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Piezokeramische Werkstoffe

Spezifische Eigenschaften

Thermische Ausdehnung am Beispiel der PZT-Keramik PIC 255
  • Die thermische Dehnung zeigt in Polungsrichtung und senkrecht zur Polungsachse unterschiedliches Verhalten.
  • Die Vorzugsorientierung der Domänen in einem gepolten PZT-Körper führt zur Anisotropie und ist Ursache für das unterschiedliche Wärme-Ausdehnungsverhalten
  • Nicht gepolte Piezokeramik ist isotrop. Der Ausdehnungskoeffizient ist annähernd linear mit einem TK von ca. 2 x 106/ K .
  • Der Einfluss von aufeinander folgenden Temperatureinwirkungen ist insbesondere in der Anwendung zu beachten. Speziell im ersten Temperaturzylus können große Änderungen im Verlauf auftreten.
  • Abhängig vom Werkstoff können die Verläufe stark von den dargestellten abweichen.
Deformationsverhalten am Beispiel der PZT-Keramik PIC 255
  • Die Dehnung einer Piezokeramik ist bei Großsignalfeldstärken (max. 2kV/mm) mit reversiblen und irreversiblen Domänen-Umorientierungsprozessen verbunden.
  • Die Domänen-Umorientierungen bedingen größere Deformationen an den Keramikelementen, als sich aus den Piezokoeffizienten gemäß Tabelle errechnen läßt.
  • Die irreversiblen Domänen-Umorientierungen führen zu einer Hysterese in der Dehnung.






Stabilität der Parameter bei hohen Temperaturen am Beispiel PIC 300
  • PIC 300 ist zum Einsatz bei Temperaturen bis zu 250 °C (kurzzeitig bis zu 300 °C) geeignet.
  • Die Messwertdrift für Kopplungsfaktor und Kapazität kann drastisch verringert werden, wenn eine Voralterung über 12 h bei 300 °C erfolgt.
  • Die zu erwartenden prozentualen Änderungen sind in den Diagrammen A und B dargestellt.
  • PIC 300 zeigt eine geringe Temperaturabhängigkeit der Kapazität im Einsatztemperaturbereich bis 250 °C (Diagramm C).








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