DE102006056808B4 - Piezoelektrische Keramik, geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement, Verfahren zum Herstellen dieses Elements und Einspritzvorrichtung mit dem Element - Google Patents

Piezoelektrische Keramik, geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement, Verfahren zum Herstellen dieses Elements und Einspritzvorrichtung mit dem Element Download PDF

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Abstract

Piezoelektrische Keramik bestehend aus einer Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzung mit der kristallinen Form eines tetragonalen Systems bei einer Temperatur von 25°C und einer Phasenübergangstemperatur von dem tetragonalen System zu einem kubischen System von nicht weniger als 250°C, wobei bei dem tetragonalen System das Gitterkonstantenverhältnis c/a der a-Achsenrichtung und der c-Achsenrichtung gleich 1,017 bis 1,023 ist, sowie die Halbwertsbreite der Intensität der Röntgendiffraktion an der (101)-Ebene gleich 0,19° bis 0,27° ist, wobei kristalline Teilchen, welche die Piezoelektrische Keramik bilden, einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2,5 bis 3,6 μm besitzen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine piezoelektrische Keramik, die bei verschiedenen Aktoren verwendet wird, auf ein geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement und auf ein Verfahren zum Herstellen dieses Elementes.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 34 44 359 A1 ist ein piezoelektrisches keramisches Material bekannt, das aus einer ternären festen Grundlösung aus 0.5 bis 5,0 Mol% Pb(Y1/2Nb1/2)O3, 40,0 bis 50,0 Mol% PbTiO3 und 45,0 bis 59,5 Mol% PbZrO3 besteht. Im keramischen Material ist ein Teil dess Pb in der festen Lösung durch 5,0 bis 15,0 Mol% Sr ersetzt, wobei wenigstens ein Element aus der Gruppe Nb2O5, WO3, La2O3, TaO3, Bi2O3, Tb4O7, NdO und Pr6O11 in der festen Lösung zusätzlich in einer Menge von 0,1 bis 2,0 Gew.-% der festen Lösung enthalten ist.
  • Ein piezoelektrisches Material vom Blei-Zirkonat-Titanat-Typ wurde vordem für eine Vielzahl von Aktoren, wie z. B. Brennstoffeinspritzungs-Steuereinheiten für Fahrzeugmotoren, verwendet. Es ist wünschenswert, dass das piezoelektrische Material eine ausgezeichnete Auslenkungsfähigkeit und eine große Dielektrizitätskonstante aufweist. Aktoren, wie z. B. die Brennstoffeinspritzungs-Steuereinheiten von Motoren, werden in einem weiten Temperaturbereich, z. B. von –30°C bis zu 160°C, verwendet. Es wird daher gewünscht, dass das piezoelektrische Material eine geringe Änderung der Dielektrizitätskonstante über einen weiten Temperaturbereich besitzt und dessen Dielektrizitätskonstante eine geringe Abhängigkeit von der Temperatur aufweist.
  • Als ein piezoelektrisches Material wurde ein piezoelektrisches Material vom PbZrO3-PbTiO3-Pb(Y1/2Nb1/2)O3-Typ entwickelt, bei dem Pb teilweise substituiert ist durch Sr, und bei dem Mn2O3 dazu hinzugegeben ist (siehe JP 08-183660 A ). Es wurde weiter ein piezoelektrisches Element entwickelt, das piezoelektrische Kristalle verwendet, dessen Kristallstruktur nahe der Kristall-Phasengrenzlinie (MPB) zwischen dem tetragonalen System und dem rhomboedrischen System in einem bestimmten Temperaturbereich ist, und von denen der Hauptanteil nach dem Erwärmen in das tetragonale System umgewandelt wird (siehe JP 09-55549 A ). Bei dem obigen herkömmlichen piezoelektrischen Material und piezoelektrischen Element kann die Abhängigkeit der Auslenkung und der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur verringert werden.
  • Jedoch sind das obige herkömmliche piezoelektrische Material und das piezoelektrische Element noch nicht zufriedenstellend hinsichtlich der Auslenkungsfähigkeit und der Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur. Das bedeutet, dass das obige piezoelektrische Material, bei dem Pb teilweise durch Sr substituiert ist und dem Mn2O3 hinzugefügt ist, nicht einen ausreichenden Grad an Auslenkung bereitstellen kann. Außerdem wurde das piezoelektrische Element, das piezoelektrische Kristalle mit dem obigen Phasenübergang besitzt, in der Praxis nur für dessen Temperaturabhängigkeit in einem Temperaturbereich von etwa 20°C bis etwa 110°C bestätigt und kann nicht angewendet werden auf Brennstoffeinspritzungs-Steuereinheiten, die eine Stabilität der Dielektrizitätskonstante über einen weiteren Temperaturbereich erfordern.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGEN
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine piezoelektrische Keramik, welche eine große Auslenkung erzeugen kann sowie eine ausgezeichnete Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur besitzt, ein geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement mit einer solchen piezoelektrischen Keramik sowie ein Verfahren zum Herstellen dieses Elementes bereizustellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine piezoelektrische Keramik nach Anspruch 1.
  • Die piezoelektrische Keramik gemäß der Erfindung erzeugt eine große Auslenkung. Außerdem besitzt die piezoelektrische Keramik gemäß der Erfindung eine kleine Änderung der Dielektrizitätskonstante über einen Temperaturbereich von –30°C bis 160°C und weist eine exzellente Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur auf.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein geschichtetes Keramikelement nach Anspruch 4.
  • Bei dem geschichteten piezoelektrischen Keramikelement der Erfindung umfasst die piezoelektrische Keramikschicht die oben beschriebene erste piezoelektrische Keramik. Durch das Nutzen der exzellenten Eigenschaften der piezoelektrischen Keramik der Erfindung erzeugt das geschichtete piezoelektrische Keramikelement eine große Auslenkung und zeigt eine exzellente Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur.
  • Die piezoelektrische Keramik mit dem Gitterkonstantenverhältnis und der FWHM in den obigen, bestimmten Bereichen kann erzeugt werden durch Sintern bei einer relativ tiefen Temperatur. Bei dem geschichteten piezoelektrischen Keramikelement können die inneren Elektrodenschichten daher durch Verwenden der Ag-Pd-Legierung gebildet werden, die einen relativ niedrigen Schmelzpunkt aufweist und kostengünstiges Ag mit einem hohen Gewichtsanteil von 70% oder mehr enthält. Daher kann das geschichtete piezoelektrische Keramikelement mit verringerten Kosten erzeugt werden.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines geschichteten piezoelektrischen Keramikelementes nach Anspruch 10.
  • Gemäß der Erfindung wird das geschichtete piezoelektrische Keramikelement erzeugt durch abwechselndes Schichten der piezoelektrischen Keramikschichten und der inneren Elektrodenschichten durch Durchführen des Schrittes des Druckens von Elektroden, des Schrittes des Verpressens, des Schrittes des Entfettens und des Schrittes des Brennens.
  • In dem Schritt des Druckens von Elektroden wird eine grüne Schicht hergerichtet durch Formen des Rohmaterialpulvers aus der Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzung in eine Schicht, und durch Aufbringen eines Pastenmaterials für eine die Ag-Pd-Legierung enthaltende Elektrode auf zumindest eine Oberfläche der grünen Schicht. Somit wird die erhaltene grüne Schicht mit dem Pastenmaterial für die die Ag-Pd-Legierung aufweisende Elektrode mit einem Ag-Gehalt von nicht weniger als 70 Gew.-% bedeckt.
  • In dem Schritt des Verpressens wird ein geschichteter Körper hergestellt durch Schichten und Verpressen der grünen Schichten, auf welche das Pastenmaterial für Elektroden aufgebracht wurde. In dem Schritt des Entfettens wird der geschichtete Körper entfettet.
  • Als nächstes wird in dem Brennschritt der geschichtete Körper gebrannt, um das geschichtete piezoelektrische Keramikelement herzustellen. Wenn hierbei die tiefste Temperatur zu der Zeit des Sinterns der piezoelektrischen Keramikschicht für eine Brennzeit t (Stunden) mit einer relativen Dichte von nicht weniger als 95% mit Tmin [°C] bezeichnet wird, wird das Brennen bei einer Brenntemperatur T [°C] durchgeführt, welche die Beziehung Tmin 80 ≤ T ≤ Tmin + 150erfüllt. Als Ergebnis wird ein geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement erhalten durch abwechselndes Schichten von: piezoelektrischen Keramikschichten, die aus der piezoelektrischen Keramik bestehen, welche die Blei-Zirkonat-Titanat-basierende Zusammensetzung mit der kristallinen Form des tetragonalen Systems bei einer Temperatur von 25°C und der Phasen übergangstemperatur von dem tetragonalen zu dem kubischen System von nicht weniger als 250°C aufweist, wobei in dem tetragonalen System das Gitterkonstantenverhältnis c/a der a-Achsenrichtung und der c-Achsenrichtung gleich 1,017 bis 1,023 ist und die FWHM der Intensität der Röntgendiffraktion an der (101)-Ebene gleich 0,19° bis 0,27° beträgt; und
    inneren Elektrodenschichten aus der Ag-Pd-Legierung.
