CN102131746B - 压电陶瓷、其制造方法和压电器件 - Google Patents

压电陶瓷、其制造方法和压电器件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种不含铅的压电陶瓷，其具有高的压电特性，具备含有碱金属的铌酸系钙钛矿结构，不需要对高压下的烧制、特殊氛围下的烧制、精细的烧制的条件进行控制，能够得到致密且内部的多晶结构微细且均匀的压电陶瓷，另外，提供一种该压电陶瓷的制造方法以及使用该压电陶瓷的压电器件。压电陶瓷的特征在于，含有[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3(x、y、z、w表示摩尔比，分别为0≤x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤w＜1)作为主相，含有K3Nb3O6Si2O7作为副相。另外，压电陶瓷的制造方法的特征在于，包括：得到上述作为主相的组合物(或者它们的材料)的步骤；得到上述作为副相的组合物的步骤；将两者混合的步骤；和将两者的混合物成型、烧制的步骤。并且，第一电极和第二电极隔着压电陶瓷层相对的压电器件的特征在于，上述压电陶瓷层由上述压电陶瓷形成。

Description

压电陶瓷、其制造方法和压电器件
技术领域
本发明涉及压电陶瓷，特别是涉及不含铅的具有含碱金属的铌酸系钙钛矿结构的压电陶瓷、其制造方法以及使用该压电陶瓷的压电发声体、压电传感器、压电驱动器、压电变压器、压电超声波马达等压电陶瓷部件(压电器件)。
背景技术
利用将压电陶瓷(以下也称为“压电陶瓷组合物”)的电能转化为机械能，或是将机械能转化为电能的原理，即压电效果，能够应用在众多的电子器件中。
一直以来，具有压电陶瓷的压电器件，存在例如由PbTiO3-PbZrO3这两种成分构成的含铅压电陶瓷组合物(以下称为PZT)、和相对于该PZT使用Pb(Mg1/3Nb2/3)O3或Pb(Zn1/3Nb2/3)O3等含铅的复合钙钛矿组合物作为第三种成分的压电陶瓷组合物。
这些以PZT为主要成分的含铅压电陶瓷组合物具有高的压电特性，用于大部分目前实用化的利用压电效果的电子器件中。
但是，因为主要成分含有Pb，所以存在生产工序中PbO的挥发等环境负荷高的问题。
为此，需求不含铅、或者低铅的压电陶瓷组合物。
作为不含铅的压电陶瓷组合物，近年来正在致力研究，例如，可以列举由BaTiO3构成的具有钙钛矿结构的组合物(非专利文献1、2)、由(Bi1/2Na1/2)TiO3-(Bi1/2K1/2)TiO3两种成分构成的含铋的具有钙钛矿结构的组合物(专利文献1～4)、以(Ba、Sr、Ca)2NaNb5O15为主要成分的具有钨酸碱金属盐结构的组合物(专利文献5～7)、以SrBi2Nb2O9为主要成分的具有铋层状结构的组合物(专利文献8～10)和以KNbO3-NaNbO3-LiNbO3(专利文献11～13)为主要成分的具有含碱金属的铌酸系钙钛矿结构的组合物等。
非专利文献1：Japanese Journal of Applied Physics Vol.45，No.1，2006，pp.L30-L32
非专利文献2：Japanese Journal of Applied Physics Vol.46，No.4，2007，pp.L97-98
专利文献1：日本特开2003-201172
专利文献2：日本特开2004-75449
专利文献3：日本专利第4044943号
专利文献4：日本专利第4044944号
专利文献5：日本特开2004-75448
专利文献6：日本特开2004-161532
专利文献7：日本特开2006-143588
专利文献8：日本特开2001-130961
专利文献9：日本特开2002-241175
专利文献10：日本特开2006-62955
专利文献11：日本特开2006-56778
专利文献12：日本特开2007-204336
专利文献13：日本特开2004-244301
在上述各组合物中，关于非专利文献1和2记载的组合物，使用一直以来大量用于陶瓷电容器等之中、被认为容易应用现有技术的BaTiO3，是表现出高的压电特性、且具有均质的多晶结构的压电陶瓷组合物，但是由于BaTiO3的居里温度约为125℃，由其物理性质的限制，在125℃以上的高温区域，压电效果消失，不适合用于期望在-50℃～150℃的宽的温度区域能够工作的压电器件，例如不适合用于车载用途。
另外，关于专利文献1～4记载的组合物，成为反铁磁性体、压电效果消失的温度位于100～200℃，这些组成也是不适合用于在100℃以上的高温区域工作的组合物。
另外，关于专利文献5～7记载的组合物，居里温度为约300℃左右，是在-50℃～150℃的宽的温度区域表现压电效果的组合物。
但是，在专利文献5记载的组合物中，作为其压电特性的指标的圆板元件的径向机电耦合系数(kr)最大也只有12.5％。
另外，在专利文献6和7记载的组合物中，其多晶结构的平均直径在3微米～20微米的范围内，应用于近年来要求小型化、薄层化、薄膜化的压电器件时，期待更均匀的多晶结构。
另外，关于专利文献8～10记载的组合物，压电特性仍然较低，不适合作为PZT的代替组合物。
此外，关于类似本发明组合物的专利文献11～13记载的组合物，能够使其居里温度在250℃以上的高温，通过选择适当的组成，能够使极化方向上向水平方向的压电位移特性(-d31)在100以上，作为不含铅的压电陶瓷组合物显示良好的特性，这是众所周知的事实。
但是，如专利文献12所述，该压电陶瓷组合物的多晶结构存在粒径达到20微米的巨大颗粒，如上所指出的那样，对于应用于近年来要求小型化、薄层化、薄膜化的压电器件而言，自然存在极限。
另外，专利文献11和13公开了在主要成分中添加SiO2来提高其烧结性和压电特性，但没有像本发明这样指出K3Nb3O6Si2O7结晶相(专利文献13的段落[0136]中只是暗示了作为添加物的SiO2，一部分作为氧化物或钙钛矿结构化合物等化合物，包含在各压电陶瓷组合物的晶界中，另外一部分以在{Li0.04(K0.5Na0.5)0.96}(Nb0.86Ta0.1Sb0.04)O3所示的化合物的Nb、Ta、Sb的至少一部分中置换了Si原子的状态被包含)，也不存在关于该多晶结构的记载，所以本发明完全是新发明。
关于作为具有不含铅的含碱金属的铌酸系钙钛矿结构的压电陶瓷组合物为人所知的、通式[Na1-xKx]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3所示的压电陶瓷组合物，利用现有的方法，不能不形成具有最大直径为10微米以上的结晶的多晶结构。
对此，为了抑制该10微米以上的结晶的析出，虽然采取由HIP而使烧制温度降低(非专利文献3)、在K2O氛围中烧制(专利文献14)、进行极其精细的烧制速度、烧制温度的控制(非专利文献4)等特殊方法进行改善，但是仍存在极限。
非专利文献3：Journal of American Ceramics Society Vol.45，No.5，209-213(1962)
非专利文献4：Materials Science and Engineering B 131 83-87(2006)
专利文献14：日本特开2004-359539
发明内容
发明要解决的问题
将多晶结构微细化、抑制每个结晶颗粒的成长，例如与叠层化、薄膜化的陶瓷电子器件的可靠性的提高紧密相关，为了将以具有含碱金属的铌酸系钙钛矿结构的压电陶瓷作为压电体层使用的不含铅的压电器件实用化，这是极为重要的技术。
本发明的课题在于提供一种不含铅的压电陶瓷，该压电陶瓷具有高的压电特性，具有含碱金属的铌酸系钙钛矿结构，不需要进行高压下的烧制、特殊氛围下的烧制、精细的烧制条件的控制，能够提供致密且内部的多晶结构微细且均匀的压电陶瓷，还提供其制造方法以及使用该压电陶瓷的压电器件。
解决问题的手段
在本发明中，为了确立不依赖于氛围的控制、不依赖于压力的控制，通过通常的烧制方法，容易使得到的陶瓷组合物的多晶结构的粒径微细化且致密化的方法，着眼于通过在组合物中生成第二相来进行多晶结构的控制。
通过尝试了各种组成，发现：通过将K3Nb3O6Si2O7构成的组成导入压电陶瓷组合物，能够使压电特性进一步提高，能够通过通常的烧制方法容易地控制该多晶结构，能够实现微细化。
在本发明中，为了解决上述课题，采用以下方法。
(1)一种压电陶瓷，其特征在于：含有[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3作为主相(x、y、z、w表示摩尔比，分别为0≤x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤w＜1)，含有K3Nb3O6Si2O7作为副相。
(2)如上述(1)所述的压电陶瓷，其特征在于：在表示为(1-a)[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3+aK3Nb3O6Si2O7时(a表示摩尔比)，成为0.003≤a≤0.10。
(3)如上述(1)或(2)所述的压电陶瓷，其特征在于：在通过X射线衍射法进行分析时，对应于上述[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3的结晶相的谱的最强峰的峰强度I1与对应于上述K3Nb3O6Si2O7的结晶相的谱的最强峰的峰强度I2之比I2/I1为0.8％～9.0％。
(4)一种压电器件，其为第一电极和第二电极隔着压电陶瓷层相对的压电器件，其特征在于：上述压电陶瓷层由上述(1)～(2)中任一项所述的压电陶瓷形成。
(5)如上述(4)所述的压电器件，其特征在于：上述第一电极和上述第二电极隔着压电陶瓷层交替重叠多层，上述压电器件具备与上述第一电极电连接的第一端子电极和与上述第二电极电连接的第二端子电极。
(6)一种压电陶瓷的制造方法，其特征在于，包括：得到以[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3(x、y、z、w表示摩尔比，分别为0≤x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤w＜1)表示的钙钛矿组合物的步骤；得到以K3Nb3O6Si2O7表示的组合物的步骤；将上述[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3和上述K3Nb3O6Si2O7混合的步骤；和将两者的混合物成型、烧制的步骤。
(7)一种压电陶瓷的制造方法，其特征在于，包括：得到以K3Nb3O6Si2O7表示的组合物的步骤；将含钾材料、含钠材料、含锂材料、含铌材料、含钽材料、含锑材料配合成以[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3(x、y、z、w表示摩尔比，分别为0≤x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤w＜1)表示的钙钛矿组合物，并与上述K3Nb3O6Si2O7混合的步骤；和将它们的混合物预烧、成型、烧制的步骤。
(8)如上述(6)或(7)所述的压电陶瓷的制造方法，其特征在于：进行混合，使得在表示为(1-a)[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3+aK3Nb3O6Si2O7(a表示摩尔比)时，上述[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3与上述K3Nb3O6Si2O7的比例为0.003≤a≤0.10。
发明效果
本发明的压电陶瓷，由于致密化、内部的多晶结构微细且均匀，其压电位移特性(-d31)、机电耦合系数(kr)、相对介电常数(ε)、相对电阻率(ρ)不会大幅降低，介电色散(tanδ)不会增高，总的来说作为压电陶瓷具有更高的特性。
并且，例如，在将本发明的压电陶瓷用于具有叠层结构的压电器件等的情况下，内部的多晶结构微细且均匀在多层叠化时极为有利，能够进一步缩短层间距离，能够增加单位距离的叠层数，并且用于得到恒定的电场强度的电压也能够下降，能够得到低耗电和高位移量。
附图说明
图1是0.97K0.5Na0.5NbO3-0.03K3Nb3O6Si2O7(实验No.5)的利用SEM的表面观察照片。
图2是表示0.97K0.5Na0.5NbO3-0.03K3Nb3O6Si2O7(实验No.6)的X射线衍射图的图。
图3是0.97[K0.5Na0.5]0.96Li0.04Nb0.86Ta0.10Sb0.04O3+0.03K3Nb3O6Si2O7(实验No.12)的表面观察照片。
具体实施方式
本发明的具有含碱金属的铌酸系钙钛矿结构的压电陶瓷，含有[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3作为主相(x、y、z、w表示摩尔比，分别为0≤x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤w＜1)，含有K3Nb3O6Si2O7作为副相。
通过含有K3Nb3O6Si2O7作为副相，可以发挥使得内部的多晶结构微细且均匀的效果。另外，该效果的发挥与x、y、z、w的值无关。
另外，在表示为(1-a)[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3+aK3Nb3O6Si2O7时(a表示摩尔比)，优选0.003≤a≤0.10，进一步更优选0.06≤a≤0.08。
在a≥0.003的范围中，能够看到有效的微细结构的变化。但是当a＞0.10时，由于K3Nb3O6Si2O7本身不具有压电效果，如果大量析出，则与不含K3Nb3O6Si2O7的情况相比，压电特性降低，虽然实现了进一步的烧结体多晶结构的微细化，但是难以得到良好的压电位移特性。
本发明的压电陶瓷优选在组成式(1-a)([K1-xNax]1-yLiy)(Nb1-z-wTazSbw)O3+aK3Nb3O6Si2O7(其中，x、y、z、w为0≤x＜1.0、0≤y≤0.20、0≤z≤0.40、0≤w≤0.20、0.003≤a≤0.10)所示的范围内。只要在此范围内，就具有良好的压电位移特性，能够得到居里温度在150℃以上、具有充分的相对电阻率的压电陶瓷。
本发明的压电陶瓷更优选在组成式(1-a)([K1-xNax]1-yLiy)(Nb1-z-wTazSbw)O3+aK3Nb3O6Si2O7(其中，x、y、z、w为0≤x＜1.0、0≤y≤0.15、0≤z≤0.20、0≤w≤0.10、0.006≤a≤0.08)所示的范围内。
只要是在此范围内的压电陶瓷，就能够具有200℃以上的高的居里温度，防止高温下压电效果的消失，并且能够得到实用的相对介电常数(ε)、低的介电色散(tanδ)、高的机电耦合系数(kr)和高的压电位移特性(-d31)，而且其多晶结构也均匀。
另外，通过在本发明的压电陶瓷中混入一定量作为第一过渡元素的Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn的至少一种，能够控制烧结温度、控制颗粒的成长、延长高电场化的寿命，但这些元素可以用也可以不用。
