DE1922265C3 - Piezoelektrische Keramik - Google Patents
Piezoelektrische KeramikInfo
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Description
Pb(Li114Nb^)1Ti1-Zr2O3
mit Werten für χ von 0,0IO bis 0,375, für y von
mit Werten für χ von 0,0IO bis 0,375, für y von
5 Gewichtsprozent MnO., enthält.
2. Piezoelektrische Keramik, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer festen Lösung der
Formel
festen 5 jeweils modifiziert mit einem Zusatz an MnO2 zwischen
0,1 und 5 Gewichtsprozent, enthält.
Die Verwendung von piezoelektrischen Materialien für zahlreiche Wandleranwendungen bei der Herstellung,
Messung und Richtungssinnbpstimmung von
O bis 0,750 und für ζ von O bis 0,875, wobei 10 Tönen, Erschütterungen, Vibrationen, Drücken usw.
+ y + ζ — 1 ist, besteht und daß sie 0,1 bis hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Sowohl
Wandler vom Kristall- als auch vom Keramik-Typ sind verbreitet verwendet worden. Auf Grund der
möglichen niedrigeren Kosten und leichten Herstell-15 barkeit von Keramiken mit verschiedenen Formen
und Abmessungen sowie wegen ihrer größeren Beständigkeit gegenüber hoher Temperatur und/oder
Feuchtigkeit im Vergleich zu kristaüir.en Substanzen,
wie z. B. Rochelle-Salz, haben jedoch die piezowobei x+y-rz-= I ist, besteht und daß sie 0,2 20 elektrischen Keramikmaterialien in letzter Zeit für
bis 3 Gewichtsprozent MnO2 enthält. zahlreiche Wandleranwendungen Bedeutung erlangt.
Die erforderlichen piezoelektrischen Eigenschaften der Keramiken variieren offensichtlich mit der Art
der Anwendung. Für elektromechanische Wandler, 25 wie z. B. Grammophon-Tonabnehmer und Mikrophone,
werden beispielsweise piezoelekrische Keramiken
benötigt, die durch einen sehr hohen elektromechanischen Kopplungskoeffizienten und eine sehr
hohe dielektrische Konstante charakterisiert sind. 30 Andererseits ist es bei iramischen Filtern und piezoelektrischen
Transformatoranwendungen von piezoelektrischen Keramiken erwünscht, daß die Materialien
einen höheren Wert des mechanischen Qualitätsfaktors
und einen hohen elektromechanischen Koppgekennzeichnet, daß er eine Keramik gemäß An- 35 lungskoeffizien· .n aufweisen. Weiterhin sollen die
sprach 2 aufweist. Keramikmateriaüen eine hohe Stabilität gegenüber
Temperatur und Zeit hinsichtlich der Resonanzfrequenz und anderen el'ktrischen Eigenschaften
aufweisen.
Als im Sinne dieser Anforderungen recht geeignete Keramik ist Bleititanat-Bleizirkonat bisher verbreitet
verwendet worden. Es ist jedoch schwierig, mit den Bieititanai-Bieizirkonai-Kerafniken einen sehn hohen
mechanischen Qualitätsfakior /usammim mit einem
mit Werten iür χ von 0,010 bis 0,350, für y von
0,250 bis 0,650 und für ζ von 0,250 bis 0,650,
3. Piezoelektrische Keramik, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer festen Lösung der
Formel
Pb(Li14Nb^)xTi1Zr2O3
mit Werten für χ von 0,030 bis 0,250, für y von
0,375 bis 0,490 und für ζ von 0,375 bis 0,540, wobei χ + y + ζ = 1 ist, besteht und daß sie 0,2
bis 3 jewichtsprozeni MnO., enthält.
4. Elektromechanisches \Vandlerelernent, dadurch
gekennzeichnet, du<i es eine Keramik gemäß
Anspruch 2 aufweist.
5. Piezoelektrischer Transformator, dadurch
6. Piezoelektrisches Keramikmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer festen Lösung
mit der folgenden Formel besteht:
Pb(Li14Nb3/4)0,I25Ti0 ^5Zr0440O3
und daß es weiterhin 1,0 Gewichtsprozent Manganoxid (MnO2) enthält.
