DE3819947C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein piezoelektrisches druckemp
findliches Element und ein Verfahren zu dessen Herstel
lung.
Piezoelektrische Elemente und Verfahren zu deren Herstellung
werden in der GB 21 44 906 A und in der - nachveröffentlichten
- DE 38 19 946 A1 beschrieben.
Piezoelektrische druckempfindliche Elemente werden zur
Erkennung der Greifkraft eines Manipulators, etwa eines
Roboters, verwendet, sie sind weiter als Ultraschall-
Sonden für medizinische Zwecke verwendbar.
Diese Elemente nutzen den piezoelektrischen Effekt,
wonach bei Aufbringen von Druck auf ein geeignetes Material
eine dielektrische Polarisation in einer bestimmten
Richtung auftritt, d.h. eine positive Ladung an dem einen
Ende unter Entwicklung einer negativen Ladung an dem
anderen Ende festzustellen ist. Der piezoelektrische Effekt
kann verwendet werden, um sich als Druck ausdrückende
mechanische Signale in elektrische Signale zu
wandeln.
Bekannte piezoelektrische druckempfindliche Elemente
sind, beispielsweise, solche, die durch Sintern eines
ferroelektrischen keramischen Pulvers, das einen piezo
elektrischen Effekt zeigt, beispielsweise Bleititanzir
konat (im folgenden als PZT abgekürzt) bei hohen Tempe
raturen, oder durch Dispergieren eines solchen ferro
elektrischen keramischen Pulvers, wie es eben angegeben
wurde, in einem wärmeaushärtenden Harz, etwa einem Epo
xyharz, einem thermoplastischen Harz wie Gummi oder ei
nem ferroelektrischen Harz wie Polyvinylidenfluorid
(PVDF) oder durch Verwendung allein von PVDF. Piezoelek
trische druckempfindliche Elemente, die ein gesintertes
PZT-Produkt verwenden, haben jedoch den Nachteil, daß
sie hart und brüchig sind, so daß das Element dazu
neigt, bei Aufbringen eines Schlags zu brechen. Dies
macht es schwierig, kleine und dünne Elemente zu schaf
fen. Dies ist ein erhebliches Problem bei Verwendung ei
nes solchen Elements in einer Einheit zum Handhaben ei
nes feinen Körpers wie dem Manipulator eines Roboters
zum Aufnehmen von Druck. Das ergriffene Objekt kann ge
brochen werden, auch kann das Element selbst brechen.
Wenn ein piezoelektrisches druckempfindliches Element
unter Verwendung eines gesinterten Produkts wie ein sol
ches aus PZT in einem Manipulator eines Roboters verwen
det wird, um einen auf einen Gegenstand ausgeübten Druck
zu erfassen, ist darauf zu achten, daß die auf den Ge
genstand und das druckempfindliche Element wirkende
Kraft so gering wie möglich ist. Dies führt zu einem
komplizierten Steuerprogramm zur Steuerung des Manipula
tors oder zu einer geringen Arbeitsgeschwindigkeit, was
erhebliche Schwierigkeiten bei der Entwicklung von hoch
intelligenten Robotern bedeutet.
Piezoelektrische druckempfindliche Elemente, die aus ei
ner Dispersion eines ferroelektrischen keramischen Pul
vers wie PZT in Epoxyharzen oder PVDF bestehen, sind auf
der anderen Seite flexibler als druckempfindliche Ele
mente aus einem gesinterten Produkt. Die piezoelektri
sche Spannungskonstante ist jedoch weniger als 1/2 der
Konstante des Elements des gesinterten Produkts, was da
zu führt, daß die Druckempfindlichkeit gering ist. Ein
druckempfindliches Element bestehend aus einer Dispersi
on eines Pulvers aus PZT in Gummi führt zu entsprechen
den Problemen wie den oben angegebenen. Diese Probleme
beruhen auf der Tatsache, daß Polymermaterialien wie
Epoxyharze, Gummi und dergleichen keinerlei Piezoelek
trizität zeigen. Wenn ein Pulver wie PZT dispergiert
wird, wird die sich ergebende Dispersion brüchig. Eine
Polarisationsbehandlung des PVDF selbst - etwa durch
Dehnen - ist dann schwierig.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein piezoelektrisches
druckempfindliches Element zu schaffen, das eine hohe
Druckempfindlichkeit hat, die derjenigen eines bekannten
Elementes aus einem gesinterten Produkt aus PZT entspricht
und so zur Erkennung der Greifkraft eines Manipulators
eines Roboters oder aber als medizinische Ultraschallsonde
eingesetzt werden kann. Weiter soll durch
die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
piezoelektrischen druckempfindlichen Elements vorgeschlagen
werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen
1 und 9 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche
2 bis 8 und 10 sowie 11 geben vorteilhafte
Ausgestaltungen des Elements bzw. des Verfahrens zu dessen
Herstellung an.
