JP2674576B2 - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
- Publication number
- JP2674576B2 JP2674576B2 JP7212651A JP21265195A JP2674576B2 JP 2674576 B2 JP2674576 B2 JP 2674576B2 JP 7212651 A JP7212651 A JP 7212651A JP 21265195 A JP21265195 A JP 21265195A JP 2674576 B2 JP2674576 B2 JP 2674576B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- lead
- mol
- vibration level
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/853—Ceramic compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
- C04B35/49—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電磁器組成物に関
し、特に高範囲な振動レベルで高効率な電気機械変換特
性を有する圧電磁器組成物に関する。
し、特に高範囲な振動レベルで高効率な電気機械変換特
性を有する圧電磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気エネルギーを機械的振動エネルギー
に変換することのできる圧電材料は、圧電アクチュエー
タや超音波モータなど、動力分野への応用がなされてい
る。これらの応用に対して圧電材料は、その用途に応じ
て小さい機械的出力から極めて大きな機械的出力まで広
範囲に亘り、高効率で電気−機械エネルギー変換がおこ
なわれることが求められる。
に変換することのできる圧電材料は、圧電アクチュエー
タや超音波モータなど、動力分野への応用がなされてい
る。これらの応用に対して圧電材料は、その用途に応じ
て小さい機械的出力から極めて大きな機械的出力まで広
範囲に亘り、高効率で電気−機械エネルギー変換がおこ
なわれることが求められる。
【０００３】従って、これらの応用に対し、圧電材料に
は、電気エネルギーの機械的な振動エネルギーへの変換
に際してエネルギー損失が抑制されることが求められ
る。
は、電気エネルギーの機械的な振動エネルギーへの変換
に際してエネルギー損失が抑制されることが求められ
る。
【０００４】従来、圧電磁器組成物として鉛系複合ペロ
ブスカイト化合物が広く知られ、一部の組成で実用化が
なされている。
ブスカイト化合物が広く知られ、一部の組成で実用化が
なされている。
【０００５】その中でも大振幅駆動に適した代表的な組
成材料に、マンガン・アンチモン酸鉛［Ｐｂ（Ｍｎ1/3
Ｓｂ2/3）Ｏ3］、ジルコン酸［ＰｂＺｒＯ3］およびチ
タン酸鉛［ＰｂＴｉＯ3］を配合した３成分組成物、お
よびその組成物を構成元素であるＰｂの１部をＣａ、Ｓ
ｒ、Ｂａで置換して得られる組成物がある。
成材料に、マンガン・アンチモン酸鉛［Ｐｂ（Ｍｎ1/3
Ｓｂ2/3）Ｏ3］、ジルコン酸［ＰｂＺｒＯ3］およびチ
タン酸鉛［ＰｂＴｉＯ3］を配合した３成分組成物、お
よびその組成物を構成元素であるＰｂの１部をＣａ、Ｓ
ｒ、Ｂａで置換して得られる組成物がある。
【０００６】近時、圧電材料を応用した動力デバイスが
実用化されるなか、その機械的出力のさらなる増大が求
められている。
実用化されるなか、その機械的出力のさらなる増大が求
められている。
【０００７】この要求に対し、上記従来の材料は、動作
振動振幅もしくは振動レベルが高くなるのにともない、
内部エネルギー損失による発熱が生じるため、やがて励
起できる振動振幅は限界値すなわち振動レベル限界値に
達し、さらには材料の絶縁破壊を引き起こすことにな
る。
振動振幅もしくは振動レベルが高くなるのにともない、
内部エネルギー損失による発熱が生じるため、やがて励
起できる振動振幅は限界値すなわち振動レベル限界値に
達し、さらには材料の絶縁破壊を引き起こすことにな
る。
【０００８】従って、機械的出力の増大が求められるな
か、従来の材料は実用に供されないことがわかった。
か、従来の材料は実用に供されないことがわかった。
【０００９】今、振動レベルを、光学式変位測定器から
得られる振動子の最大先端振動振幅ξmと、振動子の共
振周波数ｆ0の測定から算出できる実効的振動速度ｖ0と
して表すと、振動速度ｖ0は次式（１）で表わせる。
得られる振動子の最大先端振動振幅ξmと、振動子の共
振周波数ｆ0の測定から算出できる実効的振動速度ｖ0と
して表すと、振動速度ｖ0は次式（１）で表わせる。
【００１０】 ｖ0＝√２πｆ0ξm …（１）
【００１１】このように振動レベルを振動速度で表現し
た場合、従来技術では、安定して使用できる振動レベル
（速度）の限界が、０．２ｍ／ｓ程度に留まっていた。
た場合、従来技術では、安定して使用できる振動レベル
（速度）の限界が、０．２ｍ／ｓ程度に留まっていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、圧電