7. Piezoelektrisches Keramikmaterial, dadurch
gekennzeichnet, daß es aus einer festen Lösung 45 hohen planaren Kopplungskoeffizienten zu erzielen, mit der folgenden Formel besteht: Außerdem verändern sich die dielektrischen und
gekennzeichnet, daß es aus einer festen Lösung 45 hohen planaren Kopplungskoeffizienten zu erzielen, mit der folgenden Formel besteht: Außerdem verändern sich die dielektrischen und
Pb(Li14Nb3,4)o.0G()Ti0.4eo:
und daß es weiterhin 0,5 Gewichtsprozent Manganoxid (MnO2) enthält.
piezoelektrischen Eigenschaften der BUititanat-Bieizirkonat-Keramiken
weitgehend mit der Brenntech nik, was auf das Verdampfen von PbO zurück/uführen
ist.
Durch verschiedene Zusätze, wie MnOJ, modifizierte
Keramiken des lernären Systems Pb(Mg13Nb^3)O,-
PbTiO.-PbZrO. sind im J. Am. Ceram. Soc, 49 (11),
Die Erfindung betrifft eine piezoelektrische Kera- 577 (1966), beschrieben. Diese mil MnO2 modifiziermik
und daraus hergestellte Gegenstände. Insbeson- 55 ten piezoelektrischen Keramiken der Zusammensetiere
betrifft die Erfindung neuartige ferroelektrische zung Pb(Mg13Nb23)O3-PbTiO3-PbZrO3 zeigen eine
Keramiken, die polykristalline Aggregate von bestimmten Bestandteilen sind. Diese piezoelektrischen
Massen werden gemäß üblichen Keramikarbeitsweisen zu Keramiken gesintert, und danach werden 60
die Keramiken durch Anlegen einer GHc <mspannung zwischen den Elektroden polarisiert, um ihnen
elektromechanische Wandlereigenschaften ähnlich
dem bekannten piezoelektrischen Fffeki zu verleihen.
Massen werden gemäß üblichen Keramikarbeitsweisen zu Keramiken gesintert, und danach werden 60
die Keramiken durch Anlegen einer GHc <mspannung zwischen den Elektroden polarisiert, um ihnen
elektromechanische Wandlereigenschaften ähnlich
dem bekannten piezoelektrischen Fffeki zu verleihen.
Die Erfindung betriff: außerdem das cal.inierte Pro- 65 zeigen zwar eine »tarke Piezoelektrizität, haben jedukt
der Rohmaterialien sowie Herstdlungsgegen- doch einen sehr kleiner, mechanischen Gutefaktor,
stände, wie elektromc hanische Wandler, die aus der In der deutschen Auslegeschrift 11 Io 742 sind durch
stände, wie elektromc hanische Wandler, die aus der In der deutschen Auslegeschrift 11 Io 742 sind durch
gesinterten Keramik hergestellt sind. verschiedene Zusät/e modifizierte PbTiO3-PbZrO.,-
starke Piezoelektrizität und einen relativ hoher, mechanischen
Gütefaktor. Der mechanische Gütefaktor ist jedoch stark temperaturabhängig.
Die elektrochemischen Eigenschaften von durch verschiedene Zusätze modifizierten Bleititanat-Bleizirkonat-Keramiken
sind im J. Am. Ceram. Soc, 42 (7), 344 (1959), beschrieben. Die durch verschiedene
Zusätze modifizierten PbTiO3-PbZrO.,-Keramiken
pbSnO3-Keramiken besehrieben. Die Keramiken
nach der deutschen Auslegeschrift 11 16 742 zeigen ebenfalls eine hohe Piezoelektrizität, besitzen jedoch
einen kleinen mechanischen Gütefaktor.
Im Gegensatz dazu zeigen die erfindungsgemäßen mit MnO2 modifizierten Pb(Li111Nb314)O3-PbTiO3-PbZrO.,-Keramiken
eine hohe Piezoelektrizität, einen großen mechanischen Gütefaktor und eine große
Tenrreraturstabiütät der Resonanzfrequen und des
mechanischen Gütefaktors.
