DE1646820C2 - Piezoelektrischer Keramikstoff - Google Patents
Piezoelektrischer KeramikstoffInfo
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
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- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/853—Ceramic compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
X | >· | 2 | |
A | 0,01 | 0,60 | 0,39 |
B | 0,01 | 0,09 | 0,90 |
C | 0,05 | 0,05 | 0,90 |
D | 0,10 | 0,05 | 0,85 |
E | 0,30 | 0,15 | 0,55 |
F | 0,30 | 0,35 | 0,35 |
G | 0,05 | 0,60 | 0,35 |
25
1. Piezoelektrischer Keramikstoff, im wesentlichen in Form einer festen Lösung der Summenformel
[PbiMn^Sb^Oj], [PbTiO3], [PbZrO3],
wobei die der Nebenbedingung χ + y + ζ = 1,00
genügenden Molverhältnisse in den durch die Eckpunkte H-I-J-K-L-M begrenzten Flächenbereich
des Zustandsdreiecks fallen mit folgenden Koordinaten der Eckpunkte:
40
45
50
X | y | 0,44 | |
H | 0,01 | 0,55 | 0,90 |
I | 0,01 | 0,09 | 0,90 |
J | 0,05 | 0,05 | 0,75 |
K | 0,20 | 0,05 | 0,40 |
L | 0,20 | 0,40 | 0,40 |
M | 0,05 | 0,55 | |
Die Erfindung betrifft einen piezoelektrischen Keramikstoff und bezieht sich insbesondere auf
Keramik mit ungewöhnlich guten piezoelektrischen Kenngrößen.
Hauptmaßzahlen zur praktischen Abschätzung der piezoelektrischen Kenngrößen eines piezoelektrischen
Stoffes sind der elektromechanische Kopplungsfaktor und der mechanische Gütewert.
Der erstere ist ein Maß für den Umwandlungswirkungsgrad elektrischer Schwingungen in mechanische
Schwingungen und umgekehrt. Je größer der elektromechanische Kopplungsfaktor ist, um so besser ist
dieser Umwandlungswirkungsgrad. Die letztere Kenngröße steht in umgekehrtem Verhältnis zu der in dem
Stoff während der Energieumwandlung aufgebrauch-
65 tea Verlustenergie. Ein größerer Güteweri bedeutet
einen kleineren Energieverlust.
Ein typisches Anwendungsgebiet piezoelektrischer Stone ist die Herstellung der Elemente keramischer
Filter In diesem Fall will mau den elektromechanischen
Kopplungsfaktor jeweils auf einen Optimalwert innerhalb eines weiten Bereichs zwischen einem
außergewöhnlich großen Wert und einem sehr kleinen Wert einstellen; der mechanische Gütewert soll möglichst
groß sein. Diese Zusammenhänge sind in folgender Arbeit erläutert: R. C. V. Macario,
»Design Data for Band-Pass Ladder Filter Employ-ϊηε
Ceramic Resonators« in Electronic Engineering, Bd. 33, Nr. 3 (1961), S. 171 bis 177
Wandlerelemente für mechanische Filter bilden ein weiteres Anwendungsgebiet piezoelektrischer
Keramika. In diesem Fall müssen sowohl der elektromechanische Kopplungsfaktor als auch der mechanische
Gütewert st, groß wie möglich sein.
Häufig sind bei bekannten piezoelektrischen Keramika ζ B Bariumtitanat (BaTiO3) und Bieititanat-Zirkonat
Pb(Ti · Zr)O3, der elektromechanische Kopplungsfaktor und oder der mechanische Gutewert
außerordentlich klein, so daß diese Stoffe fur eine praktische Verwendung ungeeignet sind. Insbesondere
der mechanische Gütewert ist häufig so klein, daß er eine praktische Anwendung oes Keramikstoffes
aufschließt. Versuche zur Verbesserung dieser Kenngrößen durch Einbau verschiedener Zusatzbestandteile
in die Keramikstoffe liefern m den meisten Fäilen jeweils nur eine Verbesserung einer Kenngröße
des elektromechanischen Kopplungsfaktors oder 'des mechanischen Gütewenes. Infolgedessen
erhält man für beide Kenngrößen nicht gleichzeitig eine Verbesserung.
