JPH0569795B2 - - Google Patents
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- JPH0569795B2 JPH0569795B2 JP17746885A JP17746885A JPH0569795B2 JP H0569795 B2 JPH0569795 B2 JP H0569795B2 JP 17746885 A JP17746885 A JP 17746885A JP 17746885 A JP17746885 A JP 17746885A JP H0569795 B2 JPH0569795 B2 JP H0569795B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
- C04B38/063—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B38/0635—Compounding ingredients
- C04B38/0645—Burnable, meltable, sublimable materials
- C04B38/067—Macromolecular compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
- H10N30/09—Forming piezoelectric or electrostrictive materials
- H10N30/092—Forming composite materials
-
- H—ELECTRICITY
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00844—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for electronic applications
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、特に医学超音波技術に使用するため
の圧電特性を有する多孔性セラミツク材料の製造
法に関する。
の圧電特性を有する多孔性セラミツク材料の製造
法に関する。
医学技術における超音波アンテナまた超音波変
換器、たとえばリニアアレーまたは位相調節アレ
ーでは、下記の４つの条件ａ）ないしｂ）をでき
るかぎり良好に満足する圧電材料が必要とされ
る。
換器、たとえばリニアアレーまたは位相調節アレ
ーでは、下記の４つの条件ａ）ないしｂ）をでき
るかぎり良好に満足する圧電材料が必要とされ
る。
ａ 高い変換器効率、すなわちできるかぎり高い
厚み結合係数Ktを有する圧電材料であること。
厚み結合係数Ktを有する圧電材料であること。
ｂ 横モードによるアーテイフアクトを防止する
ため、縁出射なしの短いパルスの正確な送信を
行い得る圧電材料であること、すなわちできる
かぎりわずかな横結合KpまたはK31および高い
内部制動（低いＱ値と同義）を有する圧電材料
であること。
ため、縁出射なしの短いパルスの正確な送信を
行い得る圧電材料であること、すなわちできる
かぎりわずかな横結合KpまたはK31および高い
内部制動（低いＱ値と同義）を有する圧電材料
であること。
ｃ 超音波アンテナと信号導体との間の良好な電
気的整合が可能であること。すなわち圧電材料
の誘電率は変換器の大きさおよび周波数に関係
して良好に設定可能または容易に選定可能でな
ければならない。
気的整合が可能であること。すなわち圧電材料
の誘電率は変換器の大きさおよび周波数に関係
して良好に設定可能または容易に選定可能でな
ければならない。
ｄ 検査対象物すなわち医学技術の場合には（人
体の）組織への良好な音響的整合が可能である
こと。すなわち圧電材料の音響インピーダンス
の値は検査対象物のインピーダンスの値にでき
るかぎり近くなければならない。
体の）組織への良好な音響的整合が可能である
こと。すなわち圧電材料の音響インピーダンス
の値は検査対象物のインピーダンスの値にでき
るかぎり近くなければならない。
従来の圧電材料はいずれも上記４つの必要条件
ａ）ないしｄ）を条件付きでしか満足し得ない。
さらに、超音波アンテナの製造のために高コスト
の方法を甘受しなければならない。従つて、一般
に圧電材料は条件ａ）およびｃ）を良好に満足す
るように選定される。条件ｂ）に関する満足な結
果は、個々の変換器素子を細分割し且つ１つの制
動ブロツクを超音波アンテナの背側に取付けるこ
とにより達成される。条件ｄ）を満足するために
は、厚みλ／４の整合層を超音波アンテナと人体
組織との間に設ける方法に移行している。非常に
良好な結果が厚みλ／４の２つの整合層により達
成される。ここで、λは超音波の波長である。
ａ）ないしｄ）を条件付きでしか満足し得ない。
さらに、超音波アンテナの製造のために高コスト
の方法を甘受しなければならない。従つて、一般
に圧電材料は条件ａ）およびｃ）を良好に満足す
