JP2004075449A

JP2004075449A - 圧電磁器組成物、圧電磁器組成物の製造方法および圧電セラミック部品

Info

Publication number: JP2004075449A
Application number: JP2002236996A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Toshida; 土信田　豊; Tomoyoshi Kobayashi; 小林　朋美
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2002-08-15
Filing date: 2002-08-15
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-08-15
Also published as: JP4177615B2

Abstract

【課題】鉛を含まないペロブスカイト構造の複合酸化物からなる、圧電特性の良い圧電磁器組成物、圧電磁器組成物の製造方法および圧電セラミック部品を提供すること。
【解決手段】この発明は、一般式ＡＢＯ_３で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物を主成分とする圧電磁器組成物において、該一般式中のＡをＢｉ、Ｎａ、Ｋ及びＢａから選択された１種又は２種以上の元素とし、該一般式中のＢをＴｉとし、該一般式中のＢ（＝Ｔｉ）の一部を３価又は５価の元素Ｍ（ＩＩＩ）（Ｖ）によって置換させ、好ましくは該置換の割合ｘを０．００５≦ｘ≦０．０４０とすることにより上記課題を解決した。
【選択図】　　　なし

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、圧電磁器組成物、圧電磁器組成物の製造方法および圧電セラミック部品に関し、特にたとえば、圧電発音体、圧電センサ、圧電アクチュエータ、圧電トランス、圧電超音波モータなどの圧電セラミック部品などの材料として有用な無鉛圧電磁器組成物、無鉛圧電磁器組成物の製造方法およびこの無鉛圧電磁器組成物を用いた圧電セラミック部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧電体磁器組成物としては、二成分系で構成されるＰＺＴ（ＰｂＴｉＯ_３−ＰｂＺｒＯ_３）系磁器や三成分で構成されるＰＣＭ［ＰｂＴｉＯ_３−ＰｂＺｒＯ_３−Ｐｂ（Ｍｇ_０．５Ｎｂ_０．５）ＴｉＯ_３］系磁器が主に用いられてきた。
【０００３】
しかし、これらの磁器組成物は、いずれも鉛を主成分とするもので、焼成時に揮発する酸化鉛などの鉛成分による環境面への影響が問題となる。
【０００４】
従来、この代替として、ＡＢＯ_３のペロブスカイト構造を有する材料の中で、（Ｂｉ_０．５Ｎａ_０．５）ＴｉＯ_３、（Ｂｉ_０．５Ｋ_０．５）ＴｉＯ_３や（Ｂｉ，Ｎａ，Ｋ）ＴｉＯ_３、（Ｂｉ，Ｎａ，Ｂａ）ＴｉＯ_３などのＢｉを含む複合ペロブスカイト構造をもつ材料（Ｂｉペロブスカイト）、これらの固溶体、および（Ｂｉ，Ｎａ，Ｋ）ＴｉＯ_３にＦｅ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＭｎＯ_２、ＮｉＯ、Ｃｏ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＢａＣＯ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５などを添加した無鉛圧電磁器組成物が提案されている。
【０００５】
例えば、特開平１１−１７１６４３、特公平０４−６００７３、特開２００１−１５１５６６、特開２００１−４８６４２、特開平１１−２１７２６２、特開２０００−２２２３５、特開２０００−２７２９６２には種々の無鉛圧電磁器組成物が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
Ｂｉペロブスカイトは、発音体、センサ、アクチュエータなど変位を利用する圧電セラミック部品としては圧電定数が低く、トランス、超音波モータなどパワー利用の圧電セラミック部品では、機械的品質係数Ｑｍが低い。また、Ｂｉペロブスカイトは、成形後、焼成時に結晶粒が異常粒成長し、１００μｍを越えるような結晶粒と、数μｍの細かい結晶粒が混在した不均一な組織（Ｄｕｐｌｅｘ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）になり易く、組織を制御することが難しい。