Ziel der vorliegenden Erfindung sind daher neuartige
und verbesserte piezoelekth .ehe Keramikmaterialien,
mit denen zumindest eines der ~!>en erörterten Probleme
ausgeschaltet werden ku..... Ein besonderes Ziel der Erfindung sinü verheerte pclykristallinc
Keramiken, die durch ei&cr· cir hohen mechanischen
Qualitätifaktrr !" ν prumdung mit einem hohen
piezoelektrischen K.or-r;u-.gskQefuzienteri charakterisiert
sind.
Ein weiteres Ziei der Erfindung sind neuartige
piezoelektrische Keramiken, die einen, sehr hohen mechanischen Qualitätsfaktor, einen hohen elektromechanischen
Kopplungskoeffizienten sowie eine hohe Stabilität gegenüber der Temperatur hinsiehtlieh
der Resonanzfrequenz und des mechanischen QualitätsfaKtors aufweisen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung sind neuartige piezoelektrische Keramiken, bei denen bestimmte
Eigenschaften verschiedenen Anwendungszwecken angepaßt werden können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung sind verbesserte elektromechanische Wandler, für die ein elektrostatisch
polarisierter Körper aus den neuartigen Keramiken als aktives Element verwendet wird.
Diese Ziele der Erfindung sowie die praktische Durchführung gehen aus dei folgenden Beschreibung
und der Zeichnung hervor.
In der Abbildung ist eine Querschnittsansicht eines elektromechanischen Wandlers gemäß der Erfindung
dargestellt.
Vor der Beschreibung der piezoelektrischen Materialien gemäß der Erfindung im einzelnen wird ihre
Anwendung für elektromechanische Wandler mit
Be7ug auf die Abbildung der Zeichnung erläutert, in Jer die Bezugsriffer 7 ^inen elektromechanischen
Wandler als Ganzes bezeichnet, der als aktives EIement
einen vorzugsweise scheibenförmigen Körper 1 aus einem piezoelektrischen Ktramikmaterial gemäß
der Erfindung aufweist.
Der Korper 1 ist wit nachstehend beschrieben elcKtrosiatisch polarisiert und m.t einem Paar von
Elektruden 2 und 3 versehen worden, die in geeigneter
Weise auf die entgegengesetzten Oberflächen auf- :ebractit sind. Die Drahtleitungen 5 ozw. 6 sind
mittels der Lötstellen 4 leitend mit den Elektroden 2 bzw. 3 verbunden. Wenn di<- Keramik einer Erschütterung,
Vibration oder anderen mechanischen Belastungen ausgesetzt wir«), ί;3ππ em r/fiipler Au*-
gangsstrom nittcls der Draht kt.in jjen 5 und 6 ;il>genommen
werden. Umgekehrt i;ilvi wie hei .linieren
piezoelektrischen Wandlern ci;i- Anlegen emei elek-Irischen
Spannungan die F-.lck'.»nlc:i 2 lv» Λ /u
einer mechanischen Verformung ■!.■■. Keramikkörper
Es wird darauf hingewiesen, .l,i!> die Hc/iR-hm::
■»eleklromechan'scherWandler«, v.icstehier\ raimk'
wird, im weitesten Sinne auf/in.issen μ urut ich .n:i
piczocfcktris ue Filter. pie/->eli-kiriM ■ I rnisinrm.i
toren, Frequen/reGelungseinrit'i'iingen 1 tlgl he/u I)'
und daß die Erfindung auch für zahlreiche andere Anwendungen benmziund diesen angepaßt werden
kann, für die Materialien mit dielektrischen, pietoelektrischen und oder elektrostriktiven Eigenschaften
benötigt werden.
Gemäß der Erfindung ist der Keramikkörper 1 in der Abbildung aus neuartigen piezoelektrischen Massen
hergestellt, die polykristallin Keramiken bind, weiche sich aus Pb(Li14Nb, JO3-PbTiO3-PbZrO3,
lv Pb(Li14Nb34)O3-PbTiO3 oder Pb(Li1^Nb314)O3-PbZrO.,,
jewels modifiziert durch einen Zusatz an MnO.,, zusammensetzen.