  • Durch Nutzen der hervorragenden Merkmale der piezoelektrischen Keramik mit dieser Phasenübergangstemperatur, diesem besonderen Gitterkonstantenverhältnis und dieser FWHM wie oben beschrieben, bringt das geschichtete piezoelektrische Keramikelement eine große Auslenkung hervor und besitzt eine ausgezeichnete Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur.
  • In dem Brennschritt wird weiter das Brennen bei einer Temperatur T [°C] von Tmin + 80 ≤ T ≤ Tmin + 150wie oben beschrieben durchgeführt. Daher schmilzt die Ag-Pd-Legierung nicht leicht in dem Brennschritt, selbst bei Verwendung der Ag-Pd-Legierung, welche Ag in großen Mengen enthält, als das Pastenmaterial für Elektroden, und das Auftreten eines Kurzschlusses kann verhindert werden. Außerdem trägt die Verwendung der das günstige Ag in großen Mengen enthaltenden Ag-Pd-Legierung zum Verringern der Kosten des Herstellens des geschichteten piezoelektrischen Keramikelementes bei.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine Ansicht, welche einen Zustand darstellt, in dem Pastenmaterialien für Elektroden auf grüne Schichten aufgebracht wurden, gemäß Beispiel 2.
  • 2 zeigt eine Ansicht, welche darstellt, wie die grünen Schichten zu schichten sind, auf welche die Pastenmaterialien für Elektroden aufgebracht wurden, gemäß Beispiel 2.
  • 3 zeigt eine Ansicht, welche einen geschichteten Körper nach dem Schritt des Verpressens gemäß Beispiel 2 darstellt.
  • 4 zeigt eine Ansicht, welche das gesamte geschichtete piezoelektrische Keramikelement gemäß Beispiel 2 darstellt.
  • 5 zeigt eine Ansicht, welche im Querschnitt das geschichtete piezoelektrische Keramikelement gemäß Beispiel 2 darstellt.
  • 6 zeigt eine Ansicht, welche ein Verfahren des Messens eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers beruhend auf einem Intercept-Verfahren (Abtastverfahren) darstellt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Als nächstes werden bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, wobei die mit X1–X4, X9, X10, X20–X23 sowie die mit Y1–Y5, Y7 und Y9 bezeichneten Proben nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fallen, aber einem besseren Verständnis der Erfindung dienen.
  • Bei der vorliegenden Erfindung umfasst die piezoelektrische Keramik die Blei-Zirkonat-Titanat-basierende Zusammensetzung mit einer Phasenübergangstemperatur (Curie-Temperatur) von dem tetragonalen System zu dem kubischen System von nicht weniger als 250°C.
  • Wenn die Phasenübergangstemperatur geringer ist als 250°C, nimmt der Wärmewiderstand ab und die Höhe der Auslenkung kann abnehmen, wenn die piezoelektrische Keramik einer Hochtemperaturumgebung, wie z. B. bei einer Brennstoffeinspritzungsvorrichtung eines Fahrzeugs, ausgesetzt ist. Die Curie-Temperatur kann sich unterscheiden in Abhängigkeit von der Art der Blei-Zirkonium-Titanat-basierenden Zusammensetzung. Jedoch ist die obere Grenze davon etwa 400°C oder weniger in dem Fall der Blei-Zirkonium-Titanat-basierenden Zusammensetzung.
  • Bei dem oben beschriebenen tetragonalen System ist das Gitterkonstantenverhältnis c/a der a-Achsenrichtung und der c-Achsenrichtung gleich 1,017 bis 1,023, und die FWHM der Intensität der Röntgendiffraktion an der (101)-Ebene ist gleich 0,1° bis 0,3°.
  • Wenn das Gitterkonstantenverhältnis c/a geringer ist als 1,07 oder wenn die FWHM 0,3° überschreitet, kann die Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur verschlechtert sein. Das bedeutet in diesem Fall, dass die Stabilität der Dielektrizitätskonstante über einem Temperaturbereich von z. B. –30 bis 160°C gering wird, und es wird daher schwierig, die piezoelektrische Keramik für eine Brennstoffeinspritzungs-Steuereinheit für ein Fahrzeug einzusetzen. Wenn das Gitterkonstantenverhältnis c/a 1,023 übersteigt, kann andererseits die Höhe der Auslenkung der piezoelektrischen Keramik gering werden. Weiter muss das tetragonale System mit der FWHM von weniger als 0,1° bei einer sehr hohen Temperatur gebrannt werden, wenn sie hergestellt wird, und Blei neigt dazu, während des Brennens aus der Zusammensetzung abzudampfen. Daher wird es schwierig, das tetragonale System zu bilden, welches eine gewünschte Blei-Zirkonat-Titanat-basierende Zusammensetzung umfasst. Bevorzugt ist das Gitterkonstantenverhältnis c/a nicht geringer als 1,018, aber nicht größer als 1,022, und ist die FWHM 0,1° bis 0,25°.
  • Das Gitterkonstantenverhältnis c/a ist ein Verhältnis der Gitterkonstante in der a-Achsenrichtung und der Gitterkonstante in der c-Achsenrichtung in dem tetragonalen System. Die FWHM steht für die FWHM einer Rocking-Kurve der Reflektion an der (101)-Ebene des tetragonalen Systems der piezoelektrischen Keramik, welche durch das Röntgendiffraktionsverfahren erhalten ist. Die Rocking-Kurve bei dem Röntgendiffraktionsverfahren steht für eine Intensitätsprofilkurve der Diffraktionslinien in dem Falle, bei dem ein monochromatischer Röntgenstrahl auf die Kristalloberfläche aus einer vorbestimmten Richtung auf die Kristalloberfläche projiziert wird und bei dem der Kristall nahe einem die Bragg-Bedingung erfüllenden Azimuthwinkel gedreht wird. Das Gitterkonstantenverhältnis c/a und die FWHM können durch das Röntgendiffraktionsverfahren gemessen werden.
  • Es wird gewünscht, dass die kristallinen Teilchen, welche die piezoelektrische Keramik bilden, einen Teilchendurchmesser von 2,5 bis 3,6 μm besitzen (Anspruch 1 und Anspruch 10).
  • In diesem Fall kann die Auslenkungsfähigkeit der piezoelektrischen Keramik weiter verbessert werden, und außerdem kann die mechanische Stärke verbessert werden.
  • Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser der kristallinen Teilchen geringen als 1 μm ist, kann die Auslenkungsfähigkeit nicht mit einem ausreichenden Grad verbessert werden. Wenn der durchschnittliche Teilchendurchmesser 8 μm übersteigt, kann andererseits die mechanische Stärke der piezoelektrischen Keramik abnehmen und kann die Haltbarkeit abnehmen. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der kristallinen Teilchen ist 2,5 bis 3,6 μm.
  • Um den durchschnittlichen Teilchendurchmesser der kristallinen Teilchen herauszufinden, wird der durchschnittliche Teilchendurchmesser (Lav) eines zweidimensionalen Bildes beobachtet beruhend auf einem Intercept-Verfahren (einem Abtastverfahren) und wird multipliziert mit einem Koeffizienten 6/π, um einen dreidimensionalen durch schnittlichen Teilchendurchmesser Dav zu berechnen, der als der durchschnittliche Teilchendurchmesser der kristallinen Teilchen betrachtet werden kann.
  • Genauer gesagt wird zuerst ein Durchschnittswert Lav der Längen lc (lc = l1, l2, l3, l4, l5, l6, l7, ...) jedes Teilchens auf einer vorgegebenen geraden Linie auf dem Rasterelektronenmikroskop (REM)-Bild der piezoelektrischen Keramik (siehe 6) ermittelt. Wenn die Länge einer vorgegebenen Linie mit A bezeichnet wird und die Anzahl der Punkte, an denen die Linie die Korngrenzen schneidet, mit NL bezeichnet wird, wird Lav berechnet nach einer Formel Lav = A/NL.
  • Wenn angenommen wird, dass jedes kristalline Teilchen eine Kugel mit gleicher Größe ist, kann der dreidimensionale durchschnittliche Teilchendurchmesser Dav berechnet werden durch Teilen der durchschnittlichen Teilchengrößenlänge Lav des zweidimensionalen Bildes durch ein Volumenverhältnis (π/6) der Kugel und eines die Kugel umschließenden Würfels. Das bedeutet, dass ein Zusammenhang Dav = 6/π × Lav erhalten wird. Dav kann betrachtet werden als der durchschnittliche Teilchendurchmesser der kristallinen Teilchen.