Unter den bekannten piezoelektrischen Keramika ist eine feste Lösung des ternären Systems
Pb(Mg13Nb2 3)O3 - PbTiO8 - PbZrO3
bekannt (USA.-Patentschrift 3 269 453). Dieser bekannte Keramikstoff bringt jedoch nicht unmittelbar
eine Verbesserung der Kenngrößen gegenüber PbTiO, — PbZrO3-Keramika, vielmehr erhält man
einen Keramikstoff mit guten piezoelektrischen Eigenschaften nur durch Zusatz mindestens eines
Oxyds von Mangan, Kobalt, Nickel, Eisen oder Chrom in einem Anteil bis zu 3 Gewichtsprozent.
In der Zeitschrift »Invest. Akad. Nauk SSSR«, 1960, ist die Verbindung Pb(Mn,,3Nb23)O3 in einer
Tabelle auf Seite 1276 erwähnt, die die Sinterbedingungen,
die Dielektrizitätskonstante r bei 20° C, den dielektrischen Verlust (tan d) und die Kristallstruktur
der aufgeführten Verbindungen angibt. Über die piezoelektrischen Eigenschaften sagt die Tabelle jedoch
nichts aus.
Im Zuge von Untersuchungen haben die Erfinder bei durch Sinterung in Gestalt von Keramiken gewonnenem
und einer Polarisationsbehandlung unterworfenen Pb(Mn173Nb23)O3 und Pb(Mn13Sb2/3)O3
keine Piezoelektrizität feststellen können. Der Grund dürfte darin liegen, daß diese Keramikstoffe keine
gleichförmige Kristallstruktur besitzen.
Der Aufsatz »Dielectric Polarization of a Number of Complex Compounds« von G. A. Smolenskii
und A. I. Agranovskaya in der Zeitschrift »Soviet Phys. Solid State«, 1959, S. 1429 bis 1445, zeigt
theoretische Möglichkeiten für die Bildung komplexer Verbindungen nach der allgemeinen Formel
(A,, A. ... A4) (B1, B3 ... BJO3
mit Blick auf die elektrische Neutralität, die Ionenradien,
die Ordnungszahl und andere Größen auf und offenbart eine Reihe von tatsächlich hergestellten
komplexen Verbindungen, deren dielektrische Polarisation und dielektrischer Verlust angegeben werden.
Daß die Piezoelektrizität von Verbindungen und festen Lösungen nicht ohne weiteres erkennbar ist,
geht z. B. auch aus den Tabellen 3 und 4 auf Seite 1433 des genannten Aufsatzes hervor. Von den dort
aufgeführten 19 Arten tatsächlich hergestellter Verbindungen
weist nur eine einzige (Pb3MgNb2O9)
Piezoelektrizität auf, wie dies die Zusammenfassung auf Seite 1437 zeigt. Ob ein für die praktische Anwendung
ausreichender Kopplungs- und Gütefaktor vorliegt, bleibt offen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen piezoelektrischen Keramikstoffes, bei dem
beide Kenngrößen, der elektromechanische Kopplungsfaktor und der mechanische Gütewert, groß
sind. Dieser Keramikstoff nach der Erfindung soll für zahlreiche Anwendungsfälle brauchbar sein, z. B. zur
Herstellung der Elemente für mechanische Filter und zur Herstellung von Wandlern für mechanische FiI- 2J
ter.
Lösungen der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe sind in den Ansprüchen 1 und 2 angegeben.
Die hervorragenden piezoelektrischen Kenngrößen der Keramikzusammensetzungen nach der Erfindung
werden aus der folgenden Einzelbeschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den
Zeichnungen deutlich hervortreten.
F i g. 1 und 4 sind Zustandsdreiecke des jeweiligen ternären Systems mit Angabe der durch die Erfindung
vorgeschlagenen Bereiche für die Zusammensetzungen und mit der. Koordinaten für die einzelnen Proben;
Fig. 2a, 2b und 5a, 5b sind Kennlinien zur Darstellung
der Abhängigkeit des elektromechanischen Kopplungsfaktors und des mechanischen Gütewertes
für bekannte Bleititanat-Zirkonat-Keramika und für Keramika nach der Erfindung von der Änderung des
Bleititanat-Bleizirkonat-Gehalts in den jeweiligen Zusammensetzungen, und
F i g. 3 und 6 zeigen Phasendiagrammt des jeweiligen
ternären Systems.
