JPS62500068A

JPS62500068A - 規則的排列の細孔を有するセラミツク体

Info

Publication number: JPS62500068A
Application number: JP61500137A
Authority: JP
Inventors: カーン．マンフレツド・ダブリユ; ライス．ロイ・ダブリユ; シヤドウエル．ダミアン・イー
Original assignee: ピエゾ　エレクトリク　プロダクツ　インコ−ポレ−テツド
Priority date: 1985-02-28
Filing date: 1985-12-05
Publication date: 1987-01-08
Also published as: US4683161A; EP0215801B1; EP0215801A1; DE3587559D1; WO1986005350A1; DE3587559T2; EP0215801A4

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】規則的排列の細孔を有するセラミック体技術分野この発明は、複数の規則的排列の細孔を有するセラミック変換器およびかかる変換器の製造方法に関する。さらに一般的には１本発明は規則的に排列した複数の細孔を有する化ラミック体および該セラミック体の製造方法に関する。

背景技術従来の圧電セラミック・ハイドロフォンはチタン酸ジルコン酸鉛（’ｐ　Ｚ　Ｔ　）のような比較的非圧縮性で高密度の材料を使用してきた。かかる装置の水圧感度はそれらの一軸性感度の一部分に過ぎないので。

その圧縮性、従って水圧感度を高めるために５セラミツク材料に不規則な形状、大きさ１診よび分布の細孔が提供されてきた。しかしながら、該ハイドロフオンは多くの欠点を示す。細孔の不規則な配列はセラミック構造体を弱体化する傾向にあって、装置がこわれ易い。さらに、該ハイドロフオンは等方性の圧縮特性を有し、入力信号源の方向を識別することが困難である。圧電ハイドロフオンは異方性（又は方向性）゛特性を示すことが極めて望ましい。セラミンク相ネートのに面に形成された不規則な細孔は水を吸収する傾向があるため、さらに別の欠点が生じ、それによってさらにハイドロフオンの効果を妨げる。

便の圧電装置も異方性の性質から有利である。例えば、扇風機、モータおよび発電機に使用される圧電形ベンダー装置は特定の内部頭載または方向に高度のコンプライアンス金層して、それらの所望の曲げ操作を行うことができる。しかしながら、これは組立ておよび整合を困難にする１例えはセラミックと金属が異なる膨張係数を示し、それによってこの装置の第１１点全署しく低下させる。

（（１！のセラミック装ηも不規則な気孔率のために困っている。セラミックは一般に圧縮下よりも張力下において弱い、そしてかかる材料は典型的に応力下での変形は極めて少ない。従って、セラミック杓料における不規則細孔のような欠陥はＷ力集中と応力増加金もたらし、それらがしばしば割れをもたらす。

空気光てん不規則卸１孔を使用して、キルンに使用されるような耐火セラミックに保湿を提供しているけれども、かかる多孔性はセラミック構造体を弱体化するので、耐火構造物に空気光でＸ７細孔の使用は限定される。

米ｌ′７′ｉｌ特ｒｒＦ第３．　ｇ　２９．うひ６−号はセラミック層間に（愼めて大きな平らな空孔含・開示］２ている５、しか１〜ながら、かかるセラミック層間に該空孔の１個のみが設けられており、各空孔は導電性材料で直ちに満たされて、装置が戸ンデンサとして使用できるような内部電極を形成する。

発明の開示従って１本発明の目的は、所定の排列の細孔を有するセラミック体（又は磁器体）を提供することである。

さらに５本発明の目的は、従来のセラミック体よりも優れた弾性、性能および強度金与えるために所定の大きさ、形状、配向および場所を有する細孔を形成したセラミック体を提供することである。

さらに１本発明の目的は、所定の異方的特性を有するセラミック体を提供することである。

さらに、本発明の目的は、コンプライアンス、ポアソン比、導電率、熱伝導率、導電率および圧電係数のような物理的性質を正確に前もって制御することができる優れたセラミンク体の製造方法を提供すさらに１本発明の目的は、稠密な耐水性表面を提供すると共に耐応力集中性であるセンミック体を提供することである。

