JP2823072B2 - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
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- JP2823072B2 JP2823072B2 JP62101296A JP10129687A JP2823072B2 JP 2823072 B2 JP2823072 B2 JP 2823072B2 JP 62101296 A JP62101296 A JP 62101296A JP 10129687 A JP10129687 A JP 10129687A JP 2823072 B2 JP2823072 B2 JP 2823072B2
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- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、チタン酸ジルコン酸鉛を主成物とする圧電
磁器で、圧電歪定数が大きく、かつ機械的強度が大きい
圧電磁器組成物に関するものである。 〔従来の技術〕 近年、圧電磁器材料は、微小変位素子として使用され
るようになっている。このような機械的要素への応用に
は、圧電特性のみならず、機械的強度も大きいことが要
求れる。しかし、圧電磁器材料は粉末治金的手法で作ら
れるものであるため、実用上の機械的強度が不足する欠
点があった。また素子自体の薄片化が要求されているた
め、製作過程における破損も問題となっている。 微小変位素子用圧電磁器材料には、圧電歪定数（ｄ定
数）が大きいことが要求される。このような圧電磁器材
料として、Pb（ZrxTiy）O3（但しｘ＋ｙ＝１）で表わさ
れる組成において、0.54≦ｘ≦0.56の範囲内の組成から
なり、Pb原子の８〜12モル％をCa,SrおよびBaの少なく
とも一種で置換し、これにSbをSb2O3に換算して0.5〜1.
5重量％含有した磁器組成物があり、優れた圧電特性を
示す。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記圧電磁器組成物は、微小変位素子
として用いるには、機械的強度が小さく実用上問題があ
った。 本発明の目的は、機械的強度が大きく、かつ圧電特性
にも優れた圧電磁器組成物を提供することである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記組成物を基本組成とし、微量のAl2O3
を添加することにより、機械的抗折強度が向上し、か
つ、優れた圧電特性を有することを特徴とするものであ
る。 本発明において、微量添加したAl2O3は、結晶粒界に
析出し、粒界強度を上げ、機械的強度を向上させるもの
である。 以下、実施例により、本発明の効果を具体的に説明す
る。 〔実施例〕 （実施例１） 一酸化鉛〔PbO〕，酸化チタン〔TiO2〕，酸化ジルコ
ニウム〔ZrO2〕、炭酸ストロンチウム〔SrCO3〕、酸化
アンチモン〔Sb2O3〕を所定比で秤量し、これをプラス
チック製のボールとポットを用いたボールミルで２時間
混合した。得られたスラリーを150℃で乾燥し、仮プレ
ス後850℃で２時間仮焼した。これに、酸化アルミニウ
ム（Al2O3）を所定比加え、さらに24時間、前記ボール
とポットでボールミル粉砕した。これを造粒後20φ×2m
mtでプレス成形し、酸素中1250℃２時間焼結した。得ら
れた焼結体の両面に、銀ペーストを印刷し、乾燥後550
℃で20分間で電極の焼付けを行なった。次に分極装置に
セットして、シリコンオイル中で3kV/mmの直流電圧を５
分間印加して分極処理した。 得られた試料の圧電歪定数及び機械抗折強度を評価し
た。 第１図に圧電歪定数d31を組成依存性を示す。第１図
より圧電歪定数d31はTiが44〜46モル％の範囲内で大き
な値を示す。 第１表に代表的な結果例を示す。第１表より明らかな
ように、Al2O3を添加したことにより、機械抗折強度σ
は著しく改善され、かつ圧電歪定数d31の値は維持され
ている。なお、Al2O3添加量が1wt％を超えると機械抗折
強度が低下するのは、結晶粒径が大きくなるためであ
る。 （実施例２） Srの代わりにBaおよびCaを用いて、実施例１と同様の
方法により、試料を作成して評価した。 第２表にその結果を示すが、Ba,CaをSrの代わりに用
いても同様の効果が得られることがわかる。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は圧電歪定数が非常に大き
く、かつ機械的強度も大きいため、バイモルフ、積層型
アクチュエータ等の微小変位素子に適した圧電磁器組成
物を提供するものである。
磁器で、圧電歪定数が大きく、かつ機械的強度が大きい
圧電磁器組成物に関するものである。 〔従来の技術〕 近年、圧電磁器材料は、微小変位素子として使用され
るようになっている。このような機械的要素への応用に
は、圧電特性のみならず、機械的強度も大きいことが要
求れる。しかし、圧電磁器材料は粉末治金的手法で作ら
れるものであるため、実用上の機械的強度が不足する欠
点があった。また素子自体の薄片化が要求されているた
め、製作過程における破損も問題となっている。 微小変位素子用圧電磁器材料には、圧電歪定数（ｄ定
数）が大きいことが要求される。このような圧電磁器材
料として、Pb（ZrxTiy）O3（但しｘ＋ｙ＝１）で表わさ
れる組成において、0.54≦ｘ≦0.56の範囲内の組成から
なり、Pb原子の８〜12モル％をCa,SrおよびBaの少なく
とも一種で置換し、これにSbをSb2O3に換算して0.5〜1.
5重量％含有した磁器組成物があり、優れた圧電特性を
示す。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記圧電磁器組成物は、微小変位素子
として用いるには、機械的強度が小さく実用上問題があ
った。 本発明の目的は、機械的強度が大きく、かつ圧電特性
にも優れた圧電磁器組成物を提供することである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記組成物を基本組成とし、微量のAl2O3
を添加することにより、機械的抗折強度が向上し、か
つ、優れた圧電特性を有することを特徴とするものであ
る。 本発明において、微量添加したAl2O3は、結晶粒界に
析出し、粒界強度を上げ、機械的強度を向上させるもの
である。 以下、実施例により、本発明の効果を具体的に説明す
る。 〔実施例〕 （実施例１） 一酸化鉛〔PbO〕，酸化チタン〔TiO2〕，酸化ジルコ
ニウム〔ZrO2〕、炭酸ストロンチウム〔SrCO3〕、酸化
アンチモン〔Sb2O3〕を所定比で秤量し、これをプラス
チック製のボールとポットを用いたボールミルで２時間
混合した。得られたスラリーを150℃で乾燥し、仮プレ
ス後850℃で２時間仮焼した。これに、酸化アルミニウ
ム（Al2O3）を所定比加え、さらに24時間、前記ボール
とポットでボールミル粉砕した。これを造粒後20φ×2m
mtでプレス成形し、酸素中1250℃２時間焼結した。得ら
れた焼結体の両面に、銀ペーストを印刷し、乾燥後550
℃で20分間で電極の焼付けを行なった。次に分極装置に
セットして、シリコンオイル中で3kV/mmの直流電圧を５
分間印加して分極処理した。 得られた試料の圧電歪定数及び機械抗折強度を評価し
た。 第１図に圧電歪定数d31を組成依存性を示す。第１図
より圧電歪定数d31はTiが44〜46モル％の範囲内で大き
な値を示す。 第１表に代表的な結果例を示す。第１表より明らかな
ように、Al2O3を添加したことにより、機械抗折強度σ
は著しく改善され、かつ圧電歪定数d31の値は維持され
ている。なお、Al2O3添加量が1wt％を超えると機械抗折
強度が低下するのは、結晶粒径が大きくなるためであ
る。 （実施例２） Srの代わりにBaおよびCaを用いて、実施例１と同様の
方法により、試料を作成して評価した。 第２表にその結果を示すが、Ba,CaをSrの代わりに用
いても同様の効果が得られることがわかる。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は圧電歪定数が非常に大き
く、かつ機械的強度も大きいため、バイモルフ、積層型
アクチュエータ等の微小変位素子に適した圧電磁器組成
物を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明における圧電歪定数d31の組成依存性を
示す。
示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−185080（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−91062（ＪＰ，Ａ)
特公 昭54−32956（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭42−13915（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．Pb（ZrxTiy）O3（但しｘ＋ｙ＝１）で表される組成
をもって基本組成とし、0.54≦ｘ≦0.56の範囲内の組成
からなり、Pb原子の８〜12モル％を、それぞれ２価の元
素であるCa、SrおよびBaの少なくとも一種で置換し、こ
れに３価の元素であるSbをSb2O3に換算して0.5〜1.5重
量％含有するとともにAlをAl2O3に換算して0.01〜1.0重
量％含有し、該Al2O3は結晶粒界に析出することを特徴
とする圧電磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62101296A JP2823072B2 (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62101296A JP2823072B2 (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 圧電磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63266706A JPS63266706A (ja) | 1988-11-02 |
| JP2823072B2 true JP2823072B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=14296868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62101296A Expired - Fee Related JP2823072B2 (ja) | 1987-04-24 | 1987-04-24 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2823072B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
|---|---|---|---|---|
| JPS5432956A (en) * | 1977-08-19 | 1979-03-10 | Omron Tateisi Electronics Co | Input circuit |
| JPS5518063A (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-07 | Seiko Epson Corp | Rare earth element permanent magnet |
| JPS5613032A (en) * | 1979-07-16 | 1981-02-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fluidizing method of solid particle |
| JPS6191062A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-09 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | セラミツク圧電材料 |
| JPS63185080A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-07-30 | Denki Kagaku Kogyo Kk | チタン酸ジルコン酸鉛系圧電体用組成物 |
-
1987
- 1987-04-24 JP JP62101296A patent/JP2823072B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63266706A (ja) | 1988-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |