 bis 2,0 Mol% liegt, wird eine hohe piezoelektrische Konstante erhalten. Größere oder kleinere Mengen an Tb4O7 außerhalb des oben beschriebenen Bereiches führen zu einer
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Abnahme der piezoelektrischen Konstanten.
Bei den Beispielen 36,37,38 und bei den Vergleichsbeispielen 12 und 13 ist die Menge an Sr als Ersatz für Pb verschieden. Geringere Mengen führen zu einer kleineren piezoelektrischen Konstanten, obwohl der Curiepunkt ansteigt. Wenn im Gegensatz dazu die Austauschmenge zunimmt, nimmt der Curiepunkt ab und die piezoelektrische Konstante zu. Zweckmäßigerweise liegt die Austauschmenge im Bereich von 5 bis
15 MoU.
Bei den Beispielen 35, 39 und 40 und den Vergleichsbeispielen 14 und 15 wird die Menge an Pb(Y1Z2Nb1Z2)Oo geändert. Hohe piezoelektrische Konstanten werden dann erhalten, wenn diese Menge im Bereich von 0,5 bis 5 Mol% liegt.
Bei den Beispielen 41 bis 45 und den Vergleichsbeispielen
16 bis 18 wurde das Verhältnis von PbTiO3 und PbZrO3 geändert. Wenn der Gehalt an PbTiO3 im Bereich von 40 bis 50 Mol% und der Gehalt an PbZrO3 im Bereich von 45 bis 58,0 Mol% liegen, werden hohe piezoelektrische Konstanten erhalten.
Bei den Beispielen 46,47 wurde P^6O11 als Zusatz verwandt, während bei den Beispielen 48,49 NdO als Zusatz verwandt wurde. Die Zusätze bei den Beispielen 50 bis 52 sind Zweioder Mehrstoffgemisehe aus Tb4O7, Pr6O11 und NdO. In allen diesen Fällen ergaben sich Tendenzen, die denen bei den vorhergehenden Beispielen ähnlich sind.
Aus dem Vorhergehenden läßt sich zusammenfassend sagen, daß das erfindungsgemäße piezoelektrische keramische Material eine ternäre feste Grundlösung aus 0,5 bis 5,0 Mol% Pb(Y1/2Nb1/2)03, 40,0 bis 50,0 Mol% PbTiO3 und 45,0 bis 59,5 Mol% PbZrO3 umfassen sollte, wobei ein Teil des Pb der festen
Lösung durch 5,0 bis 15,0 MoIX Sr ersetzt ist und wenigstens ein Element aus der Gruppe Nb2O5, WO3, La2O3, TaO3, Bi2O3, Tb.Oy, NdO und P^gO1I weiterhin in der festen Lösung in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gew% der festen Lösung enthalten ist. Diese keramischen Materialien haben eine gute mechanische Festigkeit, einen hohen Curiepunkt und eine sehr gute piezoelektrische Konstante.
Wenn der Anteil an Pb(Y1Z2Nb^2)O3, das eines der Grundbestandteile der ternären festen Lösung ist, unter 0,5 Mol% liegt, ist die piezoelektrische Konstante unzureichend niedrig. Wenn der Gehalt 5,0 X überschreitet, ist es schwierig, eine einheitliche feste Lösung zu erhalten, wobei gleichzeitig die piezoelektrische Konstante abnimmt..
Wenn die Menge an PbTiO3 außerhalb des Bereiches von 40,0 bis 50,0 MoIX liegt, können hohe piezoelektrische Konstanten nicht erhalten werden. Die feste Grundlösung umfaßt 0,5 bis 5,0 MoIX Pb(Yl/2Nb1/2)03, 40,0 bis 50,0 MoIX PbTiO3 und als Ausgleich 45,0 bis 59,5 MoIX PbZrO3.
Wenn die Menge an Sr, das einen Teil des Pb in der festen Grundlösung ersetzt, unter 5,0 MoIX liegt, ist die spezifische induktive Kapazität klein und kann eine hohe piezoelektrische Konstante nicht erhalten werden. Wenn andererseits die Menge an Zr 15 MoIX überschreitet, nimmt die Curietemperatur beträchtlich ab. Diese Materialien können in der Praxis nicht eingesetzt werden.
Eine Menge an zusätzlichen Oxiden unter 0,1 GewX ist aufgrund der schlechten Sinterbarkeit und der niedrigen mechanischen Festigkeit ungünstig. Über 2,0 GewX ist die Curietemperatur ungünstig niedrig.
Das erfindungsgemäße piezoelektrische Material mit diesen
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ausgezeichneten Eigenschaften, wie sie oben beschrieben wurden, kann zweckmäiiigerweise bei Betätigungsgliedern eingesetzt werden.
xPb (Y vaNb vn) O3-JPbTiO3 7 («öl*) -ZPbZrO3 -s-C C (6ewt) Dichte des spezifische Piezoelektrische Curie
Ersatz von Sr
fur Pb (HoIi)
χ (βοΙΪ) 43 Z (aoli) Nb2Os 0.5 gesinterten
Produktes
(g/=a3)
induktive
Kapazität
Kanstante
(X/O'12 m/V)
punkte
CC)
5 2 43 55 Nb2Os 0.5 7.5 2 2210 - 447
Proben
meaner
1 O 2 43 55 Nb2Os 0.5 7.5 0 2430 503 710