さらに１本発明の目的は、耐火描ン１ｊ、物、荷重支ハ構造物、ポンプおよびベンダーに効果的に使用することができるセラミック体を提供することである。

さらに１本発明の目的は、上記の利点を有する優れた電気化学セラミック変換器全提供することである。

さらに１本発明の目的は、優れた耐応力性、感度および方向性全提供する′電気化学セラミック変換器を提供することである。

さらに５本発明の目的は、もっばら内部細孔を用いた電気化学セラミック変換器を提供することである。

さらに１本発明は１本発明の電気化学セラミック変換器を用いて優れたハイドロフオンを提供スることである。

さらに本発明は、高水圧感度を有する優れたノ・イドロフオンを提供することである。

さらに本発明の目的は、上記利点を有するモノリシック・セラミック体の製造法を提供することである。

本発明は、第１のセラミック部と該第１セラミック部に一体連接された第２のセラミック部を含むセラミック体（又は硲器体）を特徴とする。両方の部分は、少なくとも１つの面の各々に所定の排列、大きさ、形状、配向、および場所の複数細孔を有する。

電極手段は、本発明に従ったモノリシック電気化学セラミック変換器を提供するだめに本体上の２つの離れた位置に装着される。

望ましい実施態様における細孔ば、異方性セラミック体を提供するために規則的な排列、寸法、形状。

配向および場所を有する。細孔の少なくともいくつかは少なくとも丸い、および扁平である。細孔はセラミック体内に配置される。各層は細孔を含まない筒辺領域を含む。細孔は本体に周期的に配列されると共に相互に分離される。１だ、細孔を相互連結する手段も含みうる。セラミック体は圧電材料を含みうる。セラミック変換器はモノリシック・セラミック・ハイドロフオンまたはセラミック・ポンプに使用される。

さらに本発明は、一時的材料を、セラミック材料の少なくとも一階の広い表面に所定の排列、大きさ。

形状、配向および場所を有する模様に塗布（又は付加）することを含むモノリシック・セラミック体の　１製造法を、特徴とする。層間の一時的材料とスタックに第２のセラミ・ツク層が並置される。そして並置された層が積層される。そのスタックを第１の温度に加熱して、一時的材料の模様に合致する所定の排列。

大きさ、形状、配向および場所を有する複数の細孔して、細孔を含むモノリシック・セラミック体を形成する。　。

異方性セラミック体を提供する細孔をつくるために、一時的材料の規則的排列、大きさ、形状、配向および場所を有する模様に付加されることが望ましい。一時的材料はセラミック層の内表面に付加することができる。それは相互連結された細孔または個々の細孔を提供するために付加されると共に９周期的模様に付加される。また、一時的材料は少なくとも少し丸い細孔または扁平細孔を提供するために付加される。それはＰＺＴのようなセラミックを含む。

第１の温度は少なくとも３８０℃そして第２の温度は少なくとも１１８０℃にする。セラミック体上の２つの離れた位置に電極手段も装着される。モノリシック電気化学セラミック変換器は電極手段をセラミック層の２つの離れた位置に取り付けるごとによって作られる。

さらに、本発明の方法たよって製造されたモノリシンク・セラミック体およびモノリシック電気化学セラミク変換器を特徴とする。

図面の簡単な説明本発明の他の目的、特徴および利点は次の望ましい実施態様の説明および添付図面から生じるであろう。

第１図は、最上層を除く全ての層に一時的材料の規則排列模様を備えた複数の並置セラミック層の拡大軸投測投影図である；第２図は、圧縮されて密接に接触しかつ加熱されたセラミック層の軸投測投像略図である；第５図は１本発明による電気化学セラミック変換器を提供すべく第１図および第２図に示したように形成されたモノリシック体に付加された電極の軸投測投像の部分切取図である；第４図は１本発明による細孔の規則排列模様を有する圧電形ハイドロフオンの簡易部分切取、軸投測投像図である；第５図は第４図の線５−５についての横断面略図である；第６図は細長い細孔を有する別の圧電形ノ・イドロフオンの部分切取軸投測投影図である；第７図は規則排列の細孔を用いた圧電ポンプの略図である；第８図は１つの側面に交差する規則排列の細孔を有するセラミック体の横断面平面図である；第９図は２つの側面に交差する規則排列の細孔を有するセラミック体の横断面平面図である；第１０図は第９図の線１０−１０についての横断面図である；第１１Ａ図は規則排列の細孔を上面および下面近くに集中させたモノリシック・セラミック体の横断面側面図である；第１１８図は第１１Ａ図の線１１Ｂ−１１Ｂについての横断面図である；第１２Ａ図は規則排列の細孔を中心近傍に集中させたモノリシック・セラミック体の横断面側面図である；第１．２８図は第１２Ａ図の線１２Ｂ−１２Ｂについての横断面図である；第１５図は細孔を複数の面間に相互連結させたモノリシック・セラミック体の軸投測投像の部分切取図である；そして第１１ｉ図は】つの面で内部細孔を相互連結させたモノリシンク・セラミック体の平面図である。

