JP2000281439A - 高性能圧電セラミックスとその製造方法 - Google Patents
高性能圧電セラミックスとその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の圧電セラミックスと同等の優れた圧電
特性を有する圧電セラミック材料および当該圧電セラミ
ックスの新規の製造方法を提供する。 【解決手段】 複合ぺロブスカイト型化合物のＰｂ（Ｓ
ｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ぺロブスカイト型化合物Ｐ
ｂＴｉＯ3 およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセラミッ
クスにおいて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、ＰｂＴ
ｉＯ3 、ＰｂＺｒＯ3 を頂点とする三角座標中、Ｐｂ
（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 をＸモル％、ＰｂＴｉＯ3 を
Ｙモル％、ＰｂＺｒＯ3 をＺモル％とした場合（ただ
し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９０，
Ｙ＝１０，Ｚ＝０）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，Ｚ＝
０）および組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）を頂
点とする三角形内の組成を主成分とする圧電セラミック
ス、および当該固溶体セラミックスの製造方法。 【効果】 優れた圧電特性を示す高純度のＰＳｃＮ−Ｐ
Ｔ−ＰＺ固溶体圧電セラミック原料粉末およびセラミッ
クスを製造することが可能である。
特性を有する圧電セラミック材料および当該圧電セラミ
ックスの新規の製造方法を提供する。 【解決手段】 複合ぺロブスカイト型化合物のＰｂ（Ｓ
ｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ぺロブスカイト型化合物Ｐ
ｂＴｉＯ3 およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセラミッ
クスにおいて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、ＰｂＴ
ｉＯ3 、ＰｂＺｒＯ3 を頂点とする三角座標中、Ｐｂ
（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 をＸモル％、ＰｂＴｉＯ3 を
Ｙモル％、ＰｂＺｒＯ3 をＺモル％とした場合（ただ
し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９０，
Ｙ＝１０，Ｚ＝０）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，Ｚ＝
０）および組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）を頂
点とする三角形内の組成を主成分とする圧電セラミック
ス、および当該固溶体セラミックスの製造方法。 【効果】 優れた圧電特性を示す高純度のＰＳｃＮ−Ｐ
Ｔ−ＰＺ固溶体圧電セラミック原料粉末およびセラミッ
クスを製造することが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、センサやセラミッ
クアクチュエータ材料として使用される圧電セラミック
スとその製造方法に関するものであり、更に詳しくは、
従来の圧電セラミックスと同等に優れた圧電特性を示す
Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺ
ｒＯ3 固溶体圧電セラミックス、および当該固溶体セラ
ミックスの製造方法に関する。本発明の圧電セラミック
スは、圧電特性が優れていることから、圧電素子に応用
することによってセンサやアクチュエータ等の性能の向
上が期待できる。
クアクチュエータ材料として使用される圧電セラミック
スとその製造方法に関するものであり、更に詳しくは、
従来の圧電セラミックスと同等に優れた圧電特性を示す
Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺ
ｒＯ3 固溶体圧電セラミックス、および当該固溶体セラ
ミックスの製造方法に関する。本発明の圧電セラミック
スは、圧電特性が優れていることから、圧電素子に応用
することによってセンサやアクチュエータ等の性能の向
上が期待できる。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気製品や通信機器などの電子産
業の発展にともなって、センサ、アクチュエータ、モー
タ等の小型化とインテリジェント化が要求されており、
これらを実現する材料として圧電セラミックスが使用さ
れている。現在、圧電セラミック材料としては、ぺロブ
スカイト型化合物のＰｂＴｉＯ3 （以下、ＰＴと記載す
ることがある。）とＰｂＺｒＯ3 （以下、ＰＺと記載す
ることがある。）の固溶体であるＰｂＺｒＯ3 −ＰｂＴ
ｉＯ3 固溶体（以下、ＰＺＴと記載することがある。）
が主として使用されている。しかし、最近、圧電素子の
応用分野の拡大にともなって一層の圧電特性の向上が望
まれており、圧電特性の向上を目的としてＰｂＺｒＯ3
−ＰｂＴｉＯ3 固溶体に第三成分として複合ぺロブスカ
イト型化合物を導入することが研究されている。
業の発展にともなって、センサ、アクチュエータ、モー
タ等の小型化とインテリジェント化が要求されており、
これらを実現する材料として圧電セラミックスが使用さ
れている。現在、圧電セラミック材料としては、ぺロブ
スカイト型化合物のＰｂＴｉＯ3 （以下、ＰＴと記載す
ることがある。）とＰｂＺｒＯ3 （以下、ＰＺと記載す
ることがある。）の固溶体であるＰｂＺｒＯ3 −ＰｂＴ
ｉＯ3 固溶体（以下、ＰＺＴと記載することがある。）
が主として使用されている。しかし、最近、圧電素子の
応用分野の拡大にともなって一層の圧電特性の向上が望
まれており、圧電特性の向上を目的としてＰｂＺｒＯ3
−ＰｂＴｉＯ3 固溶体に第三成分として複合ぺロブスカ
イト型化合物を導入することが研究されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ
1/2 ）Ｏ3 （以下、ＰＳｃＮと記載することがある。）
は、複合ぺロブスカイト型化合物であり、ＰｂＺｒＯ3
−ＰｂＴｉＯ3 固溶体に固溶させることによって幅広い
固溶体組成において優れた圧電特性を示すことが予想さ
れる。一般に、複合ぺロブスカイト型化合物は、従来の
セラミック製造方法ではぺロブスカイトの単一相を得る
のが困難であり、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 を主成
分とするＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体においても、従来
のセラミック製造方法では高純度のセラミックスを得る
ことは困難である。すなわち、従来のセラミックス製造
法で用いられる固相反応は、原料粒子の接触点から固溶
体の合成反応が進行するという不均一な反応である。一
般に、固相中での物質移動速度は気相や液相などの他の
反応場に比べて極端に遅いことから、本質的に均一な固
溶体の合成は極めて困難であり、従来のセラミックス製
造法で製造された粒子には多少の組成変動が生じてい
る。このように、従来のセラミックス製造法で製造され
た粒子では、散漫な組成の分布があり、従来の方法で
は、均一性の高い固溶体粒子を得ることは困難であっ
た。そこで、本発明者らは、ＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶
体の製造方法について鋭意検討した結果、ＰＳｃＮ−Ｐ
Ｔ−ＰＺ固溶体圧電セラミックスの新規な製造方法およ
び従来の圧電セラミックスと同等の優れた圧電特性を有
するＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体圧電セラミックスを見
出し、本発明を完成するに至った。
1/2 ）Ｏ3 （以下、ＰＳｃＮと記載することがある。）
は、複合ぺロブスカイト型化合物であり、ＰｂＺｒＯ3
−ＰｂＴｉＯ3 固溶体に固溶させることによって幅広い
固溶体組成において優れた圧電特性を示すことが予想さ
れる。一般に、複合ぺロブスカイト型化合物は、従来の
セラミック製造方法ではぺロブスカイトの単一相を得る
のが困難であり、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 を主成
分とするＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体においても、従来
のセラミック製造方法では高純度のセラミックスを得る
ことは困難である。すなわち、従来のセラミックス製造
法で用いられる固相反応は、原料粒子の接触点から固溶
体の合成反応が進行するという不均一な反応である。一
般に、固相中での物質移動速度は気相や液相などの他の
反応場に比べて極端に遅いことから、本質的に均一な固
溶体の合成は極めて困難であり、従来のセラミックス製
造法で製造された粒子には多少の組成変動が生じてい
る。このように、従来のセラミックス製造法で製造され
た粒子では、散漫な組成の分布があり、従来の方法で
は、均一性の高い固溶体粒子を得ることは困難であっ
た。そこで、本発明者らは、ＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶
体の製造方法について鋭意検討した結果、ＰＳｃＮ−Ｐ
Ｔ−ＰＺ固溶体圧電セラミックスの新規な製造方法およ
び従来の圧電セラミックスと同等の優れた圧電特性を有
するＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体圧電セラミックスを見
出し、本発明を完成するに至った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、以下の技術的手段からなる。 （１）複合ぺロブスカイト型化合物のＰｂ（Ｓｃ1/2 Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ペロブスカイト型化合物ＰｂＴｉＯ
3 およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセラミックスにお
いて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、ＰｂＴｉＯ3 、
ＰｂＺｒＯ3 を頂点とする三角座標中、Ｐｂ（Ｓｃ1/2
Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 をＸモル％、ＰｂＴｉＯ3 をＹモル％、
ＰｂＺｒＯ3 をＺモル％とした場合（ただし、Ｘ＋Ｙ＋
Ｚ＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９０，Ｙ＝１０，Ｚ
＝０ ）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，Ｚ＝０）および
組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）を頂点とする三
角形内の組成を主成分とする圧電セラミックス。 （２）上記（１）の圧電セラミックスを製造する方法で
あって、出発原料として、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化スカ
ンジウム（Ｓｃ2 Ｏ3 ）、酸化ニオブ（Ｎｂ2 Ｏ5 ）、
酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、および酸化ジルコニウム（Ｚ
ｒＯ2 ）を使用し、上記（１）に示した固溶体のぺロブ
スカイト組成よりも酸化鉛（ＰｂＯ）が過剰になるよう
に秤量し、湿式混合等によって混合した後、成型して、
大気中で加熱処理を行い、次いで、未反応物を溶解し、
粒子を分離し、得られた粒子を成形した後、焼成して焼
結体を作製することからなるＰｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）
Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶体圧電セラミッ
クスの製造方法。 （３）ぺロブスカイト組成に酸化鉛を過剰に添加し、大
気中で９５０〜１０００℃で１〜２時間加熱処理を行う
方法。
明は、以下の技術的手段からなる。 （１）複合ぺロブスカイト型化合物のＰｂ（Ｓｃ1/2 Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ペロブスカイト型化合物ＰｂＴｉＯ
3 およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセラミックスにお
いて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、ＰｂＴｉＯ3 、
ＰｂＺｒＯ3 を頂点とする三角座標中、Ｐｂ（Ｓｃ1/2
Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 をＸモル％、ＰｂＴｉＯ3 をＹモル％、
ＰｂＺｒＯ3 をＺモル％とした場合（ただし、Ｘ＋Ｙ＋
Ｚ＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９０，Ｙ＝１０，Ｚ
＝０ ）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，Ｚ＝０）および
