JP3528362B2 - 磁器組成物及びそれよりなる圧電トランス - Google Patents
磁器組成物及びそれよりなる圧電トランスInfo
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電特性等の優れ
た諸特性を発揮するいわゆるＰＺＴ系の磁器（セラミッ
ク）組成物の改良に関する。特には、圧電トランス等用
の素子として好適な、高昇圧比・高出力特性を有する磁
器組成物に関する。また、そのような磁器組成物よりな
る圧電トランスに関する。
た諸特性を発揮するいわゆるＰＺＴ系の磁器（セラミッ
ク）組成物の改良に関する。特には、圧電トランス等用
の素子として好適な、高昇圧比・高出力特性を有する磁
器組成物に関する。また、そのような磁器組成物よりな
る圧電トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電磁器を例にとって従来の技術を説明
する。圧電磁器は、力を加えると電荷を発生し、逆に電
圧を印加すると歪・応力を発生する。現在、圧電磁器
は、点火栓・加速度センサ・ピックアップ素子・マイク
ロホン・スピーカ・圧電ブザー・セラミックフィルター
・発振子・超音波洗浄器・加湿器・ソナー・超音波加工
機などにおいて広く応用されている。この様な応用のほ
かに、圧電素子の共振現象を利用して高電圧発生させる
圧電トランスは、巻線トランスに比べ昇圧比が大きく小
型軽量化ができ不燃性であるなどの理由から、昭和５０
年代に盛んに研究が行われてきた。その結果一部ＴＶ用
高圧電源として実用化された。
する。圧電磁器は、力を加えると電荷を発生し、逆に電
圧を印加すると歪・応力を発生する。現在、圧電磁器
は、点火栓・加速度センサ・ピックアップ素子・マイク
ロホン・スピーカ・圧電ブザー・セラミックフィルター
・発振子・超音波洗浄器・加湿器・ソナー・超音波加工
機などにおいて広く応用されている。この様な応用のほ
かに、圧電素子の共振現象を利用して高電圧発生させる
圧電トランスは、巻線トランスに比べ昇圧比が大きく小
型軽量化ができ不燃性であるなどの理由から、昭和５０
年代に盛んに研究が行われてきた。その結果一部ＴＶ用
高圧電源として実用化された。
【０００３】圧電トランスは、原理式より圧電定数であ
る機械的Ｑ（＝Ｑｍ）、電気と機械の変換効率を示すｋ
３１とｋ３３が大きいことが望まれ、これまでの材料開
発はＱｍやｋ定数の大きい素材の開発になっている。
る機械的Ｑ（＝Ｑｍ）、電気と機械の変換効率を示すｋ
３１とｋ３３が大きいことが望まれ、これまでの材料開
発はＱｍやｋ定数の大きい素材の開発になっている。
【０００４】特公昭５２−９０００は、そのような開発
の一例であり、ＰＺＴ系の磁器組成物の改良に関し、以
下の組成を提案した。 Pb((Sn1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZrcTid)O3 a=0 〜0.25(0をのぞく）、b=0 〜0.50(0をのぞく）、 c
=0.25 〜0.625、 d=0.20〜0.625 また、特公昭５２−９０００は、上記磁器組成物の実施
例として１４種類の組成物を開示している。これらの組
成物は、電気機械結合係数Ｋｐや機械的質係数Ｑｍが大
である等の優れた特性を発揮するとされている。
の一例であり、ＰＺＴ系の磁器組成物の改良に関し、以
下の組成を提案した。 Pb((Sn1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZrcTid)O3 a=0 〜0.25(0をのぞく）、b=0 〜0.50(0をのぞく）、 c
=0.25 〜0.625、 d=0.20〜0.625 また、特公昭５２−９０００は、上記磁器組成物の実施
例として１４種類の組成物を開示している。これらの組
成物は、電気機械結合係数Ｋｐや機械的質係数Ｑｍが大
である等の優れた特性を発揮するとされている。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】しかし、これまで組成特許に
おいては、実際のトランスを作製してその入出力特性の
評価を行った例は少なく、実際のトランス特性と圧電特
性の関係については明らかではない。
