Herstellung und Schaltverhalten neuer wismuthaltiger Hochtemperaturpiezokeramiken

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Rödel
• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 14926878

Voruntersuchungen haben ergeben, dass sich neue Hochtemperaturpiezoelektrika im System (1-x)BiFeO3-xPbTiO3 herstellen lassen, die bei einer mit kommerziellen PZT-Werkstoffen vergleichbaren Dehnung von etwa 0,15% eine deutlich höhere Curietemperatur von etwa 650°C im Vergleich zu etwa 350°C in PZT aufweisen. Es ist bisher vollkommen unklar, wie diese doch gute Dehnung erreicht werden kann, da das c/a Verhältnis von 1,16 dieser Werkstoffe ein Domänenschalten durch sehr hohe innere Spannungen unmöglich machen sollte. Das Domänenschalten dieser neuen Werkstoffklasse soll deshalb sowohl durch elektrische, mechanische als auch gemischt mechanisch-elektrische Belastung untersucht werden. Der Grad der inneren Verspannung kann durch eine teilweise Substitution von Wismut durch Lanthan reduziert werden, was bei 10 % La zu einem c/a Verhältnis von 1,06 führen sollte. Die Charakterisierung der inneren Verspannung soll weiterhin durch Messung akustischer Emissionen bei elektrischer Belastung und durch Erfassung der Mikrorissbildung beim Übergang von der paraelektrischen in die ferroelektrische Phase erfolgen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen