JP2987762B2 - 強誘電体磁器組成物 - Google Patents
強誘電体磁器組成物Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チタン酸鉛，チタ
ン酸カルシウム及びチタン酸アンチモンを基本成分とす
る強誘電体磁器組成物に関する。
ン酸カルシウム及びチタン酸アンチモンを基本成分とす
る強誘電体磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】強誘電体磁器組成物は、焦電素子，セラ
ミックフィルタ，セラミック共振子などに用いられ、そ
の組成物としては、例えば、硫酸グリシン，ニオブ酸リ
チウム，タンタル酸リチウムなどの単結晶や、チタン酸
ジルコン酸鉛，チタン酸鉛系磁器材料が知られている。
ミックフィルタ，セラミック共振子などに用いられ、そ
の組成物としては、例えば、硫酸グリシン，ニオブ酸リ
チウム，タンタル酸リチウムなどの単結晶や、チタン酸
ジルコン酸鉛，チタン酸鉛系磁器材料が知られている。
【０００３】焦電素子としては、温度変化に対応する自
発分極の変化が大きい程、焦電係数（ｄＰｓ／ｄＴ）が
大きく、比誘電率が小さいほど優れたものであって、キ
ュリー点Ｔｃの高い安定なものが安価に提供されること
が、実用上望ましい。
発分極の変化が大きい程、焦電係数（ｄＰｓ／ｄＴ）が
大きく、比誘電率が小さいほど優れたものであって、キ
ュリー点Ｔｃの高い安定なものが安価に提供されること
が、実用上望ましい。
【０００４】高周波数フィルタ用電圧素子としては、誘
電率，ｔａｎδが小さく、共振周波数の温度係数の小さ
い材料が望ましい。
電率，ｔａｎδが小さく、共振周波数の温度係数の小さ
い材料が望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記各材料
の有効性について検討した結果によれば、硫酸グリシン
は水溶性の結晶であるため、温度に弱くもろく加工が難
しいうえ、キュリー点が４９℃と著しく低いため、焦電
焦電素子としても高周波フィルタ用圧電素子としても使
用温度範囲が著しく限定されて好ましくないことがわか
った。
の有効性について検討した結果によれば、硫酸グリシン
は水溶性の結晶であるため、温度に弱くもろく加工が難
しいうえ、キュリー点が４９℃と著しく低いため、焦電
焦電素子としても高周波フィルタ用圧電素子としても使
用温度範囲が著しく限定されて好ましくないことがわか
った。
【０００６】ニオブ酸リチウムは、加工性は良好である
が焦電係数が小さく高価であり、タンタル酸リチウムは
加工性は良く焦電係数も比較的大きく、切断方位により
零温度係数を持ち、圧電素子としても優れているが、何
分単結晶のため高価で工業上の利用に不利である。
が焦電係数が小さく高価であり、タンタル酸リチウムは
加工性は良く焦電係数も比較的大きく、切断方位により
零温度係数を持ち、圧電素子としても優れているが、何
分単結晶のため高価で工業上の利用に不利である。
【０００７】チタン酸ジルコン酸鉛系磁器は加工性が良
く、焦電係数も組成により大きいものを選ぶことがで
き、圧電材料としてその特性を組成により制御できるこ
とから、この材料系の開発が積極的に行われてきた。
く、焦電係数も組成により大きいものを選ぶことがで
き、圧電材料としてその特性を組成により制御できるこ
とから、この材料系の開発が積極的に行われてきた。
【０００８】このチタン酸ジルコン酸鉛系材料は、Ｐｂ
（Ｚｒ−Ｔｉ）Ｏ3を主体としたものであって、さらに
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｃｏ，Ｆｅなどの金属酸化物を添加
するか、Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3などの複合酸化物
を固溶させるなどの改良が圧電材料分野において広く行
われている。
（Ｚｒ−Ｔｉ）Ｏ3を主体としたものであって、さらに
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｃｏ，Ｆｅなどの金属酸化物を添加
