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Wie stellt man eine Piezokeramik her?

Die Herstellung von Piezokeramik ist dem Backen von Keksen ähnlich!

Folge einfach den Bildern unten, sie sind praktisch selbsterklärend.

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Manufacuring of piezo ceramic / Image by Meggitt Denmark

© image with the kind permission of Meggitt Denmark

Zur Herstellung von PZT benötigen wir Granulat von Bleioxid, Titandioxid, Zirkonoxid und vielleicht einige Dotierstoffe. Die Rohstoffe werden auf die richtige Korngröße gemahlen und im richtigen Verhältnis gemischt. Die Mischung wird dann kalziniert, d.h. in Luft auf etwa 900°C erhitzt und danach wieder gemahlen, um die Reaktion der Komponenten zu beschleunigen. Durch Zugabe eines Bindemittels granuliert das Pulver und ist nun eine Paste, die bereit ist, in die gewünschte Form gepresst zu werden. Nun wird die sogenannte grüne Keramik auf etwa 600 oder 700°C erhitzt, um das Bindemittel auszubrennen. Die Temperatur wird dann auf etwa 1200 bis 1300°C erhöht. Dies wird als Sintern bezeichnet, wobei die Körner zusammen gebacken werden und die endgültige harte Keramik bilden. Nun können die Teile geschliffen, poliert oder geläppt werden, um die gewünschte Präzision und Oberflächenqualität zu erhalten. Am Ende werden Elektroden entweder durch Siebdruck einer Leitpaste oder durch Sputtern aufgebracht. Der letzte Schritt ist das Polarisieren. Dies geschieht in heißem Öl durch Anlegen eines elektrischen Feldes von mehreren kV/mm.