DE3874441T2 - Ferroelektrischer keramischer werkstoff. - Google Patents

Ferroelektrischer keramischer werkstoff.

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferroelektrische keramische Materialien der PbTiO&sub3;-PbZrO&sub3;-Pb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-Reihe. Insbesondere betrifft sie ferroelektrische keramische Materialien der PbTiO&sub3;-PbZrO&sub3;-Pb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-Reihe mit erhöhter relativer Dielektrizitätskonstante und/oder elektromechanischem Kopplungsfaktor.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Piezoelektrische Materialien, umfassend ferroelektrische keramische Materialien, wurden bisher für keramische Filter, mechanische Filter, Ultraschalltransducer und piezoelektrische Summer verwendet. Wenn piezoelektrische Materialien für derartige Anwendungsgebiete verwendet werden, werden die Resonanzcharakteristika der Materialien ausgenutzt, und in diesem Zusammenhang wurden ferroelektrische keramische Materialien der PbTiO&sub3;-PbZrO&sub3;-Reihe, die gegebenenfalls BaTiO&sub3;, SrTiO&sub3; und/oder CaTiO&sub3; zugesetzt enthielten, im allgemeinen angewandt. In jüngster Zeit wurden auf Grund verbesserter verschiedener Eigenschaften der ferroelektrischen keramische Materialien der PbTiO&sub3;-PbZrO&sub3;-Reihe ternäre piezoelektrische keramische Materialien vorgeschlagen, angegeben durch PbTiO&sub3;-PbZrO&sub3;-Pb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;.
  • Andererseits wurde auch die Verwendung von piezoelektrischen Materialien im Nicht-Resonanzzustand, z.B. die Verwendung von piezoelektro-keramischen Materialien, wie als Schalter, untersucht. Wenn jedoch ein piezoelektrisches keramisches Material im Nicht-Resonanzzustand verwendet wird, ist es erforderlich, elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln, die die piezoelektrischen keramischen Materialien selbst verschiebt. Folglich sind piezoelektrischen keramische Materialien erforderlich, die eine große piezoelektrische Spannungskonstande d besitzen.
  • Zwischen der piezoelektrischen Spannungskonstanten d, dem elektromechanischen Kopplungsfaktor k und der relativen Dielektrizitätskonstante ε, eines piezoelektrischen keramischen Materials, besteht die folgende Beziehung:
  • dα k ε
  • und daher muß das Material, damit es eine große piezoelektrische Spannungskonstante d besitzt, einen hohen elektromechanischen Kopplungsfaktor k und/ oder eine große relative Dielektrizitätskonstante aufweisen.
  • Es ist bekannt, daß piezoelektrische keramische Materialien der PbTiO&sub3;-PbZrO&sub3;-Pb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-SrTiO&sub3;-Reihe eine hohe relative Dielektrizitätskonstante und eine hohen elektromechanischen Kopplungsfaktor besitzen.
    • Ziel der Erfindung
  • Es ist Ziel der Erfindung, neue ferroelektrische keramische Materialien der PbTiO&sub3;-PbZrO&sub3;-Pb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-Reihe zur Verfügung zu stellen, die eine weiter erhöhte relative Dielektrizitätskonstante und/oder einen elektromechanischen Kopplungsfaktor besitzen und so als Schalter verwendet werden können.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es hat sich jetzt gezeigt, daß die relative Dielektrizitätskonstante und/oder der elektromechanische Kopplungsfaktor von piezoelektrischen keramischen Materialen der PbTiO&sub3;-PbZrO&sub3;-Pb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-Reihe mit gegebenenfalls zugesetztem SrTiO&sub3;, SnO&sub2;, ZnO oder Bi&sub2;O&sub3; weiter verbessert werden kann durch Einbau einer speziellen Menge mindestens eines Oxids, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dy&sub2;O&sub3;, Ta&sub2;O&sub5; und Y&sub2;O&sub3;.