另外，通过在本发明的压电陶瓷中混入一定量作为第二过渡元素的Y、Zr、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag的至少一种，能够控制烧结温度、控制颗粒的成长、延长高电场化的寿命，但这些元素可以用也可以不用。
另外，通过在本发明的压电陶瓷中混入一定量作为第三过渡元素的La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、W、Re、Os、Ir、Pt、Au的至少一种，能够控制烧结温度、控制颗粒的成长、延长高电场化的寿命，但这些元素可以用也可以不用。
进一步，通过混入一定量如上所述的第一过渡元素、第二过渡元素、第三过渡元素中的至少一种，能够控制烧结温度、控制颗粒的成长、延长高电场化的寿命，但无论复合或不复合这些元素都取得同样的效果。
在本发明中，作为压电陶瓷的制造方法，采用包括如下步骤的方法：得到以[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3(x、y、z、w表示摩尔比，分别为0≤x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤w＜1)表示的钙钛矿组合物的步骤；得到以K3Nb3O6Si2O7表示的组合物的步骤；将上述[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3和上述K3Nb3O6Si2O7混合的步骤；和将两者的混合物成型、烧制的步骤。
还可以采用包括如下步骤的方法：得到以K3Nb3O6Si2O7表示的组合物的步骤；将含钾材料、含钠材料、含锂材料、含铌材料、含钽材料、含锑材料配合成以[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3(x、y、z、w表示摩尔比，分别为0≤x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤w＜1)表示的钙钛矿组合物，并与上述K3Nb3O6Si2O7混合的步骤；和将它们的混合物预烧、成型、烧制的步骤。
这里，在用于实现本发明的制造方法的原料(材料)中，含钾材料优选K2CO3或KHCO3，含钠材料优选Na2CO3或NaHCO3，含锂材料优选Li2CO3，含铌材料优选Nb2O5，含钽材料优选Ta2O5，含锑材料优选Sb2O3或Sb2O5，用于得到K3Nb3O6Si2O7的含硅材料优选SiO2。通过使用这样的原材料，能够容易地进行配合、搅拌、预烧等工序，能够不给制造造成负担地进行合成。
在本发明中，预烧优选以700～1000℃进行，作为形成粉末时的粘合剂，可以使用聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛等通常使用的各种粘合剂，烧制优选以1040～1180℃进行。
本发明的压电陶瓷通常具有以ABO3表示的钙钛矿结构。这里，与A对应的元素是K、Na、Li，与B对应的元素是Nb、Ta、Sb。当化学计量为A∶B＝1∶1时，理想状态是元素完全与所有位置对应，形成稳定的结构。但是，鉴于组合物的构成元素可知，由于水分而使K、Na、Li溶出，或者在预烧工序中K、Na、Li、Sb的挥发和烧制工序中K、Na、Li、Sb的挥发等，最终引起百分之几左右、具体为2％以下的组成的变动。这些构成元素的变动可以由其原材料、合成期间、合成工序的变化而发生。
为了对应这些变动，例如可以采用在初始配合时有意地多含有作为K、Na、Li、Sb源的原材料，使之在最终工序、即烧制工序之后接近A∶B＝1∶1的理想状态等方法。
为了得到具有高的压电效果的陶瓷，优选使最终的A位和B位的比例在0.96＜A/B＜1.002的范围内。
像这样有意地在初始配合中适当调整元素量的做法，是在绝大多数的陶瓷合成中进行的通常的方法。
由本发明得到的压电陶瓷，优选烧结体的相对密度在95％以上。
进一步，将烧结体粉碎，在由该粉末通过X射线得到的衍射图中，优选作为表现压电效果的相的钙钛矿化合物相的最强线的线强度、与K3Nb3O6Si2O7所示的含硅相的最强线的线强度的比例为0.3％～9.0％。本发明的组成是以析出K3Nb3O6Si2O7为特征的压电陶瓷，但是析出量过少，就不会对多晶结构的均匀化、微细化做出贡献；如果大量析出，由于K3Nb3O6Si2O7含硅相不表现压电效果，如上所述会导致压电特性降低。
以下，通过实施例，对本发明的压电陶瓷的制造方法和评价结果进行说明。
(实施例1)
为了评价(1-a)K0.5Na0.5NbO3+aK3Nb3O6Si2O7(其中a＝O、0.003、0.006、0.01、0.03、0.06、0.08、0.1、0.12，依次是实验No.1～9)构成的压电陶瓷的多晶结构和压电特性，进行以下实验。
实验No.1的压电陶瓷在本发明的范围外，是比较例。实验No.2～9的压电陶瓷在本发明的范围内，另外，实验No.2～8的压电陶瓷在组成式(1-a)([K1-xNax]1-yLiy)(Nb1-z-wTazSbw)O3+aK3Nb3O6Si2O7(其中，x、y、z、w、a为0≤x＜1.0、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤w＜1、0.003≤a≤0.10)的范围内。