組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）を頂点とする三
角形内の組成を主成分とする圧電セラミックス。 （２）上記（１）の圧電セラミックスを製造する方法で
あって、出発原料として、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化スカ
ンジウム（Ｓｃ2 Ｏ3 ）、酸化ニオブ（Ｎｂ2 Ｏ5 ）、
酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、および酸化ジルコニウム（Ｚ
ｒＯ2 ）を使用し、上記（１）に示した固溶体のぺロブ
スカイト組成よりも酸化鉛（ＰｂＯ）が過剰になるよう
に秤量し、湿式混合等によって混合した後、成型して、
大気中で加熱処理を行い、次いで、未反応物を溶解し、
粒子を分離し、得られた粒子を成形した後、焼成して焼
結体を作製することからなるＰｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）
Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶体圧電セラミッ
クスの製造方法。 （３）ぺロブスカイト組成に酸化鉛を過剰に添加し、大
気中で９５０〜１０００℃で１〜２時間加熱処理を行う
方法。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に、本発明について詳細に説明
する。上記課題を解決する本発明は、従来の圧電セラミ
ックスと同等の優れた圧電特性を有するＰｂ（Ｓｃ1/2
Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶体圧
電セラミックスおよび圧電セラミックスの製造方法に関
するものである。この製造方法によって製造された圧電
セラミックスを圧電材料として用いるとセンサ、アクチ
ュエータおよびモータなどの性能の向上が可能となる。
する。上記課題を解決する本発明は、従来の圧電セラミ
ックスと同等の優れた圧電特性を有するＰｂ（Ｓｃ1/2
Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶体圧
電セラミックスおよび圧電セラミックスの製造方法に関
するものである。この製造方法によって製造された圧電
セラミックスを圧電材料として用いるとセンサ、アクチ
ュエータおよびモータなどの性能の向上が可能となる。
【０００６】本発明の方法では、出発原料として酸化鉛
（ＰｂＯ）、酸化スカンジウム（Ｓｃ2 Ｏ3 ）、酸化ニ
オブ（Ｎｂ2 Ｏ5 ）、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）および酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）が使用される。これらの原
料は、所定の割合、例えば、優れた圧電特性を示すこと
が予想される４０ｍｏｌ％ＰＳｃＮ−４０ｍｏｌ％ＰＴ
−２０ｍｏｌ％ＰＺ固溶体を合成する場合では６ＰｂＯ
＋０．４Ｓｃ2 Ｏ3 ＋０．４Ｎｂ2 Ｏ5 ＋１．６ＴｉＯ
2 ＋０．８ＺｒＯ2 に混合した後、錠剤、角柱等の適宜
の形態に成形して大気中、８５０℃以上、好適には９５
０〜１０００℃で１〜２時間加熱処理する。材料の混合
方法としては、乾式混合、湿式混合、また成型方法とし
ては、金型プレス法や湿式プレス法、加熱処理方法とし
ては、大気中での加熱処理が好適なものとして例示され
るが、これらに限定されるものではない。熱処理した材
料は、酸性の水溶液、例えば１Ｎの酢酸水溶液を用いて
未反応物を溶解し、濾過操作によって粒子を分離する。
次に、得られた粒子を金型プレス機によって成型した
後、ＰｂＯ雰囲気または大気中、約１３００℃で１〜３
時間焼成して焼結体を作製する。焼結手段としては、例
えば、普通焼結法、加圧焼結法等が例示されるが、これ
らに限定されるものではない。
（ＰｂＯ）、酸化スカンジウム（Ｓｃ2 Ｏ3 ）、酸化ニ
オブ（Ｎｂ2 Ｏ5 ）、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）および酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）が使用される。これらの原
料は、所定の割合、例えば、優れた圧電特性を示すこと
が予想される４０ｍｏｌ％ＰＳｃＮ−４０ｍｏｌ％ＰＴ
−２０ｍｏｌ％ＰＺ固溶体を合成する場合では６ＰｂＯ
＋０．４Ｓｃ2 Ｏ3 ＋０．４Ｎｂ2 Ｏ5 ＋１．６ＴｉＯ
2 ＋０．８ＺｒＯ2 に混合した後、錠剤、角柱等の適宜
の形態に成形して大気中、８５０℃以上、好適には９５
０〜１０００℃で１〜２時間加熱処理する。材料の混合
方法としては、乾式混合、湿式混合、また成型方法とし
ては、金型プレス法や湿式プレス法、加熱処理方法とし
ては、大気中での加熱処理が好適なものとして例示され
るが、これらに限定されるものではない。熱処理した材
料は、酸性の水溶液、例えば１Ｎの酢酸水溶液を用いて
未反応物を溶解し、濾過操作によって粒子を分離する。
次に、得られた粒子を金型プレス機によって成型した
後、ＰｂＯ雰囲気または大気中、約１３００℃で１〜３
時間焼成して焼結体を作製する。焼結手段としては、例
えば、普通焼結法、加圧焼結法等が例示されるが、これ
らに限定されるものではない。
【０００７】本発明においては、ぺロブスカイト組成に
あらかじめＰｂＯを過剰に添加することと８５０℃以
上、好適には９５０〜１０００℃で熱処理することが、
ペロブスカイトの単一相の粒子を生成するために重要で
ある。この場合、８５０℃を下回ると過剰に添加したＰ
ｂＯの液相が十分に生成されず、ペロブスカイト相の生
成は主として固相反応によって進行することから、ペロ
ブスカイトの単一相は得られない。また、１０００℃以
上で加熱処理するとＰｂＯの液相の粘度が著しく低くな
るため、効率的な粉末製造が困難となり、また、液相か
らのＰｂＯの蒸発が著しくなるために製造環境に対して
の負荷が大きくなる。後記するように、ぺロブスカイト
組成にＰｂＯを過剰に添加した試料では、ぺロブスカイ
ト相の収率が増加し、高純度のＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固
溶体圧電セラミックスの製造が可能となる。本発明の圧
電セラミックスは、上記方法によって製造され、当該圧
電セラミックスとしては、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ
3 とＰｂＴｉＯ3 およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセ
ラミックスにおいて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、
ＰｂＴｉＯ3 、ＰｂＺｒＯ3 を頂点とする三角座標中、
Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 をＸモル％、ＰｂＴｉＯ
3 をＹモル％、ＰｂＺｒＯ3 をＺモル％とした場合（た
だし、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９
０，Ｙ＝１０，Ｚ＝０）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，
Ｚ＝０）および組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）
を頂点とする三角形内の組成を主成分とする圧電セラミ
ックスが好適なものとして使用される。この場合、上記
三角内の組成に特定したのは、ＰｂＺｒＯ3 −ＰｂＴｉ
Ｏ3 固溶体およびＰｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −Ｐｂ
ＴｉＯ3 固溶体が、幅広い組成において良好な圧電特性
を示すことから、これらの固溶体であるＰｂ（Ｓｃ1/2
Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶体で
は、上記三角付近の組成領域で優れた圧電特性の実現が
期待されるという理由による。上記圧電セラミックスに
は、圧電特性を向上または安定させるために微量の酸化
マンガン（ＭｎＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、
酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ
5 ）などの添加剤が適宜添加される。本発明の方法で製
造した固溶体は、分散性に優れた０．５〜３μｍの立方
体の粒子であり、これを焼結することによって相対密度
９３％以上の緻密な焼結体が得られる。この焼結体は、
例えば、ＰＺＴ固溶体と同等の優れた圧電特性（Ｋｐ＝
４０％程度）を有する。
あらかじめＰｂＯを過剰に添加することと８５０℃以
上、好適には９５０〜１０００℃で熱処理することが、
ペロブスカイトの単一相の粒子を生成するために重要で
ある。この場合、８５０℃を下回ると過剰に添加したＰ
ｂＯの液相が十分に生成されず、ペロブスカイト相の生
成は主として固相反応によって進行することから、ペロ
ブスカイトの単一相は得られない。また、１０００℃以
上で加熱処理するとＰｂＯの液相の粘度が著しく低くな
るため、効率的な粉末製造が困難となり、また、液相か
らのＰｂＯの蒸発が著しくなるために製造環境に対して
の負荷が大きくなる。後記するように、ぺロブスカイト
組成にＰｂＯを過剰に添加した試料では、ぺロブスカイ
ト相の収率が増加し、高純度のＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固
溶体圧電セラミックスの製造が可能となる。本発明の圧
電セラミックスは、上記方法によって製造され、当該圧
電セラミックスとしては、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ
3 とＰｂＴｉＯ3 およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセ
ラミックスにおいて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、
ＰｂＴｉＯ3 、ＰｂＺｒＯ3 を頂点とする三角座標中、
Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 をＸモル％、ＰｂＴｉＯ
3 をＹモル％、ＰｂＺｒＯ3 をＺモル％とした場合（た
だし、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９
０，Ｙ＝１０，Ｚ＝０）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，
Ｚ＝０）および組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）
を頂点とする三角形内の組成を主成分とする圧電セラミ
ックスが好適なものとして使用される。この場合、上記
三角内の組成に特定したのは、ＰｂＺｒＯ3 −ＰｂＴｉ
Ｏ3 固溶体およびＰｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −Ｐｂ
ＴｉＯ3 固溶体が、幅広い組成において良好な圧電特性
を示すことから、これらの固溶体であるＰｂ（Ｓｃ1/2
Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶体で
は、上記三角付近の組成領域で優れた圧電特性の実現が
期待されるという理由による。上記圧電セラミックスに
は、圧電特性を向上または安定させるために微量の酸化
マンガン（ＭｎＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、
酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化タンタル（Ｔａ2 Ｏ
5 ）などの添加剤が適宜添加される。本発明の方法で製
造した固溶体は、分散性に優れた０．５〜３μｍの立方
体の粒子であり、これを焼結することによって相対密度
９３％以上の緻密な焼結体が得られる。この焼結体は、
例えば、ＰＺＴ固溶体と同等の優れた圧電特性（Ｋｐ＝
４０％程度）を有する。
【０００８】
【作用】従来のセラミック製造方法では、ＰＳｃＮを主
成分とする高純度のＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体圧電セ
ラミックスを製造することが困難であった。しかし、本
発明者らが開発した製造方法を用いると高純度なＰＳｃ
Ｎ−ＰＴ−ＰＺ固溶体圧電セラミック粉体の製造が可能
となり、結果として優れた圧電特性を示すＰＳｃＮ−Ｐ
Ｔ−ＰＺ固溶体圧電セラミックスが発見された。
成分とする高純度のＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体圧電セ
ラミックスを製造することが困難であった。しかし、本
発明者らが開発した製造方法を用いると高純度なＰＳｃ
Ｎ−ＰＴ−ＰＺ固溶体圧電セラミック粉体の製造が可能
となり、結果として優れた圧電特性を示すＰＳｃＮ−Ｐ
Ｔ−ＰＺ固溶体圧電セラミックスが発見された。
【０００９】
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に
説明する。しかし、本発明は当該実施例によって何ら限
定されるものではない。 実施例 １）方法 本実施例で合成したセラミックスは、複合ぺロブスカイ
ト型化合物Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ぺロブ