るように選定される。条件ｂ）に関する満足な結
果は、個々の変換器素子を細分割し且つ１つの制
動ブロツクを超音波アンテナの背側に取付けるこ
とにより達成される。条件ｄ）を満足するために
は、厚みλ／４の整合層を超音波アンテナと人体
組織との間に設ける方法に移行している。非常に
良好な結果が厚みλ／４の２つの整合層により達
成される。ここで、λは超音波の波長である。
PbNb2O6または低Ｑセラミツクス（たとえば
ビブリツト（Vibrit）668）のような特殊な圧電
セラミツクスの使用により条件ｂ）をまさに良好
に満足し得るが、条件ａ）およびｃ）は我慢しな
ければならない。整合層はこの場合にも必要であ
る。
ビブリツト（Vibrit）668）のような特殊な圧電
セラミツクスの使用により条件ｂ）をまさに良好
に満足し得るが、条件ａ）およびｃ）は我慢しな
ければならない。整合層はこの場合にも必要であ
る。
圧電合成樹脂（PVF2）の使用により条件ｂ）
およびｄ）は非常に良好に満足されるが、それに
対して条件ａ）およびｃ）はあまり良好に満足さ
れない。
およびｄ）は非常に良好に満足されるが、それに
対して条件ａ）およびｃ）はあまり良好に満足さ
れない。
従つて、本発明の目的は、上記の必要条件ａ）
ないしｄ）を同等に良好に満足する多孔性圧電セ
ラミツク材料を提供することである。さらに、製
造コストが比較的わずかでなければならない。材
料は特に医学超音波技術に使用可能でなければな
らず、しかしまた材料検査のような他の超音波技
術にも使用可能でなければならない。
ないしｄ）を同等に良好に満足する多孔性圧電セ
ラミツク材料を提供することである。さらに、製
造コストが比較的わずかでなければならない。材
料は特に医学超音波技術に使用可能でなければな
らず、しかしまた材料検査のような他の超音波技
術にも使用可能でなければならない。
この目的は、本発明によれば、圧電セラミツク
出発材料に粒状重合体が添加され且つ混合され、
また粒状重合体が時間的に後で第１の焼成過程で
焼き除かれることを特徴とする多孔性圧電セラミ
ツク材料の製造法により達成される。
出発材料に粒状重合体が添加され且つ混合され、
また粒状重合体が時間的に後で第１の焼成過程で
焼き除かれることを特徴とする多孔性圧電セラミ
ツク材料の製造法により達成される。
セラミツク圧電出発材料に粒状重合体を混合す
ることにより、混合物内に、圧電材料が存在し得
ない空間が形成される。前記第１の焼成過程で粒
状重合体が焼き除かれ、またセラミツク圧電材料
が、粒状重合体により生じている空洞に入り込み
得ないままに固化される。こうして、適当なセラ
ミツク出発材料および適当な粒状重合体を選定す
れば、前記４つの条件ａ）ないしｄ）を同等に良
好に満足する多孔性圧電材料が得られる。
ることにより、混合物内に、圧電材料が存在し得
ない空間が形成される。前記第１の焼成過程で粒
状重合体が焼き除かれ、またセラミツク圧電材料
が、粒状重合体により生じている空洞に入り込み
得ないままに固化される。こうして、適当なセラ
ミツク出発材料および適当な粒状重合体を選定す
れば、前記４つの条件ａ）ないしｄ）を同等に良
好に満足する多孔性圧電材料が得られる。
本発明の特に有利な実施態様では、圧電出発材
料は予め粉末化された形態で粒状重合体に混合さ
れる。それにより、後で混合物への形状付与が行
われる以前に混合物が既に互いに接着しており、
従つて形状付与が、予め粉末化されていない圧電
出発材料を使用する場合にくらべて簡単になる。
料は予め粉末化された形態で粒状重合体に混合さ
れる。それにより、後で混合物への形状付与が行
われる以前に混合物が既に互いに接着しており、
従つて形状付与が、予め粉末化されていない圧電
出発材料を使用する場合にくらべて簡単になる。
以下、図面により本発明を一層詳細に説明す
る。図面には、圧電特性を有する多孔性圧電セラ
ミツクスの製造法のフローダイアグラムが示され
ている。
る。図面には、圧電特性を有する多孔性圧電セラ
ミツクスの製造法のフローダイアグラムが示され
ている。
圧電特性を有する通常のセラミツク粉末１（出
発材料）から出発される。粉末粒子の相互結合を
一層良好にするめ、セラミツク粉末１は結合材２
と混合され、またその際に顆粒（Granulat）３
として爾後処理される。セラミツク粉末１は通常
の爾後処理の際に厚み結合係数Kt＝0.5、所望の
横結合Qp、共振の鋭さＱ＝200および（所望の誘
電率に応じて）500と5000との間のεを有する通
常のセラミツクスが得られるように調製されてい
る。
発材料）から出発される。粉末粒子の相互結合を
一層良好にするめ、セラミツク粉末１は結合材２
と混合され、またその際に顆粒（Granulat）３
として爾後処理される。セラミツク粉末１は通常
の爾後処理の際に厚み結合係数Kt＝0.5、所望の
横結合Qp、共振の鋭さＱ＝200および（所望の誘
電率に応じて）500と5000との間のεを有する通
常のセラミツクスが得られるように調製されてい
