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1. WO2012000752 - MATÉRIAU PIÉZO-CÉRAMIQUE SANS PLOMB À PHASE PÉROVSKITE ET À PHASE BRONZE AU TUNGSTÈNE, ET PROCÉDÉ DE PRODUCTION D'UN COMPOSANT PIÉZO-CÉRAMIQUE DOTÉ DE CE MATÉRIAU

Numéro de publication WO/2012/000752
Date de publication 05.01.2012
N° de la demande internationale PCT/EP2011/059479
Date du dépôt international 08.06.2011
CIB
H01L 41/187 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
LDISPOSITIFS À SEMI-CONDUCTEURS; DISPOSITIFS ÉLECTRIQUES À L'ÉTAT SOLIDE NON PRÉVUS AILLEURS
41Dispositifs piézo-électriques en général; Dispositifs électrostrictifs en général; Dispositifs magnétostrictifs en général; Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de ces dispositifs ou de leurs parties constitutives; Détails
16Emploi de matériaux spécifiés
18pour des éléments piézo-électriques ou électrostrictifs
187Compositions céramiques
CPC
C04B 2235/3201
CCHEMISTRY; METALLURGY
04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE
2235Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
3201Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
C04B 2235/3203
CCHEMISTRY; METALLURGY
04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE
2235Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
3201Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
3203Lithium oxide or oxide-forming salts thereof
C04B 2235/3224
CCHEMISTRY; METALLURGY
04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE
2235Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
3224Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
C04B 2235/3251
CCHEMISTRY; METALLURGY
04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE
2235Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
3251Niobium oxides, niobates, tantalum oxides, tantalates, or oxide-forming salts thereof
C04B 2235/3293
CCHEMISTRY; METALLURGY
04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE
2235Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
3293Tin oxides, stannates or oxide forming salts thereof, e.g. indium tin oxide [ITO]
C04B 2235/768
CCHEMISTRY; METALLURGY
04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE
2235Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
74Physical characteristics
76Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
768Perovskite structure ABO3
Déposants
  • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE/DE]; Wittelsbacherplatz 2 80333 München, DE (AllExceptUS)
  • BATHELT, Robert [DE/DE]; DE (UsOnly)
  • BENKERT, Katrin [DE/DE]; DE (UsOnly)
  • SCHUH, Carsten [DE/DE]; DE (UsOnly)
  • SOLLER, Thomas [DE/DE]; DE (UsOnly)
Inventeurs
  • BATHELT, Robert; DE
  • BENKERT, Katrin; DE
  • SCHUH, Carsten; DE
  • SOLLER, Thomas; DE
Représentant commun
  • SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT; Postfach 22 16 34 80506 München, DE
Données relatives à la priorité
10 2010 025 670.630.06.2010DE
Langue de publication allemand (DE)
Langue de dépôt allemand (DE)
États désignés
Titre
(DE) BLEIFREIER PIEZOKERAMISCHER WERKSTOFF MIT PEROWSKIT-PHASE UND WOLFRAMBRONZE-PHASE UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES PIEZOKERAMISCHEN BAUTEILS MIT DEM WERKSTOFF
(EN) LEAD-FREE PIEZOCERAMIC MATERIAL COMPRISING A PEROVSKITE PHASE AND TUNGSTEN BRONZE PHASE AND METHOD FOR PRODUCING A PIEZOCERAMIC COMPONENT WITH THE MATERIAL
(FR) MATÉRIAU PIÉZO-CÉRAMIQUE SANS PLOMB À PHASE PÉROVSKITE ET À PHASE BRONZE AU TUNGSTÈNE, ET PROCÉDÉ DE PRODUCTION D'UN COMPOSANT PIÉZO-CÉRAMIQUE DOTÉ DE CE MATÉRIAU
Abrégé
(DE)