  • So werden ferroelektrische keramische Materialien nach der Erfindung angegeben durch xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-mSrTiO&sub3;-nSnO&sub2;-pZnO-qBi&sub2;O&sub3;-rX, in der x, y, z, m, n, p, q und r die Mengen in mol angeben, mit der Maßgabe, daß x+y+z 1 ist, X mindestens ein Oxid ist, ausgewählt aus Dy&sub2;O&sub3;, Ta&sub2;O&sub5; und Y&sub2;O&sub3;, x 0,25 bis 0,50, y 0,05 bis 0,70, z 0,05 bis 0,70, m 0 bis 0,10, n 0 bis 0,04, p 0 bis 0,04, q 0 bis 0,02 und r 0,005 bis 0,02 ist.
    • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die ferroelektrischen keramischen Materialien nach der Erfindung werden nun im Detail beschrieben.
  • Die ferroelektrischen keramischen Materialien nach der Erfindung werden angegeben durch xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-mSrTiO&sub3;-nSnO&sub2;-pZnO-qBi&sub2;O&sub3;-rX, wobei x, y, z, m, n, p, q und r Molmengen angeben, mit der Maßgabe, daß x+y+z 1 ist, X mindestens ein Oxid ist, ausgewählt aus Dy&sub2;O&sub3;, Ta&sub2;O&sub5; und Y&sub2;O&sub3;, und wobei x 0,25 bis 0,50, vorzugsweise 0,30 bis 0,45, y 0,05 bis 0,70, vorzugsweise 0,10 bis 0,60, z 0,05 bis 0,70, vorzugsweise 0,10 bis 0,60, m 0 bis 0,10, vorzugsweise 0,05 bis 0,10, n 0 bis 0,04, vorzugsweise 0,01 bis 0,02, p 0 bis 0,04, vorzugsweise 0,01 bis 0,02, q 0 bis 0,02, vorzugsweise 0,01 bis 0,02 und r 0,005 bis 0,02, vorzugsweise 0,008 bis 0,02 ist.
  • Wie oben definiert, wird nach der Erfindung eine spezielle Menge mindestens eines Oxids, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dy&sub2;O&sub3;, Ta&sub2;O&sub5; und Y&sub2;O&sub3;, zu den ferroelektrischen keramischem Materialien der xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-Reihe zugegben, die gegebenenfalls spezielle Mengen an SrTiO&sub3;, SnO&sub2;, ZnO oder Bi&sub2;O&sub3; enthalten.
  • Es hat sich gezeigt, daß die piezoelektrische Spannungskonstante, nämlich die relative dielektrische Konstante und/oder der elektromechanische Kopplungsfaktor, von piezoelektrischen keramischen Materialien der PbTiO&sub3;-PbZrO&sub3;-Pb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-Reihe, zu denen gegebenenfalls SrTiO&sub3;, SnO&sub2;, ZnO oder Bi&sub2;O&sub3; zugesetzt worden ist, deutlich erhöht werden kann durch Zugabe von 0,005 bis 0,02 mol, vorzugsweise 0,008 bis 0,02 mol mindestens eines Oxids, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dy&sub2;O&sub3;, Ta&sub2;O&sub5; oder Y&sub2;O&sub3;. Mit wesentlich weniger als 0,005 mol Dy&sub2;)3, Ta&sub2;O&sub5; und/oder Y&sub2;O&sub3; wird die relative Dielektrizitätskonstante des Produktes nicht wesentlich verbessert. Die Zugabe einer überschüssigen Menge an Dy&sub2;O&sub3;, Ta&sub2;O&sub5; oder Y&sub2;O&sub3; muß vermieden werden: Tatsächlich neigt der elektromechanische Kopplungsfaktor eher dazu, geringer zu werden, wenn die Menge an Dy&sub2;O&sub3;, Ta&sub2;O&sub5; und/oder Y&sub2;O&sub3;, die zugesetzt wird, 0,20 mol übersteigt.