するか、Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3などの複合酸化物
を固溶させるなどの改良が圧電材料分野において広く行
われている。
【０００９】しかしながら、このようなチタン酸ジルコ
ン酸鉛系磁器では一般に温度特性の良い組成では、誘電
率は５００〜１２００程度と高く、焦電材料や高周波圧
電材料としては適していない。そのため、誘電率の小さ
い材料が検討されているが、実効的誘電率を３５０より
小さくすることは困難である。
ン酸鉛系磁器では一般に温度特性の良い組成では、誘電
率は５００〜１２００程度と高く、焦電材料や高周波圧
電材料としては適していない。そのため、誘電率の小さ
い材料が検討されているが、実効的誘電率を３５０より
小さくすることは困難である。
【００１０】さらにチタン酸鉛系磁器は、焦電係数が大
きく比誘電率も比較的小さいが、これは焼結しにくく、
鉛が焼成中蒸発して均一な組成で安定した圧電特性を持
つ磁器を得ることは難しいという欠点がある。しかもこ
の磁器は、分極にかなり高電圧が必要である。一方これ
らの欠点を改善するために、希土類，その他金属酸化物
を同時添加又は置換したチタン酸鉛系磁器が知られてい
る。この材料は誘電率が１５０〜３００程度とジルコン
チタン酸鉛に比べて低く、圧電特性も良好であるが、焼
結性にやや難点があり、大型磁器が得られにくいこと
や、分極条件が厳しいため、工業化における歩留りを高
めにくいなどの欠点があり、また、高価な希土類の添加
物を用いるため、その商品化には難点があった。
きく比誘電率も比較的小さいが、これは焼結しにくく、
鉛が焼成中蒸発して均一な組成で安定した圧電特性を持
つ磁器を得ることは難しいという欠点がある。しかもこ
の磁器は、分極にかなり高電圧が必要である。一方これ
らの欠点を改善するために、希土類，その他金属酸化物
を同時添加又は置換したチタン酸鉛系磁器が知られてい
る。この材料は誘電率が１５０〜３００程度とジルコン
チタン酸鉛に比べて低く、圧電特性も良好であるが、焼
結性にやや難点があり、大型磁器が得られにくいこと
や、分極条件が厳しいため、工業化における歩留りを高
めにくいなどの欠点があり、また、高価な希土類の添加
物を用いるため、その商品化には難点があった。
【００１１】この問題を解決する先行例として、特開昭
６３−１４４１６５号公報には、（Ｐｂ1-x・Ｃａｘ）
〔（Ｍｎ１／２・Ｓｂ１／２）ｙ・Ｔｉ1-y〕Ｏ3で表わ
される基本組成において、ｘ，ｙを次に示される範囲、 ｘ＝０．１０〜０．４０ ｙ＝０．０１〜０．２０ にあることを特徴とする焦電素子用酸化物磁器材料が記
載されている。この先行例は、焦電素子用の材料として
知られる純粋なＰｂＴｉＯ3磁器については、従来より
焦電素子の材料として性能的に期待されながら、製造上
の厳しさから未だ十分な性能を有する物が生産されてい
ないことから、ＰｂＴｉＯ3に特定の変性化を行い、Ｍ
ｎ１／２・Ｓｂ１／２の条件の下で大量生産に適した安
価で高性能な焦電素子用材料を提供しようとするもので
ある。この試みにおいては、試料についての比誘電率
と、焦電係数と、焦電効果出力指数とのデータを収集し
て従来の材料に比較して特性的に優れているという効果
が強調されている。
６３−１４４１６５号公報には、（Ｐｂ1-x・Ｃａｘ）
〔（Ｍｎ１／２・Ｓｂ１／２）ｙ・Ｔｉ1-y〕Ｏ3で表わ
される基本組成において、ｘ，ｙを次に示される範囲、 ｘ＝０．１０〜０．４０ ｙ＝０．０１〜０．２０ にあることを特徴とする焦電素子用酸化物磁器材料が記
載されている。この先行例は、焦電素子用の材料として
知られる純粋なＰｂＴｉＯ3磁器については、従来より
焦電素子の材料として性能的に期待されながら、製造上
の厳しさから未だ十分な性能を有する物が生産されてい
ないことから、ＰｂＴｉＯ3に特定の変性化を行い、Ｍ
ｎ１／２・Ｓｂ１／２の条件の下で大量生産に適した安
価で高性能な焦電素子用材料を提供しようとするもので
ある。この試みにおいては、試料についての比誘電率
