JP2012503591A - 高電力応用のためのnbt系無鉛圧電材料 - Google Patents

高電力応用のためのnbt系無鉛圧電材料 Download PDF

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Abstract

【課題】高電力用として好適な物質を提供する。
【解決手段】式xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBiTiO−pBaTiOで示され、(0<x≦1)、(0≦y≦1)、(0≦z≦1)、(0.3≦m≦0.7)、(0.3≦n≦0.7)、(0<p≦1)、(0.9≦m/n≦1.1)である、圧電化合物及びこれらのドープ化合物。
【選択図】図1

Description

優先権の主張
本出願は、2008年9月26日付けで出願された米国仮特許出願第61/194,461号に基づく優先権主張を伴っている。
本発明は、硬質の無鉛圧電材料に関する。
PZT4やPZT8などの硬質のPZT強誘電材料が、高電力用として過去半世紀の主力であった。しかし、PZT型セラミックに含有される鉛は、電子装置における環境問題である。例えば、欧州連合は、電気・電子機器からの廃棄物に対して、有害物質及び廃棄車両に対する規制と同様の通達を出すことを提案している。米国及び日本も同様の環境規制を発令することが期待されている。したがって、鉛系物質に取って代わる無鉛圧電セラミックの開発が望まれている。
無鉛セラミック化合物は、いずれもABOペロブスカイト構造を有する主要な3つのタイプ:(1)BaTiO(「BT」)、(2)K0.5Na0.5NbO(「KNN」)及び(3)Na0.5Bi0.5TiO(「NBT」)に分類することができる。しかし、これらの化合物はいずれも、低いTc(≦120℃)を表示し、脱分極温度と同様、低い圧電活性、多形相転移を示し、そのため、その利用が制限される。これら化合物の多様な特性を表Iに示す。表Iにおいて、KCNはKCuNb23であり、MPBは結晶相境界である。
Figure 2012503591
0.5Bi0.5TiO(「KBT」)を有するNBT、NBT‐KBT‐BT、Li0.5Bi0.5TiO(「LBT」)を有するNBT‐KBTの固溶体などの無鉛セラミック化合物は、PZT及びリラクサ‐PT系に類似する結晶相境界を示す。しかし、NBT‐KBT、NBT‐KBT‐BT及びNBT‐KBT‐LBTは、その使用の温度範囲を制限するTc以下で起こる非極性反強誘電相転移温度を示す。KNN‐LiNbO(「KNN‐LN」)、KNN‐LiTaO(「KNN‐LT」)、KNN‐LiSbO(「KNN‐LS」)、KNN‐Sr(Ba)TiOなどの無鉛セラミック化合物は、硬質PZTセラミック化合物に相当する圧電特性を有する。しかし、これらKNN型無鉛化合物では、機械的品質係数Qが低く、斜方晶‐正方晶多形相転移温度が200℃程度から室温程度へ変化する。この多形相転移は、特性の変動のためにその利用が著しく制限される。
したがって、無鉛圧電セラミック、すなわち、従来のPb(ZrTi1−X)O(「PZT」)圧電セラミックの有害な鉛や従来技術の問題点を回避する高性能無鉛圧電セラミック物質が必要とされている。
ここで開示されるNBT系圧電材料は、通常、PZT4及びPZT8に相当する、5kV/cm程度以上の高内部バイアス電界及び700程度以上の高機械的品質係数を有する。一般式xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBiTiO−pBaTiO、ここで、(0<x≦1)、好ましくは(0.3≦x≦0.95)、より好ましくは(0.3≦x≦0.8);(0≦y≦1)、好ましくは(0≦y≦0.7)、より好ましくは(0≦y≦0.2);(0≦z≦1)、好ましくは(0≦z≦0.5)、より好ましくは(0≦z≦0.2);(0.3≦m≦0.7)、好ましくは(0.4≦m≦0.6)、より好ましくは(0.45≦m≦0.55);(0.3≦n≦0.7)、好ましくは(0.4≦n≦0.6)、より好ましくは(0.45≦n≦0.55);(0<p<1)、好ましくは(0<p≦0.2)、より好ましくは(0<p≦0.1);(x+y+z+p=l);(0.9≦m+n≦1.1);及び(0.9≦m/n≦1.1)である、NBT系物質は、様々な受容体ドーパント(単一ドーパント、多重ドーパント)で修正して約−50℃〜約200℃の広い使用温度範囲を有するようにしてもよい。PZT圧電化合物が約7.6g/ccであるのに対して、5.8g/cc程度の低いNBT系圧電化合物の密度は、NBT系圧電化合物が高い音響速度を達成可能にする。
NBT系圧電化合物は、従来の硬質PZT圧電化合物に比較して、「硬化」効果が改良されており、PZT4やPZT8などの鉛を含有する圧電材料の代わりとして使用することができる。
NBT系圧電化合物は、高電力超音波トランスデューサ(プローブ)、超音波モータ、圧電トランスなどの高電力電子装置や高密度焦点式超音波トランスデューサに使用することができる、環境に優しい物質である。
NBT系組成物の組成図を示す。 (a)はBNBK79圧電化合物中のMn量の関数としての圧電係数(d33)及び機械的品質係数(Qm)を示し、(b)はBNBK79圧電化合物中のMnドーパント量の関数としての誘電体誘電率(K)及び誘電損失(tanδ)を示し、(c)はBNBK79圧電化合物中のMnドーパント量の関数としての電気機械的結合係数(kij)を示す。 実施例1GのBNBK79−0.8wt%MnOの分極ヒステリシスをPZT4及びPZT8と比較して示す。 実施例1Aの無鉛BNBK79圧電化合物と実施例1Gの0.8wt%のMnOでドープしたBNBK79圧電化合物の歪みヒステリシスをPZT4及びPZT8と比較して示す。 1kHz、10kHz及び100kHzでのドープされていないBNBK79圧電化合物における、温度の関数としての誘電体誘電率及び誘電損失を示す。 1kHz、10kHz及び100kHzでの0.5wt%のMnOでドープされたBNBK79圧電化合物における、誘電体誘電率及び誘電損失を示す。 1kHz、10kHz及び100kHzでの0.8wt%のMnOでドープされたBNBK79圧電化合物における、誘電体誘電率及び誘電損失を示す。 1kHz、10kHz及び100kHzでの1.0wt%のMnOでドープされたBNBK79圧電化合物における、誘電体誘電率及び誘電損失を示す。 