  • Außerdem sind keramischen Massen der Formel xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-SrTiO&sub3;-nSnO&sub2;-pZnO-qBi&sub2;O&sub3;-rX, in der x weniger als 0,25 oder mehr als 0,50, y weniger als 0,05 oder mehr als 0,70, oder z weniger als 0,05 oder mehr als 0,70, oder z weniger als 0,05 oder mehr als 0,70 ist, nicht bevorzugt, da sie keine nennenswert erhöhte relative Dielektrizitätskonstante und/oder elektromechanischen Kopplungsfaktor aufweisen. Keramische Massen der oben angegebenen Formel, bei denen m mehr als 0,10 beträgt, sind ebenfalls nicht bevorzugt, da sie einen verringerten elektromechanischen Kopplungsfaktor aufweisen. Ferner hat es sich gezeigt, daß, wenn n 0,04 überschreitet, p 0,04 oder q 0,02 überschreitet, sowohl die relative Dielektrizitätskonstante als auch der elektromechanische Kopplungsfaktor des Materials eher verringert werden.
  • Die ferroelektrischen keramischen Materialien nach der Erfindung werden hergestellt durch Abwiegen geeigneter Mengen geeigneter Ausgangsverbindungen, ausgewählt aus: PbO(Bleimonoxid), ZrO&sub2;(Zirkoniumoxid), TiO&sub2;(Titanoxid), MgCO&sub3; (Magnesiumcarbonat), Nb&sub2;O&sub5;(Nioboxid), SrCo&sub3; (Strontiumcarbonat), SnO&sub2;(Zinn-IV-oxid), ZnO(Zinkoxid), Bi&sub2;O&sub3;(Wismutoxid), Dy&sub2;O&sub3;(Dysprosiumoxid), Ta&sub2;O&sub5;(Tantaloxid) und Y&sub2;O&sub3;(Yttriumoxid), um ein geeignetes Ausgangsgemisch zu erhalten, enthaltend die erforderlichen metallischen Elemente in den erforderlichen molaren Anteilen, in Abhängigkeit von dem speziellen gewünschten Produkt, und Calcinieren des Gemisches bei einer Temperatur von etwa 1000 bis 1300ºC.
  • Insbesondere können die ferroelektrischen keramischen Materialien nach der Erfindung nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden.
  • Ein geeignetes Ausgangsgemisch, enthaltend die erforderlichen metallischen Elemente in den erforderlichen molaren Anteilen in Abhängigkeit von dem speziellen gewünschten Produkt wird in einer Kugelmühle pulverisiert und bei einer Temperatur von etwa 900 bis 1100º während 2 bis 6 h vorcalciniert, um ein vorcalciniertes Produkt zu erhalten.
  • Das vorcalcinierte Produkt wird erneut einer Kugelmühlenbehandlung unterworfen mit einem Bindemittel, wie Polyvinylalkohol, in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das erhaltene Gemisch, vermischt, getrocknet, z.B. mit Hilfe eines Sprühtrockners, und unter einem Druck von 500 bis 1500 kg/cm² verpreßt und einer weiteren Calcinierung an der Luft bei einer Temperatur im Bereich von etwa 1000 bis 1300ºC unterworfen unter Verwendung eines Schmelztiegels aus einem feuerfesten Material, wie MgO, das hoch-hitzebeständig ist und kaum Metallelemente, wie Pb, absorbiert. Während der weiteren Calcinierung kann Pb leicht verflüchtigen, was häufig zu einem Produkt führt, das weniger Pb enthält als erforderlich. Um dies zu vermeiden, wird die weitere Calcinierung vorzugsweise in einer Pb-reichen Atmosphäre durchgeführt, was einfach erreicht werden kann, indem teilchenförmiges PbTiO&sub3; in die Nähe des Schmelztiegels gebracht wird.
  • Bei dem oben erläuterten Verfahren können die oben angegebenen ferroelektrischen keramischen Materialien nach der Erfindung hergestellt werden.
