Emulsionspulver für Piezokeramik. Herstellung, Charakterisierung und Verarbeitung piezoelektrischer Pulver über ein Emulsionsverfahren im Technikumsmaßstab
(German)
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Dieses Projekt des BMBF beinhaltet drei verschiedene Teilprojekte des Fraunhoferinstituts für Silicatforschung, der Siemens AG und der Unavera GmbH. Im Fraunhoferinstitut für Silicatforschung wurde zunächst im Labormaßstab das Ausgangspulver PZT entwickelt und charakterisiert. Unavera GmbH setzte die Produktion von PZT-Pulver auf der Basis eines Sol-Gel-Prozesses aus den Metallalkoholaten in den Technikummaßstab (kg Größenordnung) um und überprüfte die Wirtschaftlichkeit der PZT-Pulverherstellung (hier PbNd(0.02)Zr(0.54)Ti(0.46)O(x)), sowie Umweltgesichtspunkte und Arbeitssicherheitsgesichtspunkte. Die Emulsionspulverchargen können mit kugelförmiger Morphologie mit Durchmessern von 2 Mikrometer bis 20 Mikrometer in einer bimodalen Verteilung und eingestellter stöchiometrischer Zusammensetzung hergestellt werden. Anschließend wurden die so hergestellten PZT-Pulver an die Siemens AG weitergegeben, die das Pulver hinsichtlich der Verarbeitungseigenschaften untersuchte und zu keramischen Werkstücken weiterverarbeitete. Die piezoelektrischen Eigenschaften wurden vermessen, da die Verwendung der Piezokeramik als medizinischer Ultraschallwandler ein Ziel der Forschung war. So konnten Optimierungszyklen von der Pulversynthese bis zum fertigen Piezobauteil durchlaufen werden.
Emulsionspulver für Piezokeramik. Herstellung, Charakterisierung und Verarbeitung piezoelektrischer Pulver über ein Emulsionsverfahren im Technikumsmaßstab