発明を実施するだめの最良の形態本発明のセラミック体は、セラミック材料の少なくとも１つの層の広い表面に所定の排列５大きさ。

形状、配向および場所を有する模様に一時的材料を付加することによって作られる。典型的に、セラミック材料は５商品名Ｃｅｒｂｉｎｄ（Ｔ、Ｍ、）Ａ　７３２１０のような５４　％結合剤内のＰＺＴのような圧電セラミツエーハに成形される。かかるテープはスリップ−キャスティングまたはプレスのような多くの周知方法で製造することができる。次に一時的材料がセラミック材料に付加される。一時的材料は、高熱下で蒸発または除去される有機物質を含み、かつＰＺＴのようなセラミックを含むことが望ましい。規則的排列の一時的材料の模様は多くの周知方法１例えば印刷、シルクスクリーニング、デカルコマニア、オフセット印刷、バット印刷、平版印刷法の１つによってセラミック層に付加される。

セラミック層は隣接層間の一時的材料とスタックに並置される。そしてその層は積層される１例えば圧縮して密接な接触にする。また、そのスタックはこの積層中に、例えば４５℃以上に加熱される。積層に続いて、スタックは典型的に少なくとも５８０℃の温度に加熱されて、結合剤と一時的材料を蒸発して一時的材料の模様と一致する規則的排列模様を有する細孔を提供する。そのスタックは次に望１しくは１１８０℃と１５００℃の間の高度に加熱されて、変換器を形成するために電極手段を装着される規則排列細孔を有するモノリシンク・セラミック本が提供される。

典型的に、一時的材料は、異方性セラミック体を提供する細孔を生成するところの排列、大きさ、形状、配向および場所全方する模様に付加される。それは相互連結または個々の細孔を提供するために付加される、そして細孔のいくつかは少し丸いか、甘たは扁平である。細孔はセラミック体内の全く内部に配置されることがしばしば望ましい。

本発明の方法の別な実施例において、有機溶媒に２２％樹脂と、２７％微細カーボンを含む一時的材料が０．０５　ｔａ　（２ミル）厚さの層のセラミックテープの広い表面上の模様に配置される。各セラミック層の縁部の周囲は、細孔を含１ないα０７５へ・０．５龍幅の周辺ストリップが設けられる。一時的材料は次に乾燥される。そしてこれら０．０５　簡（２ミル）厚さの層の６０層が隣接層対間の一時的材料とスタックに並置される。そのスタックはう分間予熱される、そしてそれらの層は圧力１０５　Ｋｇ／　ｏｄ　（１５００ｐｓｉ）、湿度５０ ℃で５分間積層さ扛るそのスタックは次に６０℃に再加熱し鋭い刃物で切断して、所望サイズのセラミック体を提供する。切断された部分の温度は１０℃／１１ｒ　の割合で７００℃に上昇させる。

これが一時的材料を除去して、一時的材料の模様にマツチした所定の排列、サイズ、形状、配向および場所を有する複数の細孔を提供する。そのスタックは次に１２００℃で約５０分間焼結して細孔を含むモノリシック・セラミック体を形成する。各層の縁の周囲には細孔を含まない周辺ストリップが提供されたので、規則的排列の細孔の回りには緻密なシールが形成される。。