る。
顆粒３はいま粒状重合体４と混合物５として混
合され、特にプレス可能な混合顆粒として処理さ
れる。ここで“粒状重合体”という用語は、好ま
しくは10ないし40μmの中心粒寸法を有する丸い
形状を有するべき小さい粒子の形態の重合体を意
味している。20μmの値が特に有利であることが
判明している。粒状重合体４としては特にポリメ
チルメタクリレートが適している。原理的にはも
ちろん、焼成過程で焼き除き得る他の物質も選択
され得る。混合物５における粒状重合体４の質量
比は最終製品の所望の特性に応じて10ないし40％
である。混合物５はできるかぎり均質でなければ
ならない。すなわち、セラミツク粉末１および粒
状重合体４の均等な分布を有するべきである。
合され、特にプレス可能な混合顆粒として処理さ
れる。ここで“粒状重合体”という用語は、好ま
しくは10ないし40μmの中心粒寸法を有する丸い
形状を有するべき小さい粒子の形態の重合体を意
味している。20μmの値が特に有利であることが
判明している。粒状重合体４としては特にポリメ
チルメタクリレートが適している。原理的にはも
ちろん、焼成過程で焼き除き得る他の物質も選択
され得る。混合物５における粒状重合体４の質量
比は最終製品の所望の特性に応じて10ないし40％
である。混合物５はできるかぎり均質でなければ
ならない。すなわち、セラミツク粉末１および粒
状重合体４の均等な分布を有するべきである。
本製造法の１つの変形例によれば、結合材２を
後で初めてセラミツク粉末１および粒状重合体４
と共に混合物５として処理することができる。そ
の場合、粒状重合体４も接着して結合されている
混合顆粒が生ずる。同様に、結合材２の添加を全
く省略することも考えられる。
後で初めてセラミツク粉末１および粒状重合体４
と共に混合物５として処理することができる。そ
の場合、粒状重合体４も接着して結合されている
混合顆粒が生ずる。同様に、結合材２の添加を全
く省略することも考えられる。
もう１つの変形例では、セラミツク粉末１を第
１のスラツジとして、また粒状重合体４を第２の
スラツジとして処理し、両スラツジを続いて混合
することができる。ここで、スラツジとは、粒子
が液体のなかに懸濁している物質を意味する。ス
ラツジは分散材の添加により得られていてよい。
１のスラツジとして、また粒状重合体４を第２の
スラツジとして処理し、両スラツジを続いて混合
することができる。ここで、スラツジとは、粒子
が液体のなかに懸濁している物質を意味する。ス
ラツジは分散材の添加により得られていてよい。
セラミツク粉末１および粒状重合体４の前処理
に応じて、混合物５の製造のために下記の３つの
方法が用いられ得る。
に応じて、混合物５の製造のために下記の３つの
方法が用いられ得る。
Ａ 図面による実施例では、予め顆粒化されたセ
ラミツク粉末３のなかに粒状重合体４が所望の
量で混合装置、たとえばボールミル内で混合さ
れる。
ラミツク粉末３のなかに粒状重合体４が所望の
量で混合装置、たとえばボールミル内で混合さ
れる。
Ｂ 一層大きな量の場合には、セラミツク粉末
１、結合材２および粒状重合体４が共通に混合
され、また続いて適当な顆粒化装置、たとえば
渦式顆粒化装置内で顆粒化される。注意すべき
こととして、粒状重合体４は使用される結合材
２のなかに非常にわずかしか溶解せず、または
全く溶解しない。ここで、粒状重合体４の合成
樹脂粒が、表面堆積メカニズムにより拡大する
一次粒子を形成するための核生成中心を成すこ
とは有利である。
１、結合材２および粒状重合体４が共通に混合
され、また続いて適当な顆粒化装置、たとえば
渦式顆粒化装置内で顆粒化される。注意すべき
こととして、粒状重合体４は使用される結合材
２のなかに非常にわずかしか溶解せず、または
全く溶解しない。ここで、粒状重合体４の合成
樹脂粒が、表面堆積メカニズムにより拡大する
一次粒子を形成するための核生成中心を成すこ
とは有利である。
Ｃ セラミツク粉末１および粒状重合体４が混合
前に第１または第２のスラツジとして処理され
るならば、混合物５の製造のために噴霧塔が用
いられる。そこで両スラツジが所望の量比に噴
霧される。その際、両スラツジの流れは先ず噴
霧ノズルのすぐ前に一緒に導かれ、それにより
分離が回避される。
前に第１または第２のスラツジとして処理され
るならば、混合物５の製造のために噴霧塔が用
いられる。そこで両スラツジが所望の量比に噴
霧される。その際、両スラツジの流れは先ず噴
霧ノズルのすぐ前に一緒に導かれ、それにより
分離が回避される。
混合物５の製造のすぐ後に混合物５に形状を付
与する過程が続く。これはたとえば混合物５を直
方体ブロツクに圧縮するプレス６であつてもよ
い。最終製品の使用目的に応じて、直方体の代わ
りに円板または円筒がプレスされてもよいし、管
が押出しプレス法で製造されてもよい。
与する過程が続く。これはたとえば混合物５を直
方体ブロツクに圧縮するプレス６であつてもよ
い。最終製品の使用目的に応じて、直方体の代わ