Dabei beziehen sich die Fig. 1, 2 und 3 auf das
ternäre System
Pb(Mn1/2Nb,,2)O3 — PbTiO3 PbZrO.,
und die F i g. 4. 5 und 6 auf das ternäre System
Pb(Mn1 2Sb1/2)O3 — PbTiO3 — PbZrO3
und die F i g. 4. 5 und 6 auf das ternäre System
Pb(Mn1 2Sb1/2)O3 — PbTiO3 — PbZrO3
Zur Herstellung der
Pb(Mn, /2Nb„2)O3 — PbTiO3 — PbZrO3-Keramikstoffe
nach der Erfindung benutzt man pulverformige Zubereitungen von Bleimonoxyd (PbO), Mangankarbonat
(MnCO3), Niobpentoxid (Nb2O5), Titandioxid
(TiO2) und Zirkoniumdioxid (ZrO2) als Ausgangsstoffe,
wenn nichts anderes bemerkt ist. Diese pulverförmigen Zubereitungen werden so eingewogen, daß
die fertigen Proben jeweils die in Tabelle 1 angegebene Zusammensetzung haben. Andererseits werden zur
Zubereitung der
55 Pb(Mn, >2Sb,/2)O3 — PbTiO3 — PbZrO3-Keramikstoffe
pulverformige Zubereitungen von Bleimonoxid (PbO), Mangaiikarbonat (MnCO3), Antimontrioxid (Sb2O3),
Titandioxid (TiO2) und Zirkoniumdioxid (ZrO2) als
Ausgangsstoffe benutzt, wenn nichts anderes bemerkt ist. Diese pulverformigen Zubereitungen werden ebenfalls
derart eingewogen, daß die fertigen Proben die in Tabelle 2 angegebenen Zusammensetzungen haben.
Dabei wird die jeweilige Einwaage von Mangankarbonat (MnCO3) und Antimontrioxid (Sb2O3) auf
der Basis von Mangan(III)-oxid (Mn2O3) und Antimonpentoxid
(Sb2O5) berechnet. Außerdem werden
Pulverbestandteile von Bleimonoxid, Titandioxid und Zirkoniumdioxid eingewogen, damit man bekannte
Bleititanat-Zirkonat-Keramika mit den jeweils in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzungen erhält.
Die jeweiligen Pulvermischungen werden in einer Kugelmühle mit destilliertem Wasser vermischt. Die
Pulvermischung wird dann gefiltert, getrocknet, gebrochen,
bei einer Temperatur von 9000C 1 Stunde lang vorgesintert und nochmals gebrochen. Danach
werden die Gemische unter einem geringen Zusatz von destilliertem Wasser bei einem Druck von
700 kg/cm2 zu Scheiben von 20 mm Durchmesser
verpreßt und in einer Bleimonoxid-(PbO)-Atmosphäre
1 Stunde lang gesintert: die Sintertemperatur beträgt
für Proben mit einem Pb(Mn, 2Z,,2)O3-Gehalt bis
zu 5 Molprozent 13OOC C, für Proben mit einem
Pb(Mn, 2ZI/2)O3-Gehalt bis zu 10 Molprozent 12600C
und für Proben mit einem 10 Molprozent übersteigenden
Pb(Mn, 2Z,/2)Oj-Gehalt 1230°C. Die erhaltenen
Keramikscheiben werden auf beiden Seiten bis zu einer Dicke von 1 mm poliert, auf beiden Seiten mit
Silberelektroden kontaktiert und darauf durch eine Polungsbehandlung bei lOOC für die Dimer einer
Stunde piezoelektrisch aktiviert. Das jeweils anliegende elektrische Gleichfeld hat bei Proben mit einem
Pb(Mn1/2Z,,2)O3-Gehalt bis zu 5 Molprozent einen
Wert von 50 kV/cm, bei Proben mit einem entsprechenden Gehalt bis zu 10 Molprozent 40kV/cm
und bei Proben mit einem entsprechenden Gehalt von mehr als 10 Molprozent einen Wert von 30 kV/cm.
Nach einer Standzeit von 24 Stunden werden der elektromechanische Kopplungsfaktor fur den radialen
Schwingungsmodus (ic/) und der mechanische Gütewert (QJ zur Abschätzung der piezoelektrischen
Aktivität gemessen. Die Messung dieser piezoelektrischen Kenngrößen erfolgt in der IRE-Standardschaltung.
Der Jcr-Wert wird nach der Resonanz-Antiresonanz-Methode
berechnet. Außerdem werden die Dielektrizitätskonstante > und der dielektrische Verlustwinkel
(tan Λ) bei einer Frequenz von 1 kHz gemessen.
Die Tabellen 1. 2 und 3 zeigen repräsentative Meßwerte.
In den Tabellen sind die Proben nach dem PbTiO3-Gehalt geordnet: es sind verschiedene Werte
für die Curie-Temperatur angegeben, die auf Grund der Messung der Temperaturabhängigkeit der Dielektrizitätskonstanten
f bestimmt ist. Die Zusammensetzungen nach der Erfindung gemäß den Tabellen
1 und 2 sind in die F i g. 1 und 4 mit schwarzen Punkten eingetragen, wogegen die bekannten Zusammensetzungen
nach Tabelle 3 jeweils in den Figuren durch Kreuze angezeigt sind.
Die Meßwerte für die Proben Nr. 6 und 7 in Tabelle 1 sowie Nr. 4 und 6 in Tabelle 2 geben Beispiele
für Keramikstoffe nach der Erfindung mit ungewöhnlich
großen Werten für beide Größen kr und Qm. Für
die Proben Nr. 15 in Tabelle 1 und Nr. 13 und 15 in Tabelle 2 ist die Steigerung des Qn-Wertes besonders
bemerkenswert. Ein Vergleich dieser Meßwerte mit denjenigen der Proben Nr. 4 und 9 in Tabelle 3
zeigt, daß die Größtwerte für kr und Qn bei den Keramikstoffen
nach der Erfindung weit oberhalb der Größtwerte für fcr und Qn bei bekannten Bleititanat-Zirkonat-Keramika
liegen, die bislang als die besten piezoelektrischen Keramikstoffe gegolten haben.
Außerdem zeigt ein Vergleich der Meßwerte in den Tabellen 1 oder 2 mit denjenigen der Tabelle 3, insbesondere
zwischen solchen erfindungsgemäßen Keramikproben, wo die Verhältnisse der PbTiO3- und
PbZrO3-Anteile einander ähnlich sind, daß beide
Werte kr und Qn bei den Keramikstoffen nach der
Erfindung merklich verbessert sind. Dieses Ergebnis zeigt sich noch deutlicher bei der Betrachtung der
F i g. 2 (a) 2 (b) oder 5 (a) 5 (b), wo die dick ausgezogenen Kurven die kr-Werte (a) und die Qn-Werte (b)
eines erfindungsgemäßen Keramikstoffs mit einem 5%igen Pb(Mn„2Nb„2)O3-Gehalt (F i g. 2) oder
Pb(Mn,/2Sb,/2)O3-Gehalt (F i g. 5) sowie einem wechselnden
Anteil y von PbTiO3 mit einem Restanteil PbZrO3 darstellen, während die dünn ausgezogenen
Kurven die ier-Werte (a) und die Qn-Werte (b) für
einen bekannten Bleititanat-Zirkonat-Keramikstoff mit wechselndem PbTiO3-Anteil angeben.
Wie man insgesamt erkennt, liefert die Erfindung hervorragend brauchbare piezoelektrische Keramikstoffe
mit tatsächlich großen Werten für kr und Qm.
