JP2001002468A - 圧電セラミックス - Google Patents
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- piezoelectric
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉛を含有せず、キュリー点が高く、かつ、優
れた圧電特性、特に大きなＱmaxを有する圧電セラミッ
クスを提供する。 【解決手段】 圧電セラミックスを、ＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ
15型結晶を有するビスマス層状化合物であって、結晶格
子の軸比ｃ／ａが７．４６〜７．６７の範囲内にあるも
のとする。
れた圧電特性、特に大きなＱmaxを有する圧電セラミッ
クスを提供する。 【解決手段】 圧電セラミックスを、ＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ
15型結晶を有するビスマス層状化合物であって、結晶格
子の軸比ｃ／ａが７．４６〜７．６７の範囲内にあるも
のとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電セラミックスに
係り、特にビスマス層状化合物からなり、レゾネータ、
高温用センサ等の分野に使用できる圧電セラミックスに
関する。
係り、特にビスマス層状化合物からなり、レゾネータ、
高温用センサ等の分野に使用できる圧電セラミックスに
関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電セラミックスは、レゾネータやフィ
ルター等の電子機器分野だけではなく、センサやアクチ
ュエータといった電荷や変位を利用する製品等で幅広く
使われている。
ルター等の電子機器分野だけではなく、センサやアクチ
ュエータといった電荷や変位を利用する製品等で幅広く
使われている。
【０００３】従来の圧電セラミックスは、正方晶系ある
いは菱面晶系のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ3−
ＰｂＴｉＯ3固溶体、以下ＰＺＴとする）や、正方晶系
のチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3、以下ＰＴとする）といっ
たペロブスカイト構造を有する強誘電体が一般的であっ
た。これらの材料は、副成分を添加することにより、種
々の圧電特性を有するものが得られている。
いは菱面晶系のチタン酸ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ3−
ＰｂＴｉＯ3固溶体、以下ＰＺＴとする）や、正方晶系
のチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3、以下ＰＴとする）といっ
たペロブスカイト構造を有する強誘電体が一般的であっ
た。これらの材料は、副成分を添加することにより、種
々の圧電特性を有するものが得られている。
【０００４】しかし、このようなＰＺＴ系、ＰＴ系の圧
電セラミックスは、キュリー点が２００〜４００℃程度
のものが多く、それ以上の温度では常誘電体となり圧電
性が消失してしまうため、例えば、原子炉制御用センサ
等の高温での用途には適用できないものであった。ま
た、上記のＰＺＴ系、ＰＴ系の圧電セラミックスは、酸
化鉛（ＰｂＯ）を６０〜７０重量％程度含有しているた
め、生態学的な見地および公害防止の面からも好ましい
ものではなかった。
電セラミックスは、キュリー点が２００〜４００℃程度
のものが多く、それ以上の温度では常誘電体となり圧電
性が消失してしまうため、例えば、原子炉制御用センサ
等の高温での用途には適用できないものであった。ま
た、上記のＰＺＴ系、ＰＴ系の圧電セラミックスは、酸
化鉛（ＰｂＯ）を６０〜７０重量％程度含有しているた
め、生態学的な見地および公害防止の面からも好ましい
ものではなかった。
【０００５】このため、キュリー点が高く、かつ、酸化
鉛を全く含有しない圧電セラミックスが要望されてい
る。
鉛を全く含有しない圧電セラミックスが要望されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような要望に応
え、鉛を全く含有しない圧電セラミックスとして、同じ
くペロブスカイト構造の（１−ｘ）（Ｂｉ1/2Ｎａ1/2）
ＴｉＯ3−ｘＮａＮｂＯ3固溶体が開示されている（特開