と、焦電係数と、焦電効果出力指数とのデータを収集し
て従来の材料に比較して特性的に優れているという効果
が強調されている。
【００１２】上記目的に使用される強誘電体磁器組成物
は、近年用途が増々拡大しつつあり、用途拡大に伴って
組成物に要求される特性は多岐にわたり、しかも要求さ
れる特性のレベルはますます厳しくなり、従来の特性の
レベルでは満足できず、さらに優れた特性でしかも安定
した強磁性体磁器組成物の開発が強く望まれている。
は、近年用途が増々拡大しつつあり、用途拡大に伴って
組成物に要求される特性は多岐にわたり、しかも要求さ
れる特性のレベルはますます厳しくなり、従来の特性の
レベルでは満足できず、さらに優れた特性でしかも安定
した強磁性体磁器組成物の開発が強く望まれている。
【００１３】本発明の目的は、上記要求に応じて誘電
率，結合係数が高く、圧電特性，誘電特性，焦電特性を
維持しながら広い組成範囲にわたって焼結性に優れた強
誘電体磁器組成物を提供することにある。
率，結合係数が高く、圧電特性，誘電特性，焦電特性を
維持しながら広い組成範囲にわたって焼結性に優れた強
誘電体磁器組成物を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による強誘電体磁器組成物においては、チタ
ン酸鉛，チタン酸カルシウム及びチタン酸アンチモンを
基本成分とする強誘電体磁器組成物であって、基本組成
が化学式、 （１−ｘ−ｙ）ＰｂＴｉＯ3−ｘＣａＴｉＯ3−ｙＳｂ
2/3ＴｉＯ3 但しｘは１．０〜３５ｍｏｌ％，ｙは１．０〜３０ｍｏ
ｌ％で表わされ、上記化学式のＴｉは、Ｍｎで０．５〜
５ｍｏｌ％置換されているものである。
め、本発明による強誘電体磁器組成物においては、チタ
ン酸鉛，チタン酸カルシウム及びチタン酸アンチモンを
基本成分とする強誘電体磁器組成物であって、基本組成
が化学式、 （１−ｘ−ｙ）ＰｂＴｉＯ3−ｘＣａＴｉＯ3−ｙＳｂ
2/3ＴｉＯ3 但しｘは１．０〜３５ｍｏｌ％，ｙは１．０〜３０ｍｏ
ｌ％で表わされ、上記化学式のＴｉは、Ｍｎで０．５〜
５ｍｏｌ％置換されているものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】発明者らは焦電素子として優れた
素子を提供すべく鋭意研究を重ねた結果、チタン酸鉛，
チタン酸カルシウム，チタン酸アンチモンを基本構成成
分とする特定の組成物について、ＴｉがＭｎにより特定
の割合で置換されたものが、誘電特性，圧電特性，焦電
特性及びその温度特性に優れており、その上良好な焼結
性を有し、かつ分極条件が穏かであることを見出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
素子を提供すべく鋭意研究を重ねた結果、チタン酸鉛，
チタン酸カルシウム，チタン酸アンチモンを基本構成成
分とする特定の組成物について、ＴｉがＭｎにより特定
の割合で置換されたものが、誘電特性，圧電特性，焦電
特性及びその温度特性に優れており、その上良好な焼結
性を有し、かつ分極条件が穏かであることを見出し、こ
の知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１６】本発明の強誘電体磁器組成物は、基本組成
が、化学式：（１−ｘ−ｙ）ＰｂＴｉＯ3−ｘＣａＴｉ
Ｏ3−ｙＳｂ2/3ＴｉＯ3で表わされるチタン酸鉛，チタ
ン酸カルシウム，チタン酸アンチモンを基本構成成分と
する組成物からなるもので、この組成物のチタン酸カル
シウムの含有割合については上記化学式のｘが１．０〜
３５ｍｏｌ％の範囲であることが必要である。このｘの
値が１．０ｍｏｌ％未満であると圧電特性とその温度特
性とがともに劣化し、焦電係数も小さく、焦電素子とし
ても不適合である。また３５ｍｏｌ％を超えると誘電率
が３００を超え、焦電用としても高周波用としても適さ
なくなる。
が、化学式：（１−ｘ−ｙ）ＰｂＴｉＯ3−ｘＣａＴｉ
Ｏ3−ｙＳｂ2/3ＴｉＯ3で表わされるチタン酸鉛，チタ
ン酸カルシウム，チタン酸アンチモンを基本構成成分と
する組成物からなるもので、この組成物のチタン酸カル