作为压电陶瓷的原料，准备纯度99％以上的K2CO3(或KHCO3)、Na2CO3(或NaHCO3)、Nb2O5、Ta2O5、Sb2O3(或Sb2O5)和K3Nb3O6Si2O7，配合这些原料以得到满足上述实施例1所示的化学计量比的组成。
利用球磨机，将配合后的原料在乙醇中混合24小时，在100℃的干燥机中使乙醇挥发，由此得到目标原料混合物。接着，将该原料混合物以950℃预烧3小时之后，利用球磨机在乙醇中粉碎24小时。接着，添加聚乙烯醇作为粘合剂，进行造粒。
将造粒后的粉体加压成形为厚0.6mm、直径10mm的圆盘状之后，将成形体在常压、大气氛围中以1080℃～1130℃进行2小时烧制。
在这里，确认实验No.1～9的全部样品充分致密化。
在如上所述得到的圆盘样品的两面网板印刷Ag电极，以800℃进行烧结之后，在150℃的油浴中施加15分钟3kV/mm的电场，实施极化处理。
然后，在静置一晚之后，用共振-反共振法测定实验No.1～9的圆盘样品的相对介电常数(ε)、介电色散(tanδ)、相对电阻率(ρ[Ω·cm])、圆盘径向的机电耦合系数(kr)、向极化轴水平方向的压电位移特性(-d31[pm/V])。
另外，为了观察该烧结体的多晶结构，使用扫描型电子显微镜(SEM)。为了评价粒径，通过照相法，在该得到的照片中画出任意条水平直线，用图像装置求得被该直线横切的颗粒长度的平均值和最大颗粒长度。以下，将它们分别作为平均粒径和最大粒径。测定个数以400个以上为基准。
另外，为了鉴别在得到的多晶中析出的结晶相，通过X射线衍射法(以下简称为XRD)得到衍射图。使用的射线源是Cu-Kα射线，使用会聚光学系统，进行2θ/θ扫描，得到20°≤2θ≤60°的衍射图。作为鉴别相，在实验No.2～9中确认具备含碱金属的铌酸系钙钛矿结构的相作为主相，确认如下述参考文献1中的K3Nb3O6Si2O7析出作为副相(第二相)。
并且，对该主相的最强线的线强度和第二相的最强线的线强度进行评价，以其比值来评价K3Nb3O6Si2O7的析出量。即，
I2/I1＝＜K3Nb3O6Si2O7的析出量>
＝<K3Nb3O6Si2O7的最强线的线强度>/<主相的最强线的线强度>进行评价。将每个得到的值一并表示在表1中。其中，XRD的测定采用Rigaku公司生产的RINT-2500/PC进行。
参考文献1.Powder Diffraction 9(2)96-97(1994)
(表1)
Figure BPA00001320357600101
可知相对于试验No.1的比较例，在实验No.2～实验No.9中，由于含有K3Nb3O6Si2O7，平均粒径、最大粒径减小。图1表示实验No.5的圆盘样品表面的SEM观察照片。
另外，进一步可知，在实验No.2～实验No.7中，相对于实验No.1的比较例，tanδ低，ρ也高，kr和-d31等与压电陶瓷的可靠性相关的电气特性和压电特性得到改善。
在实验No.8中，由于K3Nb3O6Si2O7的置换量增加到0.1摩尔，虽然可以看到ρ的降低，但是平均粒径打破1μm，最大粒径达到3.1μm，多晶结构进一步得到改善。
另外，可知如果像实验No.9中那样K3Nb3O6Si2O7的置换量达到0.12摩尔，虽然多晶结构进一步得到改善，但是ρ、kr、-d31低于作为K0.5Na0.5NbO3单体的比较例的实验No.1。因此可知，a的范围优选为0.003～0.1。另外，在实验No.2～实验No.8中，I2/I1为0.9～8.6％。图2表示实验No.6的XRD衍射图。
接着，使K3Nb3O6Si2O7的最适组成比为0.03，即0.97([K1-xNax]1-yLiy)(Nb1-z-wTazSbw)O3+0.03K3Nb3O6Si2O7，以下，作为实施例2，对各种具有含碱金属的铌酸系钙钛矿结构的压电陶瓷同样地进行评价。
(实施例2)
实施例2中采用的压电陶瓷的组成如下。
实验No.10：使x＝0.50、y＝0、z＝0.20、w＝0。即，对于由0.97[K0.5Na0.5]Nb0.80Ta0.20O3+0.03K3Nb3O6Si2O7构成的压电陶瓷进行评价。
实验No.11：使x＝0.50、y＝0.03、z＝0.20、w＝0。即，对于由0.97[K0.5Na0.5]0.97Li0.03Nb0.80Ta0.20O3+0.03K3Nb3O6Si2O7构成的压电陶瓷进行评价。
实验No.12：使x＝0.50、y＝0.04、z＝0.10、w＝0.04。即，对于由0.97[K0.5Na0.5]0.96Li0.04Nb0.86Ta0.10Sb0.04O3+0.03K3Nb3O6Si2O7构成的压电陶瓷进行评价。
另外，作为比较例，实验No.13～15的评价也用同样的方式进行，对不在压电陶瓷中导入K3Nb3O6Si2O7的情况也进行评价。
实验No.13(比较例)：使x＝0.50、y＝0、z＝0.20、w＝0。即，对于由[K0.5Na0.5]Nb0.80Ta0.20O3构成的压电陶瓷进行比较。
实验No.14(比较例)：使x＝0.50、y＝0.03、z＝0.20、w＝0。即，对于由[K0.5Na0.5]0.97Li0.03Nb0.80Ta0.20O3构成的压电陶瓷进行比较。