実施例1Gの0.8wt%のMnOでドープされたBNBK79圧電化合物の伸長モード及び厚みモードでの電気機械的結合係数を示す。 BNBK79−0.8wt%MnO圧電化合物の温度の関数としての平面電気機械的結合係数の変動をPZT4及びPZT8と比較して示す。 Coでドープし、空孔欠陥操作したあるBNKLBTセラミックの誘電的挙動の温度依存性を示す。 Coでドープし、空孔欠陥操作した別のBNKLBTセラミックの誘電的挙動の温度依存性を示す。 Coでドープし、空孔欠陥操作した更に別のBNKLBTセラミックの誘電的挙動の温度依存性を示す。 Coでドープし、空孔欠陥操作した複数のBNKLBTセラミックの厚み結合k及び平面結合kを含む電気機械的結合係数の温度依存性を示す。脱分極温度Tまで非常に安定な温度挙動を示している。 Coでドープし、空孔欠陥操作した複数のBNKLBTセラミックの機械的品質係数Qの温度依存性を示す。Q値は、室温で700以上であり、温度の上昇とともに徐々に低下し、温度が脱分極温度Tに近づいても200程度の高いQ値を示している。
第1の態様では、図1に示すy≦50%、z≦20%により境界が付けられた領域内のドープされていない化合物を作成する。これらの化合物は、一般式(I)xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBiTiO−pBaTiO、ここで、(0<x≦1)、好ましくは(0.3≦x≦0.95)、より好ましくは(0.3≦x≦0.8);(0≦y≦1)、好ましくは(0≦y≦0.7)、より好ましくは(0<y≦0.2);(0≦z≦1)、好ましくは(0≦z≦0.5)、より好ましくは(0<z≦0.2);(0.3≦m≦0.7)、好ましくは(0.4≦m≦0.6)、より好ましくは(0.45≦m≦0.55);(0.3≦n≦0.7)、好ましくは(0.4≦n≦0.6)、より好ましくは(0.45≦n≦0.55);(0<p<1)、好ましくは(0<p≦0.2)、より好ましくは(0<p≦0.1);(x+y+z+p=l);及び(0.9≦m/n≦1.1)、の範囲内である。
使用可能な出発物質としては、これらに限定されるものではないが、KCO(純度99.9%、Alfa
Aesar社製)、NaCO(純度99.9%、Alfa Aesar社製)、LiCO(純度99.9%、Alfa
Aesar社製)、BaCO(純度99.9%、Alfa Aesar社製)、Bi(純度99.99%、MCP社製)、TiO(純度99.99%、石原産業社製)などが挙げられる。使用可能なドーパント源としては、これらに限定されるものではないが、Al、CoO、Co、Re(ここで、Reは希土類元素である)、NiCO、MnO、MnCO、Fe、フッ化物及びそれらの混合物などが挙げられる。ドーパントは、99.99%以上の純度を有し、市販品をAlfa
Aesar社などから入手可能である。
一般式(I)の範囲内の圧電化合物の製造では、上述のような出発物質を約120℃の空気中で約10時間〜約20時間乾燥させて水分を除去して使用する必要がある。
乾燥させた出発物質を混合し、xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zBaTiOなどのドープされていないBNBK型化合物の製造に使用する混合物とする。その後、混合物を空気などの酸化性雰囲気中、約700℃〜約950℃、好ましくは約800℃〜約900℃、より好ましくは約850℃〜約880℃の温度で、約0.5時間〜約5時間、好ましくは約1時間〜約3時間、より好ましくは約2時間仮焼し、仮焼混合物を得る。仮焼混合物を無水エタノールなどの低級アルカノール中で振動粉砕し、粒径約0.5ミクロン〜約3ミクロン、好ましくは約1ミクロン〜約2ミクロン、より好ましくは約1ミクロンである破砕物を作成する。
破砕物は、破砕物重量に対して、約2wt%以下の任意の有機結合剤と混合して、破砕物組成物としてもよい。有用な結合剤としては、これらに限定されるわけではないが、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、Rohm&Haas社のRhoplexなどの水性アクリルポリマーエマルジョン、ポリエチレンイミン及びそれらの混合物が挙げられる。破砕物または結合剤との組成物を約3000PSI〜約10000PSI、好ましくは約5000PSI〜約8000PSI、より好ましくは約5000PSI〜約6000PSIで圧縮し、プリフォームを得る。
プリフォームを約500℃〜約600℃、好ましくは約350℃〜約550℃、より好ましくは約500℃〜約550℃に加熱して、結合剤が存在する場合には結合剤を除去し、未焼結プリフォームを得る。未焼結プリフォームを約1000℃〜約1250℃、好ましくは約1050℃〜約1150℃、より好ましくは約1100℃で、約0.5時間〜約5時間、好ましくは約1時間〜約2時間、より好ましくは約2時間焼結して、焼結物を得る。
焼結物の密度は通常約5.0g/cm〜約5.7g/cmであり、好ましくは理論密度の95%以上である、約5.7g/cmである。焼結体は、通常ペロブスカイト型の結晶構造を有する。
焼結物を研磨し、厚さを約0.5mmとする。得られた研磨物をDuPont6160などの銀ペーストを焼成して電極化し、電極化サンプルを得る。電極化サンプルを約20℃〜約120℃、好ましくは約20℃〜約50℃、より好ましくは約25℃(室温)で、約30kV/cm〜約60kV/cm、好ましくは約40kV/cm〜約50kV/cm、より好ましくは約40kV/cmの電界により、約3分〜約30分、好ましくは約5分〜約10分、より好ましくは約10分間、分極する。
第2の態様では、一般式(IA)((xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBiTiO−pBaTiO)−rM):(IA)のドープ圧電化合物を作成する。ここで、(0<x≦1)、好ましくは(0.3≦x≦0.95)、より好ましくは(0.3≦x≦0.8);(0≦y≦1)、好ましくは(0≦y≦0.7)、より好ましくは(0≦y≦0.2);(0≦z≦1)、好ましくは(0≦z≦0.5)、より好ましくは(0<z≦0.2);(0<p<1)、好ましくは(0<p≦0.2)、より好ましくは(0<p≦0.1);(x+y+z+p=l);0.3≦m≦0.7、好ましくは0.4≦m≦0.6、より好ましくは0.45≦m≦0.55;0.3≦n≦0.7、好ましくは0.4≦n≦0.6、より好ましくは0.45≦n≦0.55;0.9≦m/n≦1.1、好ましくは0.95≦m/n≦1.05、より好ましくは0.98≦m/n≦1.02;及び(0wt%<r≦5wt%)、好ましくは0.2wt%≦r≦2wt%、より好ましくは0.5wt%≦r≦1wt%であり、ここで、rは、x、y、z、m、n及びpが上記に定義される、xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBiTiO−pBaTiOの範囲内の化合物の重量に基づくものであり、Mは、Al、CoO、Co、Re(ここで、Reは希土類元素である)、NiCO、MnO、MnCO、Fe、フッ化物及びそれらの混合物などのドーパントである。