シウムの含有割合については上記化学式のｘが１．０〜
３５ｍｏｌ％の範囲であることが必要である。このｘの
値が１．０ｍｏｌ％未満であると圧電特性とその温度特
性とがともに劣化し、焦電係数も小さく、焦電素子とし
ても不適合である。また３５ｍｏｌ％を超えると誘電率
が３００を超え、焦電用としても高周波用としても適さ
なくなる。
【００１７】一方、チタン酸アンチモンの含有割合は、
ｙが１．０〜３０ｍｏｌ％の範囲であることが必要であ
る。
ｙが１．０〜３０ｍｏｌ％の範囲であることが必要であ
る。
【００１８】このｙの値が１．０ｍｏｌ％未満では該磁
器の焼結性が劣り、素体の変形が著しいし、また３０ｍ
ｏｌ％を超えると粒界に異相が析出し、圧電特性が劣化
し、焦電材料として使用できない。
器の焼結性が劣り、素体の変形が著しいし、また３０ｍ
ｏｌ％を超えると粒界に異相が析出し、圧電特性が劣化
し、焦電材料として使用できない。
【００１９】また本発明の磁器組成物においては、上記
化学式におけるＴｉがＭｎで０．５〜５ｍｏｌ％置換さ
れることが必要である。この割合が、０．５ｍｏｌ％未
満では分極中絶縁破壊を起こしやすく、製造上好ましく
ない傾向を示し、また５ｍｏｌ％を超えると焼結性が悪
くなり、かつ電気的特性が著しく減少して分極不能とな
り、焦電素子として、あるいは圧電素子としては使用で
きない。
化学式におけるＴｉがＭｎで０．５〜５ｍｏｌ％置換さ
れることが必要である。この割合が、０．５ｍｏｌ％未
満では分極中絶縁破壊を起こしやすく、製造上好ましく
ない傾向を示し、また５ｍｏｌ％を超えると焼結性が悪
くなり、かつ電気的特性が著しく減少して分極不能とな
り、焦電素子として、あるいは圧電素子としては使用で
きない。
【００２０】本発明の磁器は次に示すような通常の窯業
的手法によって容易に製造することができる。
的手法によって容易に製造することができる。
【００２１】例えばＰｂＯ，ＴｉＯ2，ＣａＣＯ3，Ｓｂ
2Ｏ3ＭｎＯ2又は焼成により酸化物に変換し得る、それ
ぞれに対応する水酸化物，炭酸塩，蓚酸塩，硝酸塩など
を出発原料として、これら原料粉末を所定の割合で配合
し、ボールミルなどを用いて十分混合し、この混合物を
７００〜９００℃の温度範囲で仮焼し、さらにボールミ
ルなどにより粉砕する。次いで、このようにして得られ
た仮焼粉末に水又はポリビニールアルコールなどのバイ
ンダーを少量添加して０．５〜２ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力
で加圧成形した後、この成形体を１１５０℃〜１２５０
℃の温度範囲で２〜４時間焼成することにより本発明の
磁器が得られる。
2Ｏ3ＭｎＯ2又は焼成により酸化物に変換し得る、それ
ぞれに対応する水酸化物，炭酸塩，蓚酸塩，硝酸塩など
を出発原料として、これら原料粉末を所定の割合で配合
し、ボールミルなどを用いて十分混合し、この混合物を
７００〜９００℃の温度範囲で仮焼し、さらにボールミ
ルなどにより粉砕する。次いで、このようにして得られ
た仮焼粉末に水又はポリビニールアルコールなどのバイ
ンダーを少量添加して０．５〜２ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力
で加圧成形した後、この成形体を１１５０℃〜１２５０
℃の温度範囲で２〜４時間焼成することにより本発明の
磁器が得られる。
【００２２】本発明による磁器は、通常の空気中の焼成
においても緻密なものが得られるが、酸素雰囲気焼成や
ホットプレス法，熱間静水圧プレス法などを用いること
により一層緻密なものが得られる。
においても緻密なものが得られるが、酸素雰囲気焼成や
ホットプレス法，熱間静水圧プレス法などを用いること
により一層緻密なものが得られる。
【００２３】本発明の磁器における組成図を図１に示
す。図１は、Ｐｂ（Ｔｉ1-mＭnm）Ｏ3，Ｃａ（Ｔｉ1-m
Ｍnm）Ｏ3，Ｓｂ2/3（Ｔｉ1-mＭnm）Ｏ3を頂点とする三
角座標で示されたものであり、ＭｎはＭｎＯ2で０．５
〜５ｍｏｌ％である。図中、本発明に適合する最大の範
囲を斜線の領域で示している。
す。図１は、Ｐｂ（Ｔｉ1-mＭnm）Ｏ3，Ｃａ（Ｔｉ1-m
Ｍnm）Ｏ3，Ｓｂ2/3（Ｔｉ1-mＭnm）Ｏ3を頂点とする三
角座標で示されたものであり、ＭｎはＭｎＯ2で０．５
〜５ｍｏｌ％である。図中、本発明に適合する最大の範
囲を斜線の領域で示している。
【００２４】本発明の強誘電体磁器組成物は広い領域に
わたって、 は１００〜２６０，電気機械結合係数（ｋｔ）は３５〜
５０％と高い値を示し、焦電素子や高周波用フィルタ素
子として圧電特性，誘電特性，焦電特性を維持しながら
広い組成範囲にわたって焼結性が良く、かつ緻密で、大
型の磁器が容易に得られ、分極処理が８０〜１２０℃，
４０ＫＶ／ｃｍ〜６０ＫＶ／ｃｍと容易であること，希
土類元素は使用しないため比較的安価であることなどの
点から極めて工業的価値の高いものである。
わたって、 は１００〜２６０，電気機械結合係数（ｋｔ）は３５〜
５０％と高い値を示し、焦電素子や高周波用フィルタ素
子として圧電特性，誘電特性，焦電特性を維持しながら
広い組成範囲にわたって焼結性が良く、かつ緻密で、大
型の磁器が容易に得られ、分極処理が８０〜１２０℃，
４０ＫＶ／ｃｍ〜６０ＫＶ／ｃｍと容易であること，希
土類元素は使用しないため比較的安価であることなどの
点から極めて工業的価値の高いものである。
【００２５】（実施例）次に実施例により本発明をさら
に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら
限定されるものではない。
に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら
限定されるものではない。
【００２６】化学式：（１−ｘ−ｙ）Ｐｂ（Ｔｉ1-mＭ
nm）Ｏ3−ｘＣａ（Ｔｉ1-mＭnm）−ｙＳｂ2/3（Ｔｉ1-m
Ｍnm）Ｏ3におけるｘ，ｙ，ｍの値を変化させ、それぞ
れの組成の試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３０における圧電磁器
の諸特性を表１に示す。
nm）Ｏ3−ｘＣａ（Ｔｉ1-mＭnm）−ｙＳｂ2/3（Ｔｉ1-m
Ｍnm）Ｏ3におけるｘ，ｙ，ｍの値を変化させ、それぞ
れの組成の試料Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３０における圧電磁器
の諸特性を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】なお、圧電磁器の各特性を次の方法で求め
た。 （１）誘電特性および圧電特性 直径２０ｍｍ，厚さ１ｍｍの円板磁器を作成し、この円
板磁器の両面にＡｇ電極を焼付け８０〜１２０℃，４０
〜６０ＫＶ／ｃｍの条件で分極処理を行い、２４時間放
置後１ＫＨｚで誘電率（ε），ｔａｎδを測定し、ま
た、ＩＲＥの標準回路の方法に従って厚み方向の電気機
械結合係数を求めた。また共振周波数の温度計数ｆｒＴ
ｃも求めた。
た。 （１）誘電特性および圧電特性 直径２０ｍｍ，厚さ１ｍｍの円板磁器を作成し、この円
板磁器の両面にＡｇ電極を焼付け８０〜１２０℃，４０
〜６０ＫＶ／ｃｍの条件で分極処理を行い、２４時間放
置後１ＫＨｚで誘電率（ε），ｔａｎδを測定し、ま
た、ＩＲＥの標準回路の方法に従って厚み方向の電気機
械結合係数を求めた。また共振周波数の温度計数ｆｒＴ
ｃも求めた。
【００２９】（２）焦電特性 直径２０ｍｍ，厚さ１ｍｍの磁器円板を作成し（１）の
方法で分極処理を施した後、焦電特性の測定を行った。
方法で分極処理を施した後、焦電特性の測定を行った。
【００３０】（比較例）出発原料としてＰｂＯ，ＴｉＯ
3，Ｓｂ2Ｏ3，ＣａＣＯ3，ＭｎＯ2の各粉末を用い、こ
れらの粉末を所定の割合で配合し、この混合物を９００
℃で２時間仮焼して得られた仮焼物を、ボールミルで粉
砕した。次いで、バインダーとポリビニールアルコール
を少量添加し、２ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で加圧成形した
後、この成形体を１１５０℃〜１２２０℃の温度で３時
間焼成して圧電磁器を作成した。このようにして得られ
た圧電磁器の各性能を組成とともに表２に示す。
3，Ｓｂ2Ｏ3，ＣａＣＯ3，ＭｎＯ2の各粉末を用い、こ
れらの粉末を所定の割合で配合し、この混合物を９００
℃で２時間仮焼して得られた仮焼物を、ボールミルで粉
砕した。次いで、バインダーとポリビニールアルコール
を少量添加し、２ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で加圧成形した
後、この成形体を１１５０℃〜１２２０℃の温度で３時
間焼成して圧電磁器を作成した。このようにして得られ
た圧電磁器の各性能を組成とともに表２に示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】誘電率（ε）は、小さい方が焦電素子の感
度が向上する。高周波フィルタとしても小さい方がイン
ピーダンスのマッチングがとれ易くフィルタ特性が良く
なる。表１より、本発明によれば１００〜２６０の範囲
の値が得られている。
度が向上する。高周波フィルタとしても小さい方がイン
ピーダンスのマッチングがとれ易くフィルタ特性が良く
なる。表１より、本発明によれば１００〜２６０の範囲
の値が得られている。
【００３３】誘電損失（ｔａｎδ）は、小さい方がよ
い。焦電素子としても小さい方がノイずが少ない。高周
波フィルタとしても、伝送特性が改善される。本発明で
は０．５〜１．９％以下の値が得られている。
い。焦電素子としても小さい方がノイずが少ない。高周
波フィルタとしても、伝送特性が改善される。本発明で
は０．５〜１．９％以下の値が得られている。
【００３４】キュリー点（Ｔｃ）は、強誘電特性が消失
する温度で、なるべく高い方が、焦電特性，フィルタ特
性共に安定である。本発明では、２００℃以上の値が得
られている。
する温度で、なるべく高い方が、焦電特性，フィルタ特
性共に安定である。本発明では、２００℃以上の値が得
られている。
【００３５】結合係数（ｋｔ）は、大きい方が良い。焦
電素子では、感度が向上し、フィルタでは帯域幅が大き
くなりフィルタの設計が楽になる。本発明によれば３５
％〜５０％である。
電素子では、感度が向上し、フィルタでは帯域幅が大き
くなりフィルタの設計が楽になる。本発明によれば３５
％〜５０％である。
【００３６】焦電係数（ｄＰｓ／ｄＴ）は、大きい程焦
電素子の感度は向上する。本発明によれば、４．０×１
０-8ｃｏｕｌ／ｃｍ3Ｋ以上である。
電素子の感度は向上する。本発明によれば、４．０×１
０-8ｃｏｕｌ／ｃｍ3Ｋ以上である。
【００３７】共振周波数の温度係数（ｆｒＴｃ）は、小
さい程フィルタの伝送特性が安定で温度変化に対して中
心周波数がずれない。本発明によれば±５０ｐｐｍ／℃
以下である。
さい程フィルタの伝送特性が安定で温度変化に対して中
心周波数がずれない。本発明によれば±５０ｐｐｍ／℃
以下である。
【００３８】なお、表２における比較例としての試料Ｎ
ｏ．３１はｘが１．０ｍｏｌ％未満のものであり、焦電
係数が小さい。試料Ｎｏ．３２はｘが３５ｍｏｌ％を超
えるものであり、焦電係数が小さく、誘電率も３００を
はるかに超え、焦電用，高周波用のいずれにも適さな
い。
ｏ．３１はｘが１．０ｍｏｌ％未満のものであり、焦電
係数が小さい。試料Ｎｏ．３２はｘが３５ｍｏｌ％を超
えるものであり、焦電係数が小さく、誘電率も３００を
はるかに超え、焦電用，高周波用のいずれにも適さな
い。
【００３９】試料Ｎｏ．３３はｙが１．０ｍｏｌ％未満
のものであり、焼結性が劣り素体の変形が著しい。試料
Ｎｏ．３４はｙが３０ｍｏｌ％を超えるものであり、粒
界に異相が析出して圧電特性が著しく劣化している。
のものであり、焼結性が劣り素体の変形が著しい。試料
Ｎｏ．３４はｙが３０ｍｏｌ％を超えるものであり、粒
界に異相が析出して圧電特性が著しく劣化している。
【００４０】試料Ｎｏ．３５は、Ｍｎが０．５ｍｏｌ％
未満のものであり、分極中素体が割れ易く絶縁破壊を起
こし易い。試料Ｎｏ．３６は、Ｍｎが５ｍｏｌ％を超え
るもので、素体の電気抵抗が低くなり分極中に電流が流
れすぎて分極が困難であった。なお、Ｓｂ2/3の添加量
ｙ（％）が、１．０ｍｏｌ％未満のものでは焼結性に劣
り、素体の変形が著しい。Ｓｂ2/3の添加量ｙ（％）
は、表１に示したようにＭｎの添加量の２倍以上添加し
なければ、低レベルの電気特性しか得ることができな
い。
未満のものであり、分極中素体が割れ易く絶縁破壊を起
こし易い。試料Ｎｏ．３６は、Ｍｎが５ｍｏｌ％を超え
るもので、素体の電気抵抗が低くなり分極中に電流が流
れすぎて分極が困難であった。なお、Ｓｂ2/3の添加量
ｙ（％）が、１．０ｍｏｌ％未満のものでは焼結性に劣
り、素体の変形が著しい。Ｓｂ2/3の添加量ｙ（％）
は、表１に示したようにＭｎの添加量の２倍以上添加し
なければ、低レベルの電気特性しか得ることができな
い。
【００４１】本発明において、Ｓｂ2/3の好ましい添加
量ｙ（％）は、Ｍｎの添加量ｍ（％）の２倍以上であ
る。
量ｙ（％）は、Ｍｎの添加量ｍ（％）の２倍以上であ
る。
【００４２】Ｍｎの添加量ｍを、ｍ＝０．０５（５ｍｏ
ｌ％）に設定したときの本発明による組成図を図２の領
域Ａに示し、ｍ＝０．００５（０．５ｍｏｌ％）に設定
したときの組成図を図３の領域Ｃに示す。
ｌ％）に設定したときの本発明による組成図を図２の領
域Ａに示し、ｍ＝０．００５（０．５ｍｏｌ％）に設定
したときの組成図を図３の領域Ｃに示す。
【００４３】比較のため、先行例（特開昭６３−１４４
１６５号公報）に示される（Ｐｂ1- x・Ｃａｘ）〔（Ｍ
ｎ１／２・Ｓｂ１／２）ｙ・Ｔｉ1-y〕Ｏ3で表わされる
組成において、Ｍｎの添加量を５ｍｏｌ％に設定したと
きの領域Ｂを図２に、０．５ｍｏｌ％に設定したときの
領域Ｄを図３にそれぞれ比較例として示している。図
２，３に明らかなように、本発明によれば菱形の領域と
して特定されるのに対し、比較例では、直線領域で特定
される。すなわち、本発明によれば、広い組成範囲にわ
たって安定した特性が得られる。
１６５号公報）に示される（Ｐｂ1- x・Ｃａｘ）〔（Ｍ
ｎ１／２・Ｓｂ１／２）ｙ・Ｔｉ1-y〕Ｏ3で表わされる
組成において、Ｍｎの添加量を５ｍｏｌ％に設定したと
きの領域Ｂを図２に、０．５ｍｏｌ％に設定したときの
領域Ｄを図３にそれぞれ比較例として示している。図
２，３に明らかなように、本発明によれば菱形の領域と
して特定されるのに対し、比較例では、直線領域で特定
される。すなわち、本発明によれば、広い組成範囲にわ
たって安定した特性が得られる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、広い領域
にわたって誘電率，電気機械結合係数が高く、圧電特
性，誘電特性，焦電特性を維持しながら広い組成範囲に
わたって焼結性に優れ、誘電率，誘電損失，キュリー
点，結合係数，焦電係数，共振周波数の温度係数は、共
に規格値を満足し、焦電素子，セラミックフィルタ，セ
ラミック共振子などの磁器材料に用いて優れた効果を得
ることができる。
にわたって誘電率，電気機械結合係数が高く、圧電特
性，誘電特性，焦電特性を維持しながら広い組成範囲に
わたって焼結性に優れ、誘電率，誘電損失，キュリー
点，結合係数，焦電係数，共振周波数の温度係数は、共
に規格値を満足し、焦電素子，セラミックフィルタ，セ
ラミック共振子などの磁器材料に用いて優れた効果を得
ることができる。
【図１】本発明の磁器における組成図である。
【図２】Ｍｎの添加量５ｍｏｌ％のときの組成図であ
る。
る。
【図３】Ｍｎの添加量０．５ｍｏｌ％のときの組成図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡部 圭佑 埼玉県狭山市新狭山１丁目11番４号 株 式会社大泉製作所内 (72)発明者 田中 陽一 埼玉県狭山市新狭山１丁目11番４号 株 式会社大泉製作所内 (72)発明者 大沢 準一 富山県上新川郡大沢野町下大久保3158番 地 