Wenn ein Epoxyharz, das an sich im wesentlichen amorph
ist, nach Zugabe der ABCM-Verbindung und eines Vernet
zungswirkstoffes für
das Epoxyharz, werden Mikrokristalle langer Ketten in
dem ausgehärteten Produkt oder Zusammensetzung ausgebil
det. Wenn ein elektrisches Feld auf das ausgehärtete
Harz bei geeigneten Temperaturen aufgebracht wird, wer
den das ferroelektrische Pulver und die Mikrokristalle
dipolar ausgerichtet. Da das keramische Pulver und die
Mikrokristalle durch die ganze Zusammensetzung disper
giert sind, kann das sich ergebende Element von außen
auftretenden Stoßkräften widerstehen und kann verarbei
tet werden zu kleinen und dünnen Elementen. Weiter hat
das Element eine hohe Druckempfindlichkeit, das im we
sentlichen derjenigen von gesinterten PCT-Produkten ent
spricht und kann zur Erkennung der Greifkraft eines Ma
nipulators eines Roboters oder aber als Ultraschall-
Sonde für medizinische Zwecke eingesetzt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der folgenen Beschreibung, in der auf die beiliegen
den Zeichnungen Rückbezug genommen wird. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung des Zusammenhangs zwischen
dem piezoelektrischen Längeneffekt und der Va
riation des zur Polarisation dienenden elek
trischen Feldes, und
Fig. 2 eine Darstellung des Zusammenhanges des Betra
ges einer solchen elektrischen Ladung und der
Änderung des aufgebrachten Drucks.
Dem bei Verwirklichung der Erfindung eingesetzten fer
roelektrischen keramischen Pulver sind bekannte ferro
elektrisch keramische Pulver einschließlich bleimetalli
scher Oxide wie PCT, Bleititanat, Bleiniobat, Bleitita
nat Lantanat Zirkonat (PLZT) und dergleichen und Lithi
umniobat, Zinkoxid, Caliumtantalatniobat und der
gleichen.
Die ferroelektrischen keramischen Pulver werden übli
cherweise in großen Mengen von nicht mehr als 90 Gew.-%
des piezoelektrischen druckempfindlichen Elements ver
wendet.
Wenn der Betrag zu gering ist, wird die Druckempfind
lichkeit ungünstig gering. Wenn der Betrag andererseits
90 Gew.-% übersteigt, wird die Formbarkeit mit einer
Verringerung der Flexibilität zerstört.
Das keramische Pulver sollte vorzugsweise eine Größe von
etwa 0,5 bis etwa 100 µm haben.
Das Ausgangsharz, in dem das keramische Puder disper
giert wird, ist eine aushärtende Harzzusammensetzung,
die ein Epoxyharz mit wenigstens zwei Epoxygruppen in
dem Molekül und der ABCM-Verbindung aufweist, und einem
Vernetzungswirkstoff für das Epoxyharz. Das Epoxyharz
ist unkritisch unter der Voraussetzung, daß es wenig
stens zwei Epoxyharz in dem Molekül hat.