りに円板または円筒がプレスされてもよいし、管
が押出しプレス法で製造されてもよい。
直方体ブロツクとしての形状付与の後に第１の
焼成過程７が続く。この焼成過程７で有機物質、
すなわち粒状重合体４および結合材２が焼き除か
れる。温度経過および酸素供給率は所与のプログ
ラムに従つて、たとえば１℃／minで550℃まで
ならびに酸素1.6／粒状重合体＋結合材固形成
分１ｇに調節される。第１の焼成過程７の後に、
添加された粒状重合体４の量に応じて約10ないし
50％の特定の多孔度を有するブロツクが得られ
る。
焼成過程７が続く。この焼成過程７で有機物質、
すなわち粒状重合体４および結合材２が焼き除か
れる。温度経過および酸素供給率は所与のプログ
ラムに従つて、たとえば１℃／minで550℃まで
ならびに酸素1.6／粒状重合体＋結合材固形成
分１ｇに調節される。第１の焼成過程７の後に、
添加された粒状重合体４の量に応じて約10ないし
50％の特定の多孔度を有するブロツクが得られ
る。
第１の焼成過程７の後に、好ましくは冷却期間
を介さずその直後に第２の焼成過程８が続く。こ
の本来の焼成過程は、選択されたセラミツク材料
に対して最適な条件のもとに実行される。第２の
焼成過程８は多孔性ブロツクを焼結して、その機
械的堅固性を高める役割をする。こうして処理さ
れた多孔性焼結ブロツクはたとえばのこ引き、研
磨のような１つまたは複数の通常の加工方法によ
り所望の最終製品、いまの場合には超音波アンテ
ナとして爾後処理され得る。
を介さずその直後に第２の焼成過程８が続く。こ
の本来の焼成過程は、選択されたセラミツク材料
に対して最適な条件のもとに実行される。第２の
焼成過程８は多孔性ブロツクを焼結して、その機
械的堅固性を高める役割をする。こうして処理さ
れた多孔性焼結ブロツクはたとえばのこ引き、研
磨のような１つまたは複数の通常の加工方法によ
り所望の最終製品、いまの場合には超音波アンテ
ナとして爾後処理され得る。
これまでに説明した製造法はプレス部品の製造
に有利である。
に有利である。
本製造法の他の実施態様では、特にたとえば約
5MHzの高い周波数で動作する超音波変換器用と
して特定の多孔度を有する圧電セラミツク箔がそ
れ自体は公知のモールドまたは引抜き法により製
造される。そのために、圧電粉末で調製された第
１のスラツジが薄い箔に成形される。このいわゆ
る“箔スラツジ”に粒状重合体４が混合される。
このスラツジは同じく約20μmの中心粒寸法を有
することが好ましい。その際に注意すべきことと
して、粒状重合体４は、スラツジ希釈のために使
用される溶剤のなかに溶解しない。
5MHzの高い周波数で動作する超音波変換器用と
して特定の多孔度を有する圧電セラミツク箔がそ
れ自体は公知のモールドまたは引抜き法により製
造される。そのために、圧電粉末で調製された第
１のスラツジが薄い箔に成形される。このいわゆ
る“箔スラツジ”に粒状重合体４が混合される。
このスラツジは同じく約20μmの中心粒寸法を有
することが好ましい。その際に注意すべきことと
して、粒状重合体４は、スラツジ希釈のために使
用される溶剤のなかに溶解しない。
本製造法のこの実施態様では、溶剤が蒸発する
乾燥プロセス中に粒状重合体４とセラミツク粉末
１との間の分離が生ずる。このような分離は焼成
されたセラミツク箔内の密度勾配に通ずる。すな
わち、多孔度が箔の一方の側では他方の側よりも
高くなる。この効果は欠点ではない。それどころ
か、密度勾配の生成は超音波変換器の製造の際に
は目的にかなつている。それにより、多孔性セラ
ミツク箔が厚みλ／４を有する整合層として使用
されるならば、この整合層により均等な孔分布の
場合よりもはるかに広帯域の整合が可能である。
この応用では、高い多孔度を有する側が整合すべ
き層、すなわちたとえば人体組織のほうに向けら
れ、また低い多孔度を有する側が超音波アンテナ
のほうに向けられている。
乾燥プロセス中に粒状重合体４とセラミツク粉末
１との間の分離が生ずる。このような分離は焼成
されたセラミツク箔内の密度勾配に通ずる。すな
わち、多孔度が箔の一方の側では他方の側よりも
高くなる。この効果は欠点ではない。それどころ
か、密度勾配の生成は超音波変換器の製造の際に
は目的にかなつている。それにより、多孔性セラ
ミツク箔が厚みλ／４を有する整合層として使用
されるならば、この整合層により均等な孔分布の
場合よりもはるかに広帯域の整合が可能である。
この応用では、高い多孔度を有する側が整合すべ
き層、すなわちたとえば人体組織のほうに向けら
れ、また低い多孔度を有する側が超音波アンテナ
のほうに向けられている。
超音波変換器の所望の最終形状に到達すると、
多孔性圧電セラミツク部品またはセラミツク体は
電極または電極構造を設けられる。これは公知の
蒸着またはスパツタリング法で行われる。
多孔性圧電セラミツク部品またはセラミツク体は
電極または電極構造を設けられる。これは公知の
蒸着またはスパツタリング法で行われる。
電極取付け後に多孔性セラミツク部品またはセ