Die Erfindung betrifft einen bleifreien, mehrphasigen piezokeramischen Werkstoff, aufweisend mindestens eine Perowskit- Phase mit der Perowskit-Phasen-Zusammensetzung (LixK1-x-yNay) (Nb1-t-uTatSbu) O3 und mindestens eine Wolframbronze-Phase mit der Wolframbronze-Phasen-Zusammensetzung (MIIIm(LixK1-x-yNay)1-m(Nb1-wTaw) 5O15 + VA' 2m, wobei MIII mindestens ein dreiwertiges Metall ist, VA' A-Platz-Leerstellen sind und folgende Zusammenhänge gelten: 0 < m ≤ 0,05; 0 ≤ t ≤ 0,15; 0 ≤ u ≤ 0,15; 0 ≤ w ≤ 1; 0 ≤ x ≤ 0,15; 0,25 ≤ y ≤ 0,75. Es wird auch ein Verfahren zum Herstellen eines piezokeramischen Bauteils mit dem piezokeramischen Werkstoff mit folgenden Verfahrensschritten angegeben: a) Bereitstellen eines Grünkörpers mit einer piezokeramischen Ausgangszusammensetzung des piezokeramischen Werkstoffs und b) Wärmebehandeln des Grünkörpers, wobei aus der piezokeramischen Ausgangszusammensetzung der piezokeramische Werkstoff des Bauteils entsteht. Das piezokera- mische Bauteil ist beispielsweise ein Ultraschallwandler oder ein piezokeramischer Biegewandler. Insbesondere ist das piezokeramische Bauteil ein Vielschicht-Piezoaktor, der zur Ansteuerung einer Kraftstoffventils eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird.
(EN)
The invention relates to a lead-free, multi-phase piezoceramic material, comprising at least one perovskite phase having the perovskite phase composition (LixK1-x-yNay) (Nb1-t-uTatSbu) O3 and at least one tungsten bronze phase having the tungsten bronze phase composition (MIIIm(LixK1-x-yNay)1-m(Nb1-wTaw) 5O15 + VA'2m, where MIII is at least one trivalent metal, VA' are a-site vacancies and the following relationships apply: 0 < m ≤ 0.05; 0 ≤ t ≤ 0.15; 0 ≤ u ≤ 0.15; 0 ≤ w ≤ 1; 0 ≤ x ≤ 0.15; 0.25 ≤ y ≤ 0.75. Also disclosed is a method for producing a piezoceramic component using the piezoceramic material, said method comprising the following steps: a) a green body having a starting piezoceramic composition of the piezoceramic material is provided, and b) said green body is subjected to a thermal treatment, wherein the piezoceramic material of the component is produced from the starting piezoceramic composition. The piezoceramic component is, for example, an ultrasonic transducer or a piezoceramic bending transducer. In particular, the piezoceramic component is a multilayer piezo actuator used for actuating a fuel valve of an internal combustion engine of a motor vehicle.
(FR)
L'invention concerne un matériau piézo-céramique multiphase sans plomb, présentant au moins une phase pérovskite ayant la composition de phase pérovskite (LixK1-x-yNay) (Nb1-t-uTatSbu) O3 et au moins une phase bronze au tungstène ayant la composition de phases bronze au tungstène (MIIIm(LixK1-x-yNay)1-m(Nb1-wTaw) 5O15 + VA' 2m, dans laquelle MIII désigne au moins un métal trivalent, VA' et espace A désignent des vides et présentent les relations suivantes : 0 < m ≤ 0,05; 0 ≤ t ≤ 0,15; 0 ≤ u ≤ 0,15; 0 ≤ w ≤ 1; 0 ≤ x ≤ 0,15; 0,25 ≤ y ≤ 0,75. L'invention concerne en outre un procédé de production d'un composant piézo-céramique doté du matériau piézo-céramique, procédé comprenant les étapes suivantes : a) préparation d'un corps de base ayant la composition de départ piézo-céramique du matériau piézo-céramique; et b) traitement thermique du corps de base, le matériau piézo-céramique du composant prenant naissance à partir de la composition de départ piézo-céramique. Le composant piézo-céramique est, par exemple, un transducteur à ultrasons ou un transducteur de flexion piézo-céramique. En particulier, le composant piézocéramique est un piézo-actionneur multicouche qui est utilisé pour la commande d'une soupape d'admission de carburant d'un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile.
Également publié en tant que
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