この第2の態様では、出発物質を乾燥後、混合して、一般式(I)の範囲内のドープされていない化合物の製造に使用する混合物とする。その後、混合物を空気などの酸化性雰囲気中、約700℃〜約950℃、好ましくは約800℃〜約900℃、より好ましくは約850℃〜約880℃の温度で、約0.5時間〜約5時間、好ましくは約1時間〜約3時間、より好ましくは約2時間仮焼し、仮焼混合物を得る。仮焼混合物をドーパントと混合し、一般式(IIA)を有する化合物の製造に好適なドープ混合物とし、無水エタノールなどの低級アルカノール中で振動粉砕し、粒径約0.5ミクロン〜約3ミクロン、好ましくは約1ミクロン〜約2ミクロン、より好ましくは約1ミクロンである破砕物を作成する。
破砕物は、破砕物重量に対して、約2wt%以下の任意の有機結合剤と混合して、破砕物組成物としてもよい。有用な結合剤としては、これらに限定されるわけではないが、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、Rohm&Haas社のRhoplexなどの水性アクリルポリマーエマルジョン、ポリエチレンイミン及びそれらの混合物が挙げられる。
破砕物組成物を約3000PSI〜約10000PSI、好ましくは約5000PSI〜約8000PSI、より好ましくは約5000PSI〜約6000PSIで圧縮し、プリフォームを得る。プリフォームを約500℃〜約600℃、好ましくは約350℃〜約550℃、より好ましくは約550℃に加熱して、結合剤が存在する場合には結合剤を除去し、未焼結プリフォームを得る。未焼結プリフォームを約1000℃〜約1250℃、好ましくは約1050℃〜約1150℃、より好ましくは約1100℃で、約0.5時間〜約5時間、好ましくは約1時間〜約2時間、より好ましくは約2時間焼結して、焼結物を得る。
焼結物を研磨し、DuPont6160などの銀ペーストを焼成して電極化し、電極化サンプルを得る。電極化サンプルを約20℃〜約120℃、好ましくは約20℃〜約50℃、より好ましくは約25℃(室温)で、約30kV/cm〜約60kV/cm、好ましくは約40kV/cm〜約50kV/cm、より好ましくは約40kV/cmの電界により、約3分〜約30分、好ましくは約5分〜約10分、より好ましくは約10分間、分極する。
第3の態様では、xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zLi0.5Ba0.5TiOなどの、一般式(II)xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBaTiO:(II)の化合物を作成する。ここで、(0<x≦1)、好ましくは(0.3≦x≦0.95)、より好ましくは(0.30≦x≦0.8);(0<y≦1)、好ましくは(0<y≦0.7)、より好ましくは(0<y≦0.5);(0<z≦1)、好ましくは(0<z≦0.5)、より好ましくは(0<z≦0.2);(x+y+z=l);0.3≦m≦0.7、好ましくは0.4≦m≦0.6、より好ましくは0.45≦m≦0.55;0.3≦n≦0.7、好ましくは0.4≦n≦0.6、より好ましくは0.45≦n≦0.55;0.9≦m/n≦1.1、好ましくは0.95≦m/n≦1.05、より好ましくは0.98≦m/n≦1.02である。
この第3の態様では、乾燥したKCO、NaCO、TiO、Bi、BaCO、LiCOなどの出発物質を混合し、一般式(II)の範囲内のドープされていない圧電化合物の製造に使用する混合物とする。その後、混合物を空気中、約700℃〜約950℃、好ましくは約800℃〜約900℃、より好ましくは約850℃〜約880℃の温度で、約0.5時間〜約5時間、好ましくは約1時間〜約3時間、より好ましくは約2時間仮焼し、仮焼混合物を得る。
仮焼混合物を無水エタノールなどの低級アルカノール中で振動粉砕し、粒径約0.5ミクロン〜約3ミクロン、好ましくは約1ミクロン〜約2ミクロン、より好ましくは約1ミクロンである破砕物を作成する。破砕物は、破砕物重量に対して、約2wt%以下の任意の有機結合剤と混合して、破砕物組成物としてもよい。有用な結合剤としては、これらに限定されるわけではないが、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、Rohm&Haas社のRhoplexなどの水性アクリルポリマーエマルジョン、ポリエチレンイミン及びそれらの混合物が挙げられる。
破砕物組成物または結合剤との組成物を約3000PSI〜約8000PSI、好ましくは約5000PSI〜約8000PSI、より好ましくは約5000PSI〜約6000PSIで圧縮し、プリフォームを得る。プリフォームを約500℃〜約550℃、好ましくは約550℃に加熱して、結合剤が存在する場合には結合剤を除去し、未焼結プリフォームを得る。未焼結プリフォームを約1000℃〜約1250℃、好ましくは約1050℃〜約1150℃、より好ましくは約1100℃で、約0.5時間〜約5時間、好ましくは約1時間〜約2時間、より好ましくは約2時間焼結して、焼結物を得る。
焼結物を研磨し、DuPont6160などの銀ペーストを焼成して電極化し、電極化サンプルを得る。電極化サンプルを約20℃〜約120℃、好ましくは約20℃〜約50℃、より好ましくは約25℃で、約20kV/cm〜約60kV/cm、好ましくは約40kV/cm〜約50kV/cm、より好ましくは約40kV/cmの電界により、約3分〜約30分、好ましくは約5分〜約10分、より好ましくは約10分間、分極する。