ラミツク体は分極される。しかしながら、高い多
孔度を有するセラミツクスの分極は簡単ではな
い。そのために必要とされる比較的高い電界の強
さに基づいてセラミツクスの孔のなかで放電が生
じ得る。この放電は内部短絡、従つてまた圧電効
果の減少に通ずる。従つて、多孔性セラミツク部
品を、孔内に入り込み得る保護ガス、特に六フツ
化イオウ（SF6）のなかで圧力下に分極すること
は有利である。
ラミツク体は分極される。しかしながら、高い多
孔度を有するセラミツクスの分極は簡単ではな
い。そのために必要とされる比較的高い電界の強
さに基づいてセラミツクスの孔のなかで放電が生
じ得る。この放電は内部短絡、従つてまた圧電効
果の減少に通ずる。従つて、多孔性セラミツク部
品を、孔内に入り込み得る保護ガス、特に六フツ
化イオウ（SF6）のなかで圧力下に分極すること
は有利である。
さらに、セラミツク部品の爾後処理のためにそ
の孔を公知の真空モールド法により合成樹脂で満
たすことは有利であり得る。
の孔を公知の真空モールド法により合成樹脂で満
たすことは有利であり得る。
説明した実施例では、冒頭に記載した必要条件
ａ）ないしｄ）が特に良好に満足される。
ａ）ないしｄ）が特に良好に満足される。
ａ 厚み結合係数Ktがほぼ0.5に等しく、従つて
十分に高い。これはそれ自体で標準的セラミツ
クスに対して良好な値である。
十分に高い。これはそれ自体で標準的セラミツ
クスに対して良好な値である。
ｂ 多孔性セラミツクスの横結合K31および共振
の鋭さＱが従来のセラミツクスにくらべて非常
に低い。横結合K31は約0.1、また共振の鋭さＱ
は約20である。
の鋭さＱが従来のセラミツクスにくらべて非常
に低い。横結合K31は約0.1、また共振の鋭さＱ
は約20である。
ｃ 出発材料として種々の圧電セラミツク粉末を
使用することにより、約200ないし1200の誘電
率を有する多孔性セラミツクス（最終製品）を
製造し得る。それによつて特に医学技術の超音
波アンテナ（変換器）においてほぼすべての用
途に対して良好な電気的整合が達成され得る。
使用することにより、約200ないし1200の誘電
率を有する多孔性セラミツクス（最終製品）を
製造し得る。それによつて特に医学技術の超音
波アンテナ（変換器）においてほぼすべての用
途に対して良好な電気的整合が達成され得る。
ｄ 音響インピーダンスは標準的圧電セラミツク
スでは30×106Kg／cm2ｓである。それにくらべ
て、本発明による多孔性セラミツクでは、音響
インピーダンスを低い値、たとえば10×106
Kg／cm2ｓに選定し得る。従つて、従来の多孔性
でないセラミツクスを使用する場合には厚み
λ／４の２つの整合層により初めて可能な音響
的整合と同様に良好な音響的整合を厚みλ／４
の単一の整合層のみにより達成することができ
る。これに関連する利点として、セラミツクス
の音響インピーダンスを、その他のパラメータ
は実際上一定に保つて、混合する粒状重合体の
量の変更により種々に選定することができる。
スでは30×106Kg／cm2ｓである。それにくらべ
て、本発明による多孔性セラミツクでは、音響
インピーダンスを低い値、たとえば10×106
Kg／cm2ｓに選定し得る。従つて、従来の多孔性
でないセラミツクスを使用する場合には厚み
λ／４の２つの整合層により初めて可能な音響
的整合と同様に良好な音響的整合を厚みλ／４
の単一の整合層のみにより達成することができ
る。これに関連する利点として、セラミツクス
の音響インピーダンスを、その他のパラメータ
は実際上一定に保つて、混合する粒状重合体の
量の変更により種々に選定することができる。
図面は圧電特性を有する多孔性圧電セラミツク
スの本発明による製造法の実施例のフローダイア
グラムである。 １……セラミツク粉末、２……結合材、３……
顆粒、４……粒状重合体、５……混合、６……ブ
ロツクとしてプレス、７……第１の焼成過程、８
……第２の焼成過程、９……機械的爾後処理。
スの本発明による製造法の実施例のフローダイア
グラムである。 １……セラミツク粉末、２……結合材、３……
顆粒、４……粒状重合体、５……混合、６……ブ
ロツクとしてプレス、７……第１の焼成過程、８
……第２の焼成過程、９……機械的爾後処理。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 特に医学超音波技術に使用するための圧電特
性を有する多孔性セラミツク材料の製造法におい
て、圧電セラミツク出発材料１に粒状重合体４が
添加され且つ混合され、また粒状重合体４が時間
的に後で第１の焼成過程で焼き除かれることを特
徴とする多孔性圧電セラミツク材料の製造法。 ２ 圧電出発材料１が粉末形態で粒状重合体４と
共に１つの混合物５として混合されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の製造法。 ３ 混合物５が第１の焼成過程の前に所与の形状