    • Wirkung der Erfindung
  • Die ferroelektrischen keramischen Materialien nach der Erfindung, die ein ferroelektrisches keramisches Material der xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-Reihe (gegebenenfalls enthaltend eine spezielle Menge SrTiO&sub3;, SnO&sub2;, ZnO oder Bi&sub2;O&sub3;) umfassen, zu denen eine spezielle Menge mindestens eines Oxids, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dy&sub2;O&sub3;, Ta&sub2;O&sub5; und Y&sub2;O&sub3;, zugesetzt worden ist, besitzen eine erhöhte piezoelektrische Spannungskonstante, d.h. einen erhöhten elektromechanischen Kupplungskoeffizienten und/oder eine erhöhte relative Dielektrizitätskonstante, und können daher als Schalter verwendet werden.
  • Während die Erfindung durch die folgenden Beispiele näher erläutert wird, ist sie nicht darauf beschränkt.
    • Beispiel 1
  • Geeignete Mengen PbO, ZrO&sub2;, TiO&sub2;, MgCo&sub3;, Nb&sub2;O&sub5;, SrCO&sub3;, SnO&sub2;, ZnO, Bi&sub2;O&sub3; und Dy&sub2;O&sub3; wurden abgewogen, um Ausgangsverbindung zu liefern, die geeignet sind zur Bildung von ferroelektrischen keramischen Materialien mit den in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen.
  • Jede Verbindung wurde in einer Kugelmühle während etwa 24 h bearbeitet. Das Gemisch wurde as der Mühle entnommen, getrocknet und durch ein 250 um (60 mesh)-Sieb geleitet, unter einem Druck von 500 kg/cm² verpreßt und bei einer Temperatur von 1000ºC vorcalciniert.
  • Das vorcalcinierte Produkt wurde dann durch ein 425 um (40 mesh)-Sieb geleitet und erneut während 24 h in der Kugelmühle bearbeitet. Der Inhalt der Mühle wurde entnommen, mit 2 Gew.-% Polyvinylalkohol, bezogen auf das Gewicht der erhaltenen Gemisches, vermischt und mit Hilfe eines Sprühtrockners getrocknet, um Teilchen zu ergeben, die dann unter einem Druck von etwa 1000 kg/cm² zu einer Scheibe mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Dicke von etwa 2 mm verpreßt wurden. Die Scheibe wurde in einen Schmelztiegel aus MgO gegeben. Der Schmelztiegel wurde mit einem dicht-schließenden Deckel bedeckt und feinteiliges PbTiO&sub3; in die Nähe des Schmelztiegels gebracht. Die Scheibe in dem Schmelztiegel wurde dann an der Luft bei einer Temperatur von 1210 bis 1270ºC während etwa 2 h calciniert, um eine dichte calcinierte Scheibe mit einer Dichte von nicht weniger als 7,7 g/cm³ zu ergeben.
  • Die Oberflächen der so erhaltenen Scheibe wurden mit feinteiligem Diamant mit einem Durchmesser von 6 um poliert, um eine Probe zu ergeben, die auf verschiedene elektrische Eigenschaften, wie unten beschrieben, getestet wurde.
  • Nachdem das so erhaltene Probestück mit einer Silberpast auf beiden Seiten überzogen und bei einer Temperatur von 750ºC gebrannt worden war, wurde es durch Anlegen eines elektrischen Feldes von 40 kV/cm bei einer Temperatur von etwa 100ºC polarisiert und 12 h bei einer Temperatur von 50ºC gealtert. An dem so behandelten Probestück wurden die relative Dielektrizitätskonstante (ε) und der dielektrische Verlust (tanδ), bei einer Frequenz von 10 kHz, mit Hilfe eines Impedanzanalysators gemessen. Getrennt wurden die Resonanzfrequenz (Fr) und die Antiresonanzfrequenz (Fa) des scheibenförmigen Probestückes gemessen. Der radiale elektromechanische Kopplungsfaktor (kp) des Probestückes wurde bestimmt aus der folgenden Gleichung:
  • in der a 0,395 und b 0,574 ist.
