[发明专利]压电元件

权利要求书

1. 一种压电元件（1），具有由上下叠置的压电层（2，2’，2’’，2’’’，3，3’，3’’，3’’’）和设置在压电层间的电极层（4，5）组成的堆（1a），其中，该堆（1a）具有至少一个带有第一压电充电常数的第一压电层（2）和至少一个直接与第一压电层（2）相邻的、带有第二压电充电常数的第二压电层（3），其中，所述压电充电常数描述当在所述电极层（4, 5）上施加电压时压电层（2, 3）垂直于电场的伸展，以及其中，所述第一压电充电常数与所述第二压电充电常数不同。

2. 如权利要求1所述的压电元件（1），其中，分别将第一和第二压电层（2, 3）选择为：在该两个压电层（2, 3）之间构成接触边界（6），并且其中所述第一压电层（2）的压电充电常数和所述第二压电层（3）的压电充电常数的差别大到足以使得当在所述电极层（4，5）上施加电压时压电层（2, 3）的伸展导致形成裂缝，所述裂缝位于接触边界（6）的区域内并基本上平行于电极层（4，5）延伸。

3. 如权利要求1或2所述的压电元件（1），其中，所述两个压电充电常数中的一个压电充电常数是两个压电充电常数中另一个压电充电常数的1.2至3.0倍。

4. 如权利要求1至3中任一项所述的压电元件（1），其中，所述第一压电层（2）和所述第二压电层（3）具有不同的居里温度。

5. 如权利要求4所述的压电元件（1），其中，所述第一压电层（2）和所述第二压电层（3）的居里温度之间的差别是20℃至200℃。

6. 如权利要求1至5中任一项所述的压电元件（1），其中，所述第一压电层（2）和所述第二压电层（3）在至少一个下述特性上不同：陶瓷材料、掺杂物质、掺杂物质浓度、原材料的颗粒大小、层厚。

7. 如权利要求6所述的压电元件（1），其中，第一和第二压电层（2, 3）分别具有由多种元素形成的陶瓷材料，其中这些元素分别处于特定的浓度下，以及其中第一和第二压电层（2, 3）在所述陶瓷材料的至少一种元素的浓度方面不同。

8. 如权利要求7所述的压电元件（1），其中，第一和第二压电层（2, 3）分别由具有相同元素的陶瓷材料形成，其中，该陶瓷材料根据该陶瓷材料中至少一种元素的浓度具有两种不同的结构，以及其中，分别这样选择第一和第二压电层（2, 3）中陶瓷材料的至少一种元素的浓度：使得所述第一压电层（2）包括具有第一种结构的陶瓷材料，而所述第二压电层（3）包括具有第二种结构的陶瓷材料。

9. 如权利要求6至8中任一项所述的压电元件（1），其中，第一和第二压电层（2, 3）具有由具有不同颗粒大小的原材料粉末制成的陶瓷材料，其中，该原材料粉末的颗粒大小为大于或等于0.3μm以及小于或等于2.0μm，以及其中，原材料粉末的颗粒大小的差别为大于或等于0.1μm以及小于或等于1.5μm。

10. 如权利要求6至9中任一项所述的压电元件（1），其中，所述第一压电层（2）具有第一层厚，所述第二压电层（3）具有第二层厚，其中，该第一层厚和第二层厚彼此不同，并且其中该第一层厚和第二层厚的比大于或等于1.1以及小于或等于3.0。

11. 如权利要求1至10中任一项所述的压电元件（1），其中，所述堆（1a）具有直接上下叠置的层的序列，其中，该序列由当在所述电极层（4，5）上施加电压时具有第一极性的第一电极层（4）、所述第一压电层（2）、当在所述电极层（4，5）上施加电压时具有第二极性的第二电极层（5）、所述第二压电层（3）以及另一第一电极层（4）形成。

12. 如权利要求1至10中任一项所述的压电元件（1），其中，所述堆（1a）具有直接上下叠置的层的序列，其中，该序列由当在所述电极层（4，5）上施加电压时具有第一极性的第一电极层（4）、所述第一压电层（2）、所述第二压电层（3）、以及与第一电极层相邻的当在所述电极层（4，5）上施加电压时具有第二极性的第二电极层（5）形成。

13. 如权利要求1至12中任一项所述的压电元件（1），其中，所述第一压电层（2）的数量与所述第二压电层（3）的数量不同。

14. 如权利要求1至12中任一项所述的压电元件（1），其中，所述堆具有同样多的第一和第二压电层（2, 3）。