JP2016153359A5

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Publication number: JP2016153359A5
Application number: JP2016002607A
Authority: JP
Filing date: 2016-01-08
Publication date: 2019-02-28
Anticipated expiration: 2036-01-08

Claims

一般式（１）で表わされる酸化物と、該一般式（１）で表わされる酸化物１００重量部に対して金属換算で０．０４重量部以上０．３６重量部以下のＭｎと、ペロブスカイト型構造とは異なる結晶構造を有する一般式（２）で表わされる酸化物を含むことを特徴とする圧電セラミックス。
（Ｂａ _１−ｘＣａ _ｘ） _ａ（Ｔｉ _１−ｙＺｒ _ｙ）Ｏ _３（１）
（式中、０．０９≦ｘ≦０．３０、０．０２５≦ｙ≦０．０８５、０．９８６≦ａ≦１．０２０である。）
（Ｂａ _１−ｖＣａ _ｖ） _ｂ（Ｔｉ _１−ｗＺｒ _ｗ） _ｃＯ _ｄ（２）
（式中、０≦ｖ≦１、０≦ｗ≦１、１≦ｂ≦６、２≦ｃ≦１９、ｂ＋２ｃ−１≦ｄ≦ｂ＋２ｃ、ｂ＜ｃである。）
前記一般式（１）および一般式（２）で表わされる酸化物１００重量部に対して金属換算で０．０４２重量部以上０．８５０重量部以下のＢｉを含有していることを特徴とする請求項１に記載の圧電セラミックス。
前記一般式（１）で表わされる酸化物の一部を構成する複数の第一の結晶粒子と、前記一般式（２）で表わされる酸化物を主成分とする複数の第二の結晶粒子を有し、該第一の結晶粒子の間に該第二の結晶粒子が存在することを特徴とする請求項１または２に記載の圧電セラミックス。
前記第二の結晶粒子と接する前記第一の結晶粒子のＢａおよびＣａを合わせたモル数Ａ１とＴｉおよびＺｒを合わせたモル数Ｂ１の比Ａ１／Ｂ１と、前記第二の結晶粒子と接しない前記第一の結晶粒子のＢａおよびＣａを合わせたモル数Ａ２とＴｉおよびＺｒを合わせたモル数Ｂ２の比Ａ２／Ｂ２とが、Ａ１／Ｂ１＞Ａ２／Ｂ２の関係を満たすことを特徴とする請求項３に記載の圧電セラミックス。
前記一般式（２）で表わされる酸化物が、ＢａＴｉ_２Ｏ_５、ＢａＴｉ_４Ｏ_９、ＢａＴｉ_５Ｏ_１１、ＢａＴｉ_６Ｏ_１３、ＢａＴｉ_７Ｏ_１４、ＢａＴｉ_８Ｏ_１６、Ｂａ_２Ｔｉ_５Ｏ_１２、Ｂａ_２Ｔｉ_６Ｏ_１３、Ｂａ_２Ｔｉ_９Ｏ_２０、Ｂａ_４Ｔｉ_１１Ｏ_２６、Ｂａ_４Ｔｉ_１３Ｏ_３０、ＣａＴｉ_２Ｏ_４、ＣａＴｉ_２Ｏ_５、ＣａＴｉ_４Ｏ_９、Ｃａ_２Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＣａＺｒ_４Ｏ_９、Ｃａ_２Ｚｒ_７Ｏ_１６、Ｃａ_６Ｚｒ_１９Ｏ_４４、ＣａＺｒＴｉ_２Ｏ_７およびＣａ_２Ｚｒ_５Ｔｉ_２Ｏ_１６から選ばれる少なくとも一つの酸化物であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の圧電セラミックス。
一般式（３）で表わされる酸化物と、該一般式（３）で表わされる酸化物１００重量部に対して金属換算で０．０４重量部以上０．３６重量部以下のＭｎと、ペロブスカイト型構造とは異なる結晶構造を有する一般式（４）で表わされる酸化物を含むことを特徴とする圧電セラミックス。
（Ｂａ _１−ｘＣａ _ｘ） _ａ（Ｔｉ _１−ｙＺｒ _ｙ）Ｏ _３（３）
（式中、０．０９≦ｘ≦０．３０、０．０２５≦ｙ≦０．０８５、０．９８６≦ａ≦１．０２０である。）
（Ｂａ _１−ｍＣａ _ｍ） _ｅ（Ｔｉ _１−ｎＺｒ _ｎ） _ｆＯ _ｇ（４）
（式中、０≦ｍ≦１、０≦ｎ≦１、２≦ｅ≦５、１≦ｆ≦３、ｇ＝ｅ＋２ｆ、ｅ＞ｆである。）
前記一般式（３）および一般式（４）で表わされる酸化物１００重量部に対して金属換算で０．０４２重量部以上０．８５０重量部以下のＢｉを含有していることを特徴とする請求項６に記載の圧電セラミックス。
前記一般式（３）で表わされる酸化物の一部を構成する複数の第一の結晶粒子と、前記一般式（４）で表わされる酸化物を主成分とする複数の第二の結晶粒子を有し、該第一の結晶粒子の間に該第二の結晶粒子が存在することを特徴とする請求項６または７に記載の圧電セラミックス。
前記第二の結晶粒子と接する前記第一の結晶粒子のＢａおよびＣａを合わせたモル数Ａ３とＴｉおよびＺｒを合わせたモル数Ｂ３の比Ａ３／Ｂ３と、前記第二の結晶粒子と接しない前記第一の結晶粒子のＢａおよびＣａを合わせたモル数Ａ４とＴｉおよびＺｒを合わせたモル数Ｂ４の比Ａ４／Ｂ４とが、Ａ３／Ｂ３＜Ａ４／Ｂ４の関係を満たすことを特徴とする請求項８に記載の圧電セラミックス。