BeisDiel 1 12.5 2 43 55 Nb2Os 0.5 7.4 8 2940 587
■ 15 2 43 55 Nb2Os 0.3 7.4 9 3 210 - 586
12.5 2 43 55 Nb2Os 0.7 7.4 5 2550 556
12.5 2 43 55 Nb2Os 1.0 '7.4 7 27 40 572 ^r
12.5 2 ·. 43 55 Nb2Os 2.0 7.5 0 2540 ' 542 χ>Γ
12.5 2 5 5 7.4 8 2310 452 Z-ao
/1.J- 2, ?3 rr tiU0s /.$- Ml ^?
2 43 ir Nb2Os 0.5 XtfbO r/9 JLOO
3 2 43 55 Nb2O5 0.5 7.5-2 18 10 375 3oo_
17.5 2 43 5 5 Nb2O5 0 7.4 7 3 420 535 I ft
* 2 12.5 2 43 55 Nb 20 s '3.0 7.4 0 2240
* 3 12.5 2 42 55 Nb2Os 0.5 7.4 2 18 60 3 6 7 in
* 4 12.5 5 4 3.5 ■ 53 Nb2Os 0.5 7.4 7 23 10 4 7 2
- 5 12.5 0.5 44 5G Nb2O5 0.5 7.4 6 1940 422
* 6 12.5 0 40 56 Nb2Os 0.5 7.3 8 17 10 326 XlO
' 7 12.5 8 40 52 Nb2Os 0.5 7.0 6 1260 221 ' 3-tT
* 8 12.5 2 46 58 Nb2O5 0.5 • 7.46 239 0 479 JOO
' 1 12.5· 2 50 52 Nb2O5 0.5 7.4 5 2 36 0 465 2-1 r
" (0 12.5 2 S=SF t.°\ 48 ' Nb2O5 0.5 7.4 5 220 0 420 ... z^r
Vergleichs-
hoicpiol 1
12.5 2 48 4=5 <r? Nb2Os 0.5 7.5 2 2210 407 ■ 7-30
12.5 2 50 7.5 1 223 0 42 1
' 2
- 3
* 4
Beisp. 1
* 12
Vergleichs- c
bejst»;--
' 6
r-
Beispiel 1
' 14
* 15
* 16
λ· 17
Tabelle 2
Proben
nummer
xPb (YwNbvz) 03-yPbTl03-ZPbZr03+C x (noli) > 3 8 Z (mol*) C(Gewi) Dichte des
gesinterten
Produktes
(g/ota3)
spezifische
induktive
Kapazität
Piezoelektrische
Konstante . , '
(X/0"12 m/V)
Curie
punkt
0C)
■ίΓΟί· 7 Ersatz von Sr
für PB (Moli)
2 5 2 60 Nb2Os 0.5 7.4 7 1180 203 /If
* 8 12.5 2 5 5 46 Nb2Os 0.5 7.5 1 1160 1 97 2-7-0
* 9 12.5 2 43 . 43 Nb2Os 0.5 7.5 2 109 0 1 81 >i£O
Beispiel 1 12.5 2 43 5 5 WO3 0.5 7.4 6 2890 5 62 >>v
* 19 8 12.5 2 43 55 La2O3 0.5 7.5 0 29 10 5 7 0
* 20 12.5 2 43 55 TaO3 0.5 7.4 8 297 0 5 89 τοζ
* 21 12.5 2 4,3 55 Bi2O3 0.5 7.4 7 2920 5 68
.* 22 12.5 2 43 55 Nb2Os 0.25
WO a 0.25
7.4 7 2930 579
* 23 12.5 2 U 7 55 Nb2Os 0.25
TaO3 0.25
' ' 7.4 8 28 80 577
1 2.5 Z i-r TkO °0J 2.0 f
2 ¥3 k-r T1O3 0, t
B!2.O) 0,2.
Nb-J)T o,l
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Ar 2 IaJ Οχ oj
TkOi ο'./
Bl 2. öl O.I
"°·
Taceiie i
O3-? P bTiOs-ZP b ZrO
Vergleichsbeis
Ersatz von Sr j χ (noli) für Pb (Ho]S) I ^°-ί·>;
(aolS)
c (GewX) Dichte aes
ge?i"tertsp.
Produktes
spezifische
induktive
Kapazität
Pizoeiektrisctie <opstante
UAT12
Curiepunkt
co
CjO
cn co
Tabelle 4
f/ Proben-
nummer
xPb (Yi/aNbu-z) O3 -y P bT i O 3 -Z P b Z r O 3 +C x (mol·?·) Y (MoIS) Z(MoIS) C (GewS) Dichte des
gesinterten
Produktes ·5Ν
(g/om^
spezifische
induktive
Kapazität
Pi.zoeleKtrische
Konstante
(X/0"'2 m/V)
urie-
unkt
"C)
gleichs
te.· 14
Ersatz von Sr
Tür Pb (MoIS)
$■ έ TbiQf 0,tr % VT /9tü 330
/Ai' ¥0 tx Thf-O·) 0if ?t«r /ioo JLZ-Ö
isDiel 41 /Af <fo rt Tb^On O& χφ/ο ^/ X7-.0
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Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    eine ternäre feste Grundlösung aus 0,5 bis 5,0 Mol% Pb(Y1^2NbW2)O3, 40,0 bis 50,0 Mol% PbTiO3 und 45,0 bis 59,5 Mol% PbZrO3, wobei eine Teil des Pb in der festen Lösung durch 5,0 bis 15,0 Mol% Sr ersetzt ist und wenigstens ein Material aus der Gruppe Nb2O5, WO3, La2O3, TaO3, Bi2O3, Tb4O7, NdO und Pr6O11 weiterhin in der festen Lösung in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gew% der festen Lösung enthalten ist.
  2. 2. Piezoelektrisches keramisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die ternäre feste Grundlösung aus 1,0 bis 4,0 Mol% Pb(Y1/2Nb1/2)03, 41,0 bis 45,0 Mol% PbTiO3 und 51,0 bis
    58,0 Mo 1 % PbZrO3 besteht, daß die Menge an Sr im Bereich von 10,0 bis 15,0 Mol% liegt, und daß der wenigstens eine Stoff in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Gew% der festen Lösung enthalten ist.
  3. 3. Piezoelektrisches keramisches Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Menge an Sr im Bereich von 10,0 bis 12,5 Mol% liegt, und daß der wenigstens eine Stoff in einer Menge von 0,1 bis 1,0 Gew% der festen Lösung enthalten ist.
DE3444359A 1983-12-06 1984-12-05 Piezoelektrisches keramisches Material Expired - Lifetime DE3444359C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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JP58231165A JPS60123079A (ja) 1983-12-06 1983-12-06 セラミック圧電材料