磁器組成物の従来の材料は０．２ｍ／ｓ程度を上限とし
た低振動レベル（速度）での駆動となるため、大きな機
械的出力が要求される動力デバイスへの応用は困難であ
った。
磁器組成物の従来の材料は０．２ｍ／ｓ程度を上限とし
た低振動レベル（速度）での駆動となるため、大きな機
械的出力が要求される動力デバイスへの応用は困難であ
った。
【００１３】また、従来の材料の高出力化のため数々の
手段がとられたが、その材料性能を向上させるという効
果はみられなかった。
手段がとられたが、その材料性能を向上させるという効
果はみられなかった。
【００１４】しかし、これら多数の実験から材料母体の
粒子と粒子の界面（粒界）にＰｂを多く含む、母体とは
異なる相の偏析が見い出された。
粒子と粒子の界面（粒界）にＰｂを多く含む、母体とは
異なる相の偏析が見い出された。
【００１５】この異相が電気エネルギーから変換された
振動エネルギーの伝達を妨げ、その結果、母体内部でエ
ネルギー損失がおこる。エネルギー損失は熱にかわり散
逸される。このため、振動レベルを高めるために高電力
を印加しても、ますます内部損失が増大し、やがて絶縁
破壊をおこすことを本発明者らはつきとめた。
振動エネルギーの伝達を妨げ、その結果、母体内部でエ
ネルギー損失がおこる。エネルギー損失は熱にかわり散
逸される。このため、振動レベルを高めるために高電力
を印加しても、ますます内部損失が増大し、やがて絶縁
破壊をおこすことを本発明者らはつきとめた。
【００１６】本発明は上記知見に基づきなされたもので
あって、従来材料の２倍以上の高振動レベル（速度）あ
るいは大振幅でも駆動可能な圧電磁器組成物を提供する
ことを目的とする。
あって、従来材料の２倍以上の高振動レベル（速度）あ
るいは大振幅でも駆動可能な圧電磁器組成物を提供する
ことを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、マンガン・アンチモン酸鉛［Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｓ
ｂ2/3）Ｏ3］、ジルコン酸［ＰｂＺｒＯ3］、およびチ
タン酸鉛［ＰｂＴｉＯ3］からなる３成分組成物であっ
て、組成式［Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）Ｏ3］ｘ［ＰｂＺ
ｒＯ3］ｙ［ＰｂＴｉＯ3］ｚ（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１）
で表わされ、その組成範囲が、３元系組成図において、 ａ（ｘ＝０．０１，ｙ＝０．３０，ｚ＝０．６９）、 ｂ（ｘ＝０．０１，ｙ＝０．６０，ｚ＝０．３９）、 ｃ（ｘ＝０．１５，ｙ＝０．６０，ｚ＝０．２５）、 ｄ（ｘ＝０．１５，ｙ＝０．３０，ｚ＝０．５５）、 の各点を結ぶ線上、および点ａｂｃｄで囲まれた領域内
で規定される範囲内にあり、構成成分である鉛（Ｐｂ）
を０．１〜５ｍｏｌ％減じたことを特徴とする圧電磁器
組成物を提供する。
め、マンガン・アンチモン酸鉛［Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｓ
ｂ2/3）Ｏ3］、ジルコン酸［ＰｂＺｒＯ3］、およびチ
タン酸鉛［ＰｂＴｉＯ3］からなる３成分組成物であっ
て、組成式［Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）Ｏ3］ｘ［ＰｂＺ
ｒＯ3］ｙ［ＰｂＴｉＯ3］ｚ（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝１）
で表わされ、その組成範囲が、３元系組成図において、 ａ（ｘ＝０．０１，ｙ＝０．３０，ｚ＝０．６９）、 ｂ（ｘ＝０．０１，ｙ＝０．６０，ｚ＝０．３９）、 ｃ（ｘ＝０．１５，ｙ＝０．６０，ｚ＝０．２５）、 ｄ（ｘ＝０．１５，ｙ＝０．３０，ｚ＝０．５５）、 の各点を結ぶ線上、および点ａｂｃｄで囲まれた領域内
で規定される範囲内にあり、構成成分である鉛（Ｐｂ）
を０．１〜５ｍｏｌ％減じたことを特徴とする圧電磁器
組成物を提供する。
【００１８】本発明においては、その構成成分である鉛
（Ｐｂ）を、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓ
ｒ）、及びバリウム（Ｂａ）のうちのいずれか１成分に
より１５ｍｏｌ％以下の量で置換し、かつ前記構成成分
である鉛（Ｐｂ）を０．１〜５ｍｏｌ％減じた構成とし
てもよい。
（Ｐｂ）を、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓ
ｒ）、及びバリウム（Ｂａ）のうちのいずれか１成分に
より１５ｍｏｌ％以下の量で置換し、かつ前記構成成分
である鉛（Ｐｂ）を０．１〜５ｍｏｌ％減じた構成とし
てもよい。
【００１９】本発明は、構成成分であるＰｂを０．１〜
５ｍｏｌ％減じることで、粒界での異相（粒界にＰｂを
多く含む母体とは異なる相）の生成を抑制でき、このた
めに励振時の内部エネルギー損失が低減され、従来困難
であった、振動レベル限界ｖ0maxが従来の２倍以上とな