焼結後、そのセラミックは銀含有ペイントで電極化し、１００℃で乾燥し、１５０℃のシリコーン流体内の５キロポルｌ−／、、の電場において２０分間ポーリングした。

第１図には、複数のセラミック層１０．１２．１１！および１６が示されている。図示されていないけｎども１層１６の下側にはさらに別の層が配置される。

一時的材料の扁平ディスク１８は１層１２．１１１および１６の各々の広い上面に所定の排列、大きさ。

形状５配向および場所を有する模様に配置される。

最上層１０には一時的材料は付加されない。各模様は周期的な４×５の配列で１２個の扁平ディスクを含む。第１図に示した模様の各々はかかる配列を含むけれども、これは本発明の必須の限定ではない。

別の実施態様では１２個よりさらに多くのディスクを各層に設けられる。この数は簡潔さのために示したものである。一時的材料は他の種々の形状およびサイズに配置されうるし；種々の模様にすることができると共に、模様を変えうる１例えば層毎に正方形、棒状、スパイラル、十字形にすることができる。

一時的材料を含まない周辺の縁部１９が各層１２゜２４およびＩ６に設けられる。

第２図に示すように、セラミック層はプレス２゜加熱される。被積層スタック２１１は次に３ｇＯ℃以上の温度に加熱される。これによって一時的材料はセラミック層１０．１２．１１１および１６の間から蒸発または除去される。スタック２＋４は第５図に示すモノリシック・セラミック体を形成するために１１ｇ０℃ 以上の温度で焼結される。これは個々の層１０．１２．１４および１６をなくして、それらを結合して単体にさせる。

モノリシック体２６は、蒸発した一時的材料の模様に合致する次元の排列、サイズ、形状５配向および場所を有する複数の細孔２８を含む１例えば５つの面３０．３２および３ＩＩがあり、各面は第１図の一時的材料１８の模様に合致するサイズ、形状、配向および場所を有する１１×５の配列の細孔を含む。

第１図のセラミック層１０の最上部には一時的材料が提供されず、かつ各層１２．１１＋および１６の周囲には細孔を含まない周辺縁部１９が提供されるので、得られた細孔２８はセラミック体２６の全く内部に含まれて９本体２６の外表面（例えば、上下面１ｌＯ１４２および・側面１１１４、ｌｌ６）に細孔は見えない。

本体２６の成形に続いて、上下のセラミック表面４０．４２にそれぞれ上下の電極が付加し、導線５４と５６を接続してセラミック変換器５５を得る。

第４図には１本発明法に従って製造したモノリシック圧電体２６を含む圧電ハイドロフオン５５ａを示す。本体２６ａは厚さ０．０２５ｍ（ｌｒｎｉｌ）　の圧電層Ｂｏａの１２０階、または痺さ０．０５　ｍ　（２ｍｉｊりの圧電層８２　ａの６０層から形成される。これらの元の階は簡潔さと説明のために破線で示されている；笑際に１個々の層は前述のように焼結されてモノリシック体２６ａとなるときには消滅する。本体２６ａの最上面には上部電極５０ａを付加し５本体２６ａの下面には下部電極５２ａが付加される。それぞれの導線５１Ｉａと５６ａは電極を適当な回路に接続する。ハイドロフオン５５＆は図面の右下に示す軸ｌ。

２およびうの方向に向けられ、電１５２ａから電極５０ａ１例えば軸うに沿って矢印Ｐの方向にボー１ハングされる。ハイドロフオン技術において、軸５は常にポーリング方向に平行に延在し、軸１と２はポーリング方向に垂直である。

ハイドロフオン５５ａの感度は次の値を測定することによって決定される：に対する生成電荷の比率）。それはｄ３３−　ｄ３□−ｄ３１から決定される。

ここで’３３は軸５に沿って加えられた力に対する電極に集った電荷の比率；ｄ３□は軸２に沿って加えられた力に対する電極に集った電荷の比率：そしてｄ３ □は軸１に沿って加えられた力に対する電極に集った電荷の比率である。ｄｈはｄ３３゜ｄ３□およびｄ３１　を測定することによって直接または間接的に測定される。

（２１に３（軸５に沿った誘電率）（１１１９ｈ（圧電水圧電圧係数）＝ε。ｄｈ／に３（式中のε。＝ａ＆５ｘｌＯファフド／ｍ）。ｄｈ値はに３゜ｄｈおよびε。から計算される。

は、Ｉｊｈの値を増加させる。そして変換器の電圧感度の増加を示す。ハイドロ゛フォン５５ａにおける本発明の排列細孔使用の効果は次の実施例によって示ハイドロフオン５５ａが細孔を備えないと、そのコンプライアンスまたは圧縮性は軸１．２および）方向に関してほぼ同一であって１例えば装置は等方的挙動をする。次のパラメーターはかかるハイドロフオンによって示される：ハイドロフオンの感度を上げるために、７５ＦＩ定のサイズ、配向および場所を有する第４図に示す扁平細孔２８ａの規則的配列模様を設ける。この模様はＰＺＴ粉末を含有しない一時的材料を第５の厚さ０．０５■の°層８２　ａ毎に付加することによって形成される。焼結および一時的材料の蒸発に続いて１面９２ａ、９１ｉａ、９６ａおよびその他（図示せず）の面に細孔の面間隔０．００９９０ｍ（０，００５９ｉｎ）で細孔模様９０ａを設ける。それらの細孔は水平直径が０．０６１０ｆｆｌ（０，０２１１ｉｎ）で中心間隔が０．０７６ｃｒｎ（０，０３１ｎ）である。

との規則的排列の細孔模様のために、ハイドロフオン５５ａは異方性の圧縮特性を゛示す。例えば、第５図に示すように、隣接面１例えば細孔２８ａの面２９ａと９ＩＩａ間の間隔１０１ａは扁平細孔の厚さＴの６倍以上である。各水平面における細孔間の全体の面積、例えば９２ａの全体の面積は該面の細孔面積の２倍に過ぎない。その結果、間隔１０１　ａ内の圧電材料の水平列は間隔］、　Ｏ′ ）ａ内の鉛直列の分別面積のう倍を有する。その上、細孔２　ｇ　ａは面９２　ａ、９ｌ−Ｌａに対して９０においてこれらの面に対して平行よりも著し−＜圧縮性である。その結果５本体２６ａはより圧縮性であって、軸１方向よりも軸う方向により圧縮性である。

高い水圧感度は、前記細孔模様音用いたハイドロフオンに対［７て決定された次の測定値によってさらに立証される：ｄ３３ｇｌ、＝　Ｊ、　＆　５　ｘ　１０−３ｖｏｌ　ｔ−ｍｅｃｅｒ／ｎｅｗｔ；ｏｎ従って５層９２ａ、９１ｉａおよび９６ａに模様９０ａを用いたハイドロフオンは、規則的排列の細規則的排列の細孔構造の異方性効果は、主細孔面９２ａ、９’＋ａ−，等に平行な方向に支えることによって、例えば破線で示した電極４７．１４７を側面１↓６ａと１１４６ａ（第５凹径月）に沿って付加することによってさらに立証される。この方向における被測定誘電率は８１↓０であり、この（Ｆは主細孔面に垂直な方向における上記ｆｔ＆　Ｋ　３よりも細孔を全く含捷ない圧′五セラミックの値に極めて近い、同様に。

の（ｉｏは、細孔面に垂直、すなわち電極５２ａから５０ａの方向（（おける０、　２６と比較して０５７である。これは、細孔面９２ａ、９１ｉａ、等に垂直な方向における。ｌ：りもこれらの面に平行な方向において著しく低いコンプライアンスおよび感度を示す。

実施例　５第４図に示す規則的排列の細孔模様９０ａを厚さ０．０２５ｗ（１ｍｉ／）　の圧電層８０　ａ間に設ける。

例えば、ＰＺＴの粉末を含イ了する一時的相料を厚さα０２５ｍの各層間に配置する。従って面９２δ。

９７ａ、９８ａ、９９８．１００ａ、等に細孔２８ａが生成さ、れる。

第５図に破線で示すように、規則的排列の細孔の連続面９２ａ、９７ａ、９８ａ −９９ａ、１ｏｏａおよび９　ｌｌ　ａ　１１４１の間隔は前記実施例におけるよりも狭い。これは軟質細孔のより多くの層を提供し、従おいてさらに犬である。次の測定値が得られる：電佃および？）ｉ正係数がより大きく、従って感度がさ第６図に示す工うに５ハ・ｆドロアオン５５ｂは前述のような卿さ００２５０の層１２０目たは〃さＱ、　０５　Ｗの層６０層からなるセラミンク体２６　ｂを含む。セラミック層の間に、一時的材料が、焼結後に卸３孔２ｇｂと該細孔２＆ｂに対して１シ角に延在する細孔２１３ｂｂが交互の隣接面１１０Ｌ＋、１１２　ｂに提供されるように規則的排列の細長模様に配列される。

従って、各面の細長い細孔はその上下の面の細孔に対して９０に配向される。電に＝　５０　ｂと５２ｂけセラミック体２６１〕の」二下面に付加される。

このハイドロフオンの測定値は次の通りである一Ｋ　＝１２０さらに、本体２Ｇ＋）は異方的圧縮特性全示す。軸１方向の評価コンプライアンスは規則的排列の細孔を含まないブロックの軸１方向の値の約１１０％である。

しかしながら、軸う方向の評価コンプライアンスは該ブロックの同一軸方向のコンプライアンスのｇｏｏ〜１２００％である。

全く平行な細孔２８ｂの層を用いた本体は軸５、軸１および軸２に沿って異方性の圧縮特性を示す。

第４図〜第６図の実施態様の各々において０周辺の無細孔鎖酸１９ａ、１９ｂはそれぞれの細孔を囲んでハイドロフオン５５ａ、５５ｂの耐水性外表面を形成する。

細長い管状の規則的排列細孔２８ｈｉ用いた低容積ポンプ２１０を第７図に示す。圧電モノリシック体２６ｈは本発明の方法に従って形成され、その上下の表面１１０ｈ、１４２ｂＫ電極対２１２．２１４゜２１６および２１８のストリップを備える（下部電極は図示せず）。電極は細孔２１１ｔｈに垂直に配列される。

そして上下電極の各対はそれぞれの導体２２０゜２２１１．２２６および２２ｇによってマイクロプロセッサ−制御回路２５０へ接続される。電圧は電極対２１２〜２１８の各りに順次印加される。これは。

細孔を通して流体をボンピングするために狭窄部Ｃが細孔２８ｈに沿って矢印２３１１の方向に移行するように圧電材料を収縮される。

本発明による規則排列細孔の使用は、またセラミック変換器およびセラミック荷重支持および耐火構造物の強度を高める。第８図に示すように１幅０２１６０ｍ　（０，０８５ｉ　ｎ　）　ｆ有する圧電体２６ｄは間隔が０、０３３　ｃｍで直径が０．０２５ｃｍの細孔２８ｄの６０層を有する。細孔は、それらが本体２６ｄの側面と交差することを除いて第２図に示すものと形状が類イ以する。それぞれの表面４１ｄ、４１１ｄの強度を測定するためにう点曲げ試験を行なう。最初に表面１１１ｄを要素２００．２０２へ支えそして表面１１４（］へ圧縮力１３０ｉ加えることによって１表面Ｌｌｌｄへ引張力１２９を加える。表面＋＋１ｄの測定曲げ強さは７０メガパスカル（ＭＰａ　）である。本体２６ｄと同一の構成であるが規則的排列の細孔を備えないものと曲げ強さは僅か４５　Ｍ　Ｐ　ａである。本体２６ｄを逆方向に曲げた場合１例えば破線で示す要素２００゜２０２を表面ｔｉｌｅｄへ配置し、圧縮力１１１Ｏを表面１ａｉｄへ加え、合成引張力１１１１を表面ＩＩｌ＋ｄへ加えた場合、表面１１４ｄの曲げ強さは１１７ＭＰａであるが、細孔のない同一表面は僅か５１ＭＰａの曲げ強さを示すに過ぎない。

はその細長い両側面１ｊｌｅと１Ｊｌｌｅと交差する規則的排列の細孔２８ｅを備える。該細孔の直径は０．０２５儂である。表面ＬＬｌｅを矢印１１１２の方向に曲げた場合１曲げ強さは１２１　ＭＰａであるが、規則的排列の細孔を有さないこの表面の曲げ強さは僅か６１ＭＰａである。第１０図に示すように、底面ＩＪ２ｅを矢印１１１８の方向に曲げた場合、１１１Ｊ　ＭＰａの曲げ強さを示すが、規則的排列の細孔を備えない本体におけるこの表面の曲げ強さは僅か７９　ＭＰａである。規則的排列細孔の提供は圧電体の曲げ強さを著しく高める。

