CeramTec, der Spezialist für Hochleistungskeramik, hat eine eigene Piezokeramik auf der Basis von Bismut-Natrium-Titanat-Barium-Titanat (BNT-BT) entwickelt, die für viele Anwendungen eine ähnliche Leistung wie herkömmliche Piezokeramiken aus Blei-Zirkonat-Titanat (PZT) bietet. Sie hat jedoch einen entscheidenden Vorteil: Sie enthält kein Blei. Das ist vor allem für den medizinischen Bereich interessant – bleifreie Piezokeramiken sind eine Alternative für Hochleistungsultraschall- und Blasenerkennungssysteme.
- Innovativ: Piezokeramik ohne Blei in medizinischen Anwendungen
- Nachhaltig: BNT-BT hat vergleichsweise geringe Auswirkungen auf die Umwelt
- Bewährt: bleifreie Alternativen für Ultraschallsensoren für das Flüssigkeitsmanagement und Hochleistungsultraschall
Piezokeramiken sind das Herzstück vieler medizinischer Anwendungen, darunter Sensoren und Wandler, chirurgische Instrumente sowie Ultraschalltherapiegeräte und Bildgebungssysteme. In all diesen Anwendungen haben Piezokeramiken die Aufgabe, mechanische Anregung wie Druck oder Beschleunigung, in elektrische Größen umzuwandeln – oder umgekehrt. Anschließend wandeln sie die elektrischen Signale in mechanische Bewegung oder Vibration um. Bisher konnten Piezokeramiken dies nur aufgrund Blei-basierter Materialien gewährleisten. Jetzt hat CeramTec eine bleifreie Alternative für eine Vielzahl spezifischer medizinischer piezokeramischer Anwendungen entwickelt.
Nachhaltige Materialleistung
CeramTec hat es sich zur Aufgabe gemacht, ständig neue Materialien zu erforschen und zu entwickeln, um Kunden auf dem Weg zu zukunftsorientierten, nachhaltigen Lösungen zu unterstützen. Dies gilt auch für Piezokeramiken: Nach intensiver Entwicklungsarbeit hat CeramTec ein alternatives piezokeramisches Material mit hoher Leistung entwickelt: BNT-BT. Dieses Material hat einige entscheidende Umweltvorteile: eine deutlich geringere Toxizität sowie eine geringere Auswirkung auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt im Vergleich zu PZT und anderen bleifreien Alternativen wie Kalium-Natrium-Niobat (KNN).
Ein leistungsstarker Ersatz
CeramTec hat die Leistung von BNT-BT für zwei wichtige medizinische Ultraschallgeräte getestet und bewertet: Ultraschall-Blasenerkennungssysteme und typische Hochleistungsultraschallwandler, die in chirurgischen Geräten sowie in Diagnosegeräten eingesetzt werden. In Blasenerkennungssystemen war die akustische Signalleistung eines Flüssigkeitssensors mit einer Resonanzfrequenz von 2 MHz zwischen bleihaltigem PZT und bleifreier Piezokeramik vergleichbar. Das ist eine neue Leistungsdimension: Frühere Materialien wiesen eine deutlich geringere Empfindlichkeit und Leistungsunterschiede auf, die die Funktionalität beeinträchtigen konnten.
Mit einem Standard-40-kHz-Langevin-Wandler wurde gezeigt, dass BNT-BT in Hochleistungsultraschallwandlern eine höhere Ausgangsleistung liefert, während bei äquivalenten Betriebsbedingungen niedrigere Temperaturen erreicht werden. Dies hat große potenzielle Vorteile in realen Anwendungen. CeramTec empfiehlt Kunden, ihre individuellen Anwendungen und Anforderungen für den Übergang von bleihaltigen zu bleifreien Lösungen mit einem CeramTec-Experten zu besprechen. Um das Anwendungsspektrum bleifreier Piezokeramiken zu erweitern, testet der Keramik- und Ultraschallspezialist ständig neue Anwendungen.
Lernen Sie BNT-BT kennen
Am 12. und 13. März präsentiert CeramTec auf der Medical Technology UK in Coventry (Stand 93) sein Lösungsportfolio in den Bereichen Piezo & Sensors und Strukturkeramik. Eine gute Gelegenheit, mehr über bleifreie Piezokeramiken zu erfahren und in einem Expertenvortrag ihre Vorteile zu entdecken. „Bleifreie Piezokeramiken bieten ein enormes Potenzial für medizinische Sensoren und Wandler. Für bestimmte Anwendungen bieten sie die gleiche oder eine bessere Leistung als herkömmliche Piezokeramiken. Gleichzeitig ermöglichen sie unseren Kunden, ihre medizinischen Geräte nachhaltiger und umweltfreundlicher zu gestalten. Das ist ein echter Mehrwert“, fasst Charles Dowling, Business Line Director Piezo & Sensors, zusammen.
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