实验No.15(比较例)：使x＝0.50、y＝0.04、z＝0.10、w＝0.04。即，对于由[K0.5Na0.5]0.96Li0.04Nb0.86Ta0.10Sb0.04O3构成的压电陶瓷进行比较。
在实施例2中，以与实施例1相同的步骤，以化学计量比配合实验No.10～15的组合物，利用球磨机，将配合后的原料在乙醇中混合24小时，在100℃的干燥机中使乙醇挥发，由此得到目标原料混合物。接着，将该原料混合物以950℃预烧3小时之后，利用球磨机，在乙醇中粉碎24小时。接着，添加聚乙烯醇作为粘合剂，进行造粒。
将造粒后的粉体加压成形为厚0.6mm、直径10mm的圆盘状之后，将成形体在常压、大气氛围中以1080℃～1180℃烧制2小时。
这里，确认实验No.10～15的全部样品充分致密化。
然后，与实施例1同样地，评价极化处理后的样品的压电特性，评价多晶结构，评价I2/I1。将结果表示在表2中。
(表2)
  10   11   12   ※13   ※14   ※15
  ε   830   1260   1480   960   1550   1730
  tanδ   0.028   0.021   0.025   0.028   0.018   0.02
  ρ(Ω·cm)   3.00E+10   9.40E+10   1.20E+11   1.10E+11   9.90E+10   1.40E+11
  kr   0.38   0.47   0.47   0.38   0.5   0.47
  -d31(pm/V)   61   92   102   63   112   114
  平均粒径(μm)   1   0.9   1.7   1.7   1.5   3
  最大粒径(μm)   3.1   2.7   6.5   9   9   27
  I2/I1(％)   2.8   2.7   2.9   0   0   0
由表2可知，在全部组成中，在没有导入K3Nb3O6Si2O7的情况(比较例、实验No.13～15)下，9μm～27μm那样巨大的颗粒散布在陶瓷的多晶结构中，而在以含有K3Nb3O6Si2O7为特征的实验No.10～12的全部组成中，压电位移特性没有大幅降低，能够实现全部多晶结构的均质化。
图3表示实验No.12的圆盘样品表面的SEM观察照片，作为观察案例。
另外，关于实施例2的作为具有含碱金属的铌酸系钙钛矿结构的压电陶瓷的以组成式0.97([K1-xNax]1-yLiy)(Nb1-z-wTazSbw)O3+0.03K3Nb3O6Si2O7(其中，x、y、z、w为0≤x＜1.0、0≤y≤0.20、0≤z≤0.40、0≤w≤0.20)所示范围内的压电陶瓷，对与实施例1不同的组成范围，如在实验No.1～9中测量的那样，对ε、tanδ、p、kr、-d31等电气特性、压电特性，和通过SEM得到的平均粒径、最大粒径的评价，通过XRD得到的I2/I1等分别进行测定、评价，同样可以确认，使用K3Nb3O6Si2O7，能够容易地控制该组合物的结晶结构。
如上所述，本发明的压电陶瓷，由于内部的多晶结构微细且均匀，在用于现有的叠层结构的压电器件的压电陶瓷层，即用于第一电极和第二电极隔着压电陶瓷层交替叠层多层、具有与上述第一电极电连接的第一端子电极和与上述第二电极电连接的第二端子电极的压电器件的压电陶瓷层时，进行多层叠化时极为有利，能够进一步缩短层间距离，能够增加单位距离的叠层数。

Claims (7)

1.一种压电陶瓷，其特征在于：
含有[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3作为主相，含有K3Nb3O6Si2O7作为副相，其中，x、y、z、w表示摩尔比，分别为0≤x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤w＜1。
2.如权利要求1所述的压电陶瓷，其特征在于：
在表示为(1-a)[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3+aK3Nb3O6Si2O7时，成为0.003≤a≤0.10，其中，a表示摩尔比。
3.如权利要求1或权利要求2所述的压电陶瓷，其特征在于：
在通过X射线衍射法进行分析时，对应于所述[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3的结晶相的谱的最强峰的峰强度I1与对应于所述K3Nb3O6Si2O7的结晶相的谱的最强峰的峰强度I2之比I2/I1为0.8％～9.0％。
4.一种压电器件，其为第一电极和第二电极隔着压电陶瓷层相对的压电器件，其特征在于：
所述压电陶瓷层由权利要求1～权利要求2中任一项所述的压电陶瓷形成。
5.如权利要求4所述的压电器件，其特征在于：
所述第一电极和所述第二电极隔着压电陶瓷层交替重叠多层，所述压电器件具备与所述第一电极电连接的第一端子电极和与所述第二电极电连接的第二端子电极。
6.一种压电陶瓷的制造方法，其特征在于，包括：