おいては、実際のトランスを作製してその入出力特性の
評価を行った例は少なく、実際のトランス特性と圧電特
性の関係については明らかではない。
【０００６】本発明は、圧電トランス等の素子として好
適な、高昇圧特性及び高出力特性を有する磁器組成物を
提供し、また、小型で高出力の圧電トランスを提供する
ことを目的とする。
適な、高昇圧特性及び高出力特性を有する磁器組成物を
提供し、また、小型で高出力の圧電トランスを提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】圧電トランスにおいて
は、小型軽量化の点から出力電圧／入力電圧＝昇圧比
（γ）が大きいことが望まれる。なお、この昇圧比は、
圧電トランスの原理式より圧電定数である機械的Ｑ（＝
Ｑｍ）、電気と機械の変換効率を示すｋ３１とｋ３３が
大きいことが望ましいことが、以下のＣ．Ａ．Ｒｏｓｅ
ｎの誘導式よりわかる。 γ＝Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ＝４／π2 ・Ｑｍ・ｋ３１・ｋ３
３・Ｌ／Ｔ （Ｌ：トランス長 、Ｔ：トランス厚み） よって、これまでの材料開発の結果よりＱｍやｋ定数が
大きい材料は圧電トランス材料として、第一義的には適
していると考えられる。
は、小型軽量化の点から出力電圧／入力電圧＝昇圧比
（γ）が大きいことが望まれる。なお、この昇圧比は、
圧電トランスの原理式より圧電定数である機械的Ｑ（＝
Ｑｍ）、電気と機械の変換効率を示すｋ３１とｋ３３が
大きいことが望ましいことが、以下のＣ．Ａ．Ｒｏｓｅ
ｎの誘導式よりわかる。 γ＝Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ＝４／π2 ・Ｑｍ・ｋ３１・ｋ３
３・Ｌ／Ｔ （Ｌ：トランス長 、Ｔ：トランス厚み） よって、これまでの材料開発の結果よりＱｍやｋ定数が
大きい材料は圧電トランス材料として、第一義的には適
していると考えられる。
【０００８】そこで、本発明者らは、Ｑｍやｋ定数が大
きいとされている既知のＰＺＴ系磁器組成物を基礎とし
て、それに適当な副成分を加えた磁器組成物試料を作成
し、それらの試料の圧電特性や実際のトランス特性を調
べた。
きいとされている既知のＰＺＴ系磁器組成物を基礎とし
て、それに適当な副成分を加えた磁器組成物試料を作成
し、それらの試料の圧電特性や実際のトランス特性を調
べた。
【０００９】上記課題を解決するため、本発明の磁器組
成物は、 一般式Pb((Sn1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZrcTid)O3、（ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）、 で表される組成物を主成分として含有し；該主成分に対
して０〜１．５ｗｔ％（０除く）のＦｅ2 Ｏ3 を副成分
として含有することを特徴とする。
成物は、 一般式Pb((Sn1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZrcTid)O3、（ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）、 で表される組成物を主成分として含有し；該主成分に対
して０〜１．５ｗｔ％（０除く）のＦｅ2 Ｏ3 を副成分
として含有することを特徴とする。
【００１０】上述の磁器組成物は、Ｆｅ2 Ｏ3 を含有し
ていない従来の磁器組成物に比較して、後に記述するよ
うに、低電圧入力時の昇圧比及びトランス特性におい
て、有意に優れることを確認した。
ていない従来の磁器組成物に比較して、後に記述するよ
うに、低電圧入力時の昇圧比及びトランス特性におい
て、有意に優れることを確認した。
【００１１】又、本発明の磁器組成物においては、副成
分の含有率が０．１〜０．３ｗｔ％の範囲では、低い入
力電圧（例えば１０〜２０Ｖ）域において高い昇圧比を
得ることができる。
分の含有率が０．１〜０．３ｗｔ％の範囲では、低い入
力電圧（例えば１０〜２０Ｖ）域において高い昇圧比を
得ることができる。
【００１２】本発明の圧電トランスは、上述の本発明の
磁器組成物よりなり、高電圧及び電力を必要とする負荷
駆動用に適している。ここで電力を必要とする負荷とし