【０００７】
圧電磁器組成物を数μｍ〜数１０μｍの厚みでシート成形後、電極材料介して積層し同時焼成することで作成する圧電セラミック部品としては、結晶粒のサイズがシート厚みを越えてしまう磁器組成物は使用できない。したがって、ＰＺＴの代替で使用するには、材料特性の改善が不可欠である。
【０００８】
従来技術のうち、特開平１１−２１７２６２、特開２０００−２２２３５、特開２０００−２７２９６２では、これらのＢｉペロブスカイトに、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＭｎＯ_２、Ｃｏ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＢａＣＯ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_３などの酸化物を添加することで圧電特性が改善できることを提示している。
【０００９】
しかし、実際には、従来技術のように合成する際にＢｉペロブスカイトにこれらの酸化物を添加した組成系では、反応合成時、焼結工程などの熱処理過程で、ＢｉなどのＢｉペロブスカイトの構成元素と添加した酸化物が反応し、Ｂｉペロブスカイト以外の二次相が生成される。そのため、二次相により圧電特性が下がる効果と、添加した酸化物による特性向上作用が反駁し、示されているような改善は、安定して得られない。さらに、焼結体の微細組織は、二次相の生成が抑制できないことから、効果については触れられていない。
【００１０】
この発明は、鉛を含まない化合物からなる、圧電特性の良い圧電磁器組成物、圧電磁器組成物の製造方法および圧電セラミック部品を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る圧電磁器組成物は、一般式ＡＢＯ_３で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物を主成分とし、該一般式中のＡがＢｉ、Ｎａ、Ｋ及びＢａから選択された１種又は２種以上の元素からなり、該一般式中のＢがＴｉからなり、該一般式中のＢ（＝Ｔｉ）の一部が３価又は５価の元素Ｍ（ＩＩＩ）（Ｖ）によって置換されていることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明に係る圧電磁器組成物の製造方法は、原料化合物を仮焼する仮焼工程と、該仮焼工程で得られた仮焼粉を成形する成形工程と、該成形工程で得られた成形体を焼成する焼成工程とを備え、前記原料化合物が、一般式ＡＢＯ_３で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物を主成分とし、該一般式中のＡがＢｉ、Ｎａ、Ｋ及びＢａから選択された１種又は２種以上の元素からなり、該一般式中のＢがＴｉからなり、該一般式中のＢ（＝Ｔｉ）の一部が３価又は５価の元素Ｍ（ＩＩＩ）（Ｖ）によって置換されていることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明に係る圧電セラミック部品は、１又は２以上の圧電体と該圧電体を挟持する２以上の電極とを備え、該圧電体が、一般式ＡＢＯ_３で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物を主成分とし、該一般式中のＡがＢｉ、Ｎａ、Ｋ及びＢａから選択された１種又は２種以上の元素からなり、該一般式中のＢがＴｉからなり、該一般式中のＢ（＝Ｔｉ）の一部が３価又は５価の元素Ｍ（ＩＩＩ）（Ｖ）によって置換されていることを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、前記一般式中のＢ（＝Ｔｉ）の一部が３価又は５価の元素Ｍ（ＩＩＩ）（Ｖ）によって置換されている置換の割合は０．００５≦ｘ≦０．０４０が好ましい。置換の割合ｘの範囲を０．００５≦ｘ≦０．０４０としたのは、ｘが０．００５未満になると粒径分布が不均一で、ポアが残り、ｘが０．０４０を越えると二次相が多くなり、分極不可になるが、０．００５≦ｘ≦０．０４０の範囲ではこのような不都合がなく、圧電特性（Ｑｍ，ｋｒ，ｄ３１）の良い、緻密な組成物が得られるからである。
【００１５】
また、前記一般式ＡＢＯ_３を下式（１）又は（２）で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物とすることができる。この場合、Ｍとしては３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）を使用することができる。
【００１６】
Ｂｉ_０．５（Ｎａ_１−αＫ_α）_０．５Ｔｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３……………（１）
【００１７】
（Ｂｉ_０．５Ｎａ_０．５）_１−βＢａ_βＴｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３……………（２）
【００１８】
ここで、αの範囲は０≦α≦１が、βの範囲は０＜β＜１が好ましい。
【００１９】
また、前記一般式ＡＢＯ_３を下式（３）又は（４）で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物とすることができる。この場合、Ｍとしては５価の元素Ｍ（Ｖ）を使用することができる。
【００２０】
Ｂｉ_０．５（Ｎａ_１−αＫ_α）_{０．５−ｘ}Ｔｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３………………（３）
【００２１】
（Ｂｉ_{０．５−０．５β}Ｎａ_{０．５−０．５β−ｘ}）Ｂａ_βＴｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３………（４）
【００２２】
ここで、αの範囲は０≦α≦１が、βの範囲は０＜β＜１が、ｘの範囲は０．００５≦ｘ≦０．０２０が好ましい。
【００２３】
また、前記３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）としては、例えばＭｎ、Ｃｒ、Ｆｅ又はＣｏ、前記５価の元素Ｍ（Ｖ）としては、例えばＮｂ、Ｓｂ、Ｖ又はＴａとすることができる。
【００２４】
また、上記説明においてペロブスカイト型の複合酸化物を主成分とするとは、上記圧電磁器組成物の特性を害しない範囲で他の成分を含んでいても良いという趣旨である。
【００２５】
また、圧電磁器組成物の製造方法において、仮焼粉の成形には、仮焼粉をプレスして成形する場合だけでなく、仮焼粉のスラリーを用いてシートを成形する場合や、仮焼粉のスラリーの塗布と電極の塗布を交互に行って積層体を形成する場合も含む。
【００２６】
また、前記圧電セラミック部品は、例えば圧電発音体、圧電センサ、圧電アクチュエータ、圧電トランス又は圧電超音波モータを挙げることができるが、圧電磁器組成物を使用できる電気部品であればこれら以外のものに適用してもよい。
【００２７】
【実施例】
実施例その１：　まず、原料化合物としてＢｉ_２Ｏ_３、Ｎａ_２ＣＯ_３、Ｋ_２ＣＯ_３、ＴｉＯ_２を式（１）（２）の複合酸化物が構成される割合で秤量した。
【００２８】
Ｂｉ_０．５（Ｎａ_１−αＫ_α）_０．５Ｔｉ_１−ｘＭ（ＩＩＩ）_ｘＯ_３……………（１）
【００２９】
Ｂｉ_０．５（Ｎａ_１−αＫ_α）_{０．５−ｘ}Ｔｉ_１−ｘＭ（Ｖ）_ｘＯ_３……………（２）
【００３０】
また、これらの式（１）（２）中、α＝０〜１、Ｍ（ＩＩＩ）は、ＭｎＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｃｏ_２Ｏ_３を、Ｍ（Ｖ）は、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５を表１、表２のｘ欄に示す割合で各々秤量した。
【００３１】
次に、表１、表２の各試料条件で上記各原料化合物及び添加成分をエタノールとともにボールミルに入れ、湿式混合し、得られたスラリーを乾燥させ、これを７５０℃、３ｈで仮焼した。この仮焼によって各試料条件でのペロブスカイト型の複合酸化物が合成される。
【００３２】
次に、この仮焼物をエタノールとともにボールミルに入れ、湿式粉砕し、得られたスラリーを乾燥させ、有機バインダ（ＰＶＡ）を加えて乾式造粒した。
【００３３】
次に、この造粒物を１軸プレスで１０ｍｍφ×０．５ｍｍｔの円板に成型し、これを１０００〜１３００℃、１〜４時間で焼成し、試料を作製した。
【００３４】
次に、この試料について、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）により生成相を同定し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により微細組織を観察・評価した。結果は、表１、表２に示す通りであった。
【００３５】
また、シリコンオイルなどの絶縁油中で５０〜１５０℃で２〜５ｋＶ／ｍｍで分極させ、ＬＣＲメータにより１ｋＨｚでの誘電特性を測定し、インピーダンスで共振反共振法により圧電特性を測定した。結果は、表１、表２に示す通りであった。
【００３６】
この実施例では、３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）をｘ＝０．００５〜０．０４の範囲で置換させた場合、５価の元素Ｍ（Ｖ）をｘ＝０．００５〜０．０２の範囲で置換させた場合、二次相の生成が抑制され、微細構造の均一な焼結体が形成された。圧電特性も良好で、後述する比較例のものと比較して、微細組織、圧電特性の良好な圧電磁器が得られた。典型的な特性として組成変態相境界（ｍｏｒｐｈｏｔｏｒｏｐｉｃ　ｐｈａｓｅ　ｂｏｕｎｄａｒｙ）付近で圧電特性が高くなるα＝０．０７の場合の結果を表１、表２に示す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
比較例：　Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｎａ_２ＣＯ_３、Ｋ_２ＣＯ_３、ＴｉＯ_２、を式（５）の複合酸化物が構成される割合で秤量した。
【００４０】
（Ｂｉ_０．５Ｎａ_１−αＫ_α）ＴｉＯ_３＋添加物…………（５）
【００４１】
また、式（５）中の添加成分として、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＭｎＯ_２、Ｃｏ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５を表３のｘ欄に示す割合で各々秤量した。
【００４２】
これらの化合物を用い、実施例その１と同様にして試料を作成し、実施例その１と同様にしてＸＲＤとＳＥＭにより生成相の同定と微細組織を評価したところ、全ての試料について、添加物が構成元素と反応して形成された二次相が確認されるとともに、添加物の添加量の増加にともない、二次相の存在が顕著になった。微細組織は、二次相が局所的に偏析し、不均一であった。
【００４３】
また、実施例その１と同様にして圧電特性を測定した。典型的な結果としてα＝０．０７の場合の結果を表１に示す。この例（比較例）によると、圧電特性は、添加物とＢｉペロブスカイトとの反応による二次相の影響で、わずかに向上する程度であった。
【００４４】
【表３】

【００４５】
実施例その２：　まず、原料化合物としてＢｉ_２Ｏ_３、Ｎａ_２ＣＯ_３、ＢａＣＯ_３、ＴｉＯ_２を式（３）（４）の複合酸化物が構成される割合で秤量した。
【００４６】
（Ｂｉ_０．５Ｎａ_０．５）_１−βＢａ_βＴｉ_１−ｘＭ（ＩＩＩ）_ｘＯ_３……………（３）
【００４７】
（Ｂｉ_{０．５−０．５β}Ｎａ_{０．５−０．５β−ｘ}）Ｂａ_βＴｉ_１−ｘＭ（Ｖ）_ｘＯ_３………（４）
【００４８】
また、これらの式（３）（４）中、０＜β＜１、Ｍ（ＩＩＩ）は、ＭｎＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｃｏ_２Ｏ_３、Ｍ（Ｖ）は、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５を表４、表５のｘ欄に示す割合で各々秤量した。
【００４９】
これらの化合物を用い、実施例１と同様の方法で試料円板を作製し、特性を評価した。作製した円板は、３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）をｘ＝０．００５〜０．０４の範囲で置換させた場合、５価の元素Ｍ（Ｖ）をｘ＝０．００５〜０．０２の範囲で置換させた場合、二次相の生成が抑制され、微細構造の均一な焼結体が形成された。圧電特性も良好で、従来技術に比較して、微細組織、圧電特性の良好な圧電磁器が得られた。典型的な特性として組成変態相境界（ｍｏｒｐｈｏｔｏｒｏｐｉｃ　ｐｈａｓｅ　ｂｏｕｎｄａｒｙ）付近で圧電特性が高くなるβ＝０．０６の結果を表４、表５示す。
【００５０】
ｘ＝０．００では、図１に示す通り、異常粒成長が認められ、結晶粒の大きさが、１μｍ〜数１００μｍと極めて不均質であった。Ｑｍ＝３１０、ｄ３１＝３７ｐｍ／Ｖ、ｋｒ＝２７％と圧電特性がハードとソフトの中間で実用化するには不十分であった。
【００５１】
これに対し、３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）、ｘ＝０．０１は、図２に示す通り、結晶粒が揃い均質であった。圧電特性は、Ｑｍ＝〜１５００、ｋｒ＝〜３０％とハード化。トランスなどへの応用が可能なレベルに圧電特性が向上した。
【００５２】
５価の元素Ｍ（Ｖ）、ｘ＝０．０１は、図３に示す通り、結晶粒が均質であった。圧電特性は、Ｑｍ＝８８、ｄ３１＝７０ｐｍ／Ｖと向上した。発音体、アクチュエータなどへの応用が可能なレベルに圧電特性が向上した。
【００５３】
【表４】

【００５４】
【表５】

【００５５】
実施例その３：　実施例その２で評価した材料のうち、式（３）で、ｘ＝０．０１、α＝０．０６、Ｍ（ＩＩＩ）＝Ｍｎ、の圧電磁器組成物を、エタノールなどの有機溶剤に分散し、ＰＶＢなどの有機バインダーを加えてスラリー化し、シート成形後、Ｐｔなどの電極を介して積層し、４００〜５００℃で脱バインダーの熱処理を施し、前記と同様に焼成して図４のような圧電セラミックトランスを作製した。同図において、１０は圧電体磁器、１２は電極、１４は入力側、１６は出力側である。また、矢印は圧電体磁器１０の分極方向である。
【００５６】
そして、この圧電セラミックトランスの昇圧比、変換効率を評価したところ、表６に示す通りであった。比較のために、ＰＺＴ系の代表的な、トランスの特性も表６中に挿入した。
【００５７】
表６に見られる通り、代表的なＰＺＴと同等の特性をもつトランスが得られた。したがって、この発明にかかる磁器組成物は、圧電セラミック部品として有用であることが検証できた。
【００５８】
【表６】

【００５９】
実施例その４：　ｘ＝０．０１、α＝０．０６、Ｍ（Ｖ）＝Ｎｂの圧電磁器組成物を、エタノールなどの有機溶剤に分散し、ＰＶＢなどの有機バインダーを加えてスラリー化、シート成形後、Ｐｔなどの電極を介して積層し、４００〜５００℃で脱バインダーの熱処理を施し、前記と同様に焼成して圧電セラミック積層焼結体を形成し、図５のような発音体を作成した。同図において、１０は圧電体磁器、１２は電極、１８は振動板である。
【００６０】
そして、この発音体の音響特性を評価したところ、音圧レベルの周波数依存性は図６に示す通りであった。比較のために、ＰＺＴ系の代表的な、音響特性の結果も図６中に挿入した。
【００６１】
図６に見られる通り、代表的なＰＺＴと同等の音圧特性をもつ発音体が得られた。したがって、この発明にかかる磁器組成物は、圧電セラミック部品として有用であることが検証できた。
【００６２】
【発明の効果】
この発明にかかる磁器組成物は、Ｔｉを置換した、Ｍ（ＩＩＩ）＝Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏから選ばれる少なくとも１種の元素がアクセプタとして作用し、Ｔｉを置換した、Ｍ（Ｖ）＝Ｎｂ、Ｓｂ、Ｖ、Ｔａから選ばれる少なくとも１種の元素がドナーとして作用する。また、かかる磁器組成物は、一般式で表されるとおり、化学量論組成であるので、従来技術のように二次相を誘発しない。さらに、前述の磁器組成物は、Ｔｉのモル比が減るため、焼成時に、Ｔｉリッチの低融点の液相生成が抑制される作用が生じる。
【００６３】
この発明にかかる磁器組成物は、上記の作用により、二次相による圧電特性の低下が抑制される。その上で、Ｍ（ＩＩＩ）＝Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏから選ばれる少なくとも１種の元素でＴｉを置換した場合、Ｍ（ＩＩＩ）のアクセプタ作用により欠陥双極子が生じ、ドメインをピンニングしＱｍを向上させ、Ｍ（Ｖ）＝Ｎｂ、Ｓｂ、Ｖ、Ｔａから選ばれる少なくとも１種の元素でＴｉを置換した場合、Ｍ（Ｖ）のドナー作用により、Ａサイトのアルカリ金属元素の欠陥が生じ格子が歪みやすくなり、圧電定数が向上する。さらに、Ｔｉリッチの低融点相の生成しなくなる作用で異常粒成長が抑制され、Ｍ（ＩＩＩ）で置換した場合は、結晶粒のサイズが１０〜２０μｍ、特に、Ｍ（Ｖ）で置換した場合では、結晶粒のサイズが１０μｍ以下というように微細組織が均一化する。
【００６４】
上記の結果として、圧電セラミック部品に有用な無鉛圧電磁器組成物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例その２で形成した比較試料（ｘ＝０．００）の微細組織を示す説明図である。
【図２】実施例その２で形成した試料（Ｍ（ＩＩＩ）、ｘ＝０．０１）の微細組織を示す説明図である。