得到以[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3表示的钙钛矿组合物的步骤；
得到以K3Nb3O6Si2O7表示的组合物的步骤；
将所述[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3和所述K3Nb3O6Si2O7混合的步骤；和
将两者的混合物成型、烧制的步骤，
其中，x、y、z、w表示摩尔比，分别为0≤x＜1、0≤y＜1、0≤z＜1、0≤w＜1。
7.如权利要求6所述的压电陶瓷的制造方法，其特征在于：
进行混合，使得在表示为(1-a)[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3+aK3Nb3O6Si2O7时，所述[K1-xNax]1-yLiy[Nb1-z-wTazSbw]O3与所述K3Nb3O6Si2O7的比例为0.003≤a≤0.10，其中，a表示摩尔比。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010053021A (ja) * 2008-07-28 2010-03-11 Ngk Insulators Ltd 圧電／電歪セラミックス焼結体及び散漫散乱強度比の算出方法
KR101191246B1 (ko) * 2009-05-08 2012-10-16 다이요 유덴 가부시키가이샤 압전 세라믹스 및 그 제조 방법 및 압전 디바이스
CN102010195B (zh) * 2010-09-03 2013-04-03 中国地质大学（北京） 一种掺锆和钼的铋层状无铅压电陶瓷材料及其制备方法
JP5711990B2 (ja) * 2011-02-03 2015-05-07 Fdk株式会社 圧電応用機器
JP5662888B2 (ja) 2011-07-04 2015-02-04 太陽誘電株式会社 多積層圧電セラミックス部品
JP5476344B2 (ja) * 2011-07-28 2014-04-23 日本特殊陶業株式会社 誘電体磁器組成物、コンデンサ、及び誘電体磁器組成物の製造方法
WO2013094368A1 (ja) * 2011-12-20 2013-06-27 太陽誘電株式会社 圧電デバイス及び圧電磁器組成物
JP5929640B2 (ja) * 2011-12-26 2016-06-08 Tdk株式会社 圧電磁器および圧電素子
JP5543537B2 (ja) 2012-07-24 2014-07-09 太陽誘電株式会社 圧電素子
JP5704725B2 (ja) 2012-08-24 2015-04-22 太陽誘電株式会社 圧電セラミックス及び圧電素子
JP6327914B2 (ja) 2014-04-11 2018-05-23 日本特殊陶業株式会社 無鉛圧電磁器組成物、それを用いた圧電素子、及び、無鉛圧電磁器組成物の製造方法
US11631801B2 (en) * 2019-03-29 2023-04-18 Taiyo Yuden Co., Ltd. Multilayer piezoelectric ceramic and method for manufacturing same, multilayer piezoelectric element, as well as piezoelectric vibration device
CN115490514B (zh) * 2021-06-18 2023-07-11 阜新德尔汽车部件股份有限公司 压电陶瓷及其制备方法与应用
CN113429205B (zh) * 2021-07-16 2022-04-01 桂林电子科技大学 一种透明下转换光致发光陶瓷材料及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004323325A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Murata Mfg Co Ltd 圧電磁器およびそれを用いた圧電磁器素子
JP2007324538A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Hitachi Cable Ltd 圧電薄膜素子及びその製造方法
JP2008050206A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Seiko Epson Corp 圧電材料およびその製造方法、並びに、圧電素子

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3246592C1 (de) 1982-12-16 1983-10-27 Eppendorf Gerätebau Netheler + Hinz GmbH, 2000 Hamburg Kuevette zur Mischung und fuer optische Untersuchungen
