JP2019019018A - 圧電磁器組成物および圧電磁器組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a<1、a+b+c=1、d<1、e<1、d+e<1、d+e+f+g+h=1
であることを特徴とする圧電磁器組成物としている。
0.96≦a≦0.97
0≦b≦0.03
0≦c≦0.04
0.48≦d≦0.52
0.46≦e≦0.47
0≦f≦0.20
0≦g≦0.01
0.01≦h≦0.04
とすることである。
0.963≦a≦0.970
0.003≦b≦0.400
0≦c≦0.034
0.486≦d≦0.512
0.465≦e≦0.469
0≦f≦0.016
0.001≦g≦0.010
0.010≦h≦0.033
とすればより好ましい。
0.96≦a≦0.97
0≦b≦0.03
0≦c≦0.04
0.48≦d≦0.52
0.46≦e≦0.47
0≦f≦0.20
0≦g≦0.01
0.01≦h≦0.04
となるように、前記磁器組成物の原材料を混合する原料混合ステップと、
前記原料混合ステップにより混合された原材料を仮焼成する仮焼成ステップと、
前記仮焼成ステップにより得られた前記原材料の粉体にバインダーを添加して造粒したものを所定の形状に成形した上で焼成する焼成ステップと、
を含み、
前記原料混合ステップでは、前記a、b、d、e、gと前記c、f、hを相補的に増減させる、
ことを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法としている。
本発明の実施例に係る圧電磁器組成物は、PbaSrbBac( ZrdTieMnfNbgSbh)O3の一般式で記述されるPZT系の圧電磁器組成物であり、PZTにおけるPbの一部がSrあるいはBa、または双方に置換されたAサイトと、PZTにおけるZrあるいはTiの一部がMn、Nb、Sbの少なくとも一つの元素に置換されたBサイトからなる焼結体である。すなわち、上記一般式において、a<1、a+b+c=1、d<1、e<1、d+e<1、d+e+f+g+h=1の全てを必要条件として充足する圧電磁器組成物である。そして、本発明の実施例に係る圧電磁器組成物は、上記一般式における組成、すなわち各元素の割合を調整するだけでソフト材にもハード材にもなり得るものである。
上記一般式で表される本発明の実施例に係る圧電磁器組成物がソフト材にもハード材にもなり得ることを確認するために、上記圧電磁器組成物の組成(a〜hの値)が異なる各種圧電磁器組成物をサンプルとして作製し、各サンプルの圧電特性を評価した。
図1にサンプルの製造手順を示した。この図に示したように、まず、一般式PbaSrbBac( ZrdT ieMnfNbgSbh)O3に含まれる各金属元素の酸化物を秤量する(s1)。このとき、サンプルに応じて各原材料の量や割合を変え、上記一般式中のa〜hの値が変わるようにした。次に、上記原材料をボールミル中で溶媒となる純水を入れて24h湿式混合する(s2)。それによって、母材の原材料の混合物が粉体状に粉砕される。そして、この粉体状の混合物を大気中にて800℃〜950℃の温度で3時間(h)仮焼成する(s3)。
組成が異なる各種サンプルについて、圧電特性を評価した。圧電特性としては、インピーダンスアナライザを用いて電気機械結合係数Kp(%)、比誘電率εr(=ε33 T/ε0)、機械的品質係数Qmを測定した。
Claims (4)
- 一般式PbaSrbBac(ZrdTieMnfNbgSbh)O3で表される圧電磁器組成物であって、
a<1、a+b+c=1、d<1、e<1、d+e<1、d+e+f+g+h=1
であることを特徴とする圧電磁器組成物。 - 請求項1に記載の圧電磁器組成物において、
0.96≦a≦0.97
0≦b≦0.03
0≦c≦0.04
0.48≦d≦0.52
0.46≦e≦0.47
0≦f≦0.20
0≦g≦0.01
0.01≦h≦0.04
であることを特徴とする圧電磁器組成物。 - 請求項2に記載の圧電磁器組成物において、
0.963≦a≦0.970
0.003≦b≦0.400
0≦c≦0.034
0.486≦d≦0.512
0.465≦e≦0.469
0≦f≦0.016
0.001≦g≦0.010
0.010≦h≦0.033
であることを特徴とする圧電磁器組成物。 - 一般式PbaSrbBac(ZrdTieMnfNbgSbh)O3で表される圧電磁器組成物の製造方法であって、
0.96≦a≦0.97
0≦b≦0.03
0≦c≦0.04
0.48≦d≦0.52
0.46≦e≦0.47
0≦f≦0.20
0≦g≦0.01
0.01≦h≦0.04
となるように、前記磁器組成物の原材料を混合する原料混合ステップと、
前記原料混合ステップにより混合された原材料を仮焼成する仮焼成ステップと、
前記仮焼成ステップにより得られた前記原材料の粉体にバインダーを添加して造粒したものを所定の形状に成形した上で焼成する焼成ステップと、
を含み、
前記原料混合ステップでは、前記a、b、d、e、gと前記c、f、hを相補的に増減させる、
ことを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
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