marco: Ferroelektrische Piezokeramische Materialien

fpm/225, fpm/226

Kontakt

Piezo-Grundlagen

PDF Version

English Version

Elektrostriktoren

Bei diesen Werkstoffen handelt es sich um elektrostriktives PZT. Es ist kein PNN bzw. PNN-PT.

FPM 225 ist rein elektrostriktiv und besitzt weder eine meßbare piezoelektrische Ladungskonstante noch einen elektromechanischen Kopplungsfaktor.
FPM 226 ist kein rein elektrostriktiver Werkstoff. Er stellt einen Übergangswerkstoff vom ferroelektrisch piezoelektrischen zum elektrostriktiven Werkstoff dar.
Bemerkenswert an diesen Werkstoffen ist die im Gegensatz zu PNN bzw. PNN-PT niedrige relative Dielektrizitätskonstante .

FPM 225

Rein elektrostriktive Werkstoffe zeigen
eine charakteristische Deformationskurve.

Die Abhängigkeit der Deformation von
der elektrischen Feldstärke ist nicht linear.

Auffällig bei elektrostriktiven Werkstoffen
ist der kleine Bereich, in welchem
sich die Dehnung linear mit der elektrischen
Feldstärke ändert.

Elektrostriktoren, z. B. FPM 225, dehnen sich auch bei Umpolung aus.

FPM 226

Der Übergangswerkstoff FPM 226 zeigt noch eine schmale Hysterese (Kreuze im Bild), welche allerdings anders verläuft als bei den harten piezoelektrischen Werkstoffen, z. B. FPM 110. Bei FPM 225 ist die Hysterese (helle Kurve) fast geschlossen.

Ab 50 °C ist FPM 226 rein elektrostriktiv.

Die ferroelektrisch piezoelektrischen Werkstoffe, z. B. FPM 231 (Punkte im Bild), zeigen eine ausgedehnte Hystereseschleife der Polarisation.

Elektrostriktive Werkstoffe zeigen keine Erhöhung der Dehnung bei Vergrößerung der Vorspannung. Im Gegenteil, sie erniedrigen ihre Dehnung bei Belastung eher geringfügig. Der Übergangswerkstoff FPM 226 hat ein nahezu konstantes Verhalten über einen weiten Bereich der Vorspannung.

Datenübersicht FPM 225, FPM 226

elektromechanische Kenngröße
Symbol
Einheit
Wert

FPM 226
FPM 225

Dichte

7,41
7,44

relative Dielektrizitätskonstante

7100
7000

dielektrischer Verlustfaktor

54
78

Curietemperatur

°C
125
90*

elektromechanische Kopplungsfaktoren

%
52
0

piezoelektrische Ladungskonstante

C/N
780
0

geschätzt aus dem linearen Bereich

der Feldstärke-Dehnungs-Kurve

m/V
-
1790

1 kV/mm

0,18
0,16

Deformation

%

2 kV/mm

0,22
0,20

mechanische Güte

10-20
-

-40 °C
0,18
0,16

bei 2 kV/mm
%
80 °C
0,18
0,15

145 °C
0,115
0,10

elastische Steifigkeit

7,5
6

Frequenzkonstante

Hzm
-
-

piezoelektrische Druckkonstante

Vm/N
12,4
0

thermischer Ausdehnungskoeffizient

1/K
-
-

spezifischer elektrischer Widerstand

Ohmm

* materialbezogene Schätzung

Kontakt

Piezo-Grundlagen

PDF Version

English Version

marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Hans-Böckler-Str. 2 . D-85221 Dachau
Tel (+49) [0] 8131 5161 0 . Fax (+49) [0] 8131 5161 66

elektromechanische Kenngröße	Symbol	Einheit	Wert

			FPM 226	FPM 225

Dichte			7,41	7,44
relative Dielektrizitätskonstante			7100	7000
dielektrischer Verlustfaktor			54	78
Curietemperatur		°C	125	90*
elektromechanische Kopplungsfaktoren		%	52	0
piezoelektrische Ladungskonstante		C/N	780	0
geschätzt aus dem linearen Bereich
der Feldstärke-Dehnungs-Kurve		m/V	-	1790
	1 kV/mm		0,18	0,16
Deformation		%
	2 kV/mm		0,22	0,20
mechanische Güte			10-20	-
		-40 °C	0,18	0,16
bei 2 kV/mm	%	80 °C	0,18	0,15
		145 °C	0,115	0,10
elastische Steifigkeit			7,5	6

Frequenzkonstante		Hzm	-	-
piezoelektrische Druckkonstante		Vm/N	12,4	0

thermischer Ausdehnungskoeffizient		1/K	-	-

spezifischer elektrischer Widerstand		Ohmm