  • Ferner wurde die piezoelektrische Konstante (d&sub3;&sub1;) des Probestückes berechnet aus der folgenden Gleichung:
  • in der das Poisson'sche Verhältnis (d) und die elastische Nachgiebigkeit (S&sub1;&sub1;E) bestimmt wurden aus den Resonanzcharakteristika des Probestückes.
  • Tabelle 1 zeigt die relative Dielektrizitätskonstante (ε), den dielektrischen Verlust (tanδ), den radialen elektromechanischen Kopplungsfaktor (kp) und die piezoelektrische Konstante (d&sub3;&sub1;) der ferroelektrischen keramischen Materialien, angegeben durch xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-mSrTiO&sub3;-nSnO&sub2;-pZnO-qBi&sub2;O&sub3;-rDy&sub2;O&sub3; mit verschiedenen Werten für x, y, z, m, n, p, q und r, wie in der gleichen Tabelle angegeben.
  • Tabelle 1 zeigt, daß die relative Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektrische Verlust (tanδ), der radiale elektromechanische Kopplungsfaktor (kp) und die piezoelektrische Konstante (d&sub3;&sub1;) der ferroelektrischen keramischen Materialien der xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-mSrTiO&sub3;-nSnO&sub2;-pZnO-qBi&sub2;O&sub3;-Reihe durch Zusatz von Dy&sub2;O&sub3; vergrößert werden. Tabelle 1 Zusammensetzung (mol ) elektrische Eigenschaften Zusammensetzung: xPbTiO&sub3; + yPbZrO&sub3; + zPb(Mg1/3 Nb2/3)O&sub3; + mSrTiO&sub3; + nSnO&sub2; + pZnO + qBi&sub2;O&sub3; + rDy&sub2;O&sub3; mit der Maßgabe, daß x+y+z = 1 ist.
    • Beispiel 2
  • Ferroelektrische keramische Materialien, angegeben durch xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-mSrTiO&sub3;-nSnO&sub2;-pZnO-qBi&sub2;O&sub3;-rTa&sub2;O&sub5;, wurden nach den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, daß die angegebenen Mengen an Ta&sub2;O&sub5; anstelle des Dy&sub2;O&sub3; verwendet wurden, und auf die verschiedenen elektrischen Eigenschaften wie in Beispiel 1 untersucht.
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
  • Tabelle 2 zeigt, daß die relative Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektrische Verlust (tanδ), der radiale elektromechanische Kopplungsfaktor (kp) und die piezoelektrische Konstante (d&sub3;&sub1;) der ferroelektrischen keramischen Materialien der xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-mSrTiO&sub3;-nSnO&sub2;-pZnO-qBi&sub2;O&sub3;-Reihe durch Zusatz von Ta&sub2;O&sub5; vergrößert werden. Tabelle 2 Zusammensetzung (mol ) elektrische Eigenschaften Zusammensetzung: xPbTiO&sub3; + yPbZrO&sub3; + zPb(Mg1/3 Nb2/3)O&sub3; + mSrTiO&sub3; + nSnO&sub2; + pZnO + qBi&sub2;O&sub3; + rTa&sub2;O&sub5; mit der Maßgabe, daß x+y+z = 1 ist.
    • Beispiel 3
  • Ferroelektrische keramische Materialien, angegeben durch xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-mSrTiO&sub3;-nSnO&sub2;-pZnO-qBi&sub2;O&sub3;-rY&sub2;O&sub3;, wurden nach den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, mit der Ausnahme, daß die angegebenen Mengen an Y&sub2;O&sub3; anstelle des Dy&sub2;O&sub3; verwendet wurden, und auf die verschiedenen elektrischen Eigenschaften wie in Beispiel 1 untersucht.