種々の規則的排列模様に細孔を排列することによって、所望の強度特性が得られる。例えば、第１１Ａ図と第１１Ｂ図に示すように、細孔２８１をセラミック体２６１の上下面５００、′５０２に集中させ。

内ｒ＠５０　ｕ、５０６により小さい密度で設ける。そて中心領域で比較的硬い。

また、第１２．Ａ図および第１２Ｂ図に示すように。

細孔２８には内部面ＩＪＯ１ｉ、１１０６で密に配列そして面１１００．１４０２においてより希薄に配列される。

そして表面近くの領域１ｉ０８．１４１０は細孔を含まで比較的硬く、その中心で比較的しなやかである。

他の種々の細孔模様（それらはコンピュータなどによって生成することができる）を設けて、ベンダーのような変換器およびセラミック荷重支持構造物に所望の強さおよびコンプライアンス特性を得ることができる。規則的排列の細孔によって提供される高強度はキルンのような耐火セラミック構造物においても特に有益である。空気を充てんした規則的排列の細孔はセラミックの強さを保ちながら優れた断熱性全提供する。本発明のセラミック体は電子信号処理用１例えば処理回路の部品としても使用しうる。

規則的排列の細孔は相互に連結することができる。

例えば第１３図に示すように１本体２６ｆの全く異なる面上の細孔２Ｂｆと２１！ｆｆは横断細孔２８１９によって相互に連結される。また、第１１１図に示すように、単一面１９０ｈにおける隣接細孔２８ｈ、　２１！ｈｈおよび２８ｈｈｈ　は相互に連結される。

以上記載した実施態様に示した寸法、サイズ、形状、配向および場所は説明のためのみに提供されたものである。細孔の排列は、セラミック変換器に所望の物理的および異方性の特性を提供するために調節することができる。

本発明の特定の特徴をある図面に示し他の図面に示してないけれども、これは、それぞれの特徴は本発明に従った他の特徴のいずれか、または全てと組み合せうるから１便宜上からだけである。