  • Es wird gewünscht, dass die Blei-Zirkonat-Titanat-basierende Zusammensetzung durch eine chemische Formel (Pb1-xMax)1+d(Zr1-yTiy)1-p-q(Y1/2Nb1/2)pNbqO3+d (1)ausgedrückt wird, wobei Ma zumindest eine Art eines aus Ba, Ca und Sr ausgewählten Elementes ist, sowie –0,02 ≤ d ≤ 0,04, 0,01 ≤ x ≤ 0,15, 0,40 ≤ y ≤ 0,55, 0 ≤ p ≤ 0,05, 0,0025 ≤ q ≤ 0,025 ist.
  • In diesem Fall kann die Höhe der Auslenkung der piezoelektrischen Keramik weiter erhöht werden und die Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur kann weiter verringert werden.
  • Die Auslenkungsfähigkeit kann abnehmen, wenn d < –0,02, d > 0,04, x < 0,01, y < 0,40, y > 0,55, p > 0,05, q < 0,0025 oder q > 0,025 in der obigen chemischen Formel (1) ist. Wenn x > 0,15 ist, kann weiter die Curie-Temperatur abnehmen, und die Temperatureigenschaften der Dielektrizitätskonstante kann sich verschlechtern.
  • In der obigen chemischen Formel (1) kann weiter p gleich 0 sein. Das bedeutet, dass (Y1/2Nb1/2) in der obigen chemischen Formel (1) ein wahlfreier Bestandteil ist. Wenn p = 0 ist, kann die obige chemische Formel (1) ausgedrückt werden als (Pb1-xMax)1+d(Zr1-yTiy)1-qNbqO3+d, wobei Ma zumindest eine Art eines aus Ba, Ca und Sr ausgewählten Elementes ist, und –0,02 ≤ d ≤ 0,04, 0,01 ≤ x ≤ 0,15, 0,40 ≤ y ≤ 0,55, 0,0025 ≤ q ≤ 0,025 ist.
  • Bevorzugt ist in der obigen chemischen Formel (1) 0,005 ≤ p ≤ 0,05 und 0,0025 ≤ p/2 + q ≤ 0,025.
  • In der obigen chemischen Formel (1) wird in diesem Fall (Y1/2Nb1/2) ein wesentlicher Bestandteil, nimmt das oben beschriebene spezielle Verhältnis ein, ermöglicht es, die Höhe der Auslenkung der piezoelektrischen Keramik weiter zu erhöhen, und ermöglicht es, die Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur weiter zu verringern.
  • Als nächstes wird bei der obigen zweiten und dritten Erfindung das geschichtete piezoelektrische Keramikelement erhalten durch abwechselndes Schichten der piezoelektrischen Keramikschichten aus piezoelektrischer Keramik und der inneren Elektro denschichten aus der Ag-Pd-Legierung mit einem Ag-Gehalt von nicht weniger als 70 Gew.-%.
  • Wenn der Ag-Gehalt in den inneren Elektrodenschichten geringer ist als 70 Gew.-%, können die Kosten zunehmen.
  • Bei dem geschichteten piezoelektrischen Keramikelement wird es gewünscht, dass die piezoelektrische Keramik in einer Menge von 0,05 bis 5 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen der Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzung als Hilfsmittel ein Oxid enthält, das durch eine chemische Formel (1 – α – β)PbO·αWO3·βMoO3 (2)ausgedrückt wird, wobei 0,005 ≤ α + β ≤ 0,27, aber α ≥ 0, β ≥ 0 ist.
  • In diesem Fall kann die Sintertemperatur für die piezoelektrische Keramik verringert sein. Daher kann der Gehalt an günstigem Ag in den inneren Elektrodenschichten weiter erhöht sein. Dementsprechend können die Herstellungskosten für das geschichtete piezoelektrische Keramikelement weiter verringert sein.
  • In der Formel (2) kann α gleich 0 sein oder kann β gleich 0 sein. Das bedeutet, dass entweder WO3 oder MoO3 ein wahlfreier Bestandteil ist. Da 0,005 ≤ α + β ≤ 0,27 ist, ist entweder WO3 oder MoO3 ein wesentlicher Bestandteil.
  • Wenn α + β > 0,005 oder wenn α + β > 0,27 ist, kann der Effekt für das Verringern der Sintertemperatur nicht mit einem ausreichenden Grad erhalten werden.
  • Wenn der Gehalt des Hilfsmittel-Oxids weniger als 0,05 Gewichtsanteile ist, kann die Brenntemperatur für die piezoelektrische Keramik nicht zu einem ausreichenden Grad verringert sein. Wenn der Gehalt davon 5 Gewichtsanteile übersteigt, kann andererseits die Höhe der Auslenkung abnehmen.
  • Es ist wünschenswert, dass die kristalline Form der piezoelektrischen Keramik die des tetragonalen Systems mit dem Gitterkonstantenverhältnis c/a von 1,017 bis 1,023 und der FWHM der Intensität der Röntgenbeugung an der (101)-Ebene von 0,10 bis 0,3° unter der Bedingung einer Druckspannung von 10 MPa bis 40 MPa ist.
  • In diesem Fall kann die Höhe der Auslenkung der piezoelektrischen Keramik und die Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur verbessert werden unter der Druckspannung von 10 MPa bis 40 MPa. In diesem Fall ist das geschichtete piezoelektrische Keramikelement daher besonders geeignet für die Verwendung unter der Druckspannung von 10 MPa bis 40 MPa wie bei einer Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Brennstoff.
  • Es ist wünschenswert, dass das geschichtete piezoelektrische Keramikelement als eine Einspritzvorrichtung zum Einspritzen von Brennstoff verwendet wird.
  • In diesem Fall zeigt das geschichtete piezoelektrische Keramikelement eine hervorragende Auslenkung und eine Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur zu einem hinreichenden Grad.
  • Bei der dritten Erfindung werden der Schritt des Druckens von Elektroden, der Schritt des Verpressens, der Schritt des Entfettens und der Schritt des Brennens durchgeführt.
  • Bei dem Schritt des Druckens von Elektroden wird die grüne Schicht hergerichtet durch Formen des Rohmaterialpulvers aus einer Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzung in eine Schicht und durch Aufbringen eines Pastenmaterials für eine die Ag-Pd-Legierung enthaltende Elektrode auf zumindest eine Oberfläche der grünen Schicht. Bei dem Schritt des Verpressens wird ein geschichteter Körper hergestellt durch Schichten und Verpressen der grünen Schichten, auf welche das Pastenmaterial für Elektroden aufgebracht wurde. Bei dem Schritt des Entfettens wird der geschichtete Körper entfettet.
  • Als nächstes wird in dem Brennschritt der geschichtete Körper gebrannt zum Herstellen des geschichteten piezoelektrischen Keramikelementes. Wenn hierbei die tiefste Temperatur zu der Zeit des Sinterns der piezoelektrischen Keramikschicht für eine Brennzeit t (Stunden) mit einer relativen Dichte von nicht weniger als 95% durch Tmin [°C] bezeichnet wird, wird das Brennen bei einer Brenntemperatur T [°C] durchgeführt, welche eine Beziehung Tmin 80 ≤ T ≤ Tmin + 150erfüllt.
  • Die Brennzeit t kann beliebig bestimmt werden in Abhängigkeit von Bedingungen wie z. B. der Zusammensetzung der piezoelektrischen Keramik, der Art des Wärmeofens, des Atmosphärengases zu der Zeit des Brennens und dergleichen. Wenn die Brennzeit zu kurz ist, wird das Brennen unausreichend, was es erschwert, das Sintern mit einer relativen Dichte von nicht weniger als 95% zu bewirken, und Eigenschaften, wie z. B. die Höhe der Auslenkung und die Dielektrizitätskonstante, können verschlechtert sein. Wenn die Brennzeit zu lange ist, können andererseits die Herstellungskosten zunehmen. In diesem Fall kann außerdem Blei in erhöhten Mengen aus dem piezoelektrischen Keramikmaterial abdampfen. In dem Fall, in dem die piezoelektrische Keramik die Blei-Zirkonat-Titanat-basierende Zusammensetzung umfasst, ist die Brennzeit t [Stunden] gleich 0,5 ≤ t ≤ 10.
  • Die obige tiefste Temperatur Tmin ist die tiefste Temperatur bei der die piezoelektrische Keramikschicht mit einer relativen Dichte von nicht weniger als 95% für eine effektive Brennzeit t (Stunden) in dem Schritt des Brennens gesintert wird.
  • Die relative Dichte ist ein Wert, der erhalten wird, wenn eine gemessene Dichte relativ zu einer theoretischen Dichte als Prozentsatz ausgedrückt wird. Die theoretische Dichte kann berechnet werden aus der Gitterkonstante, und die gemessene Dichte kann berechnet werden durch Teilen des Gewichts durch die Größe (Volumen).