第4の態様では、一般式(IIA)((xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBaTiO)−vN):(IIA)の範囲内のドープ化合物を作成する。ここで、(0<x≦1)、好ましくは(0.3≦x≦0.9)、より好ましくは(0.30≦x≦0.8);(0<y≦1)、好ましくは(0<y≦0.7)、より好ましくは(0<y≦0.2);(0<z≦1)、好ましくは(0<z≦0.5)、より好ましくは(0<z≦0.2);(x+y+z=l);0.3≦m≦0.7、好ましくは0.4≦m≦0.6、より好ましくは0.45≦m≦0.55;0.3≦n≦0.7、好ましくは0.4≦n≦0.6、より好ましくは0.45≦n≦0.55;0.9≦m/n≦1.1、好ましくは0.95≦m/n≦1.05、より好ましくは0.98≦m/n≦1.02;0.9<m+n<1.1;及びNは、Al、CoO、Co、Re(ここで、Reは希土類元素である)、NiCO、MnO、MnCO、Fe、フッ化物及びそれらの混合物などのドーパントであり、(0<v≦5wt%)、好ましくは0.2wt%≦v≦2wt%、より好ましくは0.5wt%≦v≦1wt%であり、ここで、vは、x、y、z、m、n及びnが上記に定義される、xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBaTiOの範囲内の化合物の重量に基づくものである。
この第4の態様では、出発物質を乾燥後、混合して、一般式(II)の範囲内のドープされていない化合物の製造に使用する混合物とする。その後、混合物を空気中、約700℃〜約950℃、好ましくは約800℃〜約900℃、より好ましくは約850℃〜約880℃の温度で、約0.5時間〜約3時間、好ましくは約1時間〜約2時間、より好ましくは約2時間仮焼し、仮焼混合物を得る。仮焼混合物をドーパントと混合し、ドープ混合物とし、無水エタノールなどの低級アルカノール中で振動粉砕し、粒径約0.5ミクロン〜約3ミクロン、好ましくは約1ミクロン〜約2ミクロン、より好ましくは約1ミクロンである破砕物を作成する。
破砕物は、破砕物重量に対して、約2wt%以下の任意の有機結合剤と混合して、破砕物組成物としてもよい。有用な結合剤としては、これらに限定されるわけではないが、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、Rohm&Haas社のRhoplexなどの水性アクリルポリマーエマルジョン、ポリエチレンイミン及びそれらの混合物が挙げられる。
破砕物組成物を約3000PSI〜約10000PSI、好ましくは約5000PSI〜約8000PSI、より好ましくは約5000PSI〜約6000PSIで圧縮し、プリフォームを得る。プリフォームを約500℃〜約700℃、好ましくは約550℃に加熱して、結合剤が存在する場合には結合剤を除去し、未焼結プリフォームを得る。未焼結プリフォームを約1000℃〜約1250℃、好ましくは約1050℃〜約1150℃、より好ましくは約1100℃で、約0.5時間〜約5時間、好ましくは約1時間〜約2時間、より好ましくは約2時間焼結して、焼結物を得る。
焼結物を研磨し、DuPont6160などの銀ペーストを焼成して電極化し、電極化サンプルを得る。電極化サンプルを約20℃〜約120℃、好ましくは約20℃〜約50℃、より好ましくは約25℃で、約30kV/cm〜約60kV/cm、好ましくは約40kV/cm〜約50kV/cm、より好ましくは約40kV/cmの電界により、約3分〜約30分、好ましくは約5分〜約10分、より好ましくは約10分間、分極する。
第5の態様では、一般式(III)xNaBiTiO−yLiBiTiO−zBaTiO:(III)の化合物を作成する。ここで、(0<x≦1)、好ましくは(0.3≦x≦0.95)、より好ましくは(0.3≦x≦0.8);(0<y≦1)、好ましくは(0<y≦0.7)、より好ましくは(0<y≦0.2);(0<z≦1)、好ましくは(0<z≦0.5)、より好ましくは(0<z≦0.2);(x+y+z=l);0.3≦m≦0.7、好ましくは0.4≦m≦0.6、より好ましくは0.45≦m≦0.55;0.3≦n≦0.7、好ましくは0.4≦n≦0.6、より好ましくは0.45≦n≦0.55;0.9<m+n<1.1;及び0.9≦m/n≦1.1、好ましくは0.95≦m/n≦1.05、より好ましくは0.98≦m/n≦1.02である。
乾燥したNaCO、TiO、Bi、BaCO、LiCOなどの出発物質を混合し、xNa0.5Bi0.5TiO−yLi0.5Bi0.5TiO−zBaTiOなどの一般式(III)の範囲内のドープされていない圧電化合物の製造に使用する混合物とする。その後、混合物を空気中、約700℃〜約950℃、好ましくは約800℃〜約900℃、より好ましくは約850℃〜約880℃の温度で、約0.5時間〜約2時間、好ましくは約2時間仮焼し、仮焼混合物を得る。仮焼混合物を無水エタノールなどの低級アルカノール中で振動粉砕し、粒径約0.5ミクロン〜約3ミクロン、好ましくは約1ミクロン〜約2ミクロン、より好ましくは約2ミクロンである破砕物を作成する。破砕物は、破砕物重量に対して、約2wt%以下の任意の有機結合剤と混合して、破砕物組成物としてもよい。有用な結合剤としては、これらに限定されるわけではないが、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、Rohm&Haas社のRhoplexなどの水性アクリルポリマーエマルジョン、ポリエチレンイミン及びそれらの混合物が挙げられる。
破砕物または結合剤との組成物をを約3000PSI〜約10000PSI、好ましくは約5000PSI〜約8000PSI、より好ましくは約5000PSI〜約6000PSIで圧縮し、プリフォームを得る。プリフォームを約500℃〜約650℃、好ましくは約550℃に加熱して、結合剤が存在する場合には結合剤を除去し、未焼結プリフォームを得る。未焼結プリフォームを約1000℃〜約1250℃、好ましくは約1050℃〜約1150℃、より好ましくは約1100℃で、約0.5時間〜約5時間、好ましくは約1時間〜約2時間、より好ましくは約2時間焼結して、焼結物を得る。
焼結物を研磨し、DuPont6160などの銀ペーストを焼成して電極化し、電極化サンプルを得る。電極化サンプルを約20℃〜約120℃、好ましくは約20℃〜約50℃、より好ましくは約25℃で、約30kV/cm〜約60kV/cm、好ましくは約40kV/cm〜約50kV/cm、より好ましくは約40kV/cmの電界により、約3分〜約30分、好ましくは約5分〜約10分、より好ましくは約10分間、分極する。
