JP3261356B2 - Piezoelectric ceramics - Google Patents

Piezoelectric ceramics

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JP3261356B2
JP3261356B2 JP25205598A JP25205598A JP3261356B2 JP 3261356 B2 JP3261356 B2 JP 3261356B2 JP 25205598 A JP25205598 A JP 25205598A JP 25205598 A JP25205598 A JP 25205598A JP 3261356 B2 JP3261356 B2 JP 3261356B2
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piezoelectric
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レゾネータ、高温
用圧力センサ等の分野に幅広く応用可能な圧電セラミッ
クスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric ceramic widely applicable to fields such as a resonator and a high-temperature pressure sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電体は、外部から応力を受けることに
よって電気分極が変化する圧電効果と、電界を印加する
ことにより歪みを発生する逆圧電効果とを有する材料で
ある。圧電体は、圧力や変形を測定するためのセンサ、
レゾネータ、アクチュエータなどに応用されている。
2. Description of the Related Art A piezoelectric material is a material having a piezoelectric effect in which electric polarization is changed by receiving an external stress and an inverse piezoelectric effect in which distortion is generated by applying an electric field. Piezoelectric materials are sensors for measuring pressure and deformation,
It is applied to resonators and actuators.

【0003】現在実用化されている圧電材料の大部分
は、正方晶系または菱面体晶系のPZT(PbZrO3
−PbTiO3固溶体)系や、正方晶系のPT(PbT
iO3)系などのペロブスカイト構造を有する強誘電体
が一般的である。そして、これらに様々な副成分を添加
することにより、様々な要求特性への対応がはかられて
いる。例えば、直流的な使い方で大きな変位量が求めら
れる位置調整用のアクチュエータなどには、機械的品質
係数(Qm)が小さいかわりに圧電定数(d33)が大き
いものが、また、超音波モータに用いられる超音波発生
素子のような交流的な使い方をする用途には、圧電定数
(d33)が小さいかわりに機械的品質係数(Qm)が大
きいものが利用されている。
Most of the piezoelectric materials currently in practical use are tetragonal or rhombohedral PZT (PbZrO 3).
-PbTiO 3 solid solution) or tetragonal PT (PbT
Ferroelectrics having a perovskite structure such as iO 3 ) are generally used. By adding various sub-components to these, various requirements are met. For example, an actuator for position adjustment, which requires a large displacement amount in a DC manner, has a large piezoelectric constant (d 33 ) instead of a small mechanical quality factor (Q m ). In applications where alternating current is used, such as an ultrasonic wave generating element used for a piezoelectric element, an element having a large mechanical quality factor (Q m ) instead of a small piezoelectric constant (d 33 ) is used.

【0004】しかし、PZT系やPT系の圧電材料は、
実用的な組成ではキュリー点が200〜400℃程度の
ものが多く、それ以上の温度では常誘電体となり圧電性
が消失してしまうため、高温で使用される用途、例えば
原子炉制御用センサなどには、適用不可能である。ま
た、これら鉛系圧電材料は、低温でも揮発性の極めて高
い酸化鉛(PbO)を多量(60〜70重量%程度)に
含んでいるため、生態学的な見地および公害防止の面か
らも好ましくない。具体的には、これら鉛系圧電材料を
セラミックスや単結晶として製造する際には、焼成、溶
融等の熱処理が不可避であり、工業レベルで考えた場
合、揮発性成分である酸化鉛の大気中への揮発、拡散量
は極めて多量となる。また、製造段階で放出される酸化
鉛は回収可能であるが、工業製品として市場に出された
圧電材料に含有される酸化鉛は、現状ではその殆どが回
収不能であり、これらが広く環境中に放出された場合、
公害の原因となることは避けられない。
However, PZT and PT piezoelectric materials are
Many practical compositions have a Curie point of about 200 to 400 ° C. At higher temperatures, they become paraelectric and lose their piezoelectricity. Is not applicable. Further, since these lead-based piezoelectric materials contain a large amount (approximately 60 to 70% by weight) of lead oxide (PbO), which is extremely volatile even at a low temperature, it is also preferable from an ecological point of view and pollution prevention. Absent. Specifically, when producing these lead-based piezoelectric materials as ceramics or single crystals, heat treatment such as firing and melting is inevitable, and when considered on an industrial level, lead oxide, a volatile component, is contained in the atmosphere. The amount of volatilization and diffusion to the water becomes extremely large. In addition, lead oxide released during the manufacturing stage can be recovered, but most of the lead oxide contained in piezoelectric materials put on the market as industrial products cannot be recovered at present, and these are widely used in the environment. If released to
It is inevitable that it causes pollution.