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Publication Number Publication Date
DE3444359A1 true DE3444359A1 (de) 1985-06-20
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056808B4 (de) * 2005-12-02 2010-01-28 DENSO CORPORATION, Kariya-shi Piezoelektrische Keramik, geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement, Verfahren zum Herstellen dieses Elements und Einspritzvorrichtung mit dem Element

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3251796B2 (ja) * 1994-12-28 2002-01-28 株式会社日本自動車部品総合研究所 セラミック圧電材料
JP3827915B2 (ja) * 2000-05-11 2006-09-27 株式会社日本自動車部品総合研究所 圧電材料およびその製造方法
DE102004002204A1 (de) * 2004-01-15 2005-08-11 Epcos Ag Keramikmaterial

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2911370A (en) * 1959-11-03 Time after polarization
US3372121A (en) * 1965-03-15 1968-03-05 Ngk Spark Plug Co Piezoelectric and electrostrictive ceramic articles of lead zirconate titanate containing manganese and tungsten oxides
US3468799A (en) * 1966-10-28 1969-09-23 Tokyo Shibaura Electric Co Piezoelectric ceramic materials
US3630909A (en) * 1968-06-05 1971-12-28 Ngk Spark Plug Co Polarizable ferroelectric ceramic compositions having improved electro-mechanical coupling coefficient and dielectric constant

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1307172A (fr) * 1961-11-30 1962-10-19 Philips Nv Procédé de fabrication de corps céramiques en vue d'applications piézoélectriques
GB1184773A (en) * 1968-01-18 1970-03-18 Tokyo Shibuara Electric Compan Piezoelectric Ceramic Materials
JPS5941312B2 (ja) * 1980-10-17 1984-10-05 株式会社東芝 酸化物圧電材料
JPS57208183A (en) * 1981-06-17 1982-12-21 Toshiba Corp Oxide piezoelectric material
JPS5941314B2 (ja) * 1981-09-30 1984-10-05 株式会社東芝 酸化物圧電材料

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2911370A (en) * 1959-11-03 Time after polarization
US3372121A (en) * 1965-03-15 1968-03-05 Ngk Spark Plug Co Piezoelectric and electrostrictive ceramic articles of lead zirconate titanate containing manganese and tungsten oxides
US3468799A (en) * 1966-10-28 1969-09-23 Tokyo Shibaura Electric Co Piezoelectric ceramic materials
US3630909A (en) * 1968-06-05 1971-12-28 Ngk Spark Plug Co Polarizable ferroelectric ceramic compositions having improved electro-mechanical coupling coefficient and dielectric constant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006056808B4 (de) * 2005-12-02 2010-01-28 DENSO CORPORATION, Kariya-shi Piezoelektrische Keramik, geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement, Verfahren zum Herstellen dieses Elements und Einspritzvorrichtung mit dem Element

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