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AIW: Ausschuss Industrie und Wirtschaft

AIW 2: Werkstoffe/Fahrwerk

AIW 2.1: Hauptvortrag

Donnerstag, 29. März 2001, 10:50–11:10, S\ 8

Ultraschnelle piezoelektrische Vielschichtaktoren: Physik und Anwendung — •W. Wersing — Siemens AG

Unter den bekannten Festkörperakton stellen die Aktoren auf der Basis piezoelektrischer und elektrostriktiver Materialien heute das wichtigste Bindeglied zwischen der Elektronik und der Mechanik dar. Ihr Einsatz erstreckt sich von eher militärisch orientierten Anwendungen über kommerzielle Industrieanwendungen bis hin zu Massenprodukten in der Konsumelektronik. Beginnend mit einem Überblick über die Funktionsweise und die Eigenschaften verschiedener Aktoren, insbesondere der Festkörperaktoren werden zunächst die wichtigsten Materialienklassen für piezoelektrische und elektrostriktive Aktoren vorgestellt sowie ihre Aktor relevanten Eigenschaften diskutiert. Ganz wesentlich sind hierbei Eigenschaftsanomalien an Phasengrenzen und der große intrinsische piezoelektrische Effekt in ein- und polykristallinen ferroelektrischen Perowskiten. Sodann wird das Aktordesign unter dem Gesichtspunkt der Anpassung elektrischer und mechanischer Impedanzen diskutiert und die daraus resultierenden Strukturen piezoelektrischer und elektrostriktiver Aktoren ausgehend von einfachen Bulkaktoren über Multilayer- und Compositaktoren bis hin zu komplexen Antrieben erleutert. Schließlich wird der heutige und zukünftige Einsatz piezoelektrischer Aktoren anhand verschiedener aktueller Anwendungen dargestellt.