Piezoelektrische Hochtemperatur-Materialien

Einige kristallin aufgebaute Materialien zeigen aufgrund ihrer speziellen Kristallstruktur einen piezoelektrischen Effekt, der technisch für die Wandlung von mechanischen in elektrische Signale, und umgekehrt, genutzt werden kann:

Wirkprinzip:

• Eine Ladungsverschiebung von Dipolmomenten in der Kristallstruktur eines piezoelektrischen Materials durch eine äußere Deformation (Luftdruckschwankungen, Oberflächenwellen, Körperschall) wird  zur Signalaufnahme hochfrequenter Schwingungen genutzt.
• Durch ein angelegtes elektrisches Wechselfeld wird eine Ausdehnung des Piezomaterials
  erzeugt, wodurch Schallwellen erzeugt werden können.

Neben klassischen technisch genutzten Piezoelektrika wie PZT (Blei-Zirkonat-Titanat), die nur in niedrigen Temperaturbereichen eingesetzt werden können, arbeitet CeSMA auch mit hochtemperaturbeständigen Piezoelektrika, beispielsweise zur Riss- oder Korrosionsdetektion an heißen, stark belasteten Bauteilen oder zur ultraschnellen (im ms-Bereich) Temperaturmessung von Gasen.  Zur Anwendung im Hochtemperaturbereich (bis 600 °C) werden Einkristalle (Langasite) als aktives Element genutzt. Die Ankopplung an den Prüfkörper erfolgt durch speziell abgestimmte Glaslote, eine Expertise des Fraunhofer ISC.