スカイト型化合物であるＰｂＴｉＯ3 およびＰｂＺｒＯ
3 の固溶体、いわゆるＰｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −
ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶体である。この化合物
については、ＰＳｃＮを多く含む組成では通常のセラミ
ック合成方法でぺロブスカイトの単一相を得ることが困
難であり、以下に記述する画期的な製造方法を用いるこ
とによって、比較的簡便な製造手順でぺロブスカイトの
単一相の粒子が得られるようになった。
説明する。しかし、本発明は当該実施例によって何ら限
定されるものではない。 実施例 １）方法 本実施例で合成したセラミックスは、複合ぺロブスカイ
ト型化合物Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ぺロブ
スカイト型化合物であるＰｂＴｉＯ3 およびＰｂＺｒＯ
3 の固溶体、いわゆるＰｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −
ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶体である。この化合物
については、ＰＳｃＮを多く含む組成では通常のセラミ
ック合成方法でぺロブスカイトの単一相を得ることが困
難であり、以下に記述する画期的な製造方法を用いるこ
とによって、比較的簡便な製造手順でぺロブスカイトの
単一相の粒子が得られるようになった。
【００１０】本実施例では、新規に開発した製造方法を
用いてＰＳｃＮ、ＰＳｃＮ−ＰＴ固溶体及びＰＳｃＮ−
ＰＴ−ＰＺ固溶体の粒子を合成するとともに、優れた圧
電特性を示すことが予想される４０ｍｏｌ％ＰＳｃＮ−
４０ｍｏｌ％ＰＴ−２０ｍｏｌ％ＰＺ組成について焼結
体を作製し、その圧電特性を評価した。
用いてＰＳｃＮ、ＰＳｃＮ−ＰＴ固溶体及びＰＳｃＮ−
ＰＴ−ＰＺ固溶体の粒子を合成するとともに、優れた圧
電特性を示すことが予想される４０ｍｏｌ％ＰＳｃＮ−
４０ｍｏｌ％ＰＴ−２０ｍｏｌ％ＰＺ組成について焼結
体を作製し、その圧電特性を評価した。
【００１１】２）粒子の合成 出発原料としては、試薬特級の酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化
スカンジウム（Ｓｃ2 Ｏ3 ）、酸化ニオブ（Ｎｂ2 Ｏ
5 ）、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）および酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ2 ）を用いた。これらを所定の割合に湿式混合
した後、錠剤に成型して大気中、９５０℃で１時間加熱
処理を行った。熱処理した試料については、１Ｎの酢酸
水溶液を用いて未反応物を溶解し粒子を分離した。
スカンジウム（Ｓｃ2 Ｏ3 ）、酸化ニオブ（Ｎｂ2 Ｏ
5 ）、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）および酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ2 ）を用いた。これらを所定の割合に湿式混合
した後、錠剤に成型して大気中、９５０℃で１時間加熱
処理を行った。熱処理した試料については、１Ｎの酢酸
水溶液を用いて未反応物を溶解し粒子を分離した。
【００１２】３）焼結体の製造 焼結体については、上記の合成方法によって得られた粒
子を２００ＭＰａで直径１２ｍｍの円盤状にプレス成形
した後、ＰｂＯ雰囲気中、１３２０℃で３時間焼成した
後、焼結体の表面を研磨して厚さ１ｍｍとし、銀電極を
焼結体の両面に焼き付け法によって形成した。その後、
インピーダンスアナライザを用いて圧電特性を調べた。
子を２００ＭＰａで直径１２ｍｍの円盤状にプレス成形
した後、ＰｂＯ雰囲気中、１３２０℃で３時間焼成した
後、焼結体の表面を研磨して厚さ１ｍｍとし、銀電極を
焼結体の両面に焼き付け法によって形成した。その後、
インピーダンスアナライザを用いて圧電特性を調べた。
【００１３】４）結果 ＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体の合成については、まず、
通常のセラミック合成方法ではぺロブスカイトの単一相
が得られにくいＰＳｃＮについてぺロブスカイトの単一
相粒子の合成を試み、その結果を参考にしてＰＳｃＮ−
ＰＴ−ＰＺ固溶体を合成した。以下、ＰＳｃＮの合成結
果について記述する。ぺロブスカイト組成の混合物（４
ＰｂＯ＋Ｓｃ2 Ｏ3 ＋Ｎｂ2 Ｏ5 ）を大気中、９００℃
で５時間、２回仮焼を繰り返して合成した試料ではぺロ
ブスカイト相の収率は９６％であり、ぺロブスカイトの
単一相が得られなかった。一方、ぺロブスカイト組成に
ＰｂＯを過剰に添加した混合物を加熱処理した試料で
は、明らかにぺロブスカイトの収率が増加し、例えば、
６ＰｂＯ＋Ｓｃ2 Ｏ3 ＋Ｎｂ2 Ｏ5 混合物を９００℃で
１時間加熱処理した後、酸処理するとペロブスカイト相
の収率は約１００％であり、ぺロブスカイトの単一相が
得られた。ＰＳｃＮの場合と同様に、ＰＳｃＮ−ＰＴ固
溶体及びＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体についても、あら
かじめ酸化鉛を過剰に添加した混合物を加熱処理後、酸
処理することによってぺロブスカイトの単一相の粒子が
得られた。すなわち、ＰＳｃＮ−ＰＴ固溶体について
は、ＰｂＯがあらかじめ過剰になるように秤量したＰｂ
Ｏ＋Ｓｃ2 Ｏ3 ＋Ｎｂ2 Ｏ5 ＋ＴｉＯ2 混合物を９００
℃で１時間加熱処理した後、酸処理するとペロブスカイ
ト相の収率は約１００％となり、ペロブスカイトの単一
相が得られた。また、ＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体につ
いては、ＰｂＯをあらかじめ過剰になるように秤量した
ＰｂＯ＋Ｓｃ2 Ｏ3 ＋Ｎｂ2 Ｏ5 ＋ＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2
混合物を９００℃で１時間加熱処理した後、酸処理する
とペロブスカイト相の収率は約１００％となり、ペロブ
スカイトの単一相が得られた。本製造方法で製造された
固溶体は、分散性に優れた０．５〜３μｍの立方体の粒
子であり、これらの粒子を焼結すると相対密度９３％以
上の緻密な焼結体が得られた。
通常のセラミック合成方法ではぺロブスカイトの単一相
が得られにくいＰＳｃＮについてぺロブスカイトの単一
相粒子の合成を試み、その結果を参考にしてＰＳｃＮ−
ＰＴ−ＰＺ固溶体を合成した。以下、ＰＳｃＮの合成結
果について記述する。ぺロブスカイト組成の混合物（４
ＰｂＯ＋Ｓｃ2 Ｏ3 ＋Ｎｂ2 Ｏ5 ）を大気中、９００℃
で５時間、２回仮焼を繰り返して合成した試料ではぺロ