【図３】実施例その２で形成した試料（Ｍ（Ｖ）、ｘ＝０．０１）の微細組織を示す説明図である。
【図４】実施例その３で制作された圧電セラミックトランスの説明図である。
【図５】実施例その４で制作された圧電発音体の説明図である。
【図６】周波数と音圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　圧電体磁器
１２　電極
１４　入力側
１６　出力側
１８　振動板

Claims

一般式ＡＢＯ_３で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物を主成分とし、該一般式中のＡがＢｉ、Ｎａ、Ｋ及びＢａから選択された１種又は２種以上の元素からなり、該一般式中のＢがＴｉからなり、該一般式中のＢ（＝Ｔｉ）の一部が３価又は５価の元素Ｍ（ＩＩＩ）（Ｖ）によって置換されていることを特徴とする圧電磁器組成物。
前記置換の割合ｘが０．００５≦ｘ≦０．０４０であることを特徴とする請求項１に記載の圧電磁器組成物。
前記一般式ＡＢＯ_３が下式（１）又は（２）で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物からなり、
Ｂｉ_０．５（Ｎａ_１−αＫ_α）_０．５Ｔｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３………………（１）
（Ｂｉ_０．５Ｎａ_０．５）_１−βＢａ_βＴｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３……………（２）
該式（１）（２）中、Ｍが３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）、αの範囲が０≦α≦１、βの範囲が０＜β＜１であることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電磁器組成物。
前記一般式ＡＢＯ_３が下式（３）又は（４）で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物からなり、
Ｂｉ_０．５（Ｎａ_１−αＫ_α）_{０．５−ｘ}Ｔｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３…………………（３）
（Ｂｉ_{０．５−０．５β}Ｎａ_{０．５−０．５β−ｘ}）Ｂａ_βＴｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３………（４）
該式（３）（４）中、Ｍが５価の元素Ｍ（Ｖ）からなり、αの範囲が０≦α≦１、βの範囲が０＜β＜１、ｘの範囲が０．００５≦ｘ≦０．０２０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電磁器組成物。
前記３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）がＭｎ、Ｃｒ、Ｆｅ又はＣｏ、前記５価の元素Ｍ（Ｖ）がＮｂ、Ｓｂ、Ｖ又はＴａであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧電磁器組成物。
原料化合物を仮焼する仮焼工程と、該仮焼工程で得られた仮焼粉を成形する成形工程と、該成形工程で得られた成形体を焼成する焼成工程とを備え、前記原料化合物が、一般式ＡＢＯ_３で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物を主成分とし、該一般式中のＡがＢｉ、Ｎａ、Ｋ及びＢａから選択された１種又は２種以上の元素からなり、該一般式中のＢがＴｉからなり、該一般式中のＢ（＝Ｔｉ）の一部が３価又は５価の元素Ｍ（ＩＩＩ）（Ｖ）によって置換されていることを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
前記置換の割合ｘが０．００５≦ｘ≦０．０４０であることを特徴とする請求項６に記載の圧電磁器組成物の製造方法。
前記一般式ＡＢＯ_３が下式（１）又は（２）で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物からなり、
Ｂｉ_０．５（Ｎａ_１−αＫ_α）_０．５Ｔｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３………………（１）
（Ｂｉ_０．５Ｎａ_０．５）_１−βＢａ_βＴｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３……………（２）
該式（１）（２）中、Ｍが３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）、αの範囲が０≦α≦１、βの範囲が０＜β＜１であることを特徴とする請求項６又は７に記載の圧電磁器組成物の製造方法。
前記一般式ＡＢＯ_３が下式（３）又は（４）で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物からなり、
Ｂｉ_０．５（Ｎａ_１−αＫ_α）_{０．５−ｘ}Ｔｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３…………………（３）
（Ｂｉ_{０．５−０．５β}Ｎａ_{０．５−０．５β−ｘ}）Ｂａ_βＴｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３………（４）
該式（３）（４）中、Ｍが５価の元素Ｍ（Ｖ）からなり、αの範囲が０≦α≦１、βの範囲が０＜β＜１、ｘの範囲が０．００５≦ｘ≦０．０２０であることを特徴とする請求項６又は７に記載の圧電磁器組成物の製造方法。
前記３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）がＭｎ、Ｃｒ、Ｆｅ又はＣｏ、前記５価の元素Ｍ（Ｖ）がＮｂ、Ｓｂ、Ｖ又はＴａであることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の圧電磁器組成物の製造方法。
１又は２以上の圧電体と該圧電体を挟持する２以上の電極とを備え、該圧電体が、一般式ＡＢＯ_３で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物を主成分とし、該一般式中のＡがＢｉ、Ｎａ、Ｋ及びＢａから選択された１種又は２種以上の元素からなり、該一般式中のＢがＴｉからなり、該一般式中のＢ（＝Ｔｉ）の一部が３価又は５価の元素Ｍ（ＩＩＩ）（Ｖ）によって置換されていることを特徴とする圧電セラミック部品。
前記置換の割合ｘが０．００５≦ｘ≦０．０４０であることを特徴とする請求項１１に記載の圧電セラミック部品。
前記一般式ＡＢＯ_３が下式（１）又は（２）で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物からなり、
Ｂｉ_０．５（Ｎａ_１−αＫ_α）_０．５Ｔｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３………………（１）
（Ｂｉ_０．５Ｎａ_０．５）_１−βＢａ_βＴｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３……………（２）
該式（１）（２）中、Ｍが３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）、αの範囲が０≦α≦１、βの範囲が０＜β＜１であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の圧電セラミック部品。
前記一般式ＡＢＯ_３が下式（３）又は（４）で表わされるペロブスカイト型の複合酸化物からなり、
Ｂｉ_０．５（Ｎａ_１−αＫ_α）_{０．５−ｘ}Ｔｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３…………………（３）
（Ｂｉ_{０．５−０．５β}Ｎａ_{０．５−０．５β−ｘ}）Ｂａ_βＴｉ_１−ｘＭ_ｘＯ_３………（４）
該式（３）（４）中、Ｍが５価の元素Ｍ（Ｖ）からなり、αの範囲が０≦α≦１、βの範囲が０＜β＜１、ｘの範囲が０．００５≦ｘ≦０．０２０であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の圧電セラミック部品。
前記３価の元素Ｍ（ＩＩＩ）がＭｎ、Ｃｒ、Ｆｅ又はＣｏ、前記５価の元素Ｍ（Ｖ）がＮｂ、Ｓｂ、Ｖ又はＴａであることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の圧電セラミック部品。
前記圧電セラミック部品が圧電発音体、圧電センサ、圧電アクチュエータ、圧電トランス又は圧電超音波モータであることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の圧電セラミック部品。