Innerhalb des ternären Systems
Pb(Mn,,2Z, ,,)O, — PbTiO3 — PbZrO3
mit Z als Nb oder Sb erhält man nur dann die überlegenen piezoelektrischen Kenngrößen, wenn die Zusammensetzung
des Niob enthaltenden Systems innerhalb des durch die Eckpunkte A-B-C-D-E-F-G begrenzten
Flächenbereichs der F i g. 1 bzw. des Antimon enthaltenden Systems innerhalb des durch die
Eckpunkte H-I-J-K-L-M begrenzten Flächenbereichs der F i g. 4 gelegen ist. Die jeweiligen Koordinaten
dieser Eckpunkte sind folgende:
des jeweiligen ternären Systems kleiner ist, als es dem angegebenen' Flächenbereich entspricht, kann
man bei der Herstellung die Sinterung nicht zu Ende führen, und außerdem sind die piezoelektrischen
Kenngrößen des fertigen Stoffes schlechter oder höchstens gleich gegenüber bekannten Bleititanat-Zirkonat-Keramika;
selbst wenn sich eine Verbesserung zeigt, sind diese Stoffe für den praktischen Gebrauch
unzureichend. Wenn der Pb(Mn,/2Z1;?)O3-Gehalt
(Z als Nb oder Sb) den durch den angegebenen Flächenbereich festgelegten Betrag übersteigt, ist die
Beendigung der Sinterung sehr schwierig, und die erhaltenen Keramikstoffe haben keine praktisch
brauchbaren piezoelektrischen Eigenschaften. Wenn der PbTiO3-Gehalt außerhalb des angegebenen Flächenbereichs
liegt, werden die piezoelektrischen Eigenschaften der Keramika verschlechtert, so daß die
praktische Verwendung unmöglich ist. Wenn schließlich der PbZrO3-Gehalt kleiner als durch den genannten
Flächenbereich festgelegt ist, wird ebenfalls die Durchführung der Sinterung schwierig, die Polungsbehandlung
ist unvollständig, und ein brauchbarer piezoelektrischer Keramikstoff ist nicht erhältlich.
Wenn der PbZrO3-Gehalt den wirksamen Bereich übersteigt, erhält man einen unbrauchbaren
Keramikstoff mit merklich verschlechterten piezoelektrischen Eigenschaften.
Nach den obigen Erläuterungen müssen Keramikstoffe nach der Erfindung, wenn sie für einen praktischen
Gebrauch geeignet sein sollen, mit ihren jeweiligen Zusammensetzungen in die genau angegebenen
Flächenbereiche fallen. Innerhalb dieses wirksamen Bereichs haben die Keramikstoffe ausgezeichnete
piezoelektrische Eigenschaften und eine hohe
Curie-Temperatur nach den Tabellen 1 und 2, so daß die piezoelektrische Aktivierung auch bei erhöhter
Temperatur nicht verlorengeht. Das jeweilige tcrnäre System von
bzw.
Pb(Mn„2Nb, 2)O3-Pb(Mn,/2Sb,,2)O3-PbTiO3-PbZrO3
χ | Wenn der | ν | 0,39 | |
A | 0,01 | 0,60 | 0,90 | |
B | 0,01 | 0,09 | 0,90 | |
C | 0,05 | 0,05 | 0,85 | |
D | 0,10 | 0,05 | 0.55 | |
E | 0,30 | 0,15 | 0,35 | |
F | 030 | 0,35 | 0,35 | |
G | 0,05 | 0,60 | 0.44 | |
H | 0,01 | 0.55 | 0.90 | |
I | 0.01 | 0.09 | 0,90 | |
J | 0,05 | 0.05 | 0,75 | |
K | 0,20 | 0,05 | 0.40 | |
L | 0.20 | 0,40 | 0,40 | |
M | 0,05 | 0,55 | ||
,- oder Pb(Mn11Sb, 2)O,-Gchalt
liegt jeweils als feste Lösung aus größeren Bestandteilen mit perowskitartiger Kristallstruktur vor. Die
F i g. 3 und 5 zeigen Phasendiagramme der Keramik-Zusammensetzungen innerhalb der Flächenbereiche
A-B-C-D-E-F-G der F i g. 1 und H-I-J-K-L-M der
F ig. 4. die auf Grund des Röntgenstrahl-Pulyerverfahrens
bei Zimmertemperatur gemessen sind. Diese Zusammensetzungen haben eine perowskitartige
Kristallstruktur and liegen entweder in tetragonaler Phase (Flächenbereich T in den Figuren)
5S oder in rhomboedrischer Phase (Flächenbereich R
in den Figuren) vor. Die Phasengrenzfläche ist jeweils als dicke Linie eingezeichnet. Im allgemeinen erreicht
man einen größten i^-Wert in der Nähe dieser Phasengrenzfläche,
wogegen der Q,-Wert innerhalb des rhomboedrischen Bereichs außerordentlich groß ist.