平９−１００１５６号）。しかし、この圧電セラミック
スは、キュリー点が３７０℃以下であるため、原子炉制
御用センサ等の高温での用途には適用できないという問
題があった。
え、鉛を全く含有しない圧電セラミックスとして、同じ
くペロブスカイト構造の（１−ｘ）（Ｂｉ1/2Ｎａ1/2）
ＴｉＯ3−ｘＮａＮｂＯ3固溶体が開示されている（特開
平９−１００１５６号）。しかし、この圧電セラミック
スは、キュリー点が３７０℃以下であるため、原子炉制
御用センサ等の高温での用途には適用できないという問
題があった。
【０００７】また、キュリー点が４００℃以上で鉛を含
有しない圧電セラミックスとして、ビスマス層状化合物
が知られている。このビスマス層状化合物は、その高い
キュリー点のため、一度分極処理を行えば熱的には安定
であり、高温用センサとしては十分な特性が得られる。
しかし、分極自体が困難であるため、分極が不充分とな
りやすく、電子機器用の満足な圧電特性が得難いという
問題があった。
有しない圧電セラミックスとして、ビスマス層状化合物
が知られている。このビスマス層状化合物は、その高い
キュリー点のため、一度分極処理を行えば熱的には安定
であり、高温用センサとしては十分な特性が得られる。
しかし、分極自体が困難であるため、分極が不充分とな
りやすく、電子機器用の満足な圧電特性が得難いという
問題があった。
【０００８】一方、レゾネータの場合、インダクターと
して使われるため、圧電特性の中で重要な特性の一つで
あるＱm（機械的品質係数）、あるいは、共振周波数と
反共振周波数の間でのＱmax（Ｑ＝tanθの最大値、θ：
位相）が大きい圧電セラミックスが必要である。しか
し、ビスマス層状化合物からなる圧電セラミックスで
は、レゾネータに適用可能な十分な圧電特性を備えたも
のは未だ報告されていない。
して使われるため、圧電特性の中で重要な特性の一つで
あるＱm（機械的品質係数）、あるいは、共振周波数と
反共振周波数の間でのＱmax（Ｑ＝tanθの最大値、θ：
位相）が大きい圧電セラミックスが必要である。しか
し、ビスマス層状化合物からなる圧電セラミックスで
は、レゾネータに適用可能な十分な圧電特性を備えたも
のは未だ報告されていない。
【０００９】本発明は、上述のような実情に鑑みてなさ
れたものであり、鉛を含有せず、キュリー点が高く、か
つ、優れた圧電特性、特に大きなＱmaxを有する圧電セ
ラミックスを提供することを目的とする。
れたものであり、鉛を含有せず、キュリー点が高く、か
つ、優れた圧電特性、特に大きなＱmaxを有する圧電セ
ラミックスを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明はＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を有する
ビスマス層状化合物であり、結晶格子の軸比ｃ／ａが
７．４９〜７．６７の範囲内にあるような構成とした。
るために、本発明はＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を有する
ビスマス層状化合物であり、結晶格子の軸比ｃ／ａが
７．４９〜７．６７の範囲内にあるような構成とした。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１２】本発明の圧電セラミックスは、ＳｒＢｉ4
Ｔｉ4Ｏ15型結晶を有するビスマス層状化合物であり、
結晶格子の軸比ｃ／ａが７．４９〜７．６７、好ましく
は７．４９〜７．５４の範囲内にあるものとする。軸比
ｃ／ａの下限を７．４９に設定したのは、これ未満の燒
結体は得られていないからである。また、軸比ｃ／ａが
７．６７を超えると、Ｑmaxが２０未満、キュリー点が
４５０℃未満となり、好ましくない。
Ｔｉ4Ｏ15型結晶を有するビスマス層状化合物であり、
結晶格子の軸比ｃ／ａが７．４９〜７．６７、好ましく
は７．４９〜７．５４の範囲内にあるものとする。軸比
ｃ／ａの下限を７．４９に設定したのは、これ未満の燒
結体は得られていないからである。また、軸比ｃ／ａが
７．６７を超えると、Ｑmaxが２０未満、キュリー点が
４５０℃未満となり、好ましくない。
【００１３】ここで、本発明における軸比ｃ／ａの求め
方について説明する。ＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15はＡＳＴＭカ
ードによると斜方晶系(orthorhombic)に属し、ａ軸の長
さ≠ｂ軸の長さであるが、ａ軸の長さとｂ軸の長さはほ
とんど等しく、擬正方晶系(pseudo-tetragonal)と考え
ても特に差しつかえない。後述する実施例においても示
されるように、実際にＸ線回折パターンを測定した場
合、（０２０）と（２００）のピークが重なっているこ
とから、このようにみなしてもよいと考えられる。この
ように、本発明ではａ軸の長さ＝ｂ軸の長さとし、Ｘ線
回折分析により格子定数を測定し、ａ軸の長さを（２０
０）のピークより、ｃ軸の長さを（００８）のピークよ
り、それぞれ下記の式を用いて算出し、軸比ｃ／ａを計
算する。 ｄ(hkl)＝ａ／｛ｈ2＋ｋ2＋ｌ2（ａ2／ｃ2）｝1/2
方について説明する。ＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15はＡＳＴＭカ
ードによると斜方晶系(orthorhombic)に属し、ａ軸の長
さ≠ｂ軸の長さであるが、ａ軸の長さとｂ軸の長さはほ
とんど等しく、擬正方晶系(pseudo-tetragonal)と考え
ても特に差しつかえない。後述する実施例においても示
されるように、実際にＸ線回折パターンを測定した場
合、（０２０）と（２００）のピークが重なっているこ
とから、このようにみなしてもよいと考えられる。この
ように、本発明ではａ軸の長さ＝ｂ軸の長さとし、Ｘ線
回折分析により格子定数を測定し、ａ軸の長さを（２０
０）のピークより、ｃ軸の長さを（００８）のピークよ
り、それぞれ下記の式を用いて算出し、軸比ｃ／ａを計
算する。 ｄ(hkl)＝ａ／｛ｈ2＋ｋ2＋ｌ2（ａ2／ｃ2）｝1/2
【００１４】本発明の圧電セラミックスは、結晶格子の
軸比ｃ／ａが上記の範囲を満足していれば、結晶中に副
成分としてＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ等のランタノイドの少なくとも１種を含
有してもよい。また、不純物あるいは微量添加物とし
て、Ｍｎ、Ｂａ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、Ｚ
ｎ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｔａ等が含有されてもよく、こ
の場合の含有量は、これらの酸化物換算で全体の１重量
％以下が好ましい。
軸比ｃ／ａが上記の範囲を満足していれば、結晶中に副
成分としてＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄ
ｙ、Ｈｏ、Ｅｒ等のランタノイドの少なくとも１種を含
有してもよい。また、不純物あるいは微量添加物とし
て、Ｍｎ、Ｂａ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｙ、Ｚ
ｎ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｔａ等が含有されてもよく、こ
の場合の含有量は、これらの酸化物換算で全体の１重量
％以下が好ましい。
【００１５】本発明の圧電セラミックスは、上述のよう
にＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を有するビスマス層状化合
物であるが、結晶格子の軸比ｃ／ａが上記の範囲内にあ
れば、Ｔｉに対するＳｒやＢｉの比率、あるいは、Ｔｉ
に対するランタノイド等の副成分＋Ｓｒの比率が、化学
量論組成からはずれていてもよい。また、酸素量も、金
属元素の価数や酸素欠陥等に応じて変化してもよい。
にＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を有するビスマス層状化合
物であるが、結晶格子の軸比ｃ／ａが上記の範囲内にあ
れば、Ｔｉに対するＳｒやＢｉの比率、あるいは、Ｔｉ
に対するランタノイド等の副成分＋Ｓｒの比率が、化学
量論組成からはずれていてもよい。また、酸素量も、金
属元素の価数や酸素欠陥等に応じて変化してもよい。
【００１６】本発明の圧電セラミックスの結晶粒は、紡
錘状ないし針状であり、その平均粒径は特に限定され
ず、例えば、長軸方向において、１〜１０μｍ、好まし
くは３〜５μｍ程度である。
錘状ないし針状であり、その平均粒径は特に限定され
ず、例えば、長軸方向において、１〜１０μｍ、好まし
くは３〜５μｍ程度である。
【００１７】上述のような本発明の圧電セラミックス
は、４５０℃以上の高いキュリー点をもち、かつ、２０
以上の大きなＱmaxを有しているので、レゾネータや高
温センサ等に適用可能であり、かつ、鉛を含有しないの
で、環境保全の点でも安心である。
は、４５０℃以上の高いキュリー点をもち、かつ、２０
以上の大きなＱmaxを有しているので、レゾネータや高
温センサ等に適用可能であり、かつ、鉛を含有しないの
で、環境保全の点でも安心である。
【００１８】次に、本発明の圧電セラミックスの製造の
一例を説明する。まず、出発物質として、酸化物、また
は、焼成によって酸化物に変わりうる化合物、例えば、
炭酸塩、水酸化物、シュウ酸塩、硝酸塩等、具体的には
炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、酸化ビスマス（Ｂ
ｉ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ランタン（Ｌ
ａ2Ｏ3）等のランタノイドの酸化物等の粉末原料をボー
ルミル等により湿式混合する。
一例を説明する。まず、出発物質として、酸化物、また
は、焼成によって酸化物に変わりうる化合物、例えば、
炭酸塩、水酸化物、シュウ酸塩、硝酸塩等、具体的には
炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、酸化ビスマス（Ｂ
ｉ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化ランタン（Ｌ
ａ2Ｏ3）等のランタノイドの酸化物等の粉末原料をボー
ルミル等により湿式混合する。
【００１９】この混合物を乾燥した後、７５０〜１００
０℃程度で１〜３時間程度仮焼成し、得られた仮焼成物
をスラリー化してボールミル等で湿式粉砕し、乾燥後、
必要に応じてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等のバイ
ンダを添加して造粒する。その後、この造粒粉をプレス
成形（加重２０００〜３０００ｋｇｆ／ｃｍ2）して成
形体を得る。
０℃程度で１〜３時間程度仮焼成し、得られた仮焼成物
をスラリー化してボールミル等で湿式粉砕し、乾燥後、
必要に応じてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等のバイ
ンダを添加して造粒する。その後、この造粒粉をプレス
成形（加重２０００〜３０００ｋｇｆ／ｃｍ2）して成
形体を得る。
【００２０】次に、上記の成形体に１１５０〜１３００
℃程度で２〜４時間の本焼成を行い、この燒結体に１５
０〜３００℃のシリコンオイルバス中で分極処理（５〜
１５ＭＶ／ｍｍの電界を１〜１０分間印加）を施して圧
電セラミックスを得る。本焼成は、大気中で行ってもよ
く、また、大気よりも酸素分圧の低い雰囲気や高い雰囲
気中、あるいは、酸素雰囲気中で行ってもよい。尚、Ｐ
ＶＡ等のバインダを使用する場合、本焼成の前に熱処理
を行ってバインダを揮発させることが好ましい。
℃程度で２〜４時間の本焼成を行い、この燒結体に１５
０〜３００℃のシリコンオイルバス中で分極処理（５〜
１５ＭＶ／ｍｍの電界を１〜１０分間印加）を施して圧
電セラミックスを得る。本焼成は、大気中で行ってもよ
く、また、大気よりも酸素分圧の低い雰囲気や高い雰囲
気中、あるいは、酸素雰囲気中で行ってもよい。尚、Ｐ
ＶＡ等のバインダを使用する場合、本焼成の前に熱処理
を行ってバインダを揮発させることが好ましい。
【００２１】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。
【００２２】まず、出発物質として、酸化ビスマス（Ｂ
ｉ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、炭酸ストロンチウ
ム（ＳｒＣＯ3）、酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）、酸化サ
マリウム（Ｓｍ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ
2Ｏ3）、酸化プラセオジウム（Ｐｒ 6Ｏ11）、酸化ディ
スプロジウム（Ｄｙ2Ｏ3）、酸化ホルミウム（Ｈｏ
2Ｏ3）、酸化エルビウム（Ｅｒ2Ｏ3）、酸化セリウム
（ＣｅＯ2）、および、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3）の各
粉末原料を準備し、下記の表１に示される組成となるよ
うに秤量し、それぞれ純水中でジルコニアボールを用い
ボールミル混合（約１５時間）を行った。
ｉ2Ｏ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、炭酸ストロンチウ
ム（ＳｒＣＯ3）、酸化ランタン（Ｌａ2Ｏ3）、酸化サ
マリウム（Ｓｍ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ
2Ｏ3）、酸化プラセオジウム（Ｐｒ 6Ｏ11）、酸化ディ
スプロジウム（Ｄｙ2Ｏ3）、酸化ホルミウム（Ｈｏ
2Ｏ3）、酸化エルビウム（Ｅｒ2Ｏ3）、酸化セリウム
（ＣｅＯ2）、および、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3）の各
粉末原料を準備し、下記の表１に示される組成となるよ
うに秤量し、それぞれ純水中でジルコニアボールを用い
ボールミル混合（約１５時間）を行った。
【００２３】得られた各混合物を十分に乾燥させた後、
プレス成形を施し７５０〜９００℃で２時間の仮焼成を
行った。仮焼成後、得られた仮焼成物を上記のボールミ
ルを用いて湿式粉砕し、乾燥した後にバインダとしてポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）を適量添加して造粒し
た。
プレス成形を施し７５０〜９００℃で２時間の仮焼成を
行った。仮焼成後、得られた仮焼成物を上記のボールミ
ルを用いて湿式粉砕し、乾燥した後にバインダとしてポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）を適量添加して造粒し
た。
【００２４】次いで、この造粒粉を一軸プレス成形機を
用いて２０００〜３０００ｋｇｆ／ｃｍ2の加重で、縦
２０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚み約１．５ｍｍの薄板状に成
形した。
用いて２０００〜３０００ｋｇｆ／ｃｍ2の加重で、縦
２０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚み約１．５ｍｍの薄板状に成
形した。
【００２５】次に、上記の成形体に熱処理を行ってバイ
ンダを揮発させた後、１１５０〜１３００℃程度で２〜
４時間の本焼成（大気中）を行って燒結体を得た。次い
で、この燒結体を厚みが約０．５ｍｍの平行平板となる
まで研磨した後、縦６ｍｍ、横６ｍｍとなるように切断
して、両面に真空蒸着法により銀電極を形成した。次
に、１５０〜３００℃のシリコンオイルバス中で５〜１
５ＭＶ／ｍｍの電界を１〜１０分間印加して分極処理を
施し、圧電セラミックスのサンプル１〜３１を得た。
ンダを揮発させた後、１１５０〜１３００℃程度で２〜
４時間の本焼成（大気中）を行って燒結体を得た。次い
で、この燒結体を厚みが約０．５ｍｍの平行平板となる
まで研磨した後、縦６ｍｍ、横６ｍｍとなるように切断
して、両面に真空蒸着法により銀電極を形成した。次
に、１５０〜３００℃のシリコンオイルバス中で５〜１
５ＭＶ／ｍｍの電界を１〜１０分間印加して分極処理を
施し、圧電セラミックスのサンプル１〜３１を得た。
【００２６】上述のように作製した各サンプルについ
て、格子定数と軸比ｃ／ａ、Ｑmax、Ｑm（機械的品質係
数）を測定し、下記の表１に示した。また、副成分とし
てＬａを含有するNo.１〜８のサンプル（Ｓｒ1-xＬ
ａx）Ｂｉ4Ｔｉ4Ｏ15（０≦ｘ≦０．５）のＸ線回折パ
ターンを図１に示した。
て、格子定数と軸比ｃ／ａ、Ｑmax、Ｑm（機械的品質係
数）を測定し、下記の表１に示した。また、副成分とし
てＬａを含有するNo.１〜８のサンプル（Ｓｒ1-xＬ
ａx）Ｂｉ4Ｔｉ4Ｏ15（０≦ｘ≦０．５）のＸ線回折パ
ターンを図１に示した。
【００２７】格子定数と軸比ｃ／ａの測定方法 各サンプルをメノウ乳鉢で細かく粉砕し、Ｘ線回折分析
により格子定数を測定し、ａ軸の長さを（２００）のピ
ークより、ｃ軸の長さを（００８）のピークより、それ
ぞれ下記の式を用いて算出し、軸比ｃ／ａを計算した。
ｄ(hkl)＝ａ／｛ｈ2＋ｋ2＋ｌ2（ａ2／ｃ2）｝1/2
により格子定数を測定し、ａ軸の長さを（２００）のピ
ークより、ｃ軸の長さを（００８）のピークより、それ
ぞれ下記の式を用いて算出し、軸比ｃ／ａを計算した。
ｄ(hkl)＝ａ／｛ｈ2＋ｋ2＋ｌ2（ａ2／ｃ2）｝1/2
【００２８】Ｑmaxの測定方法 ヒューレットパッカード社製インピーダンスアナライザ
ーＨＰ４１９４Ａを用いて測定した。Ｑmaxは共振周波
数と反共振周波数の間でのＱ（＝tanθ、θ：位相）の
最大値を表し、レゾネータとしての低電圧発振に寄与す
るものであり、２０以上であることが要求される。
ーＨＰ４１９４Ａを用いて測定した。Ｑmaxは共振周波
数と反共振周波数の間でのＱ（＝tanθ、θ：位相）の
最大値を表し、レゾネータとしての低電圧発振に寄与す
るものであり、２０以上であることが要求される。
【００２９】Ｑmの測定方法 ヒューレットパッカード社製インピーダンスアナライザ
ーＨＰ４１９４Ａを用いて測定した。
ーＨＰ４１９４Ａを用いて測定した。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】 表１に示されるように、結晶格子の軸比ｃ／ａが７．４
９〜７．６７の範囲内にあるＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶
の圧電セラミックスは、副成分（ランタノイド）の種
類、微量添加物（Ｍｎ）の有無に関係なく、２０以上の
Ｑmaxをもつことが確認された。また、これらの圧電セ
ラミックスのキュリー点（ヒューレットパッカード社製
ＬＣＲメータＨＰ４３９４Ａと電気炉を用いて測定）
は、いずれも４５０℃以上であった。
９〜７．６７の範囲内にあるＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶
の圧電セラミックスは、副成分（ランタノイド）の種
類、微量添加物（Ｍｎ）の有無に関係なく、２０以上の
Ｑmaxをもつことが確認された。また、これらの圧電セ
ラミックスのキュリー点（ヒューレットパッカード社製
ＬＣＲメータＨＰ４３９４Ａと電気炉を用いて測定）
は、いずれも４５０℃以上であった。
【００３２】また、図１に示されるように、Ｘ線回折パ
ターンの（００８）ピークは、副成分のＬａの置換量が
ｘ＝０．３で新たなピークを生じ、ｘ＝０．５では完全
に低角側にピークがシフトしている。このような（００
８）ピークのシフトは、表１に示す軸比ｃ／ａが７．６
７を超えることによる圧電特性の低下と一致している。
ターンの（００８）ピークは、副成分のＬａの置換量が
ｘ＝０．３で新たなピークを生じ、ｘ＝０．５では完全
に低角側にピークがシフトしている。このような（００
８）ピークのシフトは、表１に示す軸比ｃ／ａが７．６
７を超えることによる圧電特性の低下と一致している。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればＳ
ｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を有するビスマス層状化合物で
あって、結晶格子の軸比ｃ／ａが７．４９〜７．６７の
範囲内にあるものを圧電セラミックスとするので、鉛を
含有せず、４５０℃以上の高いキュリー点をもち、か
つ、２０以上の大きなＱmaxを有して圧電特性に優れた
圧電セラミックスが可能となる。
ｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を有するビスマス層状化合物で
あって、結晶格子の軸比ｃ／ａが７．４９〜７．６７の
範囲内にあるものを圧電セラミックスとするので、鉛を
含有せず、４５０℃以上の高いキュリー点をもち、か
つ、２０以上の大きなＱmaxを有して圧電特性に優れた
圧電セラミックスが可能となる。
【図１】実施例におけるＬａを含有するサンプルのＸ線
回折パターンを示す図である。
回折パターンを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塚田 岳夫 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 4G031 AA05 AA07 AA09 AA11 AA19 AA35 BA10 CA01 CA03
Claims (1)
- 【請求項１】 ＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15型結晶を有するビス
マス層状化合物であり、結晶格子の軸比ｃ／ａが７．４
９〜７．６７の範囲内にあることを特徴とする圧電セラ
ミックス。
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- 2000-06-20 EP EP00112964A patent/EP1063209A1/en not_active Withdrawn
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| TW475924B (en) | 2002-02-11 |
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