【0005】鉛を全く含有しない圧電材料としては、例
えば、正方晶系に属するペロブスカイト構造のBaTi
3がよく知られているが、これはキュリー点が120
℃と低いため、実用的ではない。また、特開平9−10
0156号公報には、ペロブスカイト構造の(1−x)
(Bi1/2Na1/2)TiO3−xNaNbO3固溶体が記
載されているが、同公報にはキュリー点が370℃を超
えるものは記載されておらず、やはり原子炉制御用セン
サ等の超高温用素子への適用は無理である。
As a piezoelectric material containing no lead, for example, BaTi having a perovskite structure belonging to a tetragonal system is used.
O 3 is well known and has a Curie point of 120
It is not practical because of low temperature. Also, JP-A-9-10
No. 0156 discloses a (1-x) having a perovskite structure.
(Bi 1/2 Na 1/2 ) TiO 3 -xNaNbO 3 solid solution is described, but there is no description of a solid solution having a Curie point exceeding 370 ° C. It is impossible to apply to an element for ultra-high temperature.

【0006】キュリー点を500℃以上にできる圧電体
としては、例えばビスマス層状化合物が知られている。
しかし、鉛を全く含有しないビスマス層状化合物は、レ
ゾネータに適用する場合に重要となるQmが小さいとい
う問題がある。Qmが小さくなってしまうのは、抗電界
が大きく十分な分極ができないためと考えられる。ま
た、特開平6−305817号公報には、ビスマス層状
化合物としてPbxBi3-xTi1-xNb1+x9(0.3
≦x≦0.75)が記載されている。この組成では、キ
ュリー温度が500℃以上となるが、本発明者らの実験
によれば十分に大きなQmは得られず、また、鉛を含む
という問題もある。また、特公昭54−32957号公
報には、(Pb1-XSrX)Bi4Ti415(ただし、0
<X<1)で表されるビスマス層状化合物が記載されて
いるが、この組成も鉛を含有する。
As a piezoelectric substance whose Curie point can be raised to 500 ° C. or higher, for example, a bismuth layer compound is known.
However, bismuth layered compound contains no lead, there is a problem that Q m is small which is important when applied to a resonator. The Q m becomes small, presumably because the coercive field can not be large enough polarization. JP-A-6-305817 discloses a bismuth layered compound containing Pb x Bi 3-x Ti 1-x Nb 1 + x O 9 (0.3
≦ x ≦ 0.75). In this composition, the Curie temperature is 500 ° C. or higher. However, according to the experiments of the present inventors, a sufficiently large Q m cannot be obtained, and there is a problem that lead is contained. In addition, Japanese Patent Publication No. 54-32957 discloses (Pb 1 -X Sr X ) Bi 4 Ti 4 O 15 (where 0
The bismuth layer compound represented by <X <1) is described, but this composition also contains lead.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、鉛を
含まず、キュリー点が高く、優れた圧電特性、特に、大
きな機械的品質係数(Qm)を有する圧電セラミックス
を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a piezoelectric ceramic which does not contain lead, has a high Curie point, and has excellent piezoelectric properties, particularly a large mechanical quality factor (Q m ). is there.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記(1)
の本発明により達成される。 (1)Sr、Bi、TiおよびLn(ランタノイド)を
含有するビスマス層状化合物であり、SrBi4Ti4
15型結晶を含み、原子比Ln/(Sr+Ln)が 0<Ln/(Sr+Ln)<0.5 である圧電セラミックス。
The above object is achieved by the following (1).
This is achieved by the present invention. (1) SrBi 4 Ti 4 O is a bismuth layered compound containing Sr, Bi, Ti and Ln (lanthanoid).
A piezoelectric ceramic containing a 15- type crystal and having an atomic ratio Ln / (Sr + Ln) of 0 <Ln / (Sr + Ln) <0.5.