を付与されることを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の製造法。 ４ 圧電出発材料が、粒状重合体と混合される以
前に、第１のスラツジとして処理されることを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
ずれか１項に記載の製造法。 ５ 粒状重合体が、第１のスラツジと混合される
以前に、第２のスラツジとして処理されることを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載の製造法。 ６ 粒状重合体が10μmと40μmとの間の中心粒寸
法を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第５項のいずれか１項に記載の製造法。 ７ 粒状重合体が混合の際に10ないし50％の質量
比を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第６項のいずれか１項に記載の製造法。 ８ 第１の焼成過程に第２の焼成過程が続いてお
り、その際に第２の焼成過程の焼成温度は第１の
焼成過程の焼成温度よりも高いことを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１
項に記載の製造法。 ９ 材料が第２の焼成過程の後に電界内で分極さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載
の製造法。 １０ 分極の際に導電性でない保護ガスが、粒状
重合体の焼き除きにより生ずる空洞内に入れ込ま
れることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載
の製造法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3430186.0 | 1984-08-16 | ||
| DE19843430186 DE3430186A1 (de) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | Verfahren zur herstellung eines poroesen piezoelektrischen materials und nach diesem verfahren hergestelltes material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149487A JPS6149487A (ja) | 1986-03-11 |
| JPH0569795B2 true JPH0569795B2 (ja) | 1993-10-01 |
Family
ID=6243211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60177468A Granted JPS6149487A (ja) | 1984-08-16 | 1985-08-12 | 多孔性圧電セラミツク材料の製造法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4751013A (ja) |
| EP (1) | EP0171716B2 (ja) |
| JP (1) | JPS6149487A (ja) |
| AT (1) | ATE71348T1 (ja) |
| DE (2) | DE3430186A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2794720B2 (ja) * | 1988-08-23 | 1998-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 複合圧電振動子 |
| DE3920663A1 (de) * | 1989-06-23 | 1991-01-10 | Siemens Ag | Breitstrahlender ultraschallwandler |
| FR2656971B1 (fr) * | 1990-01-05 | 1992-09-04 | Thomson Csf | Hydrophone basse frequence et antenne sonar comportant de tels hydrophones. |
| DE4029972A1 (de) * | 1990-09-21 | 1992-03-26 | Siemens Ag | Ultraschallwandler aus piezokeramik |
| DE69210910T2 (de) * | 1991-07-05 | 1996-12-05 | Murata Manufacturing Co | Piezoelektrisches Element |
| JP3162584B2 (ja) * | 1994-02-14 | 2001-05-08 | 日本碍子株式会社 | 圧電／電歪膜型素子及びその製造方法 |