Beispiele von Epoxyharzen schließen epoxydierte Produkte
ungesättigter Karboxylate mit konjugierten oder nicht
konjugierten Dienes, konjugierte oder nicht konjugierte
zyklische Dienes und konjugierte oder nicht konjugierte
Dienes, Polyglycidyläther, gewonnen durch Reaktion zwi
schen aliphatischen Diolen, aliphatischen polyhydrischen
Alkoholen, Bisphenolen, Phenol-Novolaken und Epichlore
hydrin oder Betamethylepichlorohydrin, Polyglycidyle
ster, gewonnen durch Reaktion zwischen dicarboxylischen
Säuren oder epichlorohydrin oder Beta-Methylepichloro
hydrin, oder dergleichen, ein.
Die ABCM-Verbindungen sind Polytetramethylenoxid-di-p-
Aminobenzoat, das an den Enden Aminogruppen aufweist,
ein Benzolring, der an der Innenseite der jeweiligen
Aminogruppen angeordnet ist, eine Carbonylgruppe, die an
der inneren Seite der jeweiligen Benzolringe angeordnet
ist, und wenigstens dreizehn Einheiten, die jeweils aus
wenigstens vier Methylgruppen bestehen, angeordnet an
der inneren Seite der jeweiligen Karbonylgruppen. Es ist
bevorzugt, daß die Verbindung die Aminogruppen, die Ben
zolringe, die Karbonylgruppen und die Methylgruppen in
dem Molekül linear angeordnet aufweist.
Die Polytetramethylenoxid-di-p-Aminobenzoat ist eine
Verbindung, die in dem Molekül zwei Aminogruppen, zwei
Benzolringe, zwei Karbonylgruppen und 52 Methylgruppen
aufweist. In diesem Zusammenhang ist jedoch darauf hin
zuweisen, daß die ABCM-Verbindung nicht auf das oben er
wähnte Aminobenzoat beschränkt ist, daß vielmehr jede
Verbindung verwendet wird unter der Voraussetzung, daß
diese Verbindung in dem Molekül wenigstens zwei Amino
gruppen, wenigstens zwei Benzolringe, wenigstens zwei
Karbonylgruppen und wenigstens zwei Einheiten, jeweils
bestehend aus wenigstens vier Methylgruppen aufweist,
und daß diese Gruppen linear angeordnet sind.
Der Vernetzungswirkstoff kann jeder geeignete Härter für
Epoxyharze, ein Beschleuniger, ein Radikalreaktionshär
ter oder dergleichen sein. Vorzugsweise werden Mischun
gen aus Imidazol-Derivaten und Pyridin-Derivaten verwen
det.
Besonders geeignet sind Imidazol-Derivate mit 2-Ethyl-4-
Methylimidazol und dergleichen. Bevorzugte Beispiele von
Pyridin-Derivaten schließen 2,6-Pyridinkarboxylsäure,
2,5-Pyridindikarboxylsäure, 3,4-Pyridindikarboxylsäure,
3,5-Pyridinkarboxylsäure, 4-Pyridinethanschwefelsäure,
3-Pyridinschwefelsäure, 4-(Aminomethyl)Pyridin, 3 (Ami
nomethyl)Pyridin und dergleichen.
Die Epoxyharzzusammensetzungen der genannten Bestand
teile sollten vorzugsweise 100 Gewichtsteile des Epoxy
harzes, von 70 bis 85 Gewichtsanteilen der ABCM-Verbin
dung und von 10 bis 30 Gewichtsanteilen des Vernetzungs
wirkstoffs aufweisen.
Das Verfahren zur Herstellung des piezoelektrisch druck
empfindlichen Elements nach der Erfindung wird im fol
genden beschrieben.
Zunächst werden ein Epoxyharz mit wenigstens zwei Epoxy
gruppen in dem Molekül und die ABCM-Verbindung ver
mischt. Ein Vernetzungs-Wirkstoff für das Epoxyharz,
beispielsweise eine Mischung aus einem Imidazol-Derivat
und einem Pyridin-Derviat wird hinzugefügt. Anschließend
wird ein ferroelektrisches keramisches Pulver zu der Mi
schung hinzugefügt und ausreichend dispergiert.