【0009】なお、昭和51年3月に電子材料工業会か
ら発行された「圧電セラミック材料の動向調査報告書」
第18ページの表5には、添加元素を加えたSrBi4
Ti415材料が記載されている。しかし、ランタノイ
ドを添加することは記載されていない。
In addition, "Trend Survey Report on Piezoelectric Ceramic Materials" issued by the Electronic Materials Industry Association in March 1979
Table 5 on page 18 shows that SrBi 4
A Ti 4 O 15 material is described. However, the addition of lanthanoids is not described.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の圧電セラミックスは、S
r、Bi、TiおよびLn(ランタノイド)を含有する
複合酸化物である。本発明の圧電セラミックス中におい
て、原子比Ln/(Sr+Ln)は、 0<Ln/(Sr+Ln)<0.5 である。Lnが含まれないと、Qmを大きくすることが
できなくなる。一方、Ln/(Sr+Ln)が大きすぎ
てもQmが低くなってしまう。Ln/(Sr+Ln)の
好ましい範囲は、 0.03≦Ln/(Sr+Ln)≦0.3 である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
It is a composite oxide containing r, Bi, Ti and Ln (lanthanoid). In the piezoelectric ceramic of the present invention, the atomic ratio Ln / (Sr + Ln) is 0 <Ln / (Sr + Ln) <0.5. If Ln is not included, it is impossible to increase the Q m. On the other hand, Ln / (Sr + Ln) is Q m too large is lowered. A preferred range of Ln / (Sr + Ln) is 0.03 ≦ Ln / (Sr + Ln) ≦ 0.3.

【0011】Lnとしては、La、Nd、Sm、Eu、
Gd、DyおよびHoの少なくとも1種が好ましく、L
a、Nd、SmおよびGdの少なくとも1種がより好ま
しく、少なくともLaを用いることがさらに好ましく、
Laだけを用いることが特に好ましい。
As Ln, La, Nd, Sm, Eu,
At least one of Gd, Dy, and Ho is preferable;
at least one of a, Nd, Sm and Gd is more preferred, and at least La is more preferably used;
It is particularly preferred to use only La.

【0012】本発明の圧電セラミックスは、ビスマス層
状化合物であるSrBi4Ti415型結晶を含み、実質
的にこの結晶から構成されていることが好ましいが、完
全に均質でなくても、例えば異相を含んでいてもよい。
この圧電セラミックス中において、LnはSrBi4
415型結晶のSrサイトを主に置換していると考え
られるが、一部が他のサイトを置換していてもよく、ま
た、一部が結晶粒界に存在していてもよい。
The piezoelectric ceramic of the present invention contains SrBi 4 Ti 4 O 15 type crystal, which is a bismuth layered compound, and is preferably substantially composed of this crystal. Heterophases may be included.
In this piezoelectric ceramic, Ln is SrBi 4 T
It is considered that the Sr site of the i 4 O 15 type crystal is mainly substituted, but a part may be substituted for another site or a part may be present at a crystal grain boundary. .

【0013】本発明の圧電セラミックスの全体組成は、
一般に(Sr1-xLnx)Bi4Ti415とすればよい
が、これから偏倚していてもよい。例えば、Tiに対す
るSr+Lnの比率や、Tiに対するBiの比率が、化
学量論組成から±5%程度ずれていてもよい。また、酸
素量も、金属元素の価数や酸素欠陥などに応じて変化し
得る。
The overall composition of the piezoelectric ceramic of the present invention is as follows:
Generally it may be set as (Sr 1-x Ln x) Bi 4 Ti 4 O 15 , but may be in the future offset. For example, the ratio of Sr + Ln to Ti or the ratio of Bi to Ti may deviate from the stoichiometric composition by about ± 5%. Further, the amount of oxygen can also change according to the valence of the metal element, oxygen vacancy, and the like.