| DE19531801C2 (de) * | 1995-08-30 | 2001-04-12 | Hermsdorfer Inst Tech Keramik | Verfahren zur Herstellung eines porösen Trägermaterials für die mikrobiologische Technik |
| JP4358374B2 (ja) * | 1999-08-10 | 2009-11-04 | 日本特殊陶業株式会社 | 生体インプラント材の製造方法 |
| US6447887B1 (en) | 1999-09-14 | 2002-09-10 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Electrostrictive and piezoelectric thin film assemblies and method of fabrication therefor |
| CN100530737C (zh) * | 2007-03-12 | 2009-08-19 | 中国科学院声学研究所 | 一种高频3-3型复合压电陶瓷元件的制作方法 |
| US9548439B2 (en) | 2011-08-24 | 2017-01-17 | National Research Council Of Canada | Porosity control in piezoelectric films |
| CN103056958A (zh) * | 2012-12-29 | 2013-04-24 | 贵州振华红云电子有限公司 | 水基流延法制备压电陶瓷片生坯的方法 |
| US9444030B2 (en) * | 2013-05-10 | 2016-09-13 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Nanoporous piezoelectric polymer films for mechanical energy harvesting |
| US10629800B2 (en) | 2016-08-05 | 2020-04-21 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Flexible compact nanogenerators based on mechanoradical-forming porous polymer films |
| US11401085B2 (en) | 2019-04-23 | 2022-08-02 | Berry Global, Inc. | Selectively openable closure for a container |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD83530A (ja) * | ||||
| US2430013A (en) * | 1942-06-10 | 1947-11-04 | Rca Corp | Impedance matching means for mechanical waves |
| FR900298A (fr) * | 1942-09-11 | 1945-06-25 | G E M A Ges Fu R Elektroakusti | Dispositif de transmission des oscillations mécaniques |
| US2996389A (en) * | 1958-03-15 | 1961-08-15 | Fernhof Sven | Method of manufacturing porous ceramic products |
| US3258349A (en) * | 1962-05-11 | 1966-06-28 | Norton Co | Light porous refractory brick and method |
| GB1143741A (ja) * | 1965-02-20 | |||
| JPS5418394B2 (ja) * | 1972-01-22 | 1979-07-06 | ||
| DD131643A1 (de) * | 1977-06-20 | 1978-07-12 | Wilfried Ploetner | Verfahren zur herstellung von folien fuer keramische koerper |
| JPS6022835B2 (ja) * | 1978-08-17 | 1985-06-04 | 株式会社村田製作所 | 圧電性磁器の製造方法 |
| US4217684A (en) * | 1979-04-16 | 1980-08-19 | General Electric Company | Fabrication of front surface matched ultrasonic transducer array |