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
  • Tabelle 3 zeigt, daß die relative Dielektrizitätskonstante (ε), der dielektrische Verlust (tanδ), der radiale elektromechanische Kopplungsfaktor (kp) und die piezoelektrische Konstante (d&sub3;&sub1;) der ferroelektrischen keramischen Materialien der xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-mSrTiO&sub3;-nSnO&sub2;-pZnO-qBi&sub2;O&sub3;-Reihe durch Zusatz von Y&sub2;O&sub3; vergrößert werden. Tabelle 3 Zusammensetzung (mol ) elektrische Eigenschaften Zusammensetzung: xPbTiO&sub3; + yPbZrO&sub3; + zPb(Mg1/3 Nb2/3)O&sub3; + mSrTiO&sub3; + nSnO&sub2; + pZnO + qBi&sub2;O&sub3; + rY&sub2;O&sub3; mit der Maßgabe, daß x+y+z = 1 ist.

Claims (3)

1. Ferroelektrisches keramisches Material, angegeben durch die Formel xPbTiO&sub3;-yPbZrO&sub3;-zPb(Mg1/3Nb2/3)O&sub3;-mSrTiO&sub3;-nSnO&sub2;-pZnO-qBi&sub2;O&sub3;-rX, in der x, y, z, m, n, p, q und r die Mengen in mol angeben, mit der Maßgabe, daß x+y+z 1 ist, X mindestens ein Oxid ist, ausgewählt aus Dy&sub2;O&sub3;, Ta&sub2;O&sub5; und Y&sub2;O&sub3;, x 0,25 bis 0,50, y 0,05 bis 0,70, z 0,05 bis 0,70, m 0 bis 0,10, n 0 bis 0,04, p 0 bis 0,04, q 0 bis 0,02 und r 0,005 bis 0,02 ist.
2. Ferroelektrisches keramisches Material nach Anspruch 1, wobei x 0,30 bis 0,45, y 0,10 bis 0,60, z 0,10 bis 0,60, m 0,05 bis 0,10, n 0,01 bis 0,02, p 0,01 bis 0,02, q 0,01 bis 0,02 und r 0,008 bis 0,02 ist.
3. Verwendung eines ferroelektrischen keramischen Materials nach Anspruch 1 oder 2 als Schalter (actuator).
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69129049T2 (de) * 1990-07-03 1998-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Die Verwendung von dielektrischen keramischen Zusammensetzungen als dielektrischer Mikrowellenresonator
US5245392A (en) * 1992-10-02 1993-09-14 Xerox Corporation Donor roll for scavengeless development in a xerographic apparatus
US5410209A (en) * 1993-01-27 1995-04-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Piezoelectric material and ultrasonic probe
EP0736915A1 (de) * 1995-04-03 1996-10-09 Seiko Epson Corporation Piezoelektrische Dünnschicht, Verfahren zum Herstellen und Tintenstrahldruckkopf mit Verwendung dieser Dünnschicht
CN1055910C (zh) * 1995-08-21 2000-08-30 清华大学 电容器弛豫铁电陶瓷材料的制备工艺
CN1069615C (zh) * 1996-04-04 2001-08-15 西安交通大学 温度稳定复相铁电陶瓷及其制备工艺
US6398702B1 (en) 2000-02-14 2002-06-04 Xerox Corporation Roll having zirconia coating
US6327452B1 (en) 2000-02-14 2001-12-04 Xerox Corporation Donor rolls and methods of making donor rolls
CN101475373B (zh) * 2009-01-22 2012-01-25 中国科学院上海硅酸盐研究所 高压电应变常数d31、低压电电压常数g31压电陶瓷材料及其制备方法
US8821748B1 (en) * 2009-11-13 2014-09-02 Trs Technologies, Inc. High energy density shock discharge materials
CN106747441B (zh) * 2017-01-04 2018-10-02 北京国械堂科技发展有限责任公司 一种铁电陶瓷材料及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3468799A (en) * 1966-10-28 1969-09-23 Tokyo Shibaura Electric Co Piezoelectric ceramic materials
US3506575A (en) * 1967-03-14 1970-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for making semiconductive piezoelectric ceramic transducers
US3553134A (en) * 1967-10-26 1971-01-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductive piezoelectric ceramics and method for making the same
JPS494275A (de) * 1972-04-04 1974-01-16
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