【0014】また、本発明の圧電セラミックスには、不
純物ないし微量添加物としてBa、Ca、Pbなどが含
有されていてもよいが、これらの合計含有量は、Ba
O、CaO、PbOなどの酸化物に換算して全体の0.
5重量%以下であることが好ましい。これらの元素の含
有量が多すぎると、本発明の効果を損なうことがある。
なお、本発明の圧電セラミックスにはPbが含まれない
ことが最も好ましいが、上記程度の含有量であれば実質
的に問題はない。
The piezoelectric ceramic of the present invention may contain Ba, Ca, Pb or the like as an impurity or a small amount of an additive.
In terms of oxides such as O, CaO, PbO, etc.
It is preferably at most 5% by weight. If the content of these elements is too large, the effects of the present invention may be impaired.
It is most preferable that Pb is not contained in the piezoelectric ceramic of the present invention, but there is substantially no problem if the content is about the above.

【0015】本発明の圧電セラミックスの結晶粒は、紡
錘状ないし針状である。その平均結晶粒径は特に限定さ
れないが、長軸方向において、好ましくは1〜10μ
m、より好ましくは3〜5μmである。
The crystal grains of the piezoelectric ceramic of the present invention have a spindle shape or a needle shape. The average crystal grain size is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 μm in the major axis direction.
m, more preferably 3 to 5 μm.

【0016】本発明の圧電セラミックスのキュリー点
は、少なくとも450℃以上とすることができ、500
℃以上とすることも容易である。また、Qmを、4.5M
Hz付近において少なくとも2000以上にでき、300
0以上とすることも容易である。
The Curie point of the piezoelectric ceramic of the present invention can be at least 450.degree.
It is easy to raise the temperature to not less than ° C. In addition, the Q m, 4.5M
At least around 2000 in the vicinity of Hz and 300
It is also easy to set it to 0 or more.

【0017】本発明の圧電セラミックスは、レゾネー
タ、高温用センサ等に好適である。
The piezoelectric ceramic of the present invention is suitable for a resonator, a high temperature sensor and the like.

【0018】次に、本発明の圧電セラミックスを製造す
る方法の一例を説明する。
Next, an example of a method for producing the piezoelectric ceramic of the present invention will be described.

【0019】まず、出発原料として、酸化物、または、
焼成により酸化物に変わりうる化合物、例えば、炭酸
塩、水酸化物、シュウ酸塩、硝酸塩等、具体的にはSr
CO3、Bi23、TiO2、La23等の粉末を用意
し、これらをボールミル等により湿式混合する。
First, as a starting material, an oxide or
Compounds that can be converted to oxides by firing, for example, carbonates, hydroxides, oxalates, nitrates and the like, specifically Sr
Powders such as CO 3 , Bi 2 O 3 , TiO 2 , La 2 O 3 are prepared, and these are wet-mixed by a ball mill or the like.

【0020】次いで、800〜1000℃程度で1〜3
時間程度仮焼し、得られた仮焼物をスラリー化し、ボー
ルミル等を用いて湿式粉砕する。
Then, at about 800 to 1000 ° C., 1 to 3
Calcination is performed for about an hour, the obtained calcination product is converted into a slurry, and wet crushed using a ball mill or the like.

【0021】湿式粉砕後、仮焼物の粉末を乾燥し、乾燥
物に水を少量(4〜8重量%程度)添加し、1〜4t/c
m2程度の圧力でプレス成形して、成形体を得る。この
際、ポリビニルアルコール等のバインダを添加してもよ
い。
After the wet pulverization, the powder of the calcined product is dried, and a small amount of water (about 4 to 8% by weight) is added to the dried product, and 1 to 4 t / c
Press molding is performed under a pressure of about m 2 to obtain a molded body. At this time, a binder such as polyvinyl alcohol may be added.