るｖ0max≧０．４ｍ／ｓの特性を有する圧電磁器材料を
提供するものであり、高い振動レベル限界を有する材料
が得られる。
５ｍｏｌ％減じることで、粒界での異相（粒界にＰｂを
多く含む母体とは異なる相）の生成を抑制でき、このた
めに励振時の内部エネルギー損失が低減され、従来困難
であった、振動レベル限界ｖ0maxが従来の２倍以上とな
るｖ0max≧０．４ｍ／ｓの特性を有する圧電磁器材料を
提供するものであり、高い振動レベル限界を有する材料
が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施の
形態を以下に説明する。
形態を以下に説明する。
【００２１】図１は本発明の一実施形態に係る圧電磁器
材料の主成分の３成分組成図である。図中、（ａ）〜
（ｄ）は各組成点を表し、本発明の一実施形態の組成範
囲は、図の斜線で示す範囲およびその境界線上の組成領
域において、その構成成分であるＰｂを０．１〜５ｍｏ
ｌ％減じた組成物および、図の斜線部および境界線上で
あらわせる組成領域においてＰｂをＣａ、Ｓｒ、Ｂａの
いずれか１成分により１５ｍｏｌ％以下の量で置換した
組成物から各々Ｐｂを０．１〜５ｍｏｌ％減じたもので
ある。以下、本発明を実施例に従い説明する。
材料の主成分の３成分組成図である。図中、（ａ）〜
（ｄ）は各組成点を表し、本発明の一実施形態の組成範
囲は、図の斜線で示す範囲およびその境界線上の組成領
域において、その構成成分であるＰｂを０．１〜５ｍｏ
ｌ％減じた組成物および、図の斜線部および境界線上で
あらわせる組成領域においてＰｂをＣａ、Ｓｒ、Ｂａの
いずれか１成分により１５ｍｏｌ％以下の量で置換した
組成物から各々Ｐｂを０．１〜５ｍｏｌ％減じたもので
ある。以下、本発明を実施例に従い説明する。
【００２２】
【実施例】本発明の材料を得る出発原料として、酸化鉛
（ＰｂＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化チタ
ン（ＴｉＯ2）、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3）、酸化アン
チモン（Ｓｂ2Ｏ3）および炭酸カルシウム（ＣａＣ
Ｏ3）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、炭酸バリウ
ム（ＢａＣＯ3）の各粉末を用いた。
（ＰｂＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化チタ
ン（ＴｉＯ2）、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3）、酸化アン
チモン（Ｓｂ2Ｏ3）および炭酸カルシウム（ＣａＣ
Ｏ3）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）、炭酸バリウ
ム（ＢａＣＯ3）の各粉末を用いた。
【００２３】ここでＭｎＣＯ3、ＣａＣＯ3、ＳｒＣ
Ｏ3、ＢａＣＯ3は各々、ＭｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂａ
Ｏに換算して必要量得るようにした。
Ｏ3、ＢａＣＯ3は各々、ＭｎＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂａ
Ｏに換算して必要量得るようにした。
【００２４】各原料粉末を所定量秤量し、ボールミルに
よる湿式混合後、混合粉末を８５０℃、２ｈ（時間）、
大気中で仮焼した。仮焼粉を粉砕後、造粒、成形し、１
２００℃、２時間、大気中で焼成をおこない、長さ６０
ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの焼結ブロックを得
た。
よる湿式混合後、混合粉末を８５０℃、２ｈ（時間）、
大気中で仮焼した。仮焼粉を粉砕後、造粒、成形し、１
２００℃、２時間、大気中で焼成をおこない、長さ６０
ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの焼結ブロックを得
た。
【００２５】このブロックを切断、研磨により４３×７
×１ｍｍtの矩形板に加工した後、相対向する両主面に
銀電極を焼き付け、１００℃の絶縁油中で４ｋＶ／ｍｍ
の直流電界を１時間印加して分極処理を施した。
×１ｍｍtの矩形板に加工した後、相対向する両主面に
銀電極を焼き付け、１００℃の絶縁油中で４ｋＶ／ｍｍ
の直流電界を１時間印加して分極処理を施した。
【００２６】そして、２４時間室温放置した後、定電流
駆動回路により圧電横効果長さ縦振動の基本モードを励
振させ、振動レベル限界の測定をおこなった。
駆動回路により圧電横効果長さ縦振動の基本モードを励
振させ、振動レベル限界の測定をおこなった。
【００２７】振動レベルは、前記従来技術で説明したよ
うに、光学式変位測定器から得られる振動子の最大先端
振動振幅ξmと振動子の共振周波数ｆ0の測定から算出で
きる実効的振動速度ｖ0で表わした。
うに、光学式変位測定器から得られる振動子の最大先端
振動振幅ξmと振動子の共振周波数ｆ0の測定から算出で
きる実効的振動速度ｖ0で表わした。
【００２８】 ｖ0＝√２πｆ0ξm …（１）