  • In dem obigen Brennschritt wird das Brennen bei einer Brenntemperatur T [°C] durchgeführt, welche eine Beziehung Tmin + 50 ≤ T ≤ T + 250 erfüllt. Wenn die Brenntemperatur T [°C] geringer ist als Tmin + 50, kann es schwierig werden, die piezoelektrische Keramik des tetragonalen Systems mit dem Gitterkonstantenverhältnis c/a von 1,017 bis 1,023 und der FWHM der Intensität der Röntgendiffraktion an der (101)-Ebene von 0,1° bis 0,3° zu erhalten. Wenn die Brenntemperatur T [°C] Tmin + 250 übersteigt neigt andererseits Blei dazu, leicht von der Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzung abzudampfen, und es kann schwierig werden, die piezoelektrische Keramik einer gewünschten Zusammensetzung zu erhalten. In diesem Fall ist außerdem die das relativ niedrig schmelzende Ag mit einer solch hohen Konzentration von nicht weniger als 70% enthaltende Ag-Pd-Legierung dem Schmelzen unterworfen, dass es erschwert ist, die inneren Elektrodenschichten mit einer gewünschten Form zu bilden und dass es das Auftreten von Kurzschlüssen bewirkt. Die Kalziniertemperatur ist in dem Bereich von Tmin + 80 ≤ T ≤ Tmin + 150.
  • Beispiele
  • Beispiel 1
  • Als nächstes wird ein Beispiel der piezoelektrischen Keramik beschrieben werden.
  • Bei diesem Beispiel wurde eine piezoelektrische Keramik (Proben X1 bis X23) von 23 Arten von Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzungen mit verschiedenen Zusammensetzungen, verschiedenen Gitterkonstantenverhältnissen und verschiedenen FWHMs der Intensitäten der Röntgendiffraktion an den (101)-Ebenen vorbereitet, und ihre Eigenschaften wurden bewertet. Die Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzungen dieses Beispiels werden ausgedrückt durch die chemische Formel (Pb1-xMa )1+d(Zr1-yTiy)1-p-q(Y1/2Nb1/2)pNbqO3+d (1)
  • Genauer gesagt wurden zuerst 10 Arten einer piezoelektrischen Keramik (Proben X1 bis X10) mit (Pb0,93Sr0,07)1,001(Zr0,54Ti0,46)0,985(Y1/2Nb1/2)0,01Nb0,005O3,001 hergestellt. Zuerst wurden Pb3O4, SrCO3, ZrO2, TiO2, Y2O3, und Nb2O5 als Rohmaterialien vorbereitet. Diese Rohmaterialien wurden mit einem stöchiometrischen Verhältnis von (Pb0,93Sr0,07)1,001(Zr0,54Ti0,46)0,985(Y1/2Nb1/2)0,01Nb0,005O3,001 abgewogen. Sie wurden miteinander nass vermischt und wurden bei einer Temperatur von 850°C für 5 Stunden kalziniert. Das erhaltene kalzinierte Pulver wurde nass derart gemahlen, dass gemahlene Produkte mit einer spezifischen Oberfläche BET von 2,7 m2/g erhalten wurden. Als nächstes wurden Bindemittel zu den gemahlenen Produkten hinzugefügt, die dann derart formgepresst wurden, dass formgepresste Körper mit einem Durchmesser von 15 mm und einer Dicke von 1 mm erhalten wurden. Danach wurden die formgepressten Körper gebrannt bei den in Tabelle 1 weiter unten angegebenen Brenntemperaturen zum Vorbereiten von 10 Arten von piezoelektrischer Keramik (Probe X1 bis X10).
  • Die Brenntemperatur wurde jedes Mal um 20°C für die piezoelektrische Keramik der gleichen Zusammensetzungen variiert als diejenigen der Proben X1 bis X10, und die erste Temperatur, bei der die relative Dichte nicht weniger als 95% wurde, wurde als 1020°C bestimmt.
  • Wie für die Proben X1 bis X10 wurden weiter 13 Arten von piezoelektrischer Keramik (Proben X11 bis Probe X23) erzeugt durch Variieren der Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzungen, welche durch die obige Formel (1) ausgedrückt ist, sowie der Brenntemperatur. Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzungen der 23 Arten von piezoelektrischer Keramik (Probe X1 bis Probe X23) (Werte der Variablen und Arten des Elementes Ma in der Formel (1)), die tiefsten Temperaturen, welche zu dem Brennen führen, und die Brenntemperaturen. Tabelle 1
    Probe Nr. Variablen in der chemischen Formel (1) Tiefste Temperatur [°C], welche zu dem Brennen führt Brenntemperatur [°C]
    Ma x y p q d
    X1 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1020 890
    X2 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1020 1000
    X3 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1020 1020
    X4 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1020 1050
    X5 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1020 1080
    X6 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1020 1110
    X7 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1020 1150
    X8 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1020 1200
    X9 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1020 1250
    X10 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1020 1300
    X11 Sr 0,07 0,46 0 0,01 0,001 1020 1100
    X12 Sr 0,07 0,46 0,01 0,01 0,001 1050 1150
    X13 Sr 0,07 0,46 0,01 0,01 0,001 1020 1150
    X14 Sr 0,07 0,47 0,01 0,01 0,001 1050 1150
    X15 Sr 0,07 0,48 0,01 0,005 0,001 1020 1100
    X16 Sr 0,07 0,46 0,03 0,01 0,001 1150 1250
    X17 Sr 0,07 0,48 0,01 0,005 0,001 1000 1100
    X18 Sr 0,07 0,17 0,01 0,005 0,001 1020 1100
    X19 Sr 0,07 0,47 0,07 0,01 0,001 1300 1350
    X20 Sr 0,07 0,44 0,01 0,005 0,001 1020 1100
    X21 Sr 0,07 0,5 0,01 0,005 0,001 1020 1100
    X22 Sr 0,07 0,35 0,01 0,005 0,001 1020 1100
    X23 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 1080 1200
  • Als nächstes wurden die Proben (Probe X1 bis Probe X23) auf eine Dicke von 0,5 mm poliert durch eine doppelseitige Läppmaschine unter Verwendung eines Korns von #2000 wie unter JIS R6001 festgelegt, und wurden wärmebehandelt bei einer Temperatur von 500°C zum Entfernen von Verzerrung auf Grund des Polierens.
  • Danach wurden die Proben hinsichtlich ihrer Gewichte und Größen (Volumen) vermessen, um ihre Dichten herauszufinden, und wurden außerdem hinsichtlich ihrer Röntgendiffraktionsintensitäten vermessen unter Verwendung eines Röntgendiffraktometers (RINT 2100, hergestellt von Rigaku Co.), wobei Cu-Kα-Strahlen unter den Bedingungen eines 20-scan-Bereiches von 20 bis 50°, einer Scan-Geschwindigkeit von 0,01°/min sowie einer Scan-Schrittgröße von 0,01° verwendet wurden, um ein Gitterkonstantenverhältnis c/a der tetragonalen Systeme der Proben, die FWHMs der Intensitäten der Röntgendiffraktion an den (101)-Ebenen sowie theoretische Dichten herauszufinden, wobei auf den automatischen Betrieb unter Verwendung einer damit verbundenen Standardanwendungssoftware vertraut wurde. Hierbei waren die Betriebsbedingungen wie folgt:
    Glättung: Gewichtetes-Mittel-Verfahren (Glättungspunkte: 21);
    Entfernen des Hintergrunds: Sonnevelt-Visser's-Verfahren (Peakbreite: 1,00, Intensitätsschwellwert: 0,001);
    Kα2-Entfernung: Intensitätsverhältnis (Kα2/Kα1) = 0,500;
    Peaksuche: Peakbreitenschwellwert: 0,05, Peakintensitätsschwellwert: 20.
  • Weiter wurden relative Dichten (= gemessene Dichten/theoretische Dichten × 100) aus den theoretischen Dichten und den gemessenen Dichten berechnet. Außerdem wurden die durchschnittliche Partikelgrößenlängen (Lav) aus zweidimensionalen Bildern durch das Interceptverfahren ermittelt, beruhend auf Rasterelektronenmikroskop (REM)-Aufnahmen jeder Probe, die durchschnittlichen Partikelgrößelängen Lav wurden multipliziert mit einem Koeffizienten 6/π, um die dreidimensionalen durchschnittlichen Partikeldurchmesser Dav zu berechnen, welche als durchschnittliche Partikeldurchmesser betrachtet wurden. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 2 gezeigt.