Die vorliegende Erfindung beruht darauf, daß innerhalb bestimmter Bereiche dieser Systeme diejenigen
Proben, die durch MnO2-Zusatz modifiziert
worden sind, einen sehr hohen mechanischen Qualitätsfaktor
und einen hohen elektromechanischen Kopptung?koeffizienien zusammen mit einer hohen
Stabilität gegenüber der Temperatur hinsichtlich der Resonanzfrequenz und des mechanischen Qualitätsfaktors
(QM) aufweisen.
Die vorliegende Erfinduni, besitzt zahlreiche Vorteile
hinsichtlich des Herstellungsverfahrens und der
Anwendung von keramischen Wandlern. Es ist bereits bekannt, daß die Verdampfung von PbO während
des Brennens ein Problem beim Sintern % π Bleiverbindungen,
wie z. B. Bleititanatzirkonat, darstellt. Die erfindungsgemäße Masse zeigt jedoch eine geringere
Menge an verdampftem PbO, als es üblicherweise bei Bleititanatzirkonat der Fail ist. Das ternäre
System kann ohne besondere Regelung der PbO-Atmosphäre gebrannt werden. Ein gut gesinterter
Körper aus der erfindungsgemäßen Masse wird durch Brennen in einem Keramiktiegel mit Keramikdeckel,
hergestellt aus Al2O3-Keramiken, erhalten. Eine hohe
Sinterdichte ist für die Feuchtigkeitsbeständigkeit und für eine hohe piezoelektrische Ansprechbarkeit erwünscht,
wenn der gesinterte Körper für einen Resonaior oder andere Vorrichtungen verwendet wird.
Alle möglichen Zusammensetzungen des ternären Systems aus den erfindungsgemäßen Grundkomponent
;n werden durch das Dreistofisystem mit den Eckpunkten Pb(Li1)PbTiO- und PbZrO- wiedergegeben.
Einige der durch das Diagramm dargestellten Massen zeigen jedoch keine hohe Piezoelektrizität,
und viele sind nur in geringem Maße elektromechanisch aktiv. Die vorliegende Erfindung betrifft nur
diejenigen Keramiken, die eine erhöhte piezoelektrische Ansprechbarkeit zeigen. Aus Gründen der
Bequemlichkeit wird der pianare Kopplungskoeffizient (Kp.) von Testscheiben als Maß für die piezoelektrische
Aktivität verwendet.
Alir durch die Formel
Alir durch die Formel
Pb(Li14Nb3 J
mit Werten für χ von 0,010 bis 0,375, für y von O bis
0,750 und für ζ von O bis 0,875, wobei x + y + 7 1
ist. wiedergegebenen und nach dem Polarisiert getesteten Keramiken zeigten einer, planaren Kopplungskoeffizienten von annänernd 0.1 i.uer einen
höhere-i planaren Kopplung'koetlizientcn.
Die durch die Formel
Die durch die Formel
fir, Pb(Li1 ,Nb11)JTi1Zr2O3
mn Werten f;ir χ von 0,030 bis 0,25<
>. fur y von 0,375 bis 0,490 und für ζ von 0,375 bis υ,540, wobei
x+y+z— 1 ist, wiedergegebenen Keramiken zeigten
einen planaren Kopplungskoeffizienien von annähernd
0,5 oder einen höheren planaren Kopplungskoeffizienten.
Die erfindungsgemäßen Keramiken enthalten die
oben angegebenen Komponenten und einen Zusatz von MnO2-
Die hier beschriebene Masse kann gemäß verschiedenen
bekannten Keramikarbeitsweisen hergestellt werden. Ein bevorzugtes, nachstehend genauer beschriebenes
Verfahren besteht jedoch in der Anwendung von PbO oder Pb1O4 LiCO1 odei LiOH-H4O.
Nb2O5, TiO2, ZrO2 und MnO2.