第6の態様では、一般式IIIA((xNaBiTiO−yLiBiTiO−zBaTiO)−wN):(IIIA)のドープ化合物を作成する。ここで、(0<x≦1)、好ましくは(0.3≦x≦0.95)、より好ましくは(0.3≦x≦0.8);(0<y≦1)、好ましくは(0<y≦0.7)、より好ましくは(0<y≦0.2);(0<z≦1)、好ましくは(0<z≦0.5)、より好ましくは(0<z≦0.2);(x+y+z=l);0.3≦m≦0.7、好ましくは0.4≦m≦0.6、より好ましくは0.45≦m≦0.55;0.3≦n≦0.7、好ましくは0.4≦n≦0.6、より好ましくは0.45≦n≦0.55;0.9<m+n<1.1;0.9≦m/n≦1.1、好ましくは0.95≦m/n≦1.05、より好ましくは0.98≦m/n≦1.02;及び(0<w≦5wt%)、好ましくは0.2wt%≦w≦2wt%、より好ましくは0.5wt%≦w≦1wt%であり、ここで、wは、x、y、z、m及びnが上記に定義される、xNaBiTiO−yLiBiTiO−zBaTiOの範囲内の化合物の重量に基づくものであり、Nは、Al、CoO、Co、Re(ここで、Reは希土類元素である)、NiCO、MnO、MnCO、Fe、フッ化物及びそれらの混合物などのドーパントである。
この第6の態様では、出発物質を乾燥後、混合して、一般式(III)の範囲内のドープされていない圧電化合物の製造に使用する混合物とする。その後、混合物を空気中、約700℃〜約950℃、好ましくは約800℃〜約900℃、より好ましくは約850℃〜約880℃の温度で、約0.5時間〜約5時間、好ましくは約1時間〜約3時間、より好ましくは約2時間仮焼し、仮焼混合物を得る。
仮焼混合物をドーパントと混合し、ドープ混合物とし、無水エタノールなどの低級アルカノール中で振動粉砕し、粒径約0.5ミクロン〜約3ミクロン、好ましくは約1ミクロン〜約2ミクロン、より好ましくは約2ミクロンである破砕物を作成する。
破砕物は、破砕物重量に対して、約2wt%以下の任意の有機結合剤と混合して、破砕物組成物としてもよい。有用な結合剤としては、これらに限定されるわけではないが、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、Rohm&Haas社のRhoplexなどの水性アクリルポリマーエマルジョン、ポリエチレンイミン及びそれらの混合物が挙げられる。破砕物組成物を約3000PSI〜約10000PSI、好ましくは約5000PSI〜約8000PSI、より好ましくは約5000PSI〜約6000PSIで圧縮し、プリフォームを得る。
プリフォームを約500℃〜約650℃、好ましくは約550℃に加熱して、結合剤が存在する場合には結合剤を除去し、未焼結プリフォームを得る。未焼結プリフォームを約1000℃〜約1250℃、好ましくは約1050℃〜約1150℃、より好ましくは約1100℃で、約0.5時間〜約5時間、好ましくは約1時間〜約2時間、より好ましくは約2時間焼結して、焼結物を得る。
焼結物を研磨し、DuPont6160などの銀ペーストを焼成して電極化し、電極化サンプルを得る。電極化サンプルを室温で、約30kV/cm〜約60kV/cm、好ましくは約40kV/cm〜約50kV/cm、より好ましくは約40kV/cmの電界により、約3分〜約30分、好ましくは約5分〜約10分、より好ましくは約10分間、分極する。
以下、本発明を下記の非限定的実施例によりさらに説明する。
実施例1A:
式xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−pBaTiO、ここでxは0.79、yは0.14、pは0.07であり、ドープされていない圧電化合物(以下、BNBK79と称する)の製造
0.64gのKCO、2.77gのNaCO、10.57gのTiO、14.19gのBi及び1.83gのBaCOを混合して、混合物を得る。混合物を空気中、880℃で、2時間仮焼し、仮焼組成物を得る。仮焼組成物を無水エタノール中で振動粉砕し、粒径1ミクロンの破砕物を作成する。破砕物を、破砕物重量に対する結合剤の量として2wt%のRohm&Haas社製Rhoplexと混合する。得られた破砕物‐結合剤組成物を5000PSIで圧縮し、直径12mm、厚さ1mmのディスク状のプリフォームを得る。
プリフォームを空気中で、550℃に加熱し、結合剤を燃やし切り、未焼結プリフォームを得る。未焼結プリフォームを空気中、1100℃で、2時間焼結して、xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zBaTiO(BNBK)、ここでxは0.79、yは0.14、zは0.07であである焼結物を得る。焼結物を厚さが0.5mmとなるように研磨し、銀ペースト(DuPont6160)を焼成して平行面上に電極化し、平面モード及び厚みモードの特性評価用とする。電極化ディスクを30℃で、60kV/cmの電界を5分間作用させて分極する。
実施例1B:
式(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−pBaTiO)−0.5Mn、ここでxは0.79、yは0.14、pは0.07である圧電化合物(以下、BNBK79−0.5wt%MnOと称する)の製造
0.64gのKCO、2.77gのNaCO、10.57gのTiO、14.19gのBi及び1.83gのBaCOを混合して、混合物を得る。混合物を空気中、880℃で、2時間仮焼し、仮焼組成物を得る。仮焼混合物を0.14gのMnO(仮焼混合物の重量に対して0.5wt%のMnO)と混合し、ドープ混合物とする。ドープ混合物を無水エタノール中で振動粉砕し、粒径1ミクロンの破砕物を作成する。破砕物を、破砕物重量に対する結合剤の量として2wt%のRohm&Haas社のRhoplexと混合する。得られた破砕物‐結合剤組成物を5000PSIで圧縮し、直径12mm、厚さ1mmのディスク状のプリフォームを得る。プリフォームを空気中で、550℃に加熱し、結合剤を燃やし切り、未焼結プリフォームを得る。未焼結プリフォームを空気中、1100℃で、2時間焼結して、式(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zBaTiO)−0.5Mn、ここでxは0.79、yは0.14、zは0.07であである焼結圧電化合物を得る。焼結物を厚さが0.5mmとなるように研磨し、銀ペースト(DuPont6160)を焼成して平行面上に電極化し、平面モードの特性評価用とする。電極化ディスクを30℃で、60kV/cmの電界を30分間作用させて、分極する。