【００２９】振動レベル（速度）限界は圧電振動子の振
動の節点に設けられた熱電対の温度測定により、その振
動子の内部エネルギー損失により誘起される温度上昇
（振動子の温度と室温の差）ΔＴが２０℃になる振動速
度をｖ0maxとあらわし、これを振動レベル限界とした。
動の節点に設けられた熱電対の温度測定により、その振
動子の内部エネルギー損失により誘起される温度上昇
（振動子の温度と室温の差）ΔＴが２０℃になる振動速
度をｖ0maxとあらわし、これを振動レベル限界とした。
【００３０】表１には、Ｐｂ無置換材料の組成比と振動
レベル限界を、表２〜表１０には、Ｐｂを、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａでそれぞれ置換した材料の組成比および振動レ
ベル限界を示す。
レベル限界を、表２〜表１０には、Ｐｂを、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａでそれぞれ置換した材料の組成比および振動レ
ベル限界を示す。
【００３１】表１から表１０において、ＰＭＳ、ＰＺ、
およびＰＴはそれぞれ、マンガン・アンチモン酸鉛［Ｐ
ｂ（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）Ｏ3］、ジルコン酸［ＰｂＺｒ
Ｏ3］、およびチタン酸鉛［ＰｂＴｉＯ3］をそれぞれ示
し、また試料番号の右に記された（*）は、本発明の範
囲外の試料（参考例）であることを示す。
およびＰＴはそれぞれ、マンガン・アンチモン酸鉛［Ｐ
ｂ（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）Ｏ3］、ジルコン酸［ＰｂＺｒ
Ｏ3］、およびチタン酸鉛［ＰｂＴｉＯ3］をそれぞれ示
し、また試料番号の右に記された（*）は、本発明の範
囲外の試料（参考例）であることを示す。
【００３２】なお、表２から表４（試料番号５４〜１７
７）は、ＰｂをＣａで置換した際のＰｂ減少量と主成分
配合比および振動レベル限界の相関を示すものであり、
表５から表７（試料番号１７８〜３００）は、ＰｂをＳ
ｒで置換した際のＰｂ減少量と主成分配合比および振動
レベル限界の相関を示すものであり、表８から表１０
（試料番号３０１〜４２４）は、ＰｂをＢａで置換した
際のＰｂ減少量と主成分配合比および振動レベル限界の
相関を示すものであり、それぞれ一つの表であったもの
を単に表作成の都合上それぞれ複数表に分割したもので
ある。
７）は、ＰｂをＣａで置換した際のＰｂ減少量と主成分
配合比および振動レベル限界の相関を示すものであり、
表５から表７（試料番号１７８〜３００）は、ＰｂをＳ
ｒで置換した際のＰｂ減少量と主成分配合比および振動
レベル限界の相関を示すものであり、表８から表１０
（試料番号３０１〜４２４）は、ＰｂをＢａで置換した
際のＰｂ減少量と主成分配合比および振動レベル限界の
相関を示すものであり、それぞれ一つの表であったもの
を単に表作成の都合上それぞれ複数表に分割したもので
ある。
【００３３】次に、各化合物の配合比率（組成比）、お
よびＰｂの置換量または減少量を限定した理由について
表１〜表１０に従い説明する。
よびＰｂの置換量または減少量を限定した理由について
表１〜表１０に従い説明する。
【００３４】第１に、ＰＭＳの配合比率（ｘ、但し％表
示）を請求項１（１ｍｏｌ％≦ｘ≦１５ｍｏｌ％）のよ
うに限定した理由は、配合比率が０ｍｏｌ％（例えば表
１の試料番号１〜４参照）であると、強誘電体分域壁の
運動にともなう内部摩擦による損失が大きいため、振動
レベル限界は低い。また、ＰＭＳの組成範囲が１５ｍｏ
ｌ％を超えるとパイロクロア等の異相が生成し、したが
って弾性的な損失をひきおこす。このため、Ｐｂ量を減
少させても振動レベル限界の向上が見られない。
示）を請求項１（１ｍｏｌ％≦ｘ≦１５ｍｏｌ％）のよ
うに限定した理由は、配合比率が０ｍｏｌ％（例えば表
１の試料番号１〜４参照）であると、強誘電体分域壁の
運動にともなう内部摩擦による損失が大きいため、振動
レベル限界は低い。また、ＰＭＳの組成範囲が１５ｍｏ
ｌ％を超えるとパイロクロア等の異相が生成し、したが
って弾性的な損失をひきおこす。このため、Ｐｂ量を減
少させても振動レベル限界の向上が見られない。
【００３５】また、ＰＺの配合比率（ｙ）を請求項１に
規定される範囲（３０ｍｏｌ％≦ｙ≦６０ｍｏｌ％）外
の配合比率にすると、電気エネルギーを機械的なエネル
ギーに変換する能力が極端に下がるため、振動レベル限
界は低くなる。
規定される範囲（３０ｍｏｌ％≦ｙ≦６０ｍｏｌ％）外
の配合比率にすると、電気エネルギーを機械的なエネル
ギーに変換する能力が極端に下がるため、振動レベル限
界は低くなる。
【００３６】さらに、Ｐｂの減少量が０ｍｏｌ％である
と、前述したように、粒界相の生成、減少量が多いと該
圧電材料の結晶性の悪化や異相の生成が生じ、振動レベ
ル限界は低くなる。
と、前述したように、粒界相の生成、減少量が多いと該
圧電材料の結晶性の悪化や異相の生成が生じ、振動レベ
ル限界は低くなる。
【００３７】ＰＴの配合比率（ｚ）は、ＰＭＳの配合比
率（ｘ）とＰＺの配合比率（ｙ）が決まれば必然的に決
まる。
率（ｘ）とＰＺの配合比率（ｙ）が決まれば必然的に決
