JP2013172094A - 積層型圧電アクチュエータおよびその製造方法 - Google Patents
積層型圧電アクチュエータおよびその製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】圧電セラミックス層110と内部電極120とが交互に積層されている積層型圧電アクチュエータ100であって、内部電極120の外周部近傍の圧電セラミックスの密度が、内部電極120の中央部近傍の圧電セラミックスの密度より小さく、内部電極120の外周部近傍の圧電セラミックスの変位量が、内部電極120の中央部近傍の圧電セラミックスの変位量より小さい。これにより、活性部130に対して不活性部140の密度や圧電特性を低減できる。そして、動作時にはその部分の変位量を小さくすることができ、その境界部付近に発生する応力を低減できる。また、低密度部分ではクラックが進行しにくいため、積層型圧電アクチュエータ100の応力破壊を防止し、その長寿命化を実現できる。
【選択図】図1
Description
図1(a)、(b)、(c)は、それぞれ積層型圧電アクチュエータの斜視図、断面図および平面図である。なお、図1(b)は、積層型圧電アクチュエータ100の積層方向に沿った断面による断面図である。積層型圧電アクチュエータ100は、圧電セラミックス層110と内部電極120とが交互に積層されている。圧電セラミックス層110は、圧電セラミックス材料の焼結体で形成されている。内部電極120は、積層型圧電アクチュエータ100の対向する側面に一層おきに露出するように形成されている。
次に、積層型圧電アクチュエータ100の製造方法の一例について説明する。まず、PNN−PZT系等の圧電セラミックスの粉末にバインダ等の有機物成分や溶媒を混合してスラリー化する。このようにして得られた混合物をドクターブレード法や押出成形法等の方法によって、シート状に成形する。続いて、得られた帯状のグリーンシートからパンチング等の方法によって所定形状のグリーンシートを得る。このようにして圧電セラミックスの粉末やバインダ等の有機物を含むグリーンシートを成形する。
110 圧電セラミックス層
120 内部電極
130 活性部
140 不活性部
200 脱脂体
210 電極
220 不活性部
230 カーボン膜
Claims (5)
- 圧電セラミックス層と内部電極とが交互に積層されている積層型圧電アクチュエータであって、
内部電極の外周部近傍の圧電セラミックスの密度が、前記内部電極の中央部近傍の圧電セラミックスの密度より小さく、
前記内部電極の外周部近傍の圧電セラミックスの変位量が、前記内部電極の中央部近傍の圧電セラミックスの変位量より小さいことを特徴としている積層型圧電アクチュエータ。 - 活性部の圧電セラミックスの密度に対して、不活性部の圧電セラミックスの密度が97%以下であることを特徴とする請求項1記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 活性部の圧電セラミックスのPb濃度に対して、不活性部の圧電セラミックスのPb濃度が97%以下であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 活性部の圧電セラミックスの粒径に対して、不活性部の圧電セラミックスの粒径が50%以下であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の積層型圧電アクチュエータ。
- 圧電セラミックス層と内部電極とが交互に積層されている積層型圧電アクチュエータの製造方法であって、
圧電セラミックスの粉末およびバインダ等の有機物を含むグリーンシートを成形し、前記成形されたグリーンシートに電極ペーストを所定のパターンで印刷する工程と、
前記電極ペーストが塗布されたグリーンシートを所定枚数積層し、圧着する工程と、
前記グリーンシートの圧着体を有機成分が分解するまで脱脂し、脱脂体を作製する工程と、
前記脱脂体の不活性部の表面にカーボンの膜を形成する工程と、
前記カーボン膜を形成された脱脂体を焼成する工程と、を含むことを特徴とする積層型圧電アクチュエータの製造方法。
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