ブスカイト相の収率は９６％であり、ぺロブスカイトの
単一相が得られなかった。一方、ぺロブスカイト組成に
ＰｂＯを過剰に添加した混合物を加熱処理した試料で
は、明らかにぺロブスカイトの収率が増加し、例えば、
６ＰｂＯ＋Ｓｃ2 Ｏ3 ＋Ｎｂ2 Ｏ5 混合物を９００℃で
１時間加熱処理した後、酸処理するとペロブスカイト相
の収率は約１００％であり、ぺロブスカイトの単一相が
得られた。ＰＳｃＮの場合と同様に、ＰＳｃＮ−ＰＴ固
溶体及びＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体についても、あら
かじめ酸化鉛を過剰に添加した混合物を加熱処理後、酸
処理することによってぺロブスカイトの単一相の粒子が
得られた。すなわち、ＰＳｃＮ−ＰＴ固溶体について
は、ＰｂＯがあらかじめ過剰になるように秤量したＰｂ
Ｏ＋Ｓｃ2 Ｏ3 ＋Ｎｂ2 Ｏ5 ＋ＴｉＯ2 混合物を９００
℃で１時間加熱処理した後、酸処理するとペロブスカイ
ト相の収率は約１００％となり、ペロブスカイトの単一
相が得られた。また、ＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体につ
いては、ＰｂＯをあらかじめ過剰になるように秤量した
ＰｂＯ＋Ｓｃ2 Ｏ3 ＋Ｎｂ2 Ｏ5 ＋ＴｉＯ2 ＋ＺｒＯ2
混合物を９００℃で１時間加熱処理した後、酸処理する
とペロブスカイト相の収率は約１００％となり、ペロブ
スカイトの単一相が得られた。本製造方法で製造された
固溶体は、分散性に優れた０．５〜３μｍの立方体の粒
子であり、これらの粒子を焼結すると相対密度９３％以
上の緻密な焼結体が得られた。
【００１４】５）焼結体の圧電特性 焼結体については、１００℃のシリコン油中、３ｋＶ／
ｍｍで３０分間分極処理を行った後、電気機械結合係数
（Ｋｐ）を測定することによって圧電特性を評価した。
その結果、４０ｍｏｌ％ＰＳｃＮ−４０ｍｏｌ％ＰＴ−
２０ｍｏｌ％ＰＺ焼結体はＫｐ＝４０％であった。典型
的な圧電セラミックスとして知られているＰｂＺｒＯ3
−ＰｂＴｉＯ3 固溶体は、添加物を加えない状態で最高
Ｋｐ＝５０％程度であることから、本実施例で作製した
焼結体はＰｂＺｒＯ3 −ＰｂＴｉＯ3 固溶体と同等に優
れた圧電特性を有していることが分かる。（参考文献：
“セラミック誘電体工学”岡崎清著、（株）学献社、１
９９２）
ｍｍで３０分間分極処理を行った後、電気機械結合係数
（Ｋｐ）を測定することによって圧電特性を評価した。
その結果、４０ｍｏｌ％ＰＳｃＮ−４０ｍｏｌ％ＰＴ−
２０ｍｏｌ％ＰＺ焼結体はＫｐ＝４０％であった。典型
的な圧電セラミックスとして知られているＰｂＺｒＯ3
−ＰｂＴｉＯ3 固溶体は、添加物を加えない状態で最高
Ｋｐ＝５０％程度であることから、本実施例で作製した
焼結体はＰｂＺｒＯ3 −ＰｂＴｉＯ3 固溶体と同等に優
れた圧電特性を有していることが分かる。（参考文献：
“セラミック誘電体工学”岡崎清著、（株）学献社、１
９９２）
【００１５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は従来の圧
電セラミックスと同等に優れた圧電特性を示す圧電セラ
ミックスとその原料粉体の製造方法に関するものであ
り、本発明により、１）ＰＳｃＮを主成分とする高純度
のＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体圧電セラミック粉末を比
較的簡便な製造手順で得ることができる、２）従来の圧
電セラミックスと同等に優れた圧電特性を示す圧電セラ
ミックスを製造することができる、３）本発明の圧電セ
ラミックスを圧電材料に用いると、センサ、アクチュエ
ータおよびモータなどの性能の向上が可能であり、その
工業的価値は極めて大きい、という格別の効果が得られ
る。
電セラミックスと同等に優れた圧電特性を示す圧電セラ
ミックスとその原料粉体の製造方法に関するものであ
り、本発明により、１）ＰＳｃＮを主成分とする高純度
のＰＳｃＮ−ＰＴ−ＰＺ固溶体圧電セラミック粉末を比
較的簡便な製造手順で得ることができる、２）従来の圧
電セラミックスと同等に優れた圧電特性を示す圧電セラ
ミックスを製造することができる、３）本発明の圧電セ
ラミックスを圧電材料に用いると、センサ、アクチュエ
ータおよびモータなどの性能の向上が可能であり、その
工業的価値は極めて大きい、という格別の効果が得られ
る。
【図１】本発明で規定した三角形内の特定の組成範囲を
示した説明図である。
示した説明図である。
【図２】本発明の実施例の製造方法を示した説明図であ
る。
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年４月２０日（２０００．４．２
０）
０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複合ぺロブスカイト型化合物のＰｂ（Ｓ
ｃ1/2Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ぺロブスカイト型化合物Ｐ
ｂＴｉＯ3およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセラミッ
クスにおいて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2）Ｏ3 、ＰｂＴ
ｉＯ3 、ＰｂＺｒＯ3を頂点とする三角座標中、Ｐｂ
（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3をＸモル％、ＰｂＴｉＯ3 を
Ｙモル％、ＰｂＺｒＯ3をＺモル％とした場合（ただ
し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９０，
Ｙ＝１０，Ｚ＝０）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，Ｚ＝
０）および組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）を頂
点とする三角形内の組成を主成分とする圧電セラミック
スを製造する方法であって、出発原料として、酸化鉛
（ＰｂＯ）、酸化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3 ）、酸化ニ
オブ（Ｎｂ2 Ｏ5 ）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、および
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）を使用し、前記した固溶
体のぺロブスカイト組成よりも酸化鉛（ＰｂＯ）が過剰
になるように秤量し、湿式混合等によって混合した後、
成型して、大気中で加熱処理を行い、次いで、未反応物
を溶解し、粒子を分離し、得られた粒子を成形した後、
焼成して焼結体を作製することからなるＰｂ（Ｓｃ1/2
Ｎｂ1/2 ） Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶体圧電セラミックスの製造方法。
ｃ1/2Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ぺロブスカイト型化合物Ｐ
ｂＴｉＯ3およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセラミッ
クスにおいて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2）Ｏ3 、ＰｂＴ
ｉＯ3 、ＰｂＺｒＯ3を頂点とする三角座標中、Ｐｂ
（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3をＸモル％、ＰｂＴｉＯ3 を
Ｙモル％、ＰｂＺｒＯ3をＺモル％とした場合（ただ
し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９０，
Ｙ＝１０，Ｚ＝０）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，Ｚ＝
０）および組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）を頂
点とする三角形内の組成を主成分とする圧電セラミック
スを製造する方法であって、出発原料として、酸化鉛
（ＰｂＯ）、酸化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3 ）、酸化ニ
オブ（Ｎｂ2 Ｏ5 ）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、および
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）を使用し、前記した固溶
体のぺロブスカイト組成よりも酸化鉛（ＰｂＯ）が過剰
になるように秤量し、湿式混合等によって混合した後、
成型して、大気中で加熱処理を行い、次いで、未反応物
を溶解し、粒子を分離し、得られた粒子を成形した後、
焼成して焼結体を作製することからなるＰｂ（Ｓｃ1/2
Ｎｂ1/2 ） Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶体圧電セラミックスの製造方法。
【請求項２】 ぺロブスカイト組成に酸化鉛を過剰に添
加し、大気中で９５０〜１０００℃で１〜２時間加熱処
理を行う請求項１記載の方法。
加し、大気中で９５０〜１０００℃で１〜２時間加熱処
理を行う請求項１記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、以下の技術的手段からなる。 （１）複合ぺロブスカイト型化合物のＰｂ（Ｓｃ1/2Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ペロブスカイト型化合物ＰｂＴｉＯ
3およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセラミックスにお
いて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2）Ｏ3 、ＰｂＴｉＯ3 、
ＰｂＺｒＯ3を頂点とする三角座標中、Ｐｂ（Ｓｃ1/2
Ｎｂ1/2 ）Ｏ3をＸモル％、ＰｂＴｉＯ3 をＹモル％、Ｐ
ｂＺｒＯ3をＺモル％とした場合（ただし、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ
＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９０，Ｙ＝１０，Ｚ＝
０ ）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，Ｚ＝０）および組
成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）を頂点とする三角
形内の組成を主成分とする圧電セラミックスを製造する
方法であって、出発原料として、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸
化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3 ）、酸化ニオブ（Ｎｂ2 Ｏ5
）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、および酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ2）を使用し、前記した固溶体のぺロブスカイ
ト組成よりも酸化鉛（ＰｂＯ）が過剰になるように秤量
し、湿式混合等によって混合した後、成型して、大気中
で加熱処理を行い、次いで、未反応物を溶解し、粒子を
分離し、得られた粒子を成形した後、焼成して焼結体を
作製することからなるＰｂ（Ｓｃ1/2Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −
ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3固溶体圧電セラミックスの
製造方法。 （２）ぺロブスカイト組成に酸化鉛を過剰に添加し、大
気中で９５０〜１０００℃で１〜２時間加熱処理を行う
上記（１）の方法。
明は、以下の技術的手段からなる。 （１）複合ぺロブスカイト型化合物のＰｂ（Ｓｃ1/2Ｎ
ｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ペロブスカイト型化合物ＰｂＴｉＯ
3およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセラミックスにお
いて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2）Ｏ3 、ＰｂＴｉＯ3 、
ＰｂＺｒＯ3を頂点とする三角座標中、Ｐｂ（Ｓｃ1/2
Ｎｂ1/2 ）Ｏ3をＸモル％、ＰｂＴｉＯ3 をＹモル％、Ｐ
ｂＺｒＯ3をＺモル％とした場合（ただし、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ
＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９０，Ｙ＝１０，Ｚ＝
０ ）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，Ｚ＝０）および組
成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）を頂点とする三角
形内の組成を主成分とする圧電セラミックスを製造する
方法であって、出発原料として、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸
化スカンジウム（Ｓｃ2Ｏ3 ）、酸化ニオブ（Ｎｂ2 Ｏ5
）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、および酸化ジルコニウム
（ＺｒＯ2）を使用し、前記した固溶体のぺロブスカイ
ト組成よりも酸化鉛（ＰｂＯ）が過剰になるように秤量
し、湿式混合等によって混合した後、成型して、大気中
で加熱処理を行い、次いで、未反応物を溶解し、粒子を
分離し、得られた粒子を成形した後、焼成して焼結体を
作製することからなるＰｂ（Ｓｃ1/2Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −
ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3固溶体圧電セラミックスの
製造方法。 （２）ぺロブスカイト組成に酸化鉛を過剰に添加し、大
気中で９５０〜１０００℃で１〜２時間加熱処理を行う
上記（１）の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 41/187 Ｈ０１Ｌ 41/18 １０１Ｅ 41/24 41/22 Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 複合ぺロブスカイト型化合物のＰｂ（Ｓ
ｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 と単純ぺロブスカイト型化合物Ｐ
ｂＴｉＯ3 およびＰｂＺｒＯ3 を主成分とするセラミッ
クスにおいて、Ｐｂ（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 、ＰｂＴ
ｉＯ3 、ＰｂＺｒＯ3 を頂点とする三角座標中、Ｐｂ
（Ｓｃ1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 をＸモル％、ＰｂＴｉＯ3 を
Ｙモル％、ＰｂＺｒＯ3 をＺモル％とした場合（ただ
し、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００とする。）、組成（Ｘ＝９０，
Ｙ＝１０，Ｚ＝０）、組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝９０，Ｚ＝
０）および組成（Ｘ＝１０，Ｙ＝１０，Ｚ＝８０）を頂
点とする三角形内の組成を主成分とする圧電セラミック
ス。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧電セラミックスを製造
する方法であって、出発原料として、酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）、酸化スカンジウム（Ｓｃ2 Ｏ3 ）、酸化ニオブ
（Ｎｂ2 Ｏ5 ）、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）、および酸化
ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）を使用し、請求項１に示した
固溶体のぺロブスカイト組成よりも酸化鉛（ＰｂＯ）が
過剰になるように秤量し、湿式混合等によって混合した
後、成型して、大気中で加熱処理を行い、次いで、未反
応物を溶解し、粒子を分離し、得られた粒子を成形した
後、焼成して焼結体を作製することからなるＰｂ（Ｓｃ
1/2 Ｎｂ1/2 ）Ｏ3 −ＰｂＴｉＯ3 −ＰｂＺｒＯ3 固溶
体圧電セラミックスの製造方法。 - 【請求項３】 ぺロブスカイト組成に酸化鉛を過剰に添
加し、大気中で９５０〜１０００℃で１〜２時間加熱処
理を行う請求項２記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8781799A JP3084401B1 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 高性能圧電セラミックスとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8781799A JP3084401B1 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 高性能圧電セラミックスとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3084401B1 JP3084401B1 (ja) | 2000-09-04 |
| JP2000281439A true JP2000281439A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=13925531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8781799A Expired - Lifetime JP3084401B1 (ja) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | 高性能圧電セラミックスとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084401B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018042946A1 (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 富士フイルム株式会社 | 圧電体膜及びそれを備えた圧電素子 |
-
1999
- 1999-03-30 JP JP8781799A patent/JP3084401B1/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018042946A1 (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 富士フイルム株式会社 | 圧電体膜及びそれを備えた圧電素子 |
| JPWO2018042946A1 (ja) * | 2016-08-31 | 2019-03-14 | 富士フイルム株式会社 | 圧電体膜及びそれを備えた圧電素子 |
| US10483452B2 (en) | 2016-08-31 | 2019-11-19 | Fujifilm Corporation | Piezoelectric film and piezoelectric element including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3084401B1 (ja) | 2000-09-04 |
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|---|---|---|---|
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