  • Als nächstes wurden Silberelektroden auf beiden Hauptoberflächen der Proben (X1 bis X23) ausgehärtet, nachdem sie poliert wurden, und eine Gleichspannung von 1,5 kV wurde daran bei einer Temperatur von 100°C für 30 Minuten angelegt, um die Proben zu polarisieren. Die Proben wurden danach für 24 Stunden stehen gelassen, um Proben zum Messen der elektrischen Eigenschaften davon zu erhalten. Als nächstes wurden durch Verwenden eines LCR-Messgerätes die Proben hinsichtlich ihrer elektrostatischen Kapazitäten vermessen unter den Bedingungen der Temperaturen von –30°C und 160°C, sowie 1 kHz, 1 Vmrs, um die Änderungsraten der Dielektrizitätskonstante in Abhängigkeit von der Temperatur zu berechnen (um ((elektrostatische Kapazität bei einer Temperatur von 160°C)/(elektrostatische Kapazität bei einer Temperatur von – 30°C) – 1) × 100 zu berechnen). Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 2 gezeigt. Weiter wurden Sinuswellen von 0,1 Hz an die Proben unter einer Druckspannung von 10 MPa angelegt, um die Höhe der Auslenkung davon durch Verwenden eines Laserauslenkungsmessgerätes. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 2 gezeigt. Darüber hinaus wurden die Proben hinsichtlich ihrer Curie-Temperaturen in einer Art und Weise wie weiter unten beschrieben gemessen. Die Proben wurden nämlich in eine Konstanttemperaturkammer eingebracht, mit einer Rate von 1°C/min auf 380°C aufgeheizt, während ihre elektrostatischen Kapazitäten alle 1°C bei 1 kHz und 1 Vrms gemessen wurden. Temperaturen, welche ihre maximalen elektrostatischen Kapazitäten wiedergeben, wurden als deren Curie-Temperaturen betrachtet. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 2 gezeigt.
  • In Tabelle 2 besaßen die Proben X1 und X2 relative Dichten so niedrig wie kleiner als 90% und wurden nicht hinsichtlich anderer Eigenschaften ausgewertet. Außerdem war die Probe X22 vom rhomboedrischen System und wurde nicht hinsichtlich des Gitterkonstantenverhältnisses c/a vermessen Tabelle 2
    Probe Nr. c/a FWHM [°] Durchschnittlicher Teilchendurchmesser der kristallinen Teilchen [μm] Curie-Temp [°C] Relative Dichte [%] Verzerrung [μm] Änderungsrate der Dielektrizitätskonstante in Abhängigkeit von der Temp.
    X1 - - - - 79,9 - -
    X2 - - - - 86,7 - -
    X3 1,017 0,33 1,9 299 97,3 0,37 2,51
    X4 1,019 0,31 2,2 301 98,5 0,39 2,22
    X5 1,02 0,27 2,8 300 98,3 0,41 1,95
    X6 1,02 0,23 3,2 301 98,2 0,42 1,84
    X7 1,02 0,21 3,6 301 97,7 0,42 1,77
    X8 1,02 0,19 4,3 301 97 0,41 1,68
    X9 1,02 0,17 6,2 301 96,6 0,39 1,61
    X10 1,02 0,15 8,2 301 94,5 0,36 1,55
    X11 1,02 0,23 3,3 304 97,9 0,4 1,76
    X12 1,017 0,23 3 293 98,3 0,42 1,98
    X13 1,02 0,24 2,9 297 98,5 0,41 1,79
    X14 1,022 0,24 2,9 301 98,1 0,4 1,65
    X15 1,023 0,23 3,1 304 98,5 0,38 1,58
    X16 1,019 0,22 2,5 292 98,6 0,4 1,86
    X17 1,021 0,19 3,2 321 98,3 0,42 1,63
    X18 1,02 0,27 3,1 318 97,6 0,41 1,71
    X19 1,018 0,27 0,9 275 97,9 0,37 1,96
    X20 1,016 0,25 2,9 294 97,7 0,19 2,5
    X21 1,026 0,22 2,9 311 98,4 0,44 1,51
    X22 - 0,24 3,3 263 98,1 0,23 3,53
    X23 1,02 0,21 4,1 231 98 0,45 3,31
  • Tabelle 2 zeigt, dass die Proben X5 bis X19, welche Curie-Temperaturen, d. h. Phasenübergangstemperaturen von dem tetragonalen System zu dem kubischen System, von nicht weniger als 250°C, Gitterkonstantenverhältnisse c/a von 1,017 bis 1,023 und FWHMs der Intensitäten der Röntgendiffraktion an den (101)-Ebenen von 0,1° bis 0,3° besitzen, ein großes Maß an Auslenkung sowie eine geringe Abhängigkeit der Dielektri zitätskonstante von der Temperatur zeigen (geringe Änderung der Dielektrizitätskonstante in Abhängigkeit von der Temperatur)
  • Andererseits zeigen die Proben X3 und X4 mit FWHMs von nicht weniger als 0,3° schlechtere Temperatureigenschaften der Dielektrizitätskonstante. Weiter zeigt die Probe X20 mit einem Gitterkonstantenverhältnis c/a von weniger als 1,017 schlechtere Temperatureigenschaften der Dielektrizitätskonstante. Die Probe X21 mit einem Gitterkonstantenverhältnis c/a oberhalb von 1,023 war schlechter betreffend der Höhe der Auslenkung.
  • Weiter hat die Probe X22 keine Kristalle des tetragonalen Systems gebildet sondern rhomboedrische Kristalle ausgebildet. Die Probe X22 zeigte eine schlechtere Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur. Darüber hinaus zeigte die Probe X23 mit einem Curie-Punkt von weniger als 250°C eine schlechtere Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur.
  • Weiter zeigten unter den Proben X5 bis X19, wie in Tabelle 2 zu sehen sein wird, die Proben X10 und X19, bei denen die kristallinen Teilchen durchschnittliche Teilchendurchmesser außerhalb des Bereichs von 1 bis 8 μm besitzen, Höhen der Auslenkung etwas geringer als diejenigen der anderen Proben. Es wird daher zu sehen sein, dass der durchschnittliche Teilchendurchmesser der kristallinen Teilchen bevorzugter Weise von 1 bis 8 μm ist.
  • Beispiel 2
  • Als nächstes wurden die geschichteten piezoelektrischen Keramikelemente hergestellt und wurden hinsichtlich ihrer Eigenschaften ausgewertet.
  • Bezugnehmend auf die 4 und 5 wurden die geschichteten piezoelektrischen Keramikelemente 1 dieses Beispiels erhalten durch abwechselndes Schichten von piezoelektrischen Keramikschichten 11 aus piezoelektrischer Keramik und inneren Elektrodenschichten 12, 13 aus einer Ag-Pd-Legierung mit einem Ag-Gehalt von nicht weniger als 70 Gew.-%. Die piezoelektrische Keramik der piezoelektrischen Keramikschichten 11 umfasst (Pb0,93Sr0,07)1,001(Zr0,54Ti0,46)0,985(Y1/2Nb1/2)0,01Nb0,005O3,001 – Kristalle des tetragonalen Systems.
  • Bei diesem Beispiel wurde eine Mehrzahl von geschichteten piezoelektrischen Keramikelementen 1 (Proben Y1 bis Y7, siehe die später auftauchenden Tabellen 3 und 4) hergestellt unter Verwendung piezoelektrischer Keramikschichten 11 mit verschiedenen Curie-Temperaturen, Gitterkonstantenverhältnissen c/a und FWHMs der Intensitäten der Röntgendiffraktion an den (101)-Ebenen.
  • Bei den geschichteten piezoelektrischen Keramikelementen 1 dieses Beispiels wurden die piezoelektrischen Keramikschichten 11 und die inneren Elektrodenschichten 12, 13 abwechselnd geschichtet jeweils in einer Anzahl von 101 Stücken. Weiter wurden die piezoelektrischen Keramikschichten 14 ohne innere Elektrodenschicht an beiden Endabschnitten aufgeschichtet in der Richtung der Schichtung. Die inneren Elektrodenschichten 12 und 13 wurden so gebildet, dass sie an die Seitenflächen auf nur einer Seite der piezoelektrischen Keramikschichten 11 heranreichen, und Nicht-Bildungs-Abschnitte 15 ohne innere Elektrodenschichten 12, 13 wurden auf den Seitenflächen auf der anderen Seite gebildet.
  • Zwei Seitenelektroden 18 und 19 wurden auf den Seitenflächen der geschichteten piezoelektrischen Keramikelemente 1 so gebildet, dass sie diese halten. Bei dem geschichteten piezoelektrischen Keramikelement 1 wurden die inneren Elektrodenschichten 12 und 13 abwechselnd mit verschiedenen Seitenelektroden 18, 19 verbunden, wobei die inneren Elektroden 12 mit der Seitenelektrode 18 und die inneren Elektroden 13 mit der Seitenelektrode 19 verbunden sind.
  • Der Schritt des Druckens von Elektroden, der Schritt des Verpressens, der Schritt des Entfettens und der Schritt des Brennens wurden durchgeführt, um das geschichtete piezoelektrische Keramikelement 1 dieses Beispiels herzustellen.
  • In dem Schritt des Druckens von Elektroden wurde wie in 1 gezeigt eine grüne Schicht (21) vorbereitet durch Formen des Rohmaterialpulvers aus der Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzung in eine Schicht und Aufbringen von Pastenmaterialien (22, 23) für die Ag-Pd-Legierung enthaltenden Elektroden auf zumindest eine Oberfläche der grünen Schichten (21). In dem Schritt des Verpressens wurde wie in den 2 und 3 gezeigt ein geschichteter Körper 3 hergestellt durch Schichten und Verpressen der grünen Schichten (21), auf welche die Pastenmaterialen (22, 23) für die Elektroden aufgebracht wurden. In dem Schritt des Entfettens wurde der geschichtete Körper 3 entfettet. In dem Brennschritt wurde der geschichtete Körper 3 gebrannt, um das geschichtete piezoelektrische Keramikelement herzustellen.