Die Ausgangsmaterialien, d. h. Bleioxid (PbO). Lithiumcarbonat (Li2CO3), Niobpentoxid (Nb2O,).
Titandioxid(Ti02),Zirkoniumdioxid(Zr02)undMn02.
sämtlich von relativ hoher Reinheit (z. B. chemisch rein), werden in einer gummiverkleidetfin Kugelmühle
zusammen mit destilliertem Wasser innig vermischt Beim Mahlen des Gern sches sollte dafür gesorgt
wtrden, daß die Verunreinigung durch Abtragen der Mahlkugeln oder -steine vermieden wird, oder
die Mengenanteile der Bestandteile müssen variiert werden, um eine solche Verunreinigung zu kompensieren.
Im Anschluß an das Naß-Vermahlen wird das
Gemisch getrocknet und erneut gemischt, um ein möglichst homogenes Gemisch zu gewährleisten. Danach
wird die Mischung in geeigneter Weise bei einem Druck von 400 kg/cm2 in die gewünschte Form
gebracht. Die Preßlinge werden durch Calcinierung bei einer Temperatur von etwa 850° C 2 Stunden
lang vorreagieren gelassen.
Nach der Calcinierung wird das umgesetzte Material abkühlen gelassen und dann naß bis zu einer
geringen Teilchengröße vermählen. Der MnO2-Zusatzstoff
kann zu dem umgesetzten Material nach der Calcinierung der Rohmaterialien, die MnO2 nicht
enthalten, hinzugefügt werden, und das umgesetzte Material kann zusammen mit dem MnO2 bis zu einer
geringen Teilchengröße vermählen werden. Wiederum
sollte dafür gesorgt werden, daß die Verunreinigung durch Abnutzung der Mahlkugeln oder -steine vermieden
wird, oder die Mengenanteile der Bestandteile müssen variiert werden, um eine solche Verunreinigung
zu kompensieren. Abhängig von der jeweiligen Bevorzugung und der gewünschten Gestalt
kann das Material zu einem Gemisch oder einem Schlamm verarbeitet werden, die — je nach dem
vorliegenden Falle — geeignet zum Pressen. Schlammverguß oder Strangpressen sind, und zwar gemäß
üblichen Keramikarbeitsweisen. Die Proben, deren Werte unten angegeben sind; wurden durch Vermischen
von 100 g der vermahlenen vorgesinierten Gemische mit 5 ml destilliertem Wasser hergestellt.
S Das Gemisch wurde dann zu Scheiben mit einem Durchmesser von 8 mm und einer Dicke von 1 mm
bei einem Druck von 70GiCgZCm2 verpreßt. Die verpreßten Scheiben wurden bei 1200 bis 1280° C während
einer Erhitzungszeit von 45 Minuten gebrannt.
ίο Gemäß der vorliegender: Erfindung besteht keine
Notwendigkeit, die'Masse in einer PbO-Atmosphäre
zu brennen, und c«T ist im Gegensatz zum' Stand der
Technik keine besondere Sorgfalt hinsichtlich des Temperaturgradienten in dem Ofen ciiorderlich. So
können erfindungsgemäß auf leichte Weise gleichmäßige und ausgezeichnete piezoelektrische Keramikprodukte
erhalten werden, indem man die Proben während des Brennens einfach mit einem Aluminiumoxidticgel
abdeckt
so Die gesinterten Keramiken wurden auf beiden Oberflächen bis zu einer Dicke von 0.5 mrn poliert.
Die polierten Oberflächen der Scheiben können dann mit Silberfarbe überzogen und zur Ausbildung von
Silberelektroden gebrannt werden. Schließlich wurden die Scheiben polarisiert, während sie in ein Siliconöt-Bad
von JOO C eingetaucht waren. Ein Spannungsgradient von 4 kV/mm Gleichstrom wurde eine
Stunde lang aufrechterhalten, und die Scheiben wurden ii.. Feld während 10 Minutwn auf Raumtemperatur
abkühlen gelassen. Die piezoelektrischen und dielektrischen Eigenschaften der polarisierten Proben wurden
bei 20° C und einer relativen Feuchtigkeit von 50 °<ο
sowie bei einer Frequenz von 1 kHz gemessen. Beispiele für spezielle Keramikmassen gemäß der Erfindung
und verschiedene dazugehörige elektromechanische und dielektrische Eigenschaften sind in
Tabelle I angegeben. Aus Tabelle I geht hervor, daß sämtliche als Beispiele aufgeführte Massen, die mit
MnO2-Zusatz modifiziert worden waien, durch einen
sehr hohen mechanischen Qualitätsfaktor und einen hohen planaren Kopplungskoeffizienten charakterisiert
sind, wobei diese Eigenschaften für die V ;rwendung von piezoelektrischen Massen in keramischen
Filtern, piezoelektrischen Transformatoren und Ultraschall-Wandlern wichtig sind. Es ist ersichtlich,
daß die mit einem Zusatz von MnO2 modifizierten
Massen eine erhebliche Verbesserung des mechanischen Oualitälsfaktors (QM) im Vergleich zu demjenigen
der Grundmassen zeigen, d. h., die Grundmassen ohne Zusatz von MnO. zeig, η einen Wert
Qm von etwa 200 oder weniger.
| Bei | Molprozent der Grundmasse | 46,0 | PbZrO^ | MnO2- | 24 Stunden nach der Polung | 752 | planarer | mechanischer |
| spiel | 46,0 | 51,0 | Zusaiz | Dielektrizi | 1237 | Kopplungs- | Qualitäts | |
| 50,0 | 48,0 | tätskonstante | 786 | koeffizient | faktor | |||
| 43,5 | 37,5 | Gewichts | 1440 | Kp | G* | |||
| 43,5 | 44,0 | prozent | ε | 995 | 0,53 | 564 | ||
| 1 | 43.5 | 44,0 | 0,5 | 576 | 0,60 | 2230 | ||
| 2 | 37,5 | t4,0 | 0,5 | 743 | 0,37 | 2540 | ||
| 3 | Pb(Lil/4Nb3,4O3 PbTiO3 | 37,5 | 50,0 | 0,5 | 1523 | 0,45 | 1425 | |
| 4 | 3,0 | 37,5 | 0.2 | 0,55 | 1626 | |||
| 5 | 6,0 | 10 | 0,50 | .1402 | ||||
| 6 | 12,5 | 3,0 | 0.52 | 1348 | ||||
| 7 | 12,5 | 0,5 | 0,52 | 873 | ||||
| S | 12.5 | 0,5 | ||||||
| 12,5 | ||||||||
| 12,5 | ||||||||
| 25,0 |
Gemäß der vorliegenden Erfindung können piezoelektrische
und dielektrische Eigenschaften der Keramiken verschiedenen Anwendungszwecken durch
Auswaj ' der geeigneten Grundzusammensetzung und der Menge an MnO„-Zusatzstoff angepaßt werden.
Aus Tabelle II geht hervor, daß die erfindungsgemäßen piezoelektrischen Keramiken eine hohe Resonanzfrequenz-Stabilität
gegenüber der Temperatur aufweisen und daß diese Keramiken eine hohe StabiliiKt
hinsichtlich des mechanischen Qualitätsfaktors (Qm) gegenüber der Temperatur innerhalb des Bereiches
von 20 bis 80° C.
to
»5
| 1 | 13,3 | 0,107 |
| 2 | 20,1 | 0,216 |
| 3 | 5,7 | 0,039 |
| 4 | i0,3 | 0,095 |
| 5 | 15,2 | 0,122 |
| 6 | 12,9 | 0,154 |
| 7 | 18,8 | 0,205 |
| 8 | 22,5 | 0,261 |
»5
Qu — T · C ist die Veränderung des mechanischen
Qualitätsfaktors (Qw) innerhalb des Bereiches von 20
bis 80° C. ir — T · C ist die Veränderung der Resonanzfrequenz
(/,) innerhalb des Bereiches von 20 bis 8O0C.
Diese Eigenschaften sind für die Verwendung von piezoelektrischen Massen in piezoelektrischen Transformatoren,
Filteranwendungen usw. von Bedeutung. Die Bezeichnung »piezoelektrischer Transformator«
wird hier für passive Übertragungsvorrichtungen für elektrische Energie oder für Wandler benutzt, bei
denen die piezoelektrischen Eigenschaften eines Materials zur Erzielung einer Transformation von Spannung,
Strom oder Impedanz verwendet werden. Bei diesen Anwendungsbereichen für die Keramiken ist
es erwünscht, daß diese piezoelektrischen Keramiken eine hohe Stabilität der Resonanzfrequenz und des
mechanischen Qualitätsfaktors gegenüber der Temperatur in Verbindung mit einem sehr hohen mechanischen
Qualitätsfaktor und einem hohen elektromechanischen Kopplunt. oefitzienten aufweisen, damit
die piezoelektrischen Transformatoren, wenn sie für einen Fernsehapparat od. dgl. verwendet werden,
e^ine hohe Stabilität des Ausgangsstroms Und der Ausgangsspannung gegenüber der Temperatur zeigen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzen die piezoelektrischen Keramiken einen hohen elektromechanischen
" Kopplungskoeffizientcn. Die erfindungsgemäßen Keramiken sind daher auch zur Anwendung
für elektromcchanische Wandlerelemente, wie z. B. Grammophon-Tonabnehmer, Mikrophone
und Spannungserzeuger in Zündsystemen, geeignet.
Bei Keramikmassen, die einen Zusatz an MnO2
von mehr als 5 Gewichtsprozent enthalten, ist der mechanische Qualitätsfaktor relativ gering, und ihr
planarer Kopplungskoeffizient ist niedrig. Keramikmassen, die einen Zusatz von MnO8 von weniger als
0,1 Gewichtsprozent enthalten, zeigen einen niedrigen mechanischen Qualitätsfaktor. Aus diesen
Gründen tnllen sie nicht in den Geltungsbereich der Erfindung.
Außer den oben angegebenen überlegenen Eigenschaften ergeben die erfindungsgemäßen Massen
Keramiken mit ausgezeichneter physikalischer Qualität, die sich gut polarisieren lassen. Aus den vorstehenden
Ausführungen geht hervor, daß die feste Lösung
PKLi1Z1Nb3Z4)Oj-PbTiO3-PbZrO3
modifiziert mit einem Zusatz an MnO2, einen ausgezeichneten
piezoelektrischen Keramikkörper bildet.
Während die zur Zeit bevorzugten Ausführungsiormen der Erfindung beschrieben worden sind, ist es
ersichtlich, daß Zahlreiche Veränderungen und Modifizierungen möglich sind, ohne vom Geltungsbereich
der Erfindung abzuweichen; daher sollen alte solche Veränderungen und Modifizierungen gemäß der
Patentansprüche in den Geltungsbereich der Erfindung fallen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Piezoelektrische Keramik, dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus einer
Lösung der Formel
Lösung der Formel
Die erfindungsgemäßen Keramikkörper bestehen hauptsächlich aus einer festen Lösung, die die Systeme
Pb(Lv4Nb374)O3-PbTiO3-PbZrO3, Pb(Li1/4Nb3/4)Oa-PbTiO3
oder Pb(Li14Nb3Z4)O3-PbZrO3, und zwar
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691922265 DE1922265C3 (de) | 1969-04-29 | 1969-04-29 | Piezoelektrische Keramik |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691922265 DE1922265C3 (de) | 1969-04-29 | 1969-04-29 | Piezoelektrische Keramik |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1922265A1 DE1922265A1 (de) | 1970-11-19 |
| DE1922265B2 DE1922265B2 (de) | 1971-11-11 |
| DE1922265C3 true DE1922265C3 (de) | 1975-08-21 |
Family
ID=5732971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19691922265 Expired DE1922265C3 (de) | 1969-04-29 | 1969-04-29 | Piezoelektrische Keramik |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1922265C3 (de) |
-
1969
- 1969-04-29 DE DE19691922265 patent/DE1922265C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1922265A1 (de) | 1970-11-19 |
| DE1922265B2 (de) | 1971-11-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |