JP2002053375A - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
圧電d定数の大きな圧電磁器組成物を提供すること。 【解決手段】 圧電磁器組成物は、組成式 aPbZr
O3+bPbT1O3+cPb(Ni1/3N
b2/3)O3(ただし,a,b,cは、0<a≦0.
70、0<b≦0.70、0.10≦c≦0.70、a
+b+c=1を満たす数)を主成分に、副成分として,
dPb(Sb1/2Nb1/2)O3を0<d≦0.5
mo1%の範囲で添加したものである。
Description
サウンダの様な大きい圧電d定数が求められる圧電素子
に使用される圧電磁器組成物に関する。
て発生する変位および力を機械的な駆動源として用いる
ものでメカトロニクスの分野において注目されている。
ているため,省スペース,応答性,発生力、そして変位
量制御の容易さにおいて従来用いられていた電磁式アク
チュエータより優れており,現在,圧電d定数の大きい
材料であるNiNb酸鉛やZnNb酸鉛を第三成分とし
たPZTやそれらの複合体を材料として実用化されてい
る。
物は基本的に変位量の小さい材料であるため,これらの
アクチュエータは、例えば、梃子を用いた変位拡大機構
を備えていたり,アクチュエータ素子を積層構造として
変位量が大きくなるように工夫されている。
物が得られれば余分な機構がはぶけ,また,サイズや積
層数を減らした低コストな圧電アクチュエータが得られ
る事になり,利用範囲の拡大も期待できる。
チュエータやサウンダに用いられる圧電d定数の大きな
圧電磁器組成物を提供することにある。
達成するため,ニッケルニオブ酸鉛を第三成分とするP
ZTにアンチモンニオブ酸鉛を添加することによって圧
電特性の向上がみられることを見出した。
aPbZrO3+bPbTiO3+cPb(Ni1/3
Nb2/3)O3(但し、a,b,cはモル比であり、
0<a≦0.70、0<b≦0.70、0.10≦c≦
0.70、a+b+c=1を満たす数)を主成分に副成
分として,dPb(Sb1/2Nb1/2)O3を0<
d≦0.5mol%の範囲で添加した事を特徴とする圧
電磁器組成物が得られる。
説明する。
圧電d定数の大きさで示される。
ため,電気機械結合係数,および誘電率の大きな材料が
求められる。
ZrO3+bPbTiO3+cPb(Ni1/3Nb
2/3)O3(但し、a,b,cはモル比であり、0<
a≦0.70、0<b≦0.70、0.10≦c≦0.
70、a+b+c=1を満たす数)を主成分に副成分と
して,dPb(Sb1/2Nb1/2)O3を0<d≦
0.5mol%の範囲で添加したものである。
の限定理由について述べる。
1/2Nb1/2)O3の添加によって圧電d定数が4
00を越える組成とした。
O3+cPb(Ni1/3Nb2/ 3)O3(但し,
a,b,cはモル比であり、0<a≦0.70、0<b
≦0.70、0.10≦c≦0.70、a+b+c=1
を満たす数)で示すPb(Ni 1/3Nb2/3)O3
量aが0.70を越えると誘電率は高いが電気機械結合
係数が急激に低下し圧電d定数が低下する。
る場合、及びPbTiO3量cが0.10≦c≦0.7
0の範囲を外れる場合、電気機械結合係数が低下するた
め好ましくない。
器組成物の製造例について説明する。
O,ZrO,TiO,NiO,Nb2O5,Sb2O3
を目的の組成となるように秤量した。この原料紛をアク
リルポット中ウレタンボールで湿式混合し,濾過乾燥
後,800℃、2時間の予焼を行った。この予焼粉をア
クリルポット中ウレタンボールで湿式粉砕し原料粉末と
した。
径φ20、厚さ15mmに100MPaで成形し、脱バ
インダ処理後、1200〜1260℃で2時間焼成し
た。得られた焼結体を1mm圧に切断後両面にAgペ−
ストを塗布、450℃で焼き付けて電極を形成し,シリ
コンオイル中で分極処理し円板試料とした。また、圧電
d定数の測定のため,焼結体を3×3×10mmの角柱
に切断し,上記円板試料と同様に両端面にAg電極を形
成し分極処理を行い角柱試料を作成した。
の添加による特性改善効果を示す図である。図1に示す
ように、Pb(Sb1/2Nb1/2)O3添加によっ
て,電気機械結合係数は増加し,次第に低下するという
傾向を示す。
b1/2)O3の添加による圧電d定数への特性改善効
果を示す図である。図2に示すように、比誘電率も図1
に示す電気機械結合係数と同様の傾向を示すことから,
圧電d定数は添加量0.5mol%以上では主成分単体
よりも低下する事が判る。
3添加量dの範囲が0<d≦0.5mol%において、
最適であることが判明した。
圧電アクチュエータやサウンダに用いられる圧電d定数
の大きな圧電磁器組成物を提供することができる。
加による特性改善効果を示す図である。
加による圧電d定数への特性改善効果を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 組成式 aPbZrO3+bPbT1O
3+cPb(Ni1 /3Nb2/3)O3(ただし,
a,b,cはモル比であり、0<a≦0.70、0<b
≦0.70、0.10≦c≦0.70、a+b+c=1
を満たす数)を主成分に、副成分として,dPb(Sb
1/2Nb1/2)O3を0<d≦0.5mo1%の範
囲で添加したことを特徴とする圧電磁器組成物。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000241055A JP2002053375A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 圧電磁器組成物 |
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Publications (1)
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---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1305806C (zh) * | 2002-07-25 | 2007-03-21 | 株式会社村田制作所 | 压电元件 |
CN104694781A (zh) * | 2013-12-06 | 2015-06-10 | 斯沃奇集团研究和开发有限公司 | 基于锆且不含铍的大块无定形合金 |
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JPS61142781A (ja) * | 1984-12-17 | 1986-06-30 | Nippon Soken Inc | セラミツク圧電材料 |
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-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000241055A patent/JP2002053375A/ja active Pending
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