  • Zuerst wurden Pb3O4, SrCO3, ZrO2, TiO2, Y2O3, und Nb2O5 als Rohmaterialen wie in Beispiel 1 vorbereitet. Diese Rohmaterialen wurden mit einem stöchiometrischen Verhältnis von (PB0,93SR0,07)1,001(Zr0,54TiO,46)0,985(Y1/2Nb1/2)0,01Nb0,005O3,001 abgewogen, wurden nass miteinander vermischt und wurden kalziniert gefolgt von Mahlen, um gemahlene Produkte mit einer spezifischen Oberfläche BET von 2,5 bis 3 m2/g zu erhalten. Zu den gemahlenen Produkten wurde ein Lösungsmittel, ein Bindemittel, ein Plastifizierungsmittel und ein Dispergiermittel hinzugefügt, welche dann mit einer Kugelmühle miteinander vermischt wurden, und die somit erhaltenen Schlicker wurden durch Verwenden einer Rakelvorrichtung geformt, um eine Mehrzahl von Stücken von grünen Schichten mit einer Dicke von 100 μm zu bilden.
  • Als nächstes wurden die Pastenmaterialien 22, 23 für Elektroden, die Ag-Pd-Legierung aus Silber und Palladium mit einem Verhältnis von 7:3 enthalten, auf eine Mehrzahl von grünen Schichten 21 gedruckt (siehe 1). Hierbei wurden die Pastenmaterialien 22 und 23 für die Elektroden auf eine Oberfläche der grünen Schicht 21 so aufgebracht, dass sie die Seitenfläche nur auf einer Seite der grünen Schicht 21 erreichen. Somit wurden dort Nicht-Bildungs-Abschnitte 15 auf der anderen Seite davon gebildet. 1 zeigt die grüne Schicht 21 nach dem Drucken.
  • Als nächstes wurden, wie in 2 gezeigt, die grünen Schichten 21, auf welche die Pastenmaterialien 22, 23 für Elektroden gedruckt wurden, geschichtet. Hierbei wurden die grünen Schichten so geschichtet, dass die Pastenmaterialien 22, 23 für die Elektroden abwechselnd die rechten und linken Seitenflächen erreichen. Die grünen Schichten 21 wurden nacheinander geschichtet, d. h. die grünen Schichten 21, auf welche die Pastenmaterialien 22, 23 für die Elektroden gedruckt worden sind, wurden in einer Anzahl von 101 Stücken geschichtet. Weiter wurden die grünen Schichten 24 ohne Pastenmaterial für die Elektroden an beiden Enden angeordnet, und wurden thermisch damit verpresst, um einen geschichteten Körper 3 zu erhalten, wie er in 3 gezeigt ist. Um die Zeichnung zu vereinfachen zeigt 3 den geschichteten Körper durch Schichten der Schichten in einer geringeren Anzahl als die wirklich verwendete Anzahl.
  • Als nächstes wurde der geschichtete Körper 3 in einem elektrischen Ofen entfettet, bei in Tabelle 3 unten gezeigten verschiedenen Brenntemperaturen gebrannt und über den gesamten Oberflächen davon poliert, um 7 Arten von geschichteten piezoelektrischen Keramikelementen herzustellen, welche 8 × 8 × 8 mm3 messen (Proben Y1 bis Y7). Bei jedem geschichteten piezoelektrischen Keramikelement 1 war die effektive Elektrodenfläche 7,2 × 7,2 mm2, und der Abstand zwischen den inneren Elektrodenschichten war 80 μm. Tabelle 3 zeigt die Zusammensetzungen (Werte der Variablen und Arten von Elementen Ma in der obigen chemischen Formel (Pb1-xMax)1+d(Zr1-yTi)1-p-q(Y1/2Nb1/2)pNbqO3+d (1)von den Proben, die tiefsten Temperaturen, welche zu dem Brennen führen, und die Brenntemperaturen. Tabelle 3
    Probe Nr. Variablen in der Formel (1) Tiefste Temperatur, welche zum Brennen führt [°C] Brenntemperatur [°C]
    Ma x y p q d
    Y1 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 980 940
    Y2 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 980 960
    Y3 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 980 980
    Y4 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 980 1000
    Y5 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 980 1020
    Y6 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 980 1110
    Y7 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 980 1150
  • Danach wurden die Proben Y1 bis Y7 bei einer Temperatur von 500°C wärmebehandelt, um Verzerrung auf Grund des Polierens zu entfernen und wurden hinsichtlich ihrer relativen Dichten in der gleichen Art und Weise wie bei Beispiel 1 gemessen. Weiter wurden die durchschnittlichen Teilchendurchmesser der piezoelektrischen Schichten der Proben festgestellt auf der Grundlage der Rasterelektronenmikroskop (REM)-Bilder in der gleichen Art und Weise wie bei Beispiel 1. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 4 gezeigt. Darüber hinaus wurden die Gitterkonstantenverhältnisse c/a und die FWHMs in der gleichen Art und Weise wie bei Beispiel 1 festgestellt in einem Zustand mit einer Belastung mit einem Gewicht von 10 MPa. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 4 gezeigt.
  • Als nächstes wurden die Seitenelektroden 18 und 19 ausgehärtet, so dass sie beide Seitenflächen der geschichteten piezoelektrischen Keramikelemente 1 der Proben Y1 bis Y7 dazwischen einschließen (siehe 4).
  • Eine Gleichspannung von 3 kV/mm wurde an die Proben Y1 bis Y7 bei einer Temperatur von 100°C für 30 Minuten angelegt, um diese zu polarisieren. Die Proben wurden dann für 24 Stunden stehengelassen, um Proben zum Messen der elektrischen Eigenschaften davon zu erhalten. Als nächstes wurden die Proben durch Verwenden eines LCR-Messgerätes hinsichtlich ihrer elektrostatischen Kapazitäten gemessen unter den Bedingungen der Temperaturen von –30°C und 160°C, 1 kHz und 1 Vrms, um die Änderungsraten der Dielektrizitätskonstante in Abhängigkeit von der Temperatur zu berechnen (um (elektrostatische Kapazität bei einer Temperatur von 160°C)/(elektrostatische Kapazität bei einer Temperatur von –30°C) – 1) × 100 zu berechnen) in der gleichen Art und Weise wie bei Beispiel 1. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 4 gezeigt. Weiter wurden Sinuswellen mit 0,1 Hz bei 0 V bis 160 V angelegt an die Proben unter einer Druckspannung von 10 MPa, um die Größen der Auslenkung davon durch Verwenden eines Laser-Auslenkungs-Messgerätes zu messen. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 4 gezeigt. Darüber hinaus wurden die Proben hinsichtlich ihrer Curie-Temperatur in der gleichen Art und Weise wie bei Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 4 gezeigt.
  • In Tabelle 4 unten, wurden die Proben Y1 und Y2, welche relative Dichten von sowenig wie weniger als 90% besitzen, nicht hinsichtlich anderer Eigenschaften ausgewertet. Tabelle 4
    Probe Nr. c/a FWHM [0] Durchschnittlicher Teilchendurchmesser der kristal linen Teilchen [μm] Curie-Temp. [°C] Relative Dichte [%] Auslenkung [μm] Änderungsrate der Dielektrizitätskonstante in Abhängigkeit von der Temperatur
    Y1 - - - - 82,1 - -
    Y2 - - - - 88,5 - -
    Y3 1,018 0,35 3,3 298 97,6 8,1 2,67
    Y4 1,02 0,33 2,6 299 98,7 9,3 2,34
    Y5 1,021 0,31 2,9 300 98,6 9,8 2,05
    Y6 1,021 0,26 3,4 301 98,5 10,4 1,85
    Y7 1,021 0,24 3,7 300 97,7 11,1 1,78
  • Tabelle 4 zeigt, dass die Proben Y6 und Y7, welche Curie-Temperaturen von nicht weniger als 250°C, Gitterkonstantenverhältnisse c/a von 1,017 bis 1,023 und FWHMs der Intensitäten der Röntgendiffraktion an den (101)-Ebenen von 0,1° bis 0,3° besitzen, große Auslenkungen und eine geringe Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur (geringe Änderungsrate der Dielektrizitätskonstante in Abhängigkeit von der Temperatur) zeigten.
  • Andererseits zeigten die Proben Y3 bis Y5 mit FWHMs von nicht weniger als 0,3° geringere Auslenkungen verglichen mit denjenigen der Proben Y6 und Y7, und zeigten weiter eine schlechtere Änderungsrate der Dielektrizitätskonstante in Abhängigkeit von der Temperatur.