前記一般式（４）で表わされる酸化物が、Ｂａ_２ＴｉＯ_４、Ｃａ_２ＴｉＯ_４、Ｃａ_３Ｔｉ_２Ｏ_７、Ｂａ_２ＺｒＯ_４、Ｂａ_３Ｚｒ_２Ｏ_７、ＢａＣａＴｉＯ_４、Ｂａ_３Ｃａ_２Ｔｉ_２Ｏ_９、Ｃａ_４Ｔｉ_３Ｏ_１０から選ばれる少なくとも一つの酸化物であることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の圧電セラミックス。
前記圧電セラミックスの表面または断面で観測した際の前記第二の結晶粒子が占める割合が、該圧電セラミックスの表面または断面の全面積に対して０．０５面積％以上１．００面積％以下であることを特徴とする請求項３、４、８および９のいずれか一項に記載の圧電セラミックス。
前記圧電セラミックスを構成する前記第一の結晶粒子の平均円相当径が５００ｎｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項３、４、８、９および１１のいずれか一項に記載の圧電セラミックス。
前記圧電セラミックスの相対密度が９３％以上１００％以下であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の圧電セラミックス。
電極と、圧電セラミックス部とを有する圧電素子であって、該圧電セラミックス部が請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の圧電セラミックスであることを特徴とする圧電素子。
前記圧電セラミックス部と前記電極とが交互に積層されたことを特徴とする請求項１４に記載の圧電素子。
前記電極がＡｇおよびＰｄを含み、該Ａｇの含有重量Ｍ１と該Ｐｄの含有重量Ｍ２の重量比Ｍ１／Ｍ２が０．２５≦Ｍ１／Ｍ２≦４．０であることを特徴とする請求項１５に記載の圧電素子。
前記電極がＮｉおよびＣｕの少なくともいずれか１種を含むことを特徴とする請求項１５に記載の圧電素子。
請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の圧電素子を配した振動部を備えた液室と、該液室に連通する吐出口とを有することを特徴とする液体吐出ヘッド。
被転写体の載置部と、請求項１８に記載の液体吐出ヘッドとを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の圧電素子を配した振動体と、前記振動体と接触する移動体とを有し、該振動体が振動することにより該移動体が駆動されるように構成されたことを特徴とする超音波モータ。
請求項２０に記載の超音波モータを備えた駆動部を有することを特徴とする光学機器。
請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の圧電素子を配した振動板からなる振動体を有することを特徴とする振動装置。
請求項２２に記載の振動装置を備えた振動部を有することを特徴とする塵埃除去装置。
撮像素子ユニットと、請求項２３に記載の塵埃除去装置とを有する撮像装置であって、前記塵埃除去装置の振動部を前記撮像素子ユニットの受光面側に設けたことを特徴とする撮像装置。
請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の圧電素子を備えた圧電音響部品。
請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の圧電素子を備えた電子機器。
請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載の圧電素子を備え、かつ、前記圧電素子への電圧印加手段および前記圧電素子からの電力取出手段の少なくとも一方を有することを特徴とする圧電装置。
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の圧電セラミックスの製造方法であって、
Ｂａ、Ｃａ、ＴｉおよびＺｒを含み、ペロブスカイト型構造を有する酸化物よりなる第一の粉体と、ＢａおよびＴｉを含み、前記第一の粉体とは異なる結晶構造を有する酸化物よりなる第二の粉体とを、前記第一の粉体の混合比が９５質量％以上９９．９質量％以下となるように混合して混合粉を得る工程と、
造粒工程と、
成形工程と、
１１００℃以上１３８０℃以下の焼結工程とを、
順に実施することを特徴とする圧電セラミックスの製造方法。