ては、放電管をあげることができる。本発明の圧電トラ
ンスは、特に、冷陰極管等の放電管の駆動用に適してい
る。
磁器組成物よりなり、高電圧及び電力を必要とする負荷
駆動用に適している。ここで電力を必要とする負荷とし
ては、放電管をあげることができる。本発明の圧電トラ
ンスは、特に、冷陰極管等の放電管の駆動用に適してい
る。
【００１３】
【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明の実施の
形態を実施例を交えつつ説明する。本発明の実施例及び
比較例である表１記載の磁器組成物について、下記の特
性評価用ペレット及びトランス特性評価用試料を作製し
た。そして、作製したペレットについて各種特性を測定
した。トランス特性評価用試料（以下圧電トランス素体
と言う）については、実際の冷陰極管に接続して出力特
性試験を行った。
形態を実施例を交えつつ説明する。本発明の実施例及び
比較例である表１記載の磁器組成物について、下記の特
性評価用ペレット及びトランス特性評価用試料を作製し
た。そして、作製したペレットについて各種特性を測定
した。トランス特性評価用試料（以下圧電トランス素体
と言う）については、実際の冷陰極管に接続して出力特
性試験を行った。
【００１４】図１は、評価試料である圧電トランス素体
及び圧電トランスの昇圧比測定用の回路構成を示す図で
ある。圧電トランス素体（試料）９は、厚 2ｍｍ、幅
7.5mm、長さ28mmの圧電磁器焼結体である。圧電トラン
ス素体９の左半分上下面には、Ａｇペースト焼き付けに
より、入力電極 7、7' が形成されている。それら入力電
極7、7'には、入力端子5、5'が取付けられている。圧電ト
ランス素体９の右端面には、出力電極１１が、同様に形
成されている。出力電極には出力端子１３が取付けられ
ている。
及び圧電トランスの昇圧比測定用の回路構成を示す図で
ある。圧電トランス素体（試料）９は、厚 2ｍｍ、幅
7.5mm、長さ28mmの圧電磁器焼結体である。圧電トラン
ス素体９の左半分上下面には、Ａｇペースト焼き付けに
より、入力電極 7、7' が形成されている。それら入力電
極7、7'には、入力端子5、5'が取付けられている。圧電ト
ランス素体９の右端面には、出力電極１１が、同様に形
成されている。出力電極には出力端子１３が取付けられ
ている。
【００１５】入力端子5、5'間には、入力用の発振器３が
設置されている。出力端子１３の先には、入力インピー
ダンス100 M Ω電圧計１７が接続されている。この回路
構成にて、発振器３から、圧電トランス素体９の機械的
振動モードの共振周波数と同期する周波数（118KHZ）の
低圧（〜30V ）高周波電圧を入力する。すると、圧電ト
ランス素体９の共振・圧電効果に伴って、出力電極に高
圧の出力電圧が生じる。この出力電圧を電圧計１７で測
定した。
設置されている。出力端子１３の先には、入力インピー
ダンス100 M Ω電圧計１７が接続されている。この回路
構成にて、発振器３から、圧電トランス素体９の機械的
振動モードの共振周波数と同期する周波数（118KHZ）の
低圧（〜30V ）高周波電圧を入力する。すると、圧電ト
ランス素体９の共振・圧電効果に伴って、出力電極に高
圧の出力電圧が生じる。この出力電圧を電圧計１７で測
定した。
【００１６】図２は、評価用の圧電トランスを、負荷で
ある冷陰極管と接続して出力電力密度を測定する装置の
回路構成を示す図である。図１と同様の部分について
は、同じ符号で示してある。
ある冷陰極管と接続して出力電力密度を測定する装置の
回路構成を示す図である。図１と同様の部分について
は、同じ符号で示してある。
【００１７】符号２３は入力電圧測定用の電圧計であ
る。圧電トランス素体９の出力側には、冷陰極管２５が
接続されている。冷陰極管２５と直列に、出力電流測定
用の抵抗（100 Ω）２９が接続されている。この抵抗２
９の前後における電圧降下を出力電流測定用の電圧計２
７で測定し、冷陰極管２５に流れる電流を測定する。冷
陰極管２５に並列に接続されている調光用コンデンサ３
１は、圧電トランス素体９と冷陰極管２５のインピーダ
ンス整合の役割及び調光を合わせ持つ。出力電圧と出力
電流より出力電力を計算し、圧電トランス素体の体積0.