  • Beispiel 3
  • Geschichtete piezoelektrische Keramikelemente, welche ein Hilfsmittel-Oxid in der piezoelektrischen Keramik enthalten, wurden hergestellt und hinsichtlich ihrer Eigenschaften beurteilt. Es wurde eine Mehrzahl an geschichteten piezoelektrischen Keramikelementen (Proben Y8 und Y9) hergestellt, welche Hilfsmittel-Oxide verschiedener Zusammensetzungen in verschiedenen Mengen enthalten. Die geschichteten piezoelektrischen Keramikelemente dieses Beispiels waren die gleichen wie diejenigen aus Beispiel 2 mit der Ausnahme des Verwendens von Hilfsmittel-Oxiden.
  • Unten ist ein Verfahren des Herstellens der geschichteten piezoelektrischen Keramikelemente dieses Beispiels beschrieben.
  • Um die geschichteten piezoelektrischen Keramikelemente dieses Beispiels herzustellen, wurden zuerst Hilfsmittel-Oxide hergerichtet, die durch die chemische Formel (1 – α – β)PbO·αWO3·βMoO3 (2)wiedergegeben werden, wobei 0,005 ≤ α + β ≤ 0,27, aber α ≥ 0, β ≥ 0.
  • Um die durch die Formel 2 wiedergegebenen Hilfsmittel-Oxide herzurichten, wurden zuerst PbO und WP3 und/oder MoO3 abgewogen mit solchen Mischverhältnissen, dass wie in Tabelle 5 unten gezeigte Zusammensetzungen erhalten wurden, und wurden miteinander trocken gemischt. Danach wurden die Mischungen kalziniert an der offenen Luft bei einer Temperatur von 500°C für 2 Stunden, um PbO und WO3 und/oder MoO3 zumindest teilweise reagieren zu lassen, um ein kalziniertes Pulver von Hilfsmittel-Oxiden herzurichten. Als nächstes wurden die kalzinierten Pulver nass gemahlen und getrocknet, um Hilfsmittel-Oxide mit einer spezifischen Oberfläche BET von 1,5 m2/g bis 2 m2/g zu erhalten.
  • Weiter wurden Pb3O4, SrCO3, ZrO2, TiO2, Y2O3, und Nb2O5 als Rohmaterialien wie bei Beispiel 1 hergerichtet. Diese Rohmaterialien wurden mit einem stöchiometrischen Verhältnis von (Pb0,93Sr0,07)1,001(Zr0,54Ti0,46)0,985(Y1/2Nb1/2)0,01Nb0,005O3,001 abgewogen, wurden nass miteinander vermischt und wurden kalziniert gefolgt von Mahlen, um gemahlene Produkte mit einer spezifischen Oberfläche BET von 2,5 m2/g bis 3 m2/g zu erhalten. Zu 100 Gewichtsteilen jedes der gemahlenen Produkte wurden Hilfsmittel-Oxide verschiedener Zusammensetzungen in Verhältnissen wie in Tabelle 5 unten gezeigt hinzugefügt, gefolgt von dem Hinzufügen eines Lösungsmittels, eines Bindemittels, eines Plastifizierungsmittels und eines Dispergiermittels, welche dann mit einer Kugelmühle miteinander vermischt wurden, um Schlicker davon zu erhalten. Die Schlicker wurden geformt durch Verwenden eines Rakelvorrichtung derart, das grüne Schichten mit einer Dicke von 100 μm gebildet wurden.
  • Als nächstes wurden die Pastenmaterialien für Elektroden auf die grünen Schichten gedruckt. Sie wurden dann geschichtet und thermisch verpresst in der gleichen Art und Weise wie bei Beispiel 2. Es wurde weiter bewirkt das Entfetten in der gleichen Art und Weise wie bei Beispiel 2, das Brennen bei Brenntemperaturen wie in Tabelle 5 unten gezeigt und das Polieren über die gesamten Oberflächen, um dadurch 6 Arten von geschichteten piezoelektrischen Keramikelementen (Proben Y8 bis Y13) herzustellen. Bei jedem geschichteten piezoelektrischen Keramikelement war die effektive Elektrodenfläche 7,2 mm × 7,2 mm und der Abstand zwischen den inneren Elektrodenschichten war 80 μm. Tabelle 5 zeigt die Zusammensetzungen (Werte der Variablen und Arten der Elemente Ma in der obigen chemischen Formel (1)
    (Pb1-xMax)1+d(ZrTiy)1-p-q(Y1/2Nb1/2)pNbqO3+d der Proben, die tiefsten Temperaturen, welche zum Brennen führen, und die Brenntemperaturen. Tabelle 5
    Probe Nr. Variablen in der chemischen Formel (1) Hilfsmittel-Oxide Tiefste Temp., welche zum Brennen führt [°C] Brenn-Temp. [°C]
    Zusammensetzung Zugabe [Gewichtsanteil]
    Ma x y p q d α β
    Y8 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 0,165 0 0,05 980 1050
    Y9 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 0,165 0 0,5 920 1000
    Y10 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 0,165 0 5 980 980
    Y11 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 0 0,165 0,5 920 1000
    Y12 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 0,08 0,08 0,5 920 1000
    Y13 Sr 0,07 0,46 0,01 0,005 0,001 0,08 0,08 0,5 920 1000
  • Als nächstes wurden die Proben (Y8 bis Y13) hinsichtlich ihrer relativen Dichten in der gleichen Art und Weise wie bei Beispiel 2 gemessen. Weiter wurden die durchschnittlichen Teilchendurchmesser der piezoelektrischen Keramiken in den piezoelektrischen Keramikschichten der Proben ermittelt. Wie bei Beispiel 2 wurden weiter die Gitterkonstantenverhältnisse c/a und die FWHMs ermittelt in einem Zustand mit einer Belastung mit einem Gewicht von 10 MPa. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 6 unten gezeigt. Weiter wurden die Proben hinsichtlich ihrer Änderungsraten der Dielektrizitätskonstante in Abhängigkeit von der Temperatur, der Größen der Auslenkung sowie der Curie-Temperaturen gemessen. Die Ergebnisse waren wie in Tabelle 6 gezeigt. Tabelle 6
    Probe Nr. c/a FWHM [0] Durchschnittlicher Teilchendurchmesser der kristallinen Teilchen [μm] Curie-Temp [°C] Relative Dichte [%] Auslenkung [μm] Änderungsrate der Dielektrizitätskonstante in Abhängigkeit von der Temp.
    Y8 1,02 0,25 3,3 300 98,1 10,7 1,78
    Y9 1,02 0,23 3,7 299 97,9 10,5 1,73
    Y10 1,021 0,2 3,5 298 98,2 10,1 1,66
    Y11 1,019 0.24 3,6 299 98,4 10,4 1,84
    Y12 1,019 0,24 3,1 299 98,5 10,3 1,85
    Y13 1,021 0,21 3,4 299 98,2 10,5 1,76
  • Tabelle 6 zeigt, dass selbst wenn Hilfsmittel-Oxide verwendet wurden große Auslenkungen und eine geringe Abhängigkeit der Dielektrizitätskonstante von der Temperatur von den Proben Y8 bis Y13 mit piezoelektrischen Keramikschichten gezeigt wurde, wobei deren Curie-Temperaturen nicht geringer als 250°C waren, die Gitterkonstantenverhältnisse c/a 1,017 bis 1,023 waren und die FWHMs der Intensitäten der Röntgendiffraktion an den (101)-Ebenen 0,1° bis 0,3° waren.

Claims (14)

  1. Piezoelektrische Keramik bestehend aus einer Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzung mit der kristallinen Form eines tetragonalen Systems bei einer Temperatur von 25°C und einer Phasenübergangstemperatur von dem tetragonalen System zu einem kubischen System von nicht weniger als 250°C, wobei bei dem tetragonalen System das Gitterkonstantenverhältnis c/a der a-Achsenrichtung und der c-Achsenrichtung gleich 1,017 bis 1,023 ist, sowie die Halbwertsbreite der Intensität der Röntgendiffraktion an der (101)-Ebene gleich 0,19° bis 0,27° ist, wobei kristalline Teilchen, welche die Piezoelektrische Keramik bilden, einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2,5 bis 3,6 μm besitzen.
  2. Piezoelektrische Keramik nach Anspruch 1, wobei die Blei-Zirkonat-Titanat-basierende Zusammensetzung ausgedrückt wird durch eine chemische Formel (Pb1-xMax)1+d(Zr1-yTiy)1-p-q(Y1/2Nb1/2)pNbqO3+d, (1)wobei Ma zumindest eine Art eines aus Ba, Ca und Sr ausgewählten Elementes, sowie –0,02 ≤ d ≤ 0,04, 0,01 ≤ x ≤ 0,15, 0,40 ≤ y ≤ 0,55, 0 ≤ p ≤ 0,05, 0,0025 ≤ q ≤ 0,025 ist.
  3. Piezoelektrische Keramik nach Anspruch 2, wobei in der chemischen Formel (1) 0,005 ≤ p ≤ 0,05 und 0,0025 ≤ p/2 + q ≤ 0,025 ist.