北陸電気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−252356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−270356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−144165（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−191053（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−101498（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/42 - 35/49 H01B 3/00 - 3/14 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- 【請求項１】 チタン酸鉛，チタン酸カルシウム及びチ
タン酸アンチモンを基本成分とする強誘電体磁器組成物
であって、 基本組成が化学式、 （１−ｘ−ｙ）ＰｂＴｉＯ3−ｘＣａＴｉＯ3−ｙＳｂ
2/3ＴｉＯ3 但しｘは１．０〜３５ｍｏｌ％，ｙは１．０〜３０ｍｏ
ｌ％で表わされ、 上記化学式のＴｉは、Ｍｎで０．５〜５ｍｏｌ％置換さ
れていることを特徴とする強誘電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8292947A JP2987762B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 強誘電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8292947A JP2987762B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 強誘電体磁器組成物 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051413A Division JP2932297B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 強誘電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09183652A JPH09183652A (ja) | 1997-07-15 |
| JP2987762B2 true JP2987762B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=17788487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8292947A Expired - Lifetime JP2987762B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 強誘電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2987762B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5622682B2 (ja) * | 2011-08-05 | 2014-11-12 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 焦電体材料およびそれを用いた焦電型赤外線センサ |
| WO2017104539A1 (ja) | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物、誘電体磁器組成物の製造方法、及び積層型セラミック電子部品 |
-
1996
- 1996-11-05 JP JP8292947A patent/JP2987762B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09183652A (ja) | 1997-07-15 |
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