【0022】次いで、成形体を焼成し、圧電セラミック
スを得る。焼成温度は、好ましくは1200〜1350
℃の範囲から選択し、焼成時間は、好ましくは1〜5時
間程度とする。焼成は大気中で行ってもよく、大気中よ
りも酸素分圧の低い雰囲気や高い雰囲気、あるいは純酸
素雰囲気中で行ってもよい。
Next, the compact is fired to obtain a piezoelectric ceramic. The firing temperature is preferably 1200 to 1350
C., and the firing time is preferably about 1 to 5 hours. The baking may be performed in the air, or may be performed in an atmosphere having a lower or higher oxygen partial pressure than in the air, or in a pure oxygen atmosphere.

【0023】[0023]

【実施例】以下の手順で、表1に示す圧電セラミックス
サンプルを作製した。
EXAMPLE A piezoelectric ceramic sample shown in Table 1 was produced by the following procedure.

【0024】出発原料として、SrCO3、Bi23
TiO2、La23、Nd23、Sm23、Gd23
粉末を、最終組成が(Sr1-xLnx)Bi4Ti415
なるように配合し、純水中でジルコニアボールを利用し
たボールミルにより10時間湿式混合した。各サンプル
におけるxの値を表1に示す。
As starting materials, SrCO 3 , Bi 2 O 3 ,
Powder TiO 2, La 2 O 3, Nd 2 O 3, Sm 2 O 3, Gd 2 O 3, final composition is formulated so that the (Sr 1-x Ln x) Bi 4 Ti 4 O 15, The mixture was wet-mixed in pure water by a ball mill using zirconia balls for 10 hours. Table 1 shows the value of x for each sample.

【0025】次いで、混合物を十分に乾燥し、プレス成
形した後、800〜900℃で2時間仮焼した。得られ
た仮焼物をボールミルで粉砕した後、乾燥し、バインダ
(ポリビニルアルコール)を加えて造粒した。得られた
造粒粉を一軸プレス成形機を用いて2000〜3000
kgf/cm2の荷重を加え、平面寸法20mm×20mm、厚さ
約1.5mmの薄板状に成形した。得られた成形体に熱処
理を施してバインダを揮発させた後、1200〜135
0℃で2〜4時間焼成した。得られた焼結体を厚さ約
0.5mmとなるまで研磨し、さらに、平面寸法が6mm×
6mmとなるように切断した後、両面に平面寸法5mm×5
mmの銀電極を形成した。次いで、200〜250℃のシ
リコーンオイルバス中で5〜15MV/mの電界を1〜10
分間印加して分極処理を施し、特性測定用サンプルとし
た。
Next, the mixture was sufficiently dried and pressed, and then calcined at 800 to 900 ° C. for 2 hours. The obtained calcined product was pulverized by a ball mill, dried, and granulated by adding a binder (polyvinyl alcohol). The obtained granulated powder is 2,000 to 3,000 using a uniaxial press molding machine.
A load of kgf / cm 2 was applied to form a thin plate having a plane size of 20 mm × 20 mm and a thickness of about 1.5 mm. After subjecting the obtained molded body to a heat treatment to volatilize the binder, 1200 to 135
Baking at 0 ° C. for 2 to 4 hours. The obtained sintered body is polished to a thickness of about 0.5 mm.
After cutting to 6mm, flat dimensions of 5mm x 5 on both sides
mm silver electrodes were formed. Next, an electric field of 5 to 15 MV / m was applied in a silicone oil bath at 200 to 250 ° C for 1 to 10 MV / m.
The sample was subjected to a polarization treatment by applying the voltage for minutes, thereby obtaining a sample for characteristic measurement.

【0026】なお、比較のために、前記特開平6−30
5817号公報に記載されたビスマス層状化合物の例と
してPb0.5Bi2.5Ti0.5Nb1.59焼結体を作製
し、これについても特性測定用サンプルを作製した。
Incidentally, for comparison, Japanese Patent Application Laid-Open No.
As an example of the bismuth layered compound described in Japanese Patent No. 5817, a sintered body of Pb 0.5 Bi 2.5 Ti 0.5 Nb 1.5 O 9 was prepared, and a sample for measuring characteristics was also prepared.