  4. Geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement, das erhalten ist durch abwechselndes Schichten von piezoelektrischen Keramikschichten (11) bestehend aus piezoelektrischer Keramik und inneren Elektrodenschichten (12, 13) bestehend aus einer Ag-Pd-Legierung mit einem Ag-Gehalt von nicht weniger als 70% Gewichtsanteil, wobei die piezoelektrische Keramik eine Blei-Zirkonat-Titanat-basierende Zusammensetzung aufweist, welche bei 25°C die kristalline Form eines tetragonalen Systems sowie eine Phasenübergangstemperatur von dem tetragonalen System zu dem kubischen System von nicht weniger als 250°C besitzt, und wobei bei dem tetragonalen System das Gitterkonstantenverhältnis c/a der a-Achsenrichtung und der c-Achsenrichtung gleich 1,017 bis 1,023 ist, und eine Halbwertsbreite der Intensität der Röntgendiffraktion an der (101)-Ebene gleich 0,19° bis 0,27° ist, wobei die kristallinen Teilchen, welche die piezoelektrische Keramik bilden, einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2,5 bis 3,6 μm besitzen.
  5. Geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement nach Anspruch 4, wobei die Blei-Zirkonat-Titanat-basierende Zusammensetzung ausgedrückt wird durch eine chemische Formel (Pb1-xMax)1+d(Zr1-yTiy)1-p-q(Y1/2Nb1/2)pNbqO3+d, (1)wobei Ma zumindest eine Art eines aus Ba, Ca und Sr ausgewählten Elementes, sowie –0,02 ≤ d ≤ 0,04, 0,01 ≤ x ≤ 0,15, 0,40 ≤ y ≤ 0,55, 0 ≤ p ≤ 0,05, 0,0025 ≤ q ≤ 0,025 ist.
  6. Geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement nach Anspruch 5, wobei in der chemischen Formel (1) 0,005 ≤ p ≤ 0,05 und 0,0025 ≤ p/2 + q ≤ 0,025 ist.
  7. Geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die piezoelektrische Keramik ein Hilfsmittel-Oxid, das ausgedrückt ist durch die chemische Formel (1 – α – β)PbO·αWO3·βMoO3, (2)wobei 0,005 ≤ α + β ≤ 0,27, aber α ≥ 0, β ≥ 0 ist, in einer Menge von 0,05 bis 5 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen der Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzungen enthält.
  8. Geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die kristalline Form der piezoelektrischen Keramik aus dem tetragonalen System mit dem Gitterkonstantenverhältnis c/a von 1,017 bis 1,023 und der Halbwertsbreite der Intensität der Röntgendiffraktion an der (101)-Ebene von 0,19° bis 0,27° unter der Bedingung einer Druckspannung von 10 MPa bis 40 MPa ist.
  9. Einspritzvorrichtung für das Einspritzen von Brennstoff, wobei die Einspritzvorrichtung ein geschichtetes piezoelektrisches Keramikelement nach einem der Ansprüche 4 bis 8 aufweist.
  10. Verfahren des Herstellens eines geschichteten piezoelektrischen Keramikelementes (1) durch abwechselndes Schichten von piezoelektrischen Keramikschichten (11) aus einer piezoelektrischen Keramik, welche eine Blei-Zirkonat-Titanat-basierende Zusammensetzung mit der kristallinen Form eines tetragonalen Systems bei einer Temperatur von 25°C und einer Phasenübergangstemperatur von dem tetragonalen System zu dem kubischen System von nicht weniger als 250°C umfasst, wobei bei dem tetragonalen System das Gitterkonstantenverhältnis c/a der a-Achsenrichtung und der c-Achsenrichtung gleich 1,017 bis 1,023 ist und die Halbwertsbreite der Intensität der Röntgendiffraktion an der (101)-Ebene gleich 0,19° bis 0,27° ist, und inneren Elektrodenschichten (12, 13) aus einer Ag-Pd-Legierung mit einem Ag-Gehalt von nicht weniger als 70% Gewichtsanteil, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Drucken einer Elektrode durch Herrichten einer grünen Schicht (21) durch Formen eines Rohmaterialpulvers der Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzung in eine Schicht, und Aufbringen eines Pastenmaterials (22, 23) für Elektroden, welches die Ag-Pd-Legierung enthält, auf zumindest eine Oberfläche der grünen Schicht (21); Herstellen eines geschichteten Körpers (3) durch Schichten und Verpressen der grünen Schichten (21), auf welche das Pastenmaterial (22, 23) für Elektroden aufgebracht ist; Entfetten des geschichteten Körpers (3); und Brennen des geschichteten Körpers (3), um das geschichtete piezoelektrische Keramikelement (1) herzustellen; wobei das Brennen durchgeführt wird bei einer Brenntemperatur T [°C], welche die Beziehung Tmin + 80 ≤ T ≤ Tmin + 150 erfüllt, wenn Tmin[°C] die tiefste Temperatur bezeichnet, bei der die piezoelektrische Keramikschicht zu einer relativen Dichte von nicht weniger als 95% sintert bei einer Brennzeit t, und wobei die kristallinen Teilchen, welche die piezoelektrische Keramik bilden, einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 2,5 bis 3,6 μm besitzen.
  11. Verfahren des Herstellens eines geschichteten piezoelektrischen Keramikelementes nach Anspruch 10, wobei die Blei-Zirkonat-Titanat-basierende Zusammensetzung ausgedrückt ist durch die chemische Formel (Pb1-xMax)1+d(Zr1-yTiy)1-p-q(Y1/2Nb1/2)pNbqO3+d, (1)wobei Ma zumindest eine Art eines aus Ba, Ca und Sr ausgewählten Elementes, sowie –0,02 ≤ d ≤ 0,04, 0,01 ≤ x ≤ 0,15, 0,40 ≤ y ≤ 0,55, 0 ≤ p ≤ 0,05, 0,0025 ≤ q ≤ 0,025 ist.
  12. Verfahren des Herstellens eines geschichteten piezoelektrischen Keramikelementes nach Anspruch 11, wobei in der chemischen Formel (1) 0,005 ≤ p ≤ 0,05 und 0,0025 ≤ p/2 + q ≤ 0,025 ist.
  13. Verfahren des Herstellens eines geschichteten piezoelektrischen Keramikelementes nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die piezoelektrische Keramik ein Hilfsmittel-Oxid, das ausgedrückt ist durch die chemische Formel (1 – α – β)PbO·αWO3·βMoO3, (2)wobei 0,005 ≤ α + β ≤ 0,27, aber α ≥ 0, β ≥ 0, in einer Menge von 0,05 bis 5 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteilen der Blei-Zirkonat-Titanat-basierenden Zusammensetzung enthält.
  14. Verfahren des Herstellens eines geschichteten piezoelektrischen Keramikelementes nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die kristalline Form der piezoelektrischen Keramik die des tetragonalen Systems mit dem Gitterkonstantenverhältnis c/a von 1,017 bis 1,023 und der Halbwertsbreite der Intensität der Rönt gendiffraktion an der (101)-Ebene von 0,19° bis 0,27° unter der Bedingung einer Druckspannung von 10 MPa bis 40 MPa ist.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011181764A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Tdk Corp 圧電体素子及びその製造方法
JP2014072329A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Taiheiyo Cement Corp 圧電素子の製造方法
JP6193725B2 (ja) * 2013-10-30 2017-09-06 京セラ株式会社 圧電セラミック基体、およびそれを用いた圧電アクチュエータ基板、液体吐出ヘッドならびに記録装置
WO2019093471A1 (ja) * 2017-11-13 2019-05-16 アドバンストマテリアルテクノロジーズ株式会社 膜構造体及びその製造方法
JP7167626B2 (ja) * 2018-03-09 2022-11-09 株式会社リコー アクチュエータ、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3444359A1 (de) * 1983-12-06 1985-06-20 Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi Piezoelektrisches keramisches material

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2841911B2 (ja) * 1991-03-25 1998-12-24 三菱マテリアル株式会社 Ｐｚｔ系セラミックス組成物
JPH08268756A (ja) * 1995-03-30 1996-10-15 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 強誘電性セラミックスの製造方法
JP3791614B2 (ja) * 2002-10-24 2006-06-28 セイコーエプソン株式会社 強誘電体膜、強誘電体メモリ装置、圧電素子、半導体素子、圧電アクチュエータ、液体噴射ヘッド及びプリンタ
JP4822664B2 (ja) * 2003-12-24 2011-11-24 京セラ株式会社 積層型圧電素子およびその製法、並びに噴射装置
JP2005056940A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Tdk Corp 電子デバイス用基板、電子デバイスおよびそれらの製造方法
JP4535721B2 (ja) * 2003-11-26 2010-09-01 京セラ株式会社 圧電磁器および積層型圧電素子並びに噴射装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3444359A1 (de) * 1983-12-06 1985-06-20 Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi Piezoelektrisches keramisches material

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