42cm3 で割って出力電力密度を求める。発振器３、入力
電流測定電流計３２、入力電圧測定用電圧計２３、出力
電流測定用電圧計２７、出力電圧測定用電圧計１７は、
全てパーソナル・コンピュータで制御されている。従っ
て、全てＧＰ−ＩＢを通して、コンピュータにデータを
転送し、計算処理することにより、短時間のうちに出力
電力密度等を求めることができる。
る。圧電トランス素体９の出力側には、冷陰極管２５が
接続されている。冷陰極管２５と直列に、出力電流測定
用の抵抗（100 Ω）２９が接続されている。この抵抗２
９の前後における電圧降下を出力電流測定用の電圧計２
７で測定し、冷陰極管２５に流れる電流を測定する。冷
陰極管２５に並列に接続されている調光用コンデンサ３
１は、圧電トランス素体９と冷陰極管２５のインピーダ
ンス整合の役割及び調光を合わせ持つ。出力電圧と出力
電流より出力電力を計算し、圧電トランス素体の体積0.
42cm3 で割って出力電力密度を求める。発振器３、入力
電流測定電流計３２、入力電圧測定用電圧計２３、出力
電流測定用電圧計２７、出力電圧測定用電圧計１７は、
全てパーソナル・コンピュータで制御されている。従っ
て、全てＧＰ−ＩＢを通して、コンピュータにデータを
転送し、計算処理することにより、短時間のうちに出力
電力密度等を求めることができる。
【００１８】ここで本実施例の測定に用いた冷陰極管の
仕様は以下のとおりである。 点灯電圧 ： ８５０Ｖrms 放電管電流 ： ５．０ｍＡrms 放電管電圧 ： ３４０Ｖrms 消費電力 ： １．７０Ｗ
仕様は以下のとおりである。 点灯電圧 ： ８５０Ｖrms 放電管電流 ： ５．０ｍＡrms 放電管電圧 ： ３４０Ｖrms 消費電力 ： １．７０Ｗ
【００１９】次に、試料の製造方法について説明する。
（１）原料：Pb3O4 又はPbO 、TiO2、 ZrO2、 MnO 又はMn
O2、MnCO3、Nb2O3 、MnCO3、 SnO又はSnO2、Fe2O3 （純度
９８％以上）等の酸化物及び炭酸化物の原料粉末を用い
た。 （２）秤量：目標とする組成となるように各原料粉末を
秤量した。
O2、MnCO3、Nb2O3 、MnCO3、 SnO又はSnO2、Fe2O3 （純度
９８％以上）等の酸化物及び炭酸化物の原料粉末を用い
た。 （２）秤量：目標とする組成となるように各原料粉末を
秤量した。
【００２０】（３）混合：樹脂性ボールミルと水を用
い、原料粉末を１２時間湿式混合した。 （４）乾燥：混合粉末を乾燥した。 （５）仮焼：混合物をルツボ中で、900 ℃、３時間仮焼
した。
い、原料粉末を１２時間湿式混合した。 （４）乾燥：混合粉末を乾燥した。 （５）仮焼：混合物をルツボ中で、900 ℃、３時間仮焼
した。
【００２１】（６）粉砕：仮焼物を、ボールミル（ZrO2
ボール）を用いて１２時間湿式粉砕した。 （７）乾燥：粉砕した粉末を乾燥した。
ボール）を用いて１２時間湿式粉砕した。 （７）乾燥：粉砕した粉末を乾燥した。
【００２２】（８）造粒：乾燥粉末に１０％ＰＶＡ（ポ
リビニールアルコール）水溶液５wt％を添加し、造粒し
た。 （９）成形：油圧プレス（圧力1000Kgf/cm2 ）を用い
て、径２２mmのペレット及び長さ４０ｍｍ、幅１５ｍｍ
の長方形の圧電トランス素体グリーンボディーに成形し
た。 （１０）本焼成：成形体をルツボ中に入れ１１００〜１
３５０℃の温度範囲で４５分焼成し、最も高い嵩密度が
得られた焼成条件で本焼成した。
リビニールアルコール）水溶液５wt％を添加し、造粒し
た。 （９）成形：油圧プレス（圧力1000Kgf/cm2 ）を用い
て、径２２mmのペレット及び長さ４０ｍｍ、幅１５ｍｍ
の長方形の圧電トランス素体グリーンボディーに成形し
た。 （１０）本焼成：成形体をルツボ中に入れ１１００〜１
３５０℃の温度範囲で４５分焼成し、最も高い嵩密度が
得られた焼成条件で本焼成した。
【００２３】（１１）研削：研削後の寸法が、ペレット
の場合厚さ１mm、圧電トランス素体の場合、長さ２８m
m、幅７．５mm、厚さ２mmとなる様に研削した。 （１２）Ａｇペースト焼付け：試料の電極となるべき部
位にＡｇペーストを塗布した後、700 ℃で電極焼付を行
った。
の場合厚さ１mm、圧電トランス素体の場合、長さ２８m
m、幅７．５mm、厚さ２mmとなる様に研削した。 （１２）Ａｇペースト焼付け：試料の電極となるべき部
位にＡｇペーストを塗布した後、700 ℃で電極焼付を行
った。
【００２４】（１３）分極処理：100 ℃のシリコンオイ
ル中に試料を置き、２ｋＶ／ｍｍの直流電圧を３０分間
かけて、試料の分極処理（圧電トランス素体については
入出力部分）を行った。その後、２４時間、室温でエー
ジング処理を施した。 （１４）評価：圧電特性については、汎用のインピーダ
ンス・アナライザーを用いて、共振・反共振法にて測定
した。トランス特性については、上述の装置及び方法に
基づいて評価試験を行った。
ル中に試料を置き、２ｋＶ／ｍｍの直流電圧を３０分間
かけて、試料の分極処理（圧電トランス素体については
入出力部分）を行った。その後、２４時間、室温でエー
ジング処理を施した。 （１４）評価：圧電特性については、汎用のインピーダ
ンス・アナライザーを用いて、共振・反共振法にて測定
した。トランス特性については、上述の装置及び方法に
基づいて評価試験を行った。
【００２５】得られた試験結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】表中において、比較例１は、Ｆｅ2 Ｏ3 添
加の無い従来の組成物である。実施例１〜５は、Ｆｅ2
Ｏ3 を添加した本発明の実施例に係る組成物である。比
較例２は、Ｆｅ2 Ｏ3 の添加量が２．０ｗｔ％と、本発
明の範囲を越えた組成物である。本実験では、Pb((Sn
1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZrcTid)O3において、ａ＝0.0
9、ｂ＝0.07、ｃ＝0.415 、ｄ＝0.425 で行ったが、好
ましくは、ａ＝0.06〜0.11、ｂ＝0.05〜0.10、ｃ＝0.37
〜0.45、ｄ＝0.41〜0.45である。
加の無い従来の組成物である。実施例１〜５は、Ｆｅ2
Ｏ3 を添加した本発明の実施例に係る組成物である。比
較例２は、Ｆｅ2 Ｏ3 の添加量が２．０ｗｔ％と、本発
明の範囲を越えた組成物である。本実験では、Pb((Sn
1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZrcTid)O3において、ａ＝0.0
9、ｂ＝0.07、ｃ＝0.415 、ｄ＝0.425 で行ったが、好
ましくは、ａ＝0.06〜0.11、ｂ＝0.05〜0.10、ｃ＝0.37
〜0.45、ｄ＝0.41〜0.45である。
【００２８】表１の組成物のトランス入出力特性につい
て説明する。図３は、表１に示されている実施例及び比
較例に係る組成物の、トランス入力電圧（Ｖ）と、トラ
ンス出力電圧（Ｖ）との関係を示すグラフである。出力
電圧は、当然のことながら、入力電圧の上昇に伴って高
くなる。しかし、両者にリニアな関係があるわけではな
く、入力電圧が高くなるにつれて、出力電圧は飽和する
傾向にあった。
て説明する。図３は、表１に示されている実施例及び比
較例に係る組成物の、トランス入力電圧（Ｖ）と、トラ
ンス出力電圧（Ｖ）との関係を示すグラフである。出力
電圧は、当然のことながら、入力電圧の上昇に伴って高
くなる。しかし、両者にリニアな関係があるわけではな
く、入力電圧が高くなるにつれて、出力電圧は飽和する
傾向にあった。
【００２９】図３において注目すべきことは、Ｆｅ2 Ｏ
3 を０．１ｗｔ％添加したもの（三角印破線）と０．３
ｗｔ％添加したもの（四角印一点鎖線）は、Ｆｅ2 Ｏ3
無添加のもの（丸印実線）にくらべて、有意に出力電圧
が高いことである。一方、０．５ｗｔ％添加したもの
（逆三角印二点鎖線）は、ほぼ無添加のものと同じ出力
電圧であり、１．０ｗｔ％添加したもの（黒丸長一点鎖
線）はかなり出力電圧が低い。
3 を０．１ｗｔ％添加したもの（三角印破線）と０．３
ｗｔ％添加したもの（四角印一点鎖線）は、Ｆｅ2 Ｏ3
無添加のもの（丸印実線）にくらべて、有意に出力電圧
が高いことである。一方、０．５ｗｔ％添加したもの
（逆三角印二点鎖線）は、ほぼ無添加のものと同じ出力
電圧であり、１．０ｗｔ％添加したもの（黒丸長一点鎖
線）はかなり出力電圧が低い。
【００３０】Ｆｅ2 Ｏ3 を0.1 〜0.3wt%添加したもの
は、特に低入力電圧域において出力電圧が無添加のもの
より高い。このような低入力電圧域における高昇圧比特
性が得られた。
は、特に低入力電圧域において出力電圧が無添加のもの