Die Mischung wird sodann geformt oder durch Gießen in
die gewünschte Form gebracht, beispielsweise zu einem
Blatt ausgeformt und erhitzt, um die Vernetzungs- und
Aushärtungsreaktion zu bewirken. Die Aushärtungsreaktion
wird vorzugsweise bei 140°C bzw. 200°C, ganz besonders
bevorzugt bei 150°C bis 180°C bewirkt. Dies beruht dar
auf, daß bei Temperaturen unterhalb von 140°C das Aus
härten einen unerwünscht langen Zeitraum benötigt. Ober
halb von 200°C beginnt das Epoxyharz zu verdampfen.
Das ausgehärtete Produkt in der gewünschten Form wird
sodann auf den gegenüberliegenden Seiten mit einem leit
fähigen Anstrich, beispielsweise einem leitenden Silber
anstrich versehen, um die Elektroden zu bilden. Ein
elektrisches Gleichspannungsfeld wird zwischen die Elek
troden bei einer Temperatur von 100 bis 180°C, vorzugs
weise 120 bis 160°C angelegt, wodurch eine dipolare
Orientierung in dem ausgehärteten Produkt erzeugt wird.
Anschließend wird die Temperatur unter weiterem Anliegen
der Spannung auf Normaltemperaturen abgesenkt, woraufhin
das Anlegen der Spannung beendet wird. Bei einer Tempe
ratur, bei der die dipolare Orientation des piezoelek
trischen druckempfindlichen Elements bewirkt wird, un
terhalb von 100°C, ist die Polarisation unzureichend.
Oberhalb von 180°C besteht eine unerwünschte Neigung zu
einem dielektrischen Zusammenbruch. Das zur dipolaren
Ausrichtung angelegte elektrische Feld sollte vorzugs
weise nicht geringer als 10 kV/cm sein. Unterhalb 10
kV/cm besteht die Möglichkeit, daß die Polarisation
nicht ausreichend fortschreitet.
Das piezoelektrische druckempfindliche Element kann in
der Form eines Blattes, wie oben erwähnt, sein, es kann
aber auch ein sehr dünner Film von ungefähr 100 µm sein,
das durch eine Siebdrucktechnik aufgebracht wird, wenn
die Mischung des Grundharzes und des ferroelektrischen
keramischen Pulvers in Form einer Paste vorliegt.
Das piezoelektrische druckempfindliche Element nach der
Erfindung hat eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber
Stoßkräften, die von außen ausgeübt werden, es kann wei
ter zu kleinen oder dünnen Elementen verarbeitet werden.
Das Element hat weiter eine solche hohe Druckempfind
lichkeit, daß es zur Erfassung der Greifkraft eines Ma
nipulators eines Roboters oder einer medizinischen Ul
traschallsonder eingesetzt werden kann.
Im folgenden wird ein Beispiel angegeben, auf das die
Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.
Ein Bisphenol Epoxyharz vom F-Typ (Epikote 807, erhält
lich von Yuka Shell Epoxy Kabushiki Kaisha) wurde als
Epoxyharz mit wenigstens zwei Epoxygruppen in dem Mole
kül verwendet. Polytetramethylenoxid-di-p-Aminobenzoat
(Elastomer 1000, erhältlich von Ihara Chem. Ind. Co.,
Ltd.) wurde als ABCM-Verbindung eingesetzt. 100 Ge
wichtsteile des Bisphenol Epoxyharzes vom F-Typ und 85
Gewichtsteile des Polytetramethylenoxid-di-p-Aminoben
zoat wurden unter Rühren vermischt zur Gewinnung einer
gleichförmigen Lösung (eine Lösung mit diesem Mischver
hältnis wird im folgenden als Lösung A bezeichnet).
Sodann wurde ein 2-Ethyl-4-Methylimidazol (Reagenz, er
hältlich von Waki Junyaku Ind. Co., Ltd.) als Imidazol-
Derivat und 2,6-Pyridinkarboxylsäure wurde als Pyridin-
Derivat eingesetzt. 100 Gewichtsteile von 2-Ethyl-4-
Methylimidazol und 50 Gewichtsteile von 2,6-Pyridinkar
bonsäure wurden unter Rühren vermischt, um eine gleich
förmige Lösung zu gewinnen (die Lösung mit diesem Misch
verhältnis wird im folgenden als Lösung B bezeichnet).