まる。
【００３８】そして、表から表１０を参照して、Ｐｂを
過剰量のＣａ、Ｂａ、Ｓｒで置換すると圧電性が減少す
るため電気−振動エネルギー変換の効率が極端に減少す
る。従って、振動レベル限界が０．４ｍ／ｓ以上となる
のは、Ｐｂを、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのうちのいずれか
１成分により１５ｍｏｌ％以下の量で置換し、かつＰｂ
を０．１〜５ｍｏｌ％減じた場合に限定される。
過剰量のＣａ、Ｂａ、Ｓｒで置換すると圧電性が減少す
るため電気−振動エネルギー変換の効率が極端に減少す
る。従って、振動レベル限界が０．４ｍ／ｓ以上となる
のは、Ｐｂを、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのうちのいずれか
１成分により１５ｍｏｌ％以下の量で置換し、かつＰｂ
を０．１〜５ｍｏｌ％減じた場合に限定される。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表３】
【００４２】
【表４】
【００４３】
【表５】
【００４４】
【表６】
【００４５】
【表７】
【００４６】
【表８】
【００４７】
【表９】
【００４８】
【表１０】
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による組成
物は、高い振動レベル限界を有し、従って高振動レベル
または大振幅で駆動させる圧電デバイスへの応用が可能
となり、その工業的価値は極めて高い。
物は、高い振動レベル限界を有し、従って高振動レベル
または大振幅で駆動させる圧電デバイスへの応用が可能
となり、その工業的価値は極めて高い。
【図１】本発明の一実施形態に係る組成物の主成分の３
成分組成図である。
成分組成図である。
Claims (2)
- 【請求項１】マンガン・アンチモン酸鉛［Ｐｂ（Ｍｎ
1/3Ｓｂ2/3）Ｏ3］、ジルコン酸［ＰｂＺｒＯ3］、およ
びチタン酸鉛［ＰｂＴｉＯ3］からなる３成分組成物で
あって、組成式［Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）Ｏ3］ｘ［Ｐ
ｂＺｒＯ3］ｙ［ＰｂＴｉＯ3］ｚ（ただしｘ＋ｙ＋ｚ＝
１）で表わされ、 その組成範囲が、３元系組成図において、 ａ（ｘ＝０．０１，ｙ＝０．３０，ｚ＝０．６９）、 ｂ（ｘ＝０．０１，ｙ＝０．６０，ｚ＝０．３９）、 ｃ（ｘ＝０．１５，ｙ＝０．６０，ｚ＝０．２５）、 ｄ（ｘ＝０．１５，ｙ＝０．３０，ｚ＝０．５５）、 の各点を結ぶ線上、および点ａｂｃｄで囲まれた領域内
で規定される範囲内にあり、 構成成分である鉛（Ｐｂ）を０．１〜５ｍｏｌ％減じた
ことを特徴とする圧電磁器組成物。 - 【請求項２】マンガン・アンチモン酸鉛［Ｐｂ（Ｍｎ
1/3Ｓｂ2/3）Ｏ3］、ジルコン酸［ＰｂＺｒＯ3］、およ
びチタン酸鉛［ＰｂＴｉＯ3］からなる３成分組成物で
あって、組成式が［Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）Ｏ3］ｘ
［ＰｂＺｒＯ3］ｙ［ＰｂＴｉＯ3］ｚ（ただしｘ＋ｙ＋
ｚ＝１）で表わされ、 その組成範囲が、３元系組成図において、 ａ（ｘ＝０．０１，ｙ＝０．３０，ｚ＝０．６９）、 ｂ（ｘ＝０．０１，ｙ＝０．６０，ｚ＝０．３９）、 ｃ（ｘ＝０．１５，ｙ＝０．６０，ｚ＝０．２５）、 ｄ（ｘ＝０．１５，ｙ＝０．３０，ｚ＝０．５５）、 の各点を結ぶ線上、および点ａｂｃｄで囲まれた領域内
で規定される範囲内にあり、 構成成分である鉛（Ｐｂ）を、カルシウム（Ｃａ）、ス
トロンチウム（Ｓｒ）、及びバリウム（Ｂａ）のうちの
いずれか１成分により１５ｍｏｌ％以下の量で置換し、
かつ前記構成成分である鉛（Ｐｂ）を０．１〜５ｍｏｌ
％減じたことを特徴とする圧電磁器組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7212651A JP2674576B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 圧電磁器組成物 |
| EP96112145A EP0756337A1 (en) | 1995-07-28 | 1996-07-26 | Piezoelectric ceramic material |
| KR1019960030641A KR970008675A (ko) | 1995-07-28 | 1996-07-26 | 높은 전기기계적 변환 효율로 넓은 주파수 영역에서 진동하기 위하여 화학량론적으로 납의 성분을 감소시킨 압전기 세라믹 물질 |
| US08/687,962 US5759433A (en) | 1995-07-28 | 1996-07-29 | Piezoelectric ceramic material decreased in lead content from stoichiometory for vibrating in wide frequency range at high electromechanical converting efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7212651A JP2674576B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 圧電磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0940461A JPH0940461A (ja) | 1997-02-10 |