実施例1C:
式(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−pBaTiO)−0.7Mn、ここでxは0.79、yは0.14、pは0.07である圧電物質(以下、BNBK79−0.7wt%MnOと称する)の製造
MnOを0.2g使用する以外は、実施例1Bと同様の手順を行う。
実施例1D:
式(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−pBaTiO)−0.8Mn、ここでxは0.79、yは0.14、pは0.07である圧電物質(以下、BNBK79−0.8wt%MnOと称する)の製造
MnOを0.23g使用する以外は、実施例1Bと同様の手順を行う。
実施例1E:
式(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−pBaTiO)−1.0wt%Mn、ここでxは0.79、yは0.14、pは0.07であり、1.0wt%のMnOでドープされた圧電物質(以下、BNBK79−1.0wt%MnOと称する)の製造
MnOを0.28g使用する以外は、実施例1Bと同様の手順を行う。
実施例1F:
式(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−pBaTiO)−1.0wt%Co、ここでxは0.79、yは0.14、pは0.07であり、1.0wt%のCoでドープされた圧電物質(以下、BNBK79−1.0wt%Coと称する)の製造
MnOに代えて0.28gのCoをドーパントとして使用する以外は、実施例1Bと同様の手順を行う。
実施例1G:
式(xNa0.5Bi0.495TiO−yK0.5Bi0.495TiO−pBaTiO)−0.8Mn、ここでxは0.79、yは0.14、pは0.07である圧電物質(以下、空孔欠陥操作BNBK79−0.8wt%MnOと称する)の製造
14.05gのBi及び0.23gのMnOを使用する以外は、実施例1Bと同様の手順を行う。
実施例2:
式xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zLi0.5Bi0.5TiO、ここでxは0.69、yは0.26、zは0.05である圧電物質(以下、BNBKTと称する)の製造
1.35gのKCO、2.74gのNaCO、0.14gのLiCO、14.40gのTiO及び17.30gのBiを使用する以外は、実施例1Aと同様の手順を行う。
実施例2A:
ドープされた(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zLi0.5Bi0.5TiO)−vMnO、ここでxは0.69、yは0.26、zは0.05、vは0.8wt%(以下、「BNBKTR」と称する)の製造
1.35gのKCO、2.74gのNaCO、0.14gのLiCO、14.40gのTiO、17.30gのBi及び0.27gのMnOを使用する以外は、実施例1Bと同様の手順を行う。
実施例3:
xNa0.5Bi0.5TiO−zBaTiO(x+z=1)、ここでxは0.8、zは0.2である、の製造
3.26gのNaCO、12.31gのTiO、14.34gのBi及び6.06gのBaCOを出発物質として使用する以外は、実施例1Aと同様の手順を行う。
実施例4:
xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO(x+y=1)、ここでxは0.7、yは0.3である、の製造
1.59gのKCO、2.85gのNaCO、12.31gのTiO、17.92gのBiを出発物質として使用する以外は、実施例1Aと同様の手順を行う。
実施例5:
xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zLi0.5Bi0.5TiO−pBaTiO(x+y+z+p=1)(「BNKLBT」)、ここでxは0.83、yは0.084、zは0.03、pは0.056、の製造
0.445gのKCO、3.38gのNaCO、0.085gのLiCO、1.70gのBaCO、12.31gのTiO及び16.92gのBiを出発物質として使用する以外は、実施例1Aと同様の手順を行う。
実施例5A:
(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zLi0.5Bi0.5TiO−pBaTiO)−rCo、ここでxは0.83、yは0.084、zは0.03、pは0.056、rは1.5wt%、の製造
0.445gのKCO、3.38gのNaCO、0.085gのLiCO、1.70gのBaCO、12.31gのTiO、16.92gのBi及び0.49gのCoを出発物質として使用する以外は、実施例1Bと同様の手順を行う。
実施例6:
空孔欠陥操作した(xNa0.5Bi0.495TiO−yK0.5Bi0.495TiO−zLi0.5Bi0.495TiO−pBaTiO)−rCo、ここでxは0.83、yは0.084、zは0.03、pは0.056及びrは1.5wt%、の製造
0.445gのKCO、3.38gのNaCO、0.085gのLiCO、1.70gのBaCO、12.31gのTiO、16.75gのBi及び0.49gのCoを出発物質として使用する以外は、実施例1Bと同様の手順を行う。
実施例7:
xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zLi0.5Bi0.5TiO−pBaTiO(x+y+z+p=1)(「BNKLBT」)、ここでxは0.85、yは0.072、zは0.03、pは0.048
0.38gのKCO、3.47gのNaCO、0.085gのLiCO、1.45gのBaCO、12.31gのTiO及び17.06gのBiを出発物質として使用する以外は、実施例1Aと同様の手順を行う。
実施例8:
xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zLi0.5Bi0.5TiO−pBaTiO(x+y+z+p=1)(「BNKLBT」)、ここでxは0.80、yは0.102、zは0.03、pは0.068
0.54gのKCO、3.26gのNaCO、0.085gのLiCO、2.06gのBaCO、12.31gのTiO及び16.70gのBiを出発物質として使用する以外は、実施例1Aと同様の手順を行う。
実施例9:
(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zLi0.5Bi0.5TiO−pBaTiO)−rCo、r=1.5%、(x+y+z+p=1)、ここでxは0.85、yは0.072、zは0.03、pは0.048
0.38gのKCO、3.47gのNaCO、0.085gのLiCO、1.45gのBaCO、12.31gのTiO、17.06gのBi及び0.49gのCoを出発物質として使用する以外は、実施例1Bと同様の手順を行う。
実施例10:
(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zLi0.5Bi0.5TiO−pBaTiO)−rCo、r=1.5%、(x+y+z+p=1)、ここでxは0.80、yは0.102、zは0.03、pは0.068
0.54gのKCO、3.26gのNaCO、0.085gのLiCO、2.06gのBaCO、12.31gのTiO、16.70gのBi及び0.49gのCoを出発物質として使用する以外は、実施例1Bと同様の手順を行う。
BNBK型セラミックの様々な特性を、市販のPZTセラミックと比較して表II、III、IVに示す。実施例1GのBNBK79−0.8wt%MnOの分極ヒステリシスをPZT4及びPZT8と比較して図3に示す。
Figure 2012503591
Figure 2012503591
上記の表IIIは、圧電性に関するIEEE標準に従って測定した、実施例1Gの空孔欠陥操作したBNBK79−0.8wt%MnO圧電化合物の物質定数を、PZT4及びPZT8硬質セラミックと比較して示す。
Figure 2012503591
上記の表IVは、ドーパントCoを有する及び有しないxNBT−yKBT−zLBT−pBT無鉛セラミックの特徴的特性を示す。
図2及び表Vは、実施例1A〜1EのMnOでドープされたNBT圧電材料の様々な特性を示す。
Figure 2012503591
図3は、実施例1GのBNBK79−0.8wt%MnO圧電化合物の分極ヒステリシスをPZT4及びPZT8と比較して示す。
図4は、実施例1Aの無鉛BNBK79圧電化合物と実施例1Gの0.8wt%のMnOでドープされたBNBK79圧電化合物との歪みヒステリシスをPZT4及びPZT8と比較して示す。
図5aは、実施例1AのドープされていないBNBK79圧電化合物における誘電的挙動の温度依存性を示し、図5b−図5dはそれぞれ、実施例1B、1D及び1EのMnでドープされたBNBK79圧電化合物における誘電的挙動の温度依存性を示す。図5a−図5dに示すように、Mnのドーパント量が増加するに従って、脱分極温度(T)がわずかに、250℃から230℃へ、下がっている。
図6は、実施例1Gの、空孔欠陥操作され、0.8wt%のMnOでドープされたBNBK79圧電化合物の電気機械的結合係数(kij)の温度依存性を示す。平面結合係数k31は室温で7%であり、厚み結合係数kは室温で44%である。図6に示すように、k31は235℃で10%上昇し、kは235℃で50%上昇する。
図7は、実施例1Gの、空孔欠陥操作されたBNBK79−0.8wt%MnO圧電化合物の温度の関数としての平面電気機械的結合係数の変動をPZT4及びPZT8と比較して示す。図7に示すように、平面電気機械的結合係数が、235℃まで温度の上昇とともにわずかに上昇するのに対して、PZT4及びPZT8セラミックの結合係数は継続的に低下し、同温度でそれぞれ25%及び50%低下する。
図8a〜図8cはそれぞれ、実施例10、5A及び9のCoでドープし、空孔欠陥操作したBNKLBTセラミックの誘電的挙動の温度依存性を示す。
図9は、実施例10、5A及び9のCoでドープし、空孔欠陥操作したBNKLBTセラミックの厚み結合k及び平面結合kを含む、電気機械的結合係数の温度依存性を示す。脱分極温度Tまで非常に安定な温度挙動を示している。
図10は、実施例10、5A及び9のCoでドープし、空孔欠陥操作したBNKLBTセラミックの機械的品質係数Qの温度依存性を示す。Q値は、室温で700以上であり、温度の上昇とともに徐々に低下するが、温度が脱分極温度Tに近づいても200程度の高いQ値を保っている。
開示された圧電化合物は、高密度焦点式超音波(HIFU)トランスデューサでの使用と同様に、通常20kHz以上で動作する超音波トランスデューサなどの電子装置に使用することができる。開示された圧電化合物はまた、超音波モータの固定子や圧電トランスの構成成分として使用することができる。
超音波モータ及びその構造は米国特許第7,576,472号に記載のように周知であり、その開示内容をここで引用することによりその全体が組み入れられる。圧電トランス及びその構造もまた、米国特許第7,593,241号に記載のように公知であり、その開示内容をここで引用することによりその全体が組み入れられる。

Claims (17)

  1. 式xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBiTiO−pBaTiOで示され、ここで、(0<x≦1)、(0≦y≦1)、(0≦z≦1)、(0<p≦1)、(x+y+z+p=l)、(0.3≦m≦0.7)、(0.3≦n≦0.7)、(0.9≦m/n≦1.1)である、圧電化合物。
  2. 式((xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBiTiO−pBaTiO)−rM)で示され、ここで、(0<x≦1)、(0≦y≦1)、(0≦z≦1)、(0<p≦1)、(x+y+z+p=l)、(0.3≦m≦0.7)、(0.3≦n≦0.7)、(0.9≦m/n≦1.1)及び(0wt%<r≦5wt%)であり、ここで、rは、xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBiTiO−pBaTiOの範囲内の化合物の重量に基づくものであり、Mは、Al、CoO、Co、Re(ここで、Reは希土類元素である)、NiCO、MnO、MnCO、Fe、フッ化物及びそれらの混合物からなる群から選択されるドーパントである、圧電化合物。