Die Lösung B wurde zu der Lösung A in eine Menge von 10
Gew.-% eingegeben (die Lösung mit diesem Mischverhältnis
wird im folgenden als Lösung C bezeichnet).
Bleititanat und Bleizirkonat wurden in einem Molarver
hältnis von 48 : 52 zur Verwendung als ferroelektrisches
keramisches Pulver abgewogen und in einem selbsttätigen
Mörser vermischt. Polyvinylalkohol wurde als Binder hin
zugegeben. Anschließend wurde die Substanz gemischt, ge
trocknet und in einer Form preßgeformt und anschließend
zweimal bei einer Temperatur von 1000°C gesintert. Das
sich ergebende gesinterte Produkt wurde wieder in dem
selbsttätigen Mörser gemahlen, um einen vorgegebenen
Größenbereich zu erreichen, wodurch ein Pulvermuster ge
wonnen wurde. Das Pulver hat eine Durchschnittsgröße von
etwa 5 µm (im folgenden wird dieses Pulver als PZT-
Pulver bezeichnet).
Die Lösung C und das PZT-Pulver wurden abgewogen, um ein
Mischgewichtsverhältnis von 20 : 80 zu gewinnen und unter
Rühren in einem selbsttätigen Mörser vermischt. Die sich
ergebende Mischung wurde in einen Teflonbehälter mit ei
ner Innenfläche von 10×10×1 cm eingegossen und durch
Aufbringung von Unterdruck entgast. Anschließend erfolg
te die Aushärtung durch Vernetzung bei 180°C über eine
Stunde.
Das sich ergebende Muster wurde geschnitten und in Mu
ster mit einer Größe von 20×20×0,1 mm gebracht. Ein
leitfähiger Silberanstrich wurde auf das Musterblatt auf
den gegenüberliegenden Seiten aufgebracht, um eine Elek
trode mit einer Größe von 18×18 mm zu bilden. Ein
elektrisches Feld von 0 bis 20 kV/cm wurde zwischen die
Elektroden bei Temperaturen von 120°C über 60 Minuten
aufgebracht und sodann auf Normaltemperatur gebracht,
wobei das elektrische Feld anlag.
Das piezoelektrische druckempfindliche Element, das der
art hergestellt worden war, wurde mit einem Ladungsver
stärker verbunden, um die piezoelektrische Eigenschaft
(die piezoelektrische Druckkonstante) im Verhältnis zu
den jeweiligen elektrischen Feldern für die Polarisati
on. Das Ergebnis ist in Fig. 1 dargestellt.
Weiter wurde das piezoelektrische druckempfindliche Ele
ment, das in einem elektrischen Feld von 20 kV/cm pola
risiert worden war, mit einem Ladungsverstärker verbun
den. Es wurde ein Druck von 0 bis 1000 gf aufgebracht,
um die Menge der elektrischen Ladung im Verhältnis zu
der Änderung des Drucks zu bestimmen. Das Ergebnis ist
in Fig. 2 dargestellt.
Die piezoelektrische Druckkonstante und die piezoelek
trische Ladung wurden auf folgende Weise gemessen.
Ein piezoelektrisches druckempfindliches Element wurde
in eine Vorrichtung zum Messen der piezoelektrischen
Druckkonstante, der ein Drucksignalgenerator, eine Bela
stungseinheit, ein Ladungsmesser und ein Synchroskop
aufweist, eingesetzt. Das Element wurde mit der Bela
stungseinheit unter Druck gesetzt, die in dem Element
erzeugte elektrische Spannung wurde in eine Spannung um
gewandelt und auf dem Synchroskop dargestellt, woraus
die piezoelektrische Spannungskonstante und die piezoe
lektrische Ladung bestimmt wurden.
In den Figuren haben die Einheiten von d33 folgende Be
deutung: p ist Pico (10-12), C ist Coulomb und N ist
Newton.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und
der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung sein.
Claims (13)
1. Piezoelektrisches druckempfindliches Element, mit
einer Dispersion eines dipolar orientierten ferroelektrischen
keramischen Pulvers in einem ausgehärteten Produkt
einer Zusammensetzung bestehend aus
- (1) einem Epoxyharz mit wenigstens zwei Epoxygruppen,
- (2) einer Verbindung mit wenigstens zwei Aminogruppen, wenigstens zwei Benzolringen, wenigstens zwei Carbonylgruppen und wenigstens zwei Methylengruppeneinheiten, von denen jede aus wenigstens vier Methylengruppen besteht, wobei die Aminogruppen, die Benzolringe, die Carbonylgruppen und die Methylengruppen linear angeordnet sind,
- (3) einem Vernetzungswirkstoff für das Epoxyharz,
wobei das ausgehärtete Produkt in diesem verteilt dipolar
ausgerichtete Mikrokristalle hat, die während des
Aushärtens der Zusammensetzung gebildet sind.
2. Piezoelektrisches druckempfindliches Element nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vernetzungswirkstoff
eine Mischung aus einem Imidazol-Derivat und
einem Pyridin-Derivat ist.
3. Piezoelektrisches druckempfindliches Element nach
Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gehärtete
Produkt aus 100 Gewichtsteilen des Epoxyharzes,
70 bis 85 Gewichtsteilen der Verbindung und 10 bis 30 Gewichtsteilen
des Vernetzungswirkstoffes besteht.
4. Piezoelektrisches druckempfindliches Element nach
einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Element blattförmig ist.
5. Piezoelektrisches druckempfindliches Element nach
einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das keramische Pulver in einer Menge von 90 Gewichtsprozent
der Gesamtzusammensetzung verwendet ist.
6. Piezoelektrisches druckempfindliches Element nach
Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische
Pulver eine Größe von 0,5 bis 100 µm hat.
7. Piezoelektrisches druckempfindliches Element nach
Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindung (2) Polytetramethylenoxid-di-p-Aminobenzoat
ist.
8. Piezoelektrisches druckempfindliches Element nach
Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polytetramethylenoxid-di-p-Aminobenzoat
wenigstens 52 Methylengruppen
hat, die linear angeordnet sind.
9. Verfahren zum Herstellen eines piezoelektrischen
druckempfindlichen Elements durch
Mischen einer Zusammensetzung aus
Mischen einer Zusammensetzung aus
- (1) einem Epoxyharz mit wenigstens zwei Epoxygruppen in dem Molekül,
- (2) einer Verbindung, die wenigstens zwei Aminogruppen, wenigstens zwei Benzolringe, wenigstens zwei Carbonylgruppen und wenigstens zwei Methylengruppeneinheiten, von denen jede aus wenigstens vier Methylengruppen besteht, wobei die Aminogruppen, die Benzolringe, die Carbonylgruppen und die Methylengruppen linear angeordnet sind, und
- (3) einem Vernetzungswirkstoff für das Epoxyharz,
mit einem ferro-elektrischen Keramikpulver,
thermisches Aushärten der Mischung durch Vernetzung, und
Aufbringen eines elektrischen Feldes von nicht weniger als 10 kV/cm auf das in dem ausgehärteten Produkt dispergierte keramische Pulver bei Temperaturen von 100°C bis 180°C zur Bewirkung seiner dipolaren Ausrichtung.