Selbstverständlich sind die für die Herstellung der Keramikstoffe nach der Erfindung benatzten
Ausgangsstoffe nicht auf die oben angegebenen Stoffe beschränkt. Im einzelnen kann man an Stelle der ge-
^ nannten Ausgangsstoffe solche Oxyde benutzen, die sich bei erhöhter Temperatur leicht in die gewünschten
Bestandteile zersetzen, z. B. PbjO» an Stelle von
PbO oder MnO, an Stelle von MnCO, Man kann
aut der Tei An ent an eig
lic pu Pt zu na
auch Salze, ζ. B. Oxalate oder Karbonate an Stelle der angegebenen Oxyde benutzen, welche bei erhöhter
Temperatur leicht in die jeweiligen Oxyde zerfallen. Andererseits kann man an Stelle der Oxyde auch
entsprechende Hydroxyde benutzen, z. B. Nb(OH)5 an Stelle von Nb2O5. Man kann auch einen gut geeigneten
piezoelektrischen Keramikstoff mit ähnlichen Kenngrößen erhalten, indem man getrennt
pulverförmige Ausgangsstoffe Pb(Mnl/2Nbi/2)O3 bzw.
Pb(Mn1/2Sb,/2)O3, PbTiO3 und PbZrO3 nacheinander
zubereitet und diese Stoffe als Ausgangsstoffe für die nachfolgende Mischung benutzt.
Normalerweise enthalten handelsübliches Niob-
pentoxid (Nb2O5) und Zirkoniumdioxid (ZrO2) jeweils
einige Prozent Tantalpentoxid (Ta2O5) und Hafniumdioxid
(HfO2). Infolgedessen können die Keramikstoffe nach der Erfindung auch kleine Anteile dieser
5 Oxyde bzw. Elemente enthalten, die in den handelsüblichen Zubereitungen für die Ausgangsstoffe enthalten
sind. Es ist außerdem anzunehmen, daß geringe Zusätze von Zusatzstoffen die piezoelektrischen Eigenschaften
der erfindungsgemäßen Keramikstoffe weiter ίο verbessern, aus ähnlichen Gründen, die bei den bekannten
Bleititanat-Zirkonat-Keramika gelten. Deshalb können im Rahmen der Erfindung auch entsprechende
Zusätze Verwendung finden.
efad.
Nr.
Pb(Mn112Nb12)O,
χ
1 | 0,01 |
2 | 0,05 |
3* | 0,05 |
4 | 0,01 |
5 | 0,10 |
6 | 0,02 |
7 | 0,05 |
8* | 0,10 |
9** | 0,10 |
10 | 0,05 |
11 | 0.20 |
12 | 0.30 |
13** | 0,05 |
14 | 0.10 |
15 | 0.05 |
16 | 0.30 |
17 | 0.10 |
18 | 0.20 |
19 | 0,01 |
20 | 0,05 |
21 | 0.10 |
PbTiO
0.38 | 0,42 |
0.35 | 0.35 |
0.30 | 0,65 |
0,30 | 0.60 |
0,20 | 0.75 |
0,15 | 0.55 |
0,10 | 0.80 |
0,10 | 0.70 |
0,09 | 0.90 |
0,05 | 0.90 |
0.05 | 0,85 |
190
460
165
1380
400
1780
200
1930
260
130
285
UO
240
460
U95
1170 900 440 690 400 510 930 460 1470
tan »
1.4 1.2 1.4
1.3 IJl
4.6 U 4.0
4.5 4.1
4.3
Corie-TempenrtiH·
(O
355 320
300
509618/378
646
Fortsetzung
10
ir,. | Pb(MnV2Sb02)O3 | Molverhältnisse der Zusammensetzung | PbZrO3 | K | e* | f | tan Λ | Curie- |
••Nr. | ■. Jfx ■■ - | PbTiO3 | 2 : | (%) | (%) | Temperatur | ||
0,05 1 | y | 0,65 | 27 | 3260 | 360 | 1,9. | C-C) | |
■- -0ίϊ5 ■ ''■·■-■ | 0,30 | 0,55 . | 22 .'■' | 230 | 595 ··■ | 7,8 | ||
•14 | 0,05 | 0,30 | 0,75 | 19 | 3890 | 220 | 2,1 | |
15 | 0,10 | 0,20 | 0,70 | 14 | 390 | 440 | 5.6 | |
16 | 0,20:,.. | 0,20 | 0,60 | 12 | 170 | 1380 | 8,5 | |
' 17 | 0,10 | 0,20 | 0,80 | 10 | 590 | 330 | 7,2 | |
18 | 0,01 | 0,10 | 0,90 | 14 | 2840 | 180 | 1,6 | |
19 | 0,05 | 0,09 | 0,90 | 6 | 2270 | 205 | 2.4 | |
20 | 0,10 | 0,05 | 0.85 | 4 | 1270 | 310 | 11,4 | |
21 | 0,20 | 0,05 | 0,75 | 4 | 730 | 330 | 12,6 | |
22 | 0,05 | |||||||
Bemerkung:
Für die mit einem Stern gekennzeichneten Proben in den Tabellen 1 und 2 ist an Stelle von Bleimonoxid (PbO) Bleicirthoplumbat (Pb3O4)
»Κ Ausgangsstoff benutzt.
Für die mit zwei Stemen gekennzeichneten Proben ist an Stelle von Mangankarbonat (MnCO3) Mangandioxid (MnO2) benutzt.
PbTiO3 | PbZrO3 | Molverhältnisse der Zusammensetzung | — | 340 |
tan Λ
(%) |
|
Nr. | 0,70 | 0,30 | - | 300 | 5,7 | |
0,60 | 0,40 | K (%) |
30 | 350 | 2,4 | |
1 | 0,55 | 0,45 | — | 250 | 1060 | 1,3 |
2 | 0,48 | 0,52 | — | 290 | 640 | 1,6 |
3 | 0,45 | 0,55 | 8 | 320 | 460 | 3,0 |
4 | 0,40 | 0,60 | 42 | 380 | 380 | 3.1 |
5 | 0,30 | 0,70 | 38 | 470 | 350 | 3.3 |
6 | 0,20 | 0,80 | 30 | 580 | 280 | 3,3 |
7 | 0.10 | 0.90 | 24 | 3.4 | ||
8 | 15 | |||||
9 | 10 | |||||
Bemerkung Für die Proben Nr. 1 und 2 war eine Bestimmung der piezoelektrischen Aktivität nicht möglich.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Piezoelektrischer KeramikstofL im wesentlichen in Form einer festen Lösung mit der
Summenformel
[Pb(Mn1^Nb172)O3J1 [PbTiO3I, [PbZrO3J2
wobei die der Nebenbedingung χ + y + ζ = 1,00 genügenden Molverhältnisse in den durch die
Eckpunkte A-B-C-D-E-F-G begrenzten Flächenbereich des Zustandsdreiecks fallen mit folgenden
Koordinaten der Eckpunkte:
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JP8056866 | 1966-12-08 | ||
JP2527267 | 1967-04-20 | ||
JP6677967 | 1967-10-17 | ||
JP6677867 | 1967-10-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1646820B1 DE1646820B1 (de) | 1971-04-08 |
DE1646820C2 true DE1646820C2 (de) | 1975-04-30 |
Family
ID=27458284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1646820A Expired DE1646820C2 (de) | 1966-12-08 | 1967-12-08 | Piezoelektrischer Keramikstoff |
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DE (1) | DE1646820C2 (de) |
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GB (1) | GB1204867A (de) |
NL (1) | NL6716762A (de) |
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