"モノリシック多層構造の圧電素子において、上下に配置されたセラミックス層と該セラミックス層の間に配置された少なくとも2つの電極層から成る積層体が設けられており、前記電極層には元素状の銅が含まれており、前記セラミックス層には、ニオブのドーピングされたジルコン酸チタン酸鉛が含まれていることを特徴とする、圧電素子。請求項1記載の圧電素子において、前記セラミックス層は、Pb0988V0012O3000を含む組成の材料を有しており、ここで-0.05≦x≦0.05であることを特徴とする圧電素子。本発明の課題は、従来技術に比べて良好な変位を生じさせながらも損失電力が小さい点で優れているCu内部電極を備えた多層素子に適用するための圧電素子を提供することである。この課題は、モノリシック多層構造の圧電素子には、上下に配置されたセラミックス層と該セラミックス層の間に配置された少なくとも2つの電極層から成る積層体が設けられており、電極層には元素状の銅が含まれており、セラミックス層には、ニオブのドーピングされたジルコン酸チタン酸鉛が含まれていることにより解決される。本発明によればPb0988V0012O3000の組成のセラミックス質量体が提示され、ここで-0.05≦x≦0.05である。本発明の付加的な有利な観点は以下の通りである:1.Ti/Zr比をモルフォトロピック相境界に合わせて調整する。2.Pb0988V0012O3000という組成によるドナー機能をもつペロブスカイト構造においてZr/Tiの位置にNb5を組み込み。ここでVは空きを表す。3.1000 ゚CでCu内部電極といっしょに焼成する。さらに別の利点を以下に挙げる:1.Pb0988V0012Zr0504xTi0472xNb0024O3という組成においてNbをドーピングしたAgのないセラミックスがモルフォトロピック相境界に有利に整合すると判明したこと。式Pb0988V0012Zr0504Ti0472Nb0024O3によれば適切な分析組成が実現され、これによって許容可能な変位において圧電損失が僅かになる。2.焼結中にCu2Oを規定どおりに組み込み、Nbの組み込みおよび適切な焼結温度により結晶サイズの成長を制御することによって、アクチュエータの変位と損失エネルギーが決定される。3.Nb2O5の組み込みは、925 ゚Cの空気中で原材料混合物が残りの酸化物混合物といっしょに反応している間にすでに行われる。4.セラミックスPb0988V0012Zr0504Ti0472Nb0024O3をCu内部電極とともに、Cu/Cu2Oのバランスに対応する低減された酸素分圧で焼結した後では誘電率と温度の依存性は、Ndをドーピングしたセラミックス質量体Pb097V001Zr055515Ti04485O3を使用した場合よりも低い。以下、実施例について記述する。TiO2、ZrO2もしくは混合沈殿により形成された前駆物質Zr,TiO2およびPbCO3もしくはPb304ならびにNb205または希土類金属の他の酸化物のようなドーパントから成る原料混合物が、モルフォトロピック相境界に対応し焼結緻密性を促進するため最大で5のPbO過剰物の量を成す組成とともに、懸濁液の成分の均等な配分のために粉砕段で処理され、濾過され900 ゚C~950 ゚Cで乾燥された後、空気中でか焼される。これにより圧電セラミックスのペロブスカイト混合結晶相が形成される。2~8時間、銅の溶融温度よりも低い1000 ゚Cですでに焼結緻密性が得られるようにするためには、0.4~0.6μmという平均結晶粒サイズまでの微細な粉砕が必要である。十分な結晶粒成長ならびセラミック構造において十分な機械的堅牢性を同時に達成しながら、理論的密度の97よりも大きい緻密性を得るために、粉体の焼結活性が十分であると判明した。微細に粉砕された粉体は分散剤を使用して、固体含有量が約70mこれは約24Volに相応である水性のスラリーになるよう懸濁される。この場合、最適な分散のために目下必要とされる分散剤成分が一連の実験で別個に求められ、このことは粘土最小値に達したことから検出できる。圧電セラミックスグリーンシートを形成するため、熱水分解可能な市販のバインダの約6mが分散された固体粉体懸濁媒体に加えられる。このためにはポリウレタン分散液が有利であると判明した。たとえばディスパーマットDispermatミルで混合され、このようにしてシート引き出しプロセスまたはスプレー造粒に適したスラリーが得られる。粒体または多層プレートMLPから製造され、Cu電極ペーストを印刷することなく40~50μm厚のグリーンシートを上下に積層することによって得られたディスク状のプレス加工品が、PbOを含有する圧電セラミックと銅の共存という条件を満たす規定の酸素分圧においてH2O蒸気を含む不活性ガス雰囲気中で、残留炭素が300ppmよりも小さくなるまでバインダ除去される。水によるバインダの分裂は主として、200mbarよりも大きい水蒸気分圧において220±50 ゚Cの比較的低い温度で行われる。酸素分圧は、Cuを含有する電極と親和性のある値になるよう調整される。これはCuの広い表面においてガス流から酸素をゲッタリングすることにより、あるいは水素の調量により行われる。たしかに電極層は、これによってバインダ剤を搬出する有利な経路が与えられているかぎり、バインダ除去に寄与するけれども、多数の電極を備えたアクチュエータのためには殊に、著しいバインダ除去時間が必要とされる。以下の表において、一連の種々の組成におけるコンパクトなサンプルの電気特性ならびに最適なセラミックス組成におけるCu内部電極を備えたアクチュエータの電気特性を挙げておく。表1:モルフォトロピック相境界を求める目的で、一連のPb0988V0012O3000におけるコンパクトな正方形のセラミックスサンプルMLP辺の長さa=11.5mm、厚さh=1mmの特性を、1000 ゚Cの焼結後のそれぞれ5つの個別サンプルの平均統計的誤差の記載とともに示す。この表に示されているように、d33の値はx=0のとき最大値を通る。このTi/Zr比のための組成も、最小損失エネルギーを有している。したがって式Pb0988V0012Zr0504Ti0472Nb0024O3000は、モルフォトロピック相境界に整合されたセラミック質量体に相応する。120 ゚Cにおいて電界強度を高くした分極によって、損失エネルギーが低減される。表2と表3には、相境界に対し整合されておりCu内部電極とともに組み立てられたアクチュエータの特性が示されている。表2:圧電アクチュエータの出力データ表3:実行された耐久性テストの結果表2の値からわかるように、Pb097V002O3000のセラミックスによるアクチュエータと比較して、圧電損失および小信号容量の温度依存性に関して特性が改善されている。30μmだけアクチュエータが変位した場合、20mJの損失エネルギーが測定される。20 ゚C~60 ゚Cの範囲内の誘電性の小信号容量の温度依存性は、Ndドーピングされたセラミックス質量体を使用したときよりも著しく低減している。表3には耐久性テストの結果が示されている。表4には、アクチュエータに加わる圧力を変化させたときの、焼結され不活性化されたアクチュエータの結果が対比して示されている。30μmの膨張に必要とされるエネルギーが500N~100Nの間で同じ大きさに保持されている一方、効率は61~63まで高まる傾向にある。表4:圧力と効率の依存性を、2kV/mmの電界により室温で分極させた後の焼結されたアクチュエータにおいて測定した結果を示す。この表に示されているように、焼結された平均結晶粒サイズは0.7~1.0μmであり、内部電極には孔がない。"