IT1161138B (it) 1983-04-13 1987-03-11 Instrumentation Lab Spa Fotometro analitico, di tipo centrifugo, atto alla determinazione praticamente simultanea della presenza di differenti sostanze in un certo numero di campioni discreti
JP4569491B2 (ja) 1998-09-28 2010-10-27 日産自動車株式会社 圧電材アクチュエータ
JP3613140B2 (ja) 1999-08-26 2005-01-26 株式会社村田製作所 圧電磁器組成物およびそれを用いた圧電セラミック素子
JP2002241175A (ja) 2001-02-13 2002-08-28 Kazuo Shoji 高機械的品質係数圧電材料
JP2003201172A (ja) 2001-10-24 2003-07-15 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 無鉛圧電磁器組成物及びその製造方法
EP1382588B9 (en) * 2002-07-16 2012-06-27 Denso Corporation Piezoelectric ceramic composition and method of production of same
JP2004075448A (ja) 2002-08-15 2004-03-11 Taiyo Yuden Co Ltd 圧電磁器組成物、圧電磁器組成物の製造方法および圧電セラミック部品
JP4177615B2 (ja) 2002-08-15 2008-11-05 太陽誘電株式会社 圧電磁器組成物、圧電磁器組成物の製造方法および圧電セラミック部品
JP2004161532A (ja) 2002-11-13 2004-06-10 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 多結晶圧電材料及びその製造方法
JP4510140B2 (ja) 2003-01-23 2010-07-21 株式会社デンソー 圧電磁器組成物，圧電素子及び誘電素子
JP2004359539A (ja) 2003-05-09 2004-12-24 Nagoya Industrial Science Research Inst ニオブ酸カリウム焼結体の製造方法
JP2006062955A (ja) 2004-07-30 2006-03-09 Toko Inc 圧電セラミックス
EP1642875A3 (en) * 2004-09-29 2009-01-28 Ngk Insulators, Ltd. Piezoelectric/electrostrictive porcelain composition, piezoelectric/electrostrictive article, and piezoelectric/electrostrictive film type element
JP4044943B2 (ja) 2005-04-28 2008-02-06 本多電子株式会社 圧電セラミック材
JP4044944B2 (ja) 2005-05-26 2008-02-06 本多電子株式会社 圧電セラミックス材
JP4281726B2 (ja) 2005-10-11 2009-06-17 株式会社村田製作所 圧電磁器組成物、圧電磁器および圧電セラミック素子
JP2007204336A (ja) 2006-02-03 2007-08-16 Denso Corp 鉛フリー圧電セラミックス
KR101191246B1 (ko) 2009-05-08 2012-10-16 다이요 유덴 가부시키가이샤 압전 세라믹스 및 그 제조 방법 및 압전 디바이스

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004323325A (ja) * 2003-04-28 2004-11-18 Murata Mfg Co Ltd 圧電磁器およびそれを用いた圧電磁器素子
JP2007324538A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Hitachi Cable Ltd 圧電薄膜素子及びその製造方法
JP2008050206A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Seiko Epson Corp 圧電材料およびその製造方法、並びに、圧電素子

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Publication number Publication date
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