請求の範囲内の他の実施態様も当業者には想到されるであろう。

ＦＩＧ　／／Ａ　Ｆ／θ〃ＢＦＩＧ　／２Ａ　ＦＩＧ、　／２１３ＦＩ６．８　ＦＩＧ　９

Claims

【特許請求の範囲】

１．異方性セラミツク体を提供すべく、少なくとも１つの面の各々に所定の排列、サイズ、形状、配向および場所に配置された複数の細孔を有するモノリシツク・セラミツク体；および該セラミツク体上の２つの離れた位置に装着された電極手段からなることを特徴とするモノリシツク・セラミツク・ハイドロフオン。
２．前記細孔が少なくとも部分的に丸いことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のハイドロフオン。
３．前記細孔が扁平であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のハイドロフオン。
４．前記細孔が前記セラミツク体の全く内部に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のハイドロフオン。
５．前記細孔が前記セラミツク体内に周期的に配列されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のハイドロフオン。
６．前記細孔が互に分離していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のハイドロフオン。
７．前記セラミツク体が圧電材料を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のハイドロフオン。
８．少なくとも１つの面の所定の排列、サイズ、形状、配向および場所に複数の細長い細孔を有して、流体を該細孔を通して送るモノリシツク・セラミツク体；該セラミツク体上の２つの離れた位置に装着された電極；および前記細孔をくびれさせ、流体を該細孔を通して流動させるべく、電圧を前記電極手段に印加させる手段からなることを特徴とするモノリシツク・セラミツク・ポンプ。
９．少なくとも１つの面の所定の排列、サイズ、形状、配向および場所に複数の細孔を有するモノリシツク・セラミツク体；および前記セラミツク体上の２つの離れた位置に装着された電極手段、からなることを特徴とするモノリシツク電気化学セラミツク変換器。
１０．前記細孔が規則的に排列され、寸法、形状、配向および場所を有して異方性セラミツク体を提供することを特徴とする請求の範囲第９項に記載のモノリシツク電気化学セラミツク変換器。
１１．前記細孔の少なくともいくつかが少なくとも部分的に丸いことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の変換器。
１２．前記細孔の少なくともいくつかが偏平であることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の変換器。
１３．前記細孔は前記セラミツク体の全く内部に配置されることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の変換器。
１４．各面が前記細孔を含まない周辺領域を含むことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の変換器。
１５．前記細孔を相互に連結させる手段をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の変換器。
１６．前記細孔が前記セラミツク体に周期的に配列されることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の変換器。
１７．前記細孔が相互に分離されていることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の変換器。
１８．前記セラミツク体が圧電材料を含むことを特徴とする請求の範囲第９項に記載の変換器。
１９．第１のセラミツク部と；該第１のセラミツク部に一体に連接された第２のセラミツク部からなり、前記第１および第２のセラミツク部の各々が少なくとも１つの面の所定の排列、サイズ、形状、配向および場所に複数の細孔を有することを特徴とするセラミツク体。
２０．前記細孔が規則的に排列され、所定の寸法、形状、配向および場所を有して異方性セラミツク体を提供することを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のセラミツク体。
２１．前記細孔の少なくともいくつかが少なくとも部分的に丸いことを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のセラミツク体。
２２．前記細孔の少なくともいくつかが扁平であることを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のセラミツク体。
２３．前記細孔が前記セラミツク体の全く内部に配置されていることを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のセラミツク体。
２４．各面が、前記細孔を含まない周辺領域を含むことを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のセラミツク体。
２５．前記細孔を相互に連結する手段をさらに含むことを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のセラミツク体。
２６．前記細孔が前記セラミツク体内に周期的に配列されることを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のセラミツク体。
２７．前記細孔が相互に分離していることを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のセラミツク体。
２８．セラミツク材料の少なくとも１つの層の広い表面に所定の排列、サイズ、形状、配向および場所を有する模様に一時的材料を付加する；前記一時的材料を有する前記第１の層とスタツクに第２のセラミツク層を並置する；前記スタツクを第１の温度に加熱して、前記一時的材料を除去し、前記一時的材料の模様に合致する所定の排列、サイズ、形状、配向および場所を有する複数の細孔を提供する；および前記スタツクを第２の温度に加熱して、前記細孔を有するモノリシツク・セラミツク体を形成する、ことからなることを特徴とするモノリシツク・セラミツク体の製造方法。
２９．前記一時的材料が、異方性セラミツク体を提供する細孔を生成するために所定の排列、サイズ、形状、配向および場所を有する模様に付加されることを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
３０．前記一時的材料が全く前記セラミツク層の内表面に付加されることを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
３１．前記一時的材料が少なくとも少し丸い細孔を提供するために付加されることを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
３２．前記一時的材料が扁平な細孔を提供するために付加されることを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
３３．前記一時的材料が分離された細孔を提供するために付加されることを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
３４．前記一時的材料が相互連結された細孔を提供するために付加されることを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
３５．前記一時的材料が周期的模様に付加されることを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
３６．前記第１の温度が少なくとも３８０℃であることを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
３７．前記第２の温度が少なくとも１１８０℃であることを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
３８．前記一時的材料がセラミツクを含有することを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
３９．前記一時的材料がＰＺＴを含むことを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の方法。
４０．請求の範囲第２８項の方法に従つて製造したモノリシツク・セラミツク体。
４１．セラミツク材料の少なくとも１つの層の広い表面に所定の排列、サイズ、形状、配向および場所を有する模様に一時的材料を付加する；前記一時的材料を有する前記第１の層とスタツクに第２のセラミツク層を並置する；前記並置層を圧縮して相互に十分に接触させる；前記スタツクを第１の温度に加熱して、前記一時的材料を除去し、前記一時的材料の模様と合致する所定の排列、サイズ、形状、配向および場所を有する複数の細孔を提供する；前記スタツクを第２の温度に加熱して、前記細孔を含むモノリシツク・セラミツク体を形成する；および前記セラミツク体上の２つの離れた位置に電極手段を装着すること、からなることを特徴とするモノリシツク電気化学セラミツク変換器の製造方法。
４２．請求の範囲第４１項の方法に従つて製造したモノリシツク電気化学セラミツク変換器。発明の詳細な説■