| US4482834A (en) * | 1979-06-28 | 1984-11-13 | Hewlett-Packard Company | Acoustic imaging transducer |
| US4234558A (en) * | 1979-10-18 | 1980-11-18 | General Electric Company | Molten salt synthesis of orthorhombic lead metaniobate powder |
| GB2068355B (en) * | 1979-12-26 | 1983-09-01 | Okazaki K | Method of manufacturing interconnected porous ceramics |
| DE3239033A1 (de) * | 1982-10-21 | 1984-04-26 | Dr. C. Otto & Co Gmbh, 4630 Bochum | Porosiertes, insbesonder feuerfestes keramisches erzeugnis sowie verfahren zu seiner herstellung |
| DE3309236A1 (de) * | 1983-03-15 | 1984-09-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Ultraschallwandler |
| DE3309234A1 (de) * | 1983-03-15 | 1984-09-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Ultraschallwandler |
| DE3309218A1 (de) * | 1983-03-15 | 1984-09-20 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Lineares ultraschall-array |
| DE3478357D1 (en) * | 1983-03-17 | 1989-06-29 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Ultrasonic transducers having improved acoustic impedance matching layers |
| DE3430161A1 (de) * | 1984-08-16 | 1986-02-27 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Poroese anpassungsschicht in einem ultraschallapplikator |
-
1984
- 1984-08-16 DE DE19843430186 patent/DE3430186A1/de not_active Withdrawn
-
1985
- 1985-07-26 US US06/759,561 patent/US4751013A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-08-02 AT AT85109704T patent/ATE71348T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-08-02 EP EP85109704A patent/EP0171716B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-08-02 DE DE8585109704T patent/DE3585110D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-08-12 JP JP60177468A patent/JPS6149487A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE71348T1 (de) | 1992-01-15 |
| DE3430186A1 (de) | 1986-02-27 |
| EP0171716A3 (en) | 1987-07-29 |
| JPS6149487A (ja) | 1986-03-11 |
| US4751013A (en) | 1988-06-14 |
| EP0171716A2 (de) | 1986-02-19 |
| EP0171716B1 (de) | 1992-01-08 |
| DE3585110D1 (de) | 1992-02-20 |
| EP0171716B2 (de) | 1995-04-26 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |