Einfluss struktureller Phasenübergänge auf die mechanischen Eigenschaften bleifreier Kalium-Natrium-Niobat Piezokeramiken
Fachliche Zuordnung
Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
Förderung
Förderung von 2018 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 392442956
Die steigende Nutzung bleihaltiger piezoelektrischer Keramiken für verschiedene Aktuator- und Sensoranwendungen führt derzeit zu einem wachsenden kritischen Umweltbewusstsein. Substantielle wissenschaftliche und industrielle Bemühungen führten zur Entwicklung bleifreier Alternativen, die verschiedene potentielle Materialsysteme beinhalten. Polykristallines (KxNa1-x)NbO3 (KNN) mit einem hohen Curiepunkt, einem temperaturstabilen elektromechanischen Verhalten, hohen akustischen Vibrationsgeschwindigkeiten und geringer Dichte kristallisierte sich als eines der vielversprechendsten Systeme heraus. Trotz der vielen Fortschritte bei der Verbesserung der elektromechanischen Eigenschaften gibt es bisher nur sehr wenige Arbeiten zum mechanischen, insbesondere bruchmechanischen Verhalten. Dieses ist aber für die zuverlässige kommerzielle Anwendung kritisch. Während des Einsatzes sind die Piezokeramiken oft hohen Einsatztemperaturen und großen Druckspannungen ausgesetzt, die letzteren zur Reduzierung der Gefahr der Rissbildung. Deshalb ist das Ziel dieses Projektes, komplementäre Techniken und Expertise in Deutschland und China einzusetzen, um die temperaturabhängigen mechanischen Eigenschaften zu verstehen. Als Grundlage dazu gilt es, in situ die spannungsabhängige Kristallstruktur mit neuen Messmethodiken zu ergründen.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
Internationaler Bezug
China
