FPM 231 wurde speziell für den Einsatz in Piezoaktuatoren, z. B. marco-Torque-Blöcke^®, Stapel oder Bieger, entwickelt. Dieser Werkstoff hat gegenüber den herkömmlichen weichen piezokeramischen Werkstoffen folgende Vorteile:

• hohe Deformation %
• hohe mechanische Steifigkeit
• hohe mechanische Belastbarkeit

  
  FPM 231 wird in Folien von 100 - 300 µm gefertigt, mittels Magnetronzerstäubung metallisiert und zu Aktoren höchster Leistungsdichte, Torque-Blöcken^®, weiterverarbeitet.
  

  
  
  

  Piezoelektrisch weiche Werkstoffe
  zeigen eine charakteristische weit
  geöffnete Hystereseschleife. Diese
  Werkstoffe sind hoch-ferroelektrisch
  und erlauben das Nachpolarisieren
  unter Betriebsspannung.

  
  Die Deformationshysteresekurve von FPM 231 hat wie die aller piezoelektrisch weichen Materialien eine charakteristische Schmetterlingsform.
  Bei Betrieb eines Torque-Blockes^® wird dann die rote Kurve durchfahren. Die Deformation ändert sich nahezu linear mit der elektrischen Feldstärke.

  Für einen Stapel oder einen Torque-Block® aus
  dünnen Folien ist charakteristisch, daß er nicht
  mehr die volle Deformation des kompakten Materials
  zeigt.
  FPM 231 hat hier die höchste Dehnung
  (non-force-strain  %)
  bei einer Feldstärke von 2 kV/mm.
  

  
  

  
  

  FPM 231 zeigt eine Abhängigkeit der Deformation von Stapeln bzw. des Kippwinkels von Torque-Blöcken^® von der Vorspannung, welche für diesen Typ des modifizierten PZT typisch ist. Die Dehnung erreicht bei etwa 30 MPa über 0,17 % bei 2 kV/mm.
  

  Datenübersicht FPM 231
  

  elektromechanische Kenngröße	Symbol	Einheit	Wert
  Dichte			7,82
  relative Dielektrizitätskonstante			4000
  			-
  dielektrischer Verlustfaktor			21
  Curietemperatur		°C	205
  			66
  elektromechanische Kopplungsfaktoren		%	40
  			72
  			52
  			680
  piezoelektrische Ladungskonstante		C/N	-300
  		m/V
  Deformation		%	0,188
  mechanische Güte			60
  Temperaturkoeffizient von		1/K	-
  			14,6
  elastische Nachgiebigkeit			23,9
  elastische Steifigkeit			15,1
  Frequenzkonstante		Hzm	1950
  			1965
  			18,5
  piezoelektrische Druckkonstante		Vm/N	-8,1
  thermischer Ausdehnungskoeffizient		1/K	-9,1
  spezifischer elektrischer Widerstand		Ohmm

  FPM 220 ist ein weicher piezoelektrischer Standardwerkstoff mit höherer mechanischer Güte als FPM 231. Er besitzt eine etwas geringere Dehnung und eine geringere relative Dielektrizitätskonstante.

  
  
  

  FPM 232 hat nahezu die gleichen Eigenschaften wie FPM 220 zeigt aber wie FPM 231 eine deutliche Vorspannungsabhängigkeit der linearen Dehnung.

  Datenübersicht FPM 220 / FPM 232
  

  elektromechanische Kenngröße	Symbol	Einheit	Wert
  Dichte			7,85 / 7,85
  relative Dielektrizitätskonstante			2950 / 2680
  			2060 / 1980
  dielektrischer Verlustfaktor			18 / 18
  Curietemperatur		°C	250 / 250
  			63 / 67
  elektromechanische Kopplungsfaktoren		%	37 / 39
  			68 / 72
  			54 / 54
  			450 / 500
  piezoelektrische Ladungskonstante		C/N	-240 / -295
  		m/V
  Deformation		%	0,175 / 0,18
  mechanische Güte			120 / 100
  Temperaturkoeffizient von		1/K	5,0/ -
  			16,3
  elastische Nachgiebigkeit			17,5
  elastische Steifigkeit			16,2
  Frequenzkonstante		Hzm	1970 / 1880
  			1960 / 1940
  			17,2 / 19,1
  piezoelektrische Druckkonstante		Vm/N	-9,1 / 11,2
  thermischer Ausdehnungskoeffizient		1/K	-4,9/ -
  spezifischer elektrischer Widerstand		Ohmm

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