  3. 式xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBaTiOで示され、ここで、(0<x≦1)、(0<y≦1)、(0≦z≦1)、(x+y+z=l)、(0.3≦m≦0.7)、(0.3≦n≦0.7)、(0.9<m+n<1.1)及び(0.9≦m/n≦1.1)である、圧電化合物。
  4. 式((xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBaTiO)−vN)で示され、ここで、(0<x≦1)、(0<y≦1)、(0≦z≦1)、(x+y+z=l)、(0.3≦m≦0.7)、(0.3≦n≦0.7)、(0.9≦m/n≦1.1)、(0.9<m+n<1.1)、Nは、Al、CoO、Co、Re(ここで、Reは希土類元素である)、NiCO、MnO、MnCO、Fe、フッ化物及びそれらの混合物からなる群から選択されるドーパントであって、ここで、(0<v≦5wt%)であり、ここで、vは、式xNaBiTiO−yKBiTiO−zLiBaTiOの範囲内の化合物の重量に基づくものである、圧電化合物。
  5. 式(xNaBiTiO−yLiBiTiO−zBaTiO)(III)で示され、ここで、(0<x≦1)、(0<y≦1)、(0<z≦1)、(x+y+z=l)、(0.3≦m≦0.7)、(0.3≦n≦0.7)、(0.9<m+n<1.1)及び(0.9≦m/n≦1.1)である、圧電化合物。
  6. 式((xNaBiTiO−yLiBiTiO−zBaTiO)−wN)で示さ、ここで、(0<x≦1)、(0<y≦1)、(0<z≦1)、(x+y+z=l)、(0.3≦m≦0.7)、(0.3≦n≦0.7)、(0.9<m+n<1.1)、(0.9≦m/n≦1.1)及び(0<w≦5wt%)であり、ここで、wは、式xNaBiTiO−yLiBiTiO−zBaTiOの範囲内の化合物の重量に基づくものであり、Nは、Al、CoO、Co、Re(ここで、Reは希土類元素である)、NiCO、MnO、MnCO、Fe、フッ化物及びそれらの混合物からなる群から選択されるドーパントである、圧電化合物。
  7. MがMnO、xが0.79、yが0.14、zが0、pが0.07、rが0.5%である、請求項2に記載の化合物。
  8. mが0.5、nが0.495である、請求項7に記載の化合物。
  9. MがCo、xが0.80、yが0.102、zが0.03、pが0.068、rが1.5%である、請求項2に記載の化合物。
  10. mが0.5、nが0.495である、請求項9に記載の化合物。
  11. 式xNa0.5Bi0.5TiO−yLi0.5Bi0.5TiO−zBaTiOで示され、ここで、(0.3≦x≦0.95)、(0<y≦0.7)、(0<z≦0.2)及び(x+y+z=l)である、圧電化合物。
  12. 式xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zBaTiOで示され、ここで、(0<x≦1)、(0<y≦1)、(0<z≦1)及び(x+y+z=l)である、圧電化合物の製造方法であって、
    xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zBaTiOの範囲の化合物を得るために好適な量で、出発物質であるKCO、NaCO、LiCO、BaCO、Bi、またはTiOの混合物を形成し、
    上記混合物を約800℃〜約950℃で約0.5時間〜約2時間仮焼して仮焼混合物を得、上記仮焼混合物を粉砕して粒径約0.5ミクロン〜約2ミクロンの仮焼混合物を作成し、
    この仮焼混合物を約3000PSI〜約10000PSIで圧縮してプリフォームを得、
    上記プリフォームを約500℃〜約600℃に加熱して未焼結プリフォームを得、
    上記未焼結プリフォームを約1060℃〜約1220℃で約0.5時間〜約2時間焼結して、式xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zBaTiOで示され、ここで、(0<x≦1)、(0<y≦1)、(0<z≦1)及び(x+y+z=l)である圧電化合物を得る、圧電化合物の製造方法。
  13. 式(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zBaTiO)−rM)で示され、ここで、(0<x≦1)、(0<y≦1)、(0<z≦1)、(x+y+z=l)、(0<r≦5wt%)であり、Mはドーパントである、圧電化合物の製造方法であって、
    式xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zBaTiO、ここで、(0<x≦1)、(0<y≦1)、(0<z≦1)、(x+y+z=l)の範囲の化合物を得るために好適な量で、出発物質であるKCO、NaCO、LiCO、BaCO、Bi、またはTiOの混合物を形成し、
    上記混合物を約800℃〜約950℃で約0.5時間〜約2時間仮焼して仮焼混合物を得、
    Al、CoO、Co、Re(ここで、Reは希土類元素である)、NiCO、MnO、MnCO、Fe、フッ化物及びそれらの混合物からなる群から選択されるドーパントMを上記仮焼混合物に混合してドープ混合物を作成し、
    上記ドープ混合物を粉砕して粒径約0.5ミクロン〜約2ミクロンの仮焼混合物を作成し、
    この仮焼混合物を約3000PSI〜約10000PSIで圧縮してプリフォームを得、
    上記プリフォームを約500℃〜約600℃に加熱して未焼結プリフォームを得、
    上記未焼結プリフォームを約1060℃〜約1220℃で約0.5時間〜約2時間焼結して、式(xNa0.5Bi0.5TiO−yK0.5Bi0.5TiO−zBaTiO)‐rM)で示され、ここで、(0<x≦1)、(0<y≦1)、(0<z≦1)、(x+y+z=l)、(0<r≦5wt%)である圧電化合物を得る、圧電化合物の製造方法。
  14. 請求項2に記載の圧電物質を有する、超音波トランスデューサ。
  15. トランスデューサが高密度焦点式超音波(HIFU)トランスデューサである、請求項14に記載のトランスデューサ。
  16. 請求項2に記載の圧電化合物を有する、超音波モータ。
  17. 請求項2に記載の圧電化合物を有する、圧電トランス。
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