| JP2674576B2 true JP2674576B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=16626163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7212651A Expired - Fee Related JP2674576B2 (ja) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5759433A (ja) |
| EP (1) | EP0756337A1 (ja) |
| JP (1) | JP2674576B2 (ja) |
| KR (1) | KR970008675A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006027927A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Nec Tokin Corp | 圧電磁器組成物 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002049122A1 (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | The Penn State Research Foundation | High-power piezoelectric ceramics |
| KR100481717B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2005-04-11 | 주식회사 에스세라 | 압전 세라믹 조성물과 그 압전 세라믹 조성물을 이용한 압전소자 |
| JP2004059369A (ja) * | 2002-07-29 | 2004-02-26 | Brother Ind Ltd | 圧電磁器組成物及びこれを用いたインクジェットヘッド用圧電アクチュエータ |
| JPWO2005068394A1 (ja) * | 2004-01-20 | 2007-09-06 | 株式会社アイエイアイ | 圧電磁器組成物 |
| US7494602B2 (en) * | 2005-04-11 | 2009-02-24 | Piezotech, Llc | Compositions for high power piezoelectric ceramics |
| US20060229187A1 (en) * | 2005-04-11 | 2006-10-12 | De Liufu | Compositions for high power piezoelectric ceramics |
| JP2007204346A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Iai:Kk | 圧電磁器組成物と圧電共振子 |
| JP6310775B2 (ja) * | 2014-05-29 | 2018-04-11 | Fdk株式会社 | 圧電磁器組成物および圧電磁器組成物の製造方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3484377A (en) * | 1966-12-08 | 1969-12-16 | Nippon Electric Co | Piezoelectric ceramic material |
| NL156379B (nl) * | 1966-12-29 | 1978-04-17 | Nippon Electric Co | Werkwijze voor het bereiden van een piezo-elektrisch keramisch materiaal, en daaruit vervaardigd lichaam. |
| JPS5915503B2 (ja) * | 1974-11-21 | 1984-04-10 | 日本電気株式会社 | ジルコン・チタン酸鉛を含む多成分系圧電性磁器用結晶化微粉末の製造方法 |
| JPS63291870A (ja) * | 1987-05-22 | 1988-11-29 | Nippon Ceramic Kk | 焦電素子用酸化物磁器材料 |
| JPH02303172A (ja) * | 1989-05-18 | 1990-12-17 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電性磁器組成物 |
-
1995
- 1995-07-28 JP JP7212651A patent/JP2674576B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-07-26 EP EP96112145A patent/EP0756337A1/en not_active Withdrawn
- 1996-07-26 KR KR1019960030641A patent/KR970008675A/ko not_active Application Discontinuation
- 1996-07-29 US US08/687,962 patent/US5759433A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006027927A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Nec Tokin Corp | 圧電磁器組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970008675A (ko) | 1997-02-24 |
| JPH0940461A (ja) | 1997-02-10 |
| EP0756337A1 (en) | 1997-01-29 |
| US5759433A (en) | 1998-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4973931B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2010120835A (ja) | 圧電磁器、振動子及び超音波モータ | |
| JPH09100156A (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JP4513948B2 (ja) | 圧電磁器およびその製造方法 | |
| US6207069B1 (en) | Piezoelectric ceramics and piezoelectric device | |
| JP2674576B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2836572B2 (ja) | 高出力圧電磁器組成物及びその製造方法 | |
| Tominaga et al. | Doping effects for high-power piezoelectric properties on Ba (Zr, Ti) O3–(Ba, Ca) TiO3-based lead-free piezoelectric ceramics | |
| JP4070967B2 (ja) | 圧電磁器 | |
| JP4569062B2 (ja) | 圧電磁器 | |
| JP4383120B2 (ja) | 圧電磁器 | |
| JP2005082422A (ja) | 圧電磁器 | |
| JP2957564B1 (ja) | 圧電磁器および圧電デバイス | |
| JP2856147B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH11322423A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2000239064A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2000072546A (ja) | 圧電磁器組成物及び圧電トランス | |
| JP4009417B2 (ja) | 圧電磁器および圧電デバイス | |
| JPH11310457A (ja) | 圧電磁器材料 | |
| JP2004051417A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH08283069A (ja) | 圧電セラミックス及びその製造方法 | |
| JPH0710638A (ja) | 酸化物圧電材料 | |
| KR920001408B1 (ko) | 압전세라믹 조성물 | |
| JPH0959060A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3096917B2 (ja) | 圧電磁器組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970617 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070718 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100718 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110718 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120718 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130718 Year of fee payment: 16 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |