PI Ceramic: Erfolge mit bleifreien Piezokeramiken
PI Ceramic bietet seinen Kunden neuerdings bleifreie Piezokeramiken an: Insbesondere die Materialsysteme Bismuth-Natrium-Titanat (BNT) und Kalium-Natrium-Niobat (KNN) ermöglichen in einigen Anwendungen ähnliche Charakteristika wie das klassische Blei-Zirkonat-Titanat-System (PZT). Da sich die bleifreien Alternativen anders verhalten als PZT-Keramiken, müssen in der Regel Spannung, Stromstärke oder geometrische Abmessungen der Komponenten angepasst, und die Langzeitstabilität sowie die Reaktion auf Umwelteinflüsse für jede Anwendung geprüft werden.
Seit mehreren Jahren erforschen wir die Einsatzmöglichkeiten der Materialsysteme BNT und KNN. Wir freuen uns, unseren Kunden jetzt erstmalig im größeren Umfang auch die Entwicklung von bleifreien Komponenten für ihre Systeme anbieten zu können.
Bisherige Anwendungserfolge
Beide Materialsysteme können besonders in resonanten Anwendungen eine Alternative darstellen. BNT-Werkstoffe sind vor allem für Anwendungen mit Dickenschwingung geeignet und zeigen gute Leistungen im Bereich der Luftblasendetektion und Durchflusssensorik. Die PI Ceramic BNT-Werkstoffe zeichnen sich durch eine hohe Depolarisationstemperatur aus. Sie können – anders als viele andere Werkstoffe auf dem Markt – durch niedrigschmelzendes Löten oder mit thermisch aushärtenden Klebern verarbeitet werden. Auch Komponenten aus dem KNN-System lassen sich problemlos löten und kleben, weisen gegenüber Komponenten aus BNT jedoch zusätzlich gute Eigenschaften in planarer Richtung auf. Sie finden daher Anwendung in Luftultraschallsensoren, Leistungsultraschall-Transducern, Verneblereinheiten sowie in Multilayer-Aktoren und Ultraschallmotoren.
Umweltschonendere Alternativen
Das PZT-Materialsystem gilt zwar immer noch als Goldstandard für Leistung und Zuverlässigkeit in den meisten piezoelektrischen Anwendungen, dennoch steigt die Nachfrage nach Alternativen, insbesondere in der Medizintechnik. Zudem forciert die Europäische Kommission mit der RoHS-Richtlinie (Restriction of Hazardous Substances) den Einsatz bleifreier Werkstoffe, um die Verwendung umweltgefährdender Stoffe zu reduzieren und Umweltbelastungen zu vermeiden.
Ansprechpersonen:
Sandra Niederschuh, Produkt Marketing Manager
Franziska Buch, Team Lead of Marketing Piezo Technology