140910. lajstromszámú szabadalom • Piezoelektromos elem
Megjelent 1951. évi december hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 140910. SZÁM. 21a4 . 1—13. OSZTÁLY. — P-11582. ALAPSZÁM. Piezoelektromos elem. N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken cég Eindhoven (Hollandia), mint a Philips Lamps Limited londoni cég, valamint Douglas Frederick Rushman wallingtoni és Maurice Andrew Strivens londoni lakos jogutódja. A bejelentés napja: 1947. december 31. Nagybrltanniai elsőbbsége: 1946. március 22. (A 41.700/1948. Ip. M. sz. rendelet 1. §-a alapján.) A találmány piezoelektromos elemekre vonatkozik, melyek pl. elektroakusztikai készülékekben és frekvenciaszabályozó berendezésekben alkalmazhatók. Erre a célra áltatában a kvarc, a turmalin és a Seignette-só a szokásosan használt anyagok. Az ismeretes piezoelektromos anyagok közül piezoelektromos hatás szempontjából a legjobb a Seignette-só, ez azonban vízben könnyen oldódik és ezért nedves atmoszférában hátrányosan befolyásolódik, úgyhogy azt nedvességgel szemben alaposan óvni kell. A találmány célja olyan elem létesítése, melynek ugyancsak kiváló piezoelektromos tulajdonságai vannak, amely azonban nedVességálló és másmilyen atmoszférikus behatásokkal szembein is érzéketlen. A találmány értelmiében e célból az ólomtitanát és / vagy a báriumtitanát tetragonális szerkezetű keverékkristályait alkalmazzuk, adott esetben hasonló jellegű titanátokkal, mint pl. kalciumtitanáttal, stronciumtitanáttal és kadmiumtitanáttal együtt. Az anyagot előnyösen akként állítjuk elő, hogy az ehhez szükséges anyagokat a kerámiai iparban szokásos módon összezsugorítjuk. Az a hőmérséklet, amelynél a zsugorítás történik, nem alacsonyabb 1000 C°-nál és előnyösen túllépi az 1250 C°-ot. Ha úgy ólomtitanátot, mint báriumtitanátot alkalmazunk, az ólomtitanát mennyisége célszerűen nem haladja meg a jelenlévő báriumtitanát mennyiségének 10 súlyszázalékát. A kalcium, stroncium és kadmium titanátjainak alkalmazása esetén azok mennyiségei az előállítandó keverékkristályokikai szemben támasztott követelményektől függnek, melyeknek a kívánt munkahőmérsékleten tetragonális szerkezetűeknek kell lenniök. A báriumtitanátnak rendes hőmérsékleteknél tetragonális szerkezete van és már magában is piezoelektromos tulajdonságai vannak, míg az ólomtitanátnak kifejezett tetragonális szerkezete és nagyobb piezoelektromos hatása van. A bárium- és ólomtitanátból való keverékkristályképzéssel tetragonális szerkezetű anyagok egész sorozata hozható létre, melyeiknek piezoelektromos tulajdonságai különbözők. Az előbb említett módon másmilyen: titanátok hozzáadásával a piezoelektromos tulajdonságok még tovább befolyásolhatók. A találmány szerinti anyagok nem érzékenyeik atmoszférikus behatásokra, úgyhogy tartós piezoelektromos elemek jönnek létre, melyeknek a kívánt előre meghatározott tulajdonságai vannak. A találmány szerinti anyagok az ehhez szükséges oxidok, pl. BaÜ, PbO, Ti02 vagy olyan vegyületeknek reakciója útján állíthatók elő, melyekből ezek az oxidok a zsugorítási hőmérséklet alatti hőhatásos' bomlás következtében keletkeznek. A kívánt keverékkristályokat előnyösen először egy megfelelő keverék zsugorításával előformáljuk. A szemcsenagyságot ezután őrléssel lecsökkentjük és esetleg alkalmas kötőanyagot vagy folyósítószert adunk hozzá. A masszának sajtolás, vagy pedig fecskendezés útján a kívánt alakot adjuk és végül zsugorítjuk.' A fentemlített zsugorítás helyett a ikíváat kevert titanátok az olvadékból való kikristályosítás útján is keletkezhetnek. Ebben; az esetben az olvadék folyósítószerként pl. báriumkloridot vagy ólomkloridot tartalmazhat. A kialakulási hőmérsékleten ezeknek az anyagoknak általában kockás szerkezetei van, amely a szobahőmérsékletre való lehűlés folytán megy át a kívánt tetragonális szerkezetbe. Ennél az átmenetnél erős ikerképződés megy végbe, úgyhogy kicsiny annak a veszélye, hogy határozott piezoelektromos tengelyű egykristályok (mono-