【0027】各サンプルについて、ヒューレットパッカ
ード社製LCRメータHP4394Aと電気炉を用いて
キュリー点の測定を行った。また、ラディアントテクノ
ロジー社製RT−6000HVSを用いてD−Eヒステ
リシスを測定し、250℃における抗電界を求めた。ま
た、ヒューレットパッカード社製インピーダンスアナラ
イザHP4194Aによる測定を行い、共振反共振法を
利用して厚み縦方向電気機械結合係数(kt)および機
械的品質係数(Qm)を求めた。なお、ktおよびQ
mは、下記式により算出した。
The Curie point of each sample was measured using an LCR meter HP4394A manufactured by Hewlett-Packard Company and an electric furnace. In addition, the DE hysteresis was measured using RT-6000HVS manufactured by Radiant Technology Co., and the coercive electric field at 250 ° C. was obtained. Moreover, was measured by Hewlett Packard impedance analyzer HP4194A, determine the thickness longitudinal electromechanical coupling coefficient (k t) and mechanical quality factor (Q m) by using a resonance-antiresonance method. Note that k t and Q
m was calculated by the following equation.

【0028】[0028]

【数1】 (Equation 1)

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】表1から、SrBi4Ti415において、
Srの一部をLnで置換することにより、2000以上
の十分に高いQmが得られることがわかる。また、Ln
を添加しても、キュリー点の低下はほとんど認められな
い。これに対し、前記特開平6−305817号公報に
記載されたビスマス層状化合物を用いた比較サンプルで
は、キュリー点は高いもののQmが低い。また、この比
較サンプルは、本発明サンプルに比べ抗電界が大きく、
分極しにくいことがわかる。
From Table 1, it can be seen that in SrBi 4 Ti 4 O 15
A part of Sr by replacing Ln, it is understood that more than 2000 a sufficiently high Q m are obtained. Also, Ln
, The Curie point is hardly reduced. In contrast, in the comparative samples using the described bismuth layer compound in JP-A Hei 6-305817, the Curie point is high although Q m is low. Also, this comparative sample has a larger coercive electric field than the sample of the present invention,
It turns out that it is hard to polarize.

【0031】サンプルNo.4の周波数−位相角曲線およ
び周波数−インピーダンス曲線を、図1に示す。同図か
ら、このサンプルではスプリアスが発生しないことがわ
かる。なお、他のサンプルにおいても、サンプルNo.4
と同様に、共振周波数は4.5MHz付近であった。
FIG. 1 shows a frequency-phase angle curve and a frequency-impedance curve of Sample No. 4. From the figure, it can be seen that spurious is not generated in this sample. Sample No. 4 was also used for other samples.
Similarly, the resonance frequency was around 4.5 MHz.

【0032】サンプルNo.1(比較例)およびサンプルN
o.4について、断面の走査型電子顕微鏡写真を図2およ
び図3にそれぞれ示す。これらの図から、La添加によ
り空孔が減少し、焼結体が緻密化していることがわか
る。なお、これらの写真において空孔は、白い斑点の中
央に存在している。
Sample No. 1 (Comparative Example) and Sample N
For o.4, scanning electron micrographs of the cross sections are shown in FIGS. 2 and 3, respectively. From these figures, it can be seen that pores are reduced by the addition of La, and the sintered body is densified. In these photographs, the pores are located at the center of the white spots.

【0033】また、サンプルNo.1およびサンプルNo.4
について、断面をエッチングした後、図2および図3よ
りも拡大率を高くして走査型電子顕微鏡写真を撮影し
た。サンプルNo.1のものを図4にサンプルNo.4のもの
を図5に、それぞれ示す。これらの写真から、結晶粒が
紡錘状ないし針状であることがわかる。
Sample No. 1 and Sample No. 4
After etching the cross section, a scanning electron micrograph was taken at a higher magnification than in FIGS. 2 and 3. Sample No. 1 is shown in FIG. 4, and sample No. 4 is shown in FIG. These photographs show that the crystal grains are spindle-shaped or needle-shaped.

【0034】図6に、(Sr1-xLax)Bi4Ti415
においてxを変化させたときの粉末X線回折の解析結果
を示す。同図には、ピーク同定結果も示してある。図6
から、x=0〜0.5である焼結体がSrBi4Ti4
15型結晶の単一相であることがわかる。
FIG. 6 shows (Sr 1 -x La x ) Bi 4 Ti 4 O 15
5 shows the analysis results of powder X-ray diffraction when x was changed in Example 1. The figure also shows the results of peak identification. FIG.
Therefore, the sintered body with x = 0 to 0.5 is SrBi 4 Ti 4 O
It turns out that it is a single phase of a 15- type crystal.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、鉛を含まず、キュリー
点が高く、機械的品質係数が大きく、高密度の圧電セラ
ミックスが実現する。
According to the present invention, a piezoelectric ceramic containing no lead, having a high Curie point, a large mechanical quality factor, and a high density can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の圧電セラミックスにおける周波数−位
相角曲線および周波数−インピーダンス曲線を示すグラ
フである。
FIG. 1 is a graph showing a frequency-phase angle curve and a frequency-impedance curve in the piezoelectric ceramic of the present invention.

【図2】粒子構造を示す図面代用写真であって、比較サ
ンプル断面の走査型電子顕微鏡写真である。
FIG. 2 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and is a scanning electron microscope photograph of a cross section of a comparative sample.

【図3】粒子構造を示す図面代用写真であって、本発明
サンプル断面の走査型電子顕微鏡写真である。
FIG. 3 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and is a scanning electron microscope photograph of a cross section of a sample of the present invention.

【図4】粒子構造を示す図面代用写真であって、比較サ
ンプル断面の走査型電子顕微鏡写真である。
FIG. 4 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and is a scanning electron microscope photograph of a cross section of a comparative sample.

【図5】粒子構造を示す図面代用写真であって、本発明
サンプル断面の走査型電子顕微鏡写真である。
FIG. 5 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and is a scanning electron microscope photograph of a cross section of a sample of the present invention.

【図6】(Sr1-xLax)Bi4Ti415においてxを
変化させたときの粉末X線回折の解析結果を示すチャー
トである。
FIG. 6 is a chart showing an analysis result of powder X-ray diffraction when ( x ) is changed in (Sr 1-x La x ) Bi 4 Ti 4 O 15 .

フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−143340(JP,A) Thomas R.Shrout,H IGH DIELECTRIC CON STANT NPO DIELECTR IC MATERIALS BASED ON(100−x)La0.1Bi0. 9)2Ti2O7−xSrTiO3,C ARTS 97:17th Capacit or And Registor Te chnology Symposiu m,第24巻,第27号,第56−61頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 35/42 - 35/50 CA(STN) REGISTRY(STN)Continuation of front page (56) References JP 2000-143340 (JP, A) Shrout, HIGH DIELECTRIC CON STANT NPO DIELECTRIC IC MATERIALS BASED ON (100-x) La0.1Bi0.9) 2Ti2O7-xSrTiO3, C ARTS 97, 17th Capacitor or Registry, Vol. 56-61 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C04B 35/42-35/50 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 Sr、Bi、TiおよびLn(ランタノ
イド)を含有するビスマス層状化合物であり、SrBi
4Ti415型結晶を含み、原子比Ln/(Sr+Ln)
が 0<Ln/(Sr+Ln)<0.5 である圧電セラミックス。
1. A bismuth layered compound containing Sr, Bi, Ti and Ln (lanthanoid), wherein SrBi
Including 4 Ti 4 O 15 type crystal, atomic ratio Ln / (Sr + Ln)
Is 0 <Ln / (Sr + Ln) <0.5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Thomas R.Shrout,HIGH DIELECTRIC CONSTANT NPO DIELECTRIC MATERIALS BASED ON(100−x)La0.1Bi0.9)2Ti2O7−xSrTiO3,CARTS 97:17th Capacitor And Registor Technology Symposium,第24巻,第27号,第56−61頁

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