thermisches Aushärten der Mischung durch Vernetzung, und
Aufbringen eines elektrischen Feldes von nicht weniger als 10 kV/cm auf das in dem ausgehärteten Produkt dispergierte keramische Pulver bei Temperaturen von 100°C bis 180°C zur Bewirkung seiner dipolaren Ausrichtung.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das thermische Aushärten bei Temperaturen von 140°C
bis 200°C erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, gekennzeichnet
durch Abkühlen des ausgehärteten Produkts unter
Aufbringen des elektrischen Feldes.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22449287A JP2585018B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 圧電型感圧素子及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3819947A1 DE3819947A1 (de) | 1989-03-23 |
DE3819947C2 true DE3819947C2 (de) | 1993-06-17 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3819947A Granted DE3819947A1 (de) | 1987-09-08 | 1988-06-11 | Piezoelektrisches druckempfindliches element und verfahren zu dessen herstellung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4826616A (de) |
JP (1) | JP2585018B2 (de) |
DE (1) | DE3819947A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2796209C1 (ru) * | 2023-02-08 | 2023-05-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Способ создания ориентированных структур на основе сегнетоэлектрического порошка |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0796607B2 (ja) * | 1987-09-07 | 1995-10-18 | 富山県 | 高分子圧電材及びその製造方法 |
US5190624A (en) * | 1988-07-15 | 1993-03-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Electrorheological fluid chemical processing |
US5938978A (en) * | 1988-07-15 | 1999-08-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Intermittent programming of electrosettable compositions |
US5194181A (en) * | 1988-07-15 | 1993-03-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Process for shaping articles from electrosetting compositions |
GB2237928A (en) * | 1989-11-06 | 1991-05-15 | Plessey Co Plc | Piezoelectric composite material |
US5112934A (en) * | 1989-11-27 | 1992-05-12 | The Dow Chemical Company | Epoxy polymeric nonolinear optical materials based on glycidyl amines |
WO1992005567A1 (en) * | 1990-09-19 | 1992-04-02 | Reitz Ronald P | Electroset compositions, articles and processes |
US5232639A (en) * | 1990-09-19 | 1993-08-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Process for forming articles with anisotropic properties |
DE69304443T2 (de) * | 1992-06-24 | 1997-04-03 | Algra Holding Ag | Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen drucksensitiven Taste oder Tastatur und durch dieses Verfahren erhaltenes Produkt |
US5702629A (en) * | 1996-03-21 | 1997-12-30 | Alliedsignal Inc. | Piezeoelectric ceramic-polymer composites |
JP3376916B2 (ja) * | 1998-05-26 | 2003-02-17 | 株式会社村田製作所 | セラミックグリーンシートの製造方法 |
US6274939B1 (en) | 1998-09-11 | 2001-08-14 | American Electronic Components | Resin ceramic compositions having magnetic properties |
DE10104605A1 (de) * | 2001-02-02 | 2002-08-14 | Daimler Chrysler Ag | Klebeverbindung von Bauteilen, Kleber sowie Verfahren zur Herstellung der Klebeverbindung |
DE10104604A1 (de) * | 2001-02-02 | 2002-08-22 | Daimler Chrysler Ag | Bauteil mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften, Gemenge zur Herstellung des Bauteils, sowie Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bauteils |
US6861782B2 (en) * | 2001-04-05 | 2005-03-01 | Head Sport Ag | Flexible piezoelectric films |
JP4742467B2 (ja) * | 2001-08-24 | 2011-08-10 | 住友ベークライト株式会社 | エポキシ樹脂組成物および半導体装置 |
US20030183954A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-10-02 | Wolf Ronald J. | Magnetic resin composition and method of processing |
JP2005244123A (ja) | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Fujimi Inc | 研磨用組成物 |
JP5211418B2 (ja) | 2005-07-08 | 2013-06-12 | トヨタ自動車株式会社 | 電解質膜の製造方法 |
JP2007089614A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-12 | Inax Corp | 型紙および型紙を用いた衛生陶器の施工方法 |
US20090309259A1 (en) * | 2008-06-12 | 2009-12-17 | General Electric Company | High temperature polymer composites comprising antiferroelectric particles and methods of making the same |
US10006281B2 (en) * | 2012-02-10 | 2018-06-26 | Austin Star Detonator Company | Calibration of molded piezoelectric longitudinal charge coefficient of a pressure sensor for blasting operation |
KR20140073201A (ko) * | 2012-12-06 | 2014-06-16 | 한국전자통신연구원 | 압전 에너지 하베스팅 장치 및 그 제조 방법 |
CN103346253B (zh) * | 2013-06-08 | 2015-01-21 | 西安交通大学 | 铁电单晶/环氧2-2结构及应力板加固的2-2结构复合材料 |
JP2016060898A (ja) * | 2014-09-22 | 2016-04-25 | 京セラケミカル株式会社 | 2液性注型用エポキシ樹脂組成物、及びコイル部品 |
JP6618035B2 (ja) | 2015-03-09 | 2019-12-11 | 株式会社リコー | 素子、及び発電装置 |
US10498001B2 (en) | 2017-08-21 | 2019-12-03 | Texas Instruments Incorporated | Launch structures for a hermetically sealed cavity |
US10775422B2 (en) | 2017-09-05 | 2020-09-15 | Texas Instruments Incorporated | Molecular spectroscopy cell with resonant cavity |
US10589986B2 (en) | 2017-09-06 | 2020-03-17 | Texas Instruments Incorporated | Packaging a sealed cavity in an electronic device |
US10131115B1 (en) | 2017-09-07 | 2018-11-20 | Texas Instruments Incorporated | Hermetically sealed molecular spectroscopy cell with dual wafer bonding |
US10549986B2 (en) | 2017-09-07 | 2020-02-04 | Texas Instruments Incorporated | Hermetically sealed molecular spectroscopy cell |
US10424523B2 (en) | 2017-09-07 | 2019-09-24 | Texas Instruments Incorporated | Hermetically sealed molecular spectroscopy cell with buried ground plane |
US10551265B2 (en) * | 2017-09-07 | 2020-02-04 | Texas Instruments Incorporated | Pressure sensing using quantum molecular rotational state transitions |
US10444102B2 (en) * | 2017-09-07 | 2019-10-15 | Texas Instruments Incorporated | Pressure measurement based on electromagnetic signal output of a cavity |
US10544039B2 (en) | 2017-09-08 | 2020-01-28 | Texas Instruments Incorporated | Methods for depositing a measured amount of a species in a sealed cavity |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS517498A (en) * | 1974-07-09 | 1976-01-21 | Mitsubishi Petrochemical Co | Atsudenzairyo oyobi sonoseizoho |
JPS6053475B2 (ja) * | 1976-07-01 | 1985-11-26 | 松下電器産業株式会社 | 高分子圧電材料 |
JPS53126200A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-04 | Ngk Spark Plug Co | Piezooelectric composite material for pickup element |
JPS5421597A (en) * | 1977-07-19 | 1979-02-17 | Post Office | Piezoelectric material and method of making same |
AU544447B2 (en) * | 1980-02-07 | 1985-05-30 | Toray Industries, Inc. | Vinylidene fluoride and ethylene trifluoride copolymer |
FR2535113B1 (fr) * | 1982-10-22 | 1986-05-16 | Thomson Csf | Procede de fabrication d'un materiau polymere piezo- ou pyroelectrique comportant une etape de reticulation |
FR2548457A1 (fr) * | 1983-07-01 | 1985-01-04 | Thermocoax Cie | Capteur piezoelectrique |
US4726099A (en) * | 1986-09-17 | 1988-02-23 | American Cyanamid Company | Method of making piezoelectric composites |
JPH0796607B2 (ja) * | 1987-09-07 | 1995-10-18 | 富山県 | 高分子圧電材及びその製造方法 |
EP0478177A1 (de) * | 1990-09-28 | 1992-04-01 | The Mead Corporation | Verstärkte Pappe |
-
1987
- 1987-09-08 JP JP22449287A patent/JP2585018B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-06-11 DE DE3819947A patent/DE3819947A1/de active Granted
- 1988-06-17 US US07/208,062 patent/US4826616A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2796209C1 (ru) * | 2023-02-08 | 2023-05-17 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Способ создания ориентированных структур на основе сегнетоэлектрического порошка |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6467986A (en) | 1989-03-14 |
DE3819947A1 (de) | 1989-03-23 |
US4826616A (en) | 1989-05-02 |
JP2585018B2 (ja) | 1997-02-26 |
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