より高い。このような低入力電圧域における高昇圧比特
性が得られた。
【００３１】図４は、表１に示されている実施例及び比
較例に係る組成物の、Ｆｅ2 Ｏ3 添加量（横軸ｗｔ％）
と出力電力（縦軸、Ｗ）との関係を示すグラフである。
なお、入力電圧は４０Ｖである。
較例に係る組成物の、Ｆｅ2 Ｏ3 添加量（横軸ｗｔ％）
と出力電力（縦軸、Ｗ）との関係を示すグラフである。
なお、入力電圧は４０Ｖである。
【００３２】出力電力は、Ｆｅ2 Ｏ3 を０．１ｗｔ％添
加するだけで、Ｆｅ2 Ｏ3 無添加のときよりも約２４％
上昇する。添加量１．０％では上昇率は４０％と、今回
測定データ中では最高に達する。添加量１．５％では上
昇率１５％と、上昇率が低下する。さらに、添加量２．
０％では、Ｆｅ2 Ｏ3 無添加の場合よりも出力電力が低
くなる。したがって、出力電力に着目した場合における
Ｆｅ2 Ｏ3 の有意義な添加量は、１．５ｗｔ％以下とい
うことになる。
加するだけで、Ｆｅ2 Ｏ3 無添加のときよりも約２４％
上昇する。添加量１．０％では上昇率は４０％と、今回
測定データ中では最高に達する。添加量１．５％では上
昇率１５％と、上昇率が低下する。さらに、添加量２．
０％では、Ｆｅ2 Ｏ3 無添加の場合よりも出力電力が低
くなる。したがって、出力電力に着目した場合における
Ｆｅ2 Ｏ3 の有意義な添加量は、１．５ｗｔ％以下とい
うことになる。
【００３３】次にその他の実施例について説明する。表
２に、表１に示されている実施例と同様の方法で作製し
た試料について、圧電特性及び出力電圧を試験した結果
を示す。
２に、表１に示されている実施例と同様の方法で作製し
た試料について、圧電特性及び出力電圧を試験した結果
を示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】実施例６、７は、Ｚｒ及び Tｉが低めで、
Sn1/3Nb2/3及び Mn1/3Nb2/3 が高めの磁器組成物に関す
るものである。両実施例は、特に高い出力電力（密度）
を示しているが、その中でも、実施例６の出力電力は、
本実験中で最高の値を示している。実施例８、９は、Ｚ
ｒ及び Tｉが高めで、Sn1/3Nb2/3及び Mn1/3Nb2/3 が低
めの磁器組成物に関するものである。両実施例とも、特
に高い出力電力（密度）を示しているが、その中でも、
実施例８の出力電力は、本実験中で二番目に高い値を示
している。
Sn1/3Nb2/3及び Mn1/3Nb2/3 が高めの磁器組成物に関す
るものである。両実施例は、特に高い出力電力（密度）
を示しているが、その中でも、実施例６の出力電力は、
本実験中で最高の値を示している。実施例８、９は、Ｚ
ｒ及び Tｉが高めで、Sn1/3Nb2/3及び Mn1/3Nb2/3 が低
めの磁器組成物に関するものである。両実施例とも、特
に高い出力電力（密度）を示しているが、その中でも、
実施例８の出力電力は、本実験中で二番目に高い値を示
している。
【００３６】結局、表２の実施例の組成の磁器組成物、
すなわち、一般式Pb((Sn1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZrcTi
d)O3、（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）、で表される組成物を主
成分として含有し；ａ＝０．０６〜０．１１、ｂ＝０．
０８〜０．１０、ｃ＝０．３７〜０．４１、ｄ＝０．４
２〜０．４５であり、該主成分に対して０．２〜０．５
ｗｔ％のＦｅ2 Ｏ3 を副成分として含有することを特徴
とする磁器組成物は、特に高い出力電力密度を示す優れ
た圧電磁器といえる。
すなわち、一般式Pb((Sn1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZrcTi
d)O3、（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）、で表される組成物を主
成分として含有し；ａ＝０．０６〜０．１１、ｂ＝０．
０８〜０．１０、ｃ＝０．３７〜０．４１、ｄ＝０．４
２〜０．４５であり、該主成分に対して０．２〜０．５
ｗｔ％のＦｅ2 Ｏ3 を副成分として含有することを特徴
とする磁器組成物は、特に高い出力電力密度を示す優れ
た圧電磁器といえる。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の磁器組成物は、出力電圧及び出力電力が高いので、小
形で高電圧高出力の圧電素子用圧電磁器を提供できる。
また、本発明の圧電トランスは、小形でありながら高出
力を出せるので、冷陰極管等の駆動として好適である。
の磁器組成物は、出力電圧及び出力電力が高いので、小
形で高電圧高出力の圧電素子用圧電磁器を提供できる。
また、本発明の圧電トランスは、小形でありながら高出
力を出せるので、冷陰極管等の駆動として好適である。
【図１】評価試料である圧電トランス素体及び圧電トラ
ンスの出力電圧測定用の回路構成を示す図である。
ンスの出力電圧測定用の回路構成を示す図である。
【図２】評価用の圧電トランスを、負荷である冷陰極管
と接続して出力電力密度を測定する装置の回路構成を示
す図である。
と接続して出力電力密度を測定する装置の回路構成を示
す図である。
【図３】表１に示されている実施例及び比較例に係る組
成物のトランス入力電圧（Ｖ）と、トランス出力電圧
（Ｖ）との関係を示すグラフである。
成物のトランス入力電圧（Ｖ）と、トランス出力電圧
（Ｖ）との関係を示すグラフである。
【図４】表１に示されている実施例及び比較例に係る組
成物の、Ｆｅ2 Ｏ3 添加量（ｗｔ％）と出力電力（Ｖ）
との関係を示すグラフである。
成物の、Ｆｅ2 Ｏ3 添加量（ｗｔ％）と出力電力（Ｖ）
との関係を示すグラフである。
１ 出力電圧測定装置 ３ 発振器
５ 入力端子 ７ 入力電極
９ 圧電トランス素体（試料） １１ 出力電極
１３ 出力端子
１７ 電圧計 ２１ 電力測定装
置 ２３ 入力電圧計 ２５ 冷陰極管 ２７ 出力電流測定用電圧計 ２９ 出力電流測
定用抵抗 ３１ 調光用コンデンサ ３２ 入力電流測
定用電流計
置 ２３ 入力電圧計 ２５ 冷陰極管 ２７ 出力電流測定用電圧計 ２９ 出力電流測
定用抵抗 ３１ 調光用コンデンサ ３２ 入力電流測
定用電流計
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(56)参考文献 特開 平５−139829（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−24917（ＪＰ，Ａ)
特公 昭52−9000（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 35/49 - 35/493
ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (6)
- 【請求項１】 一般式Pb((Sn1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZ
rcTid)O3、 （ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）、 で表される組成物を主成分として含有し；該主成分に対
して０〜１．５ｗｔ％（０除く）のＦｅ2 Ｏ3 を副成分
として含有することを特徴とする磁器組成物。 - 【請求項２】 一般式Pb((Sn1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZ
rcTid)O3、 （ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）、 で表される組成物を主成分として含有し；該主成分に対
して０．１〜０．３ｗｔ％のＦｅ2 Ｏ3 を副成分として
含有することを特徴とする磁器組成物。 - 【請求項３】 一般式Pb((Sn1/3Nb2/3)a(Mn1/3Nb2/3)bZ
rcTid)O3、 （ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）、 で表される組成物を主成分として含有し；ａ＝０．０６
〜０．１１、ｂ＝０．０８〜０．１０、ｃ＝０．３７〜
０．４１、ｄ＝０．４２〜０．４５であり、 該主成分に対して０．２〜０．５ｗｔ％のＦｅ2 Ｏ3 を
副成分として含有することを特徴とする磁器組成物。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３記載の磁器組成物よ
りなる、負荷駆動用の圧電トランス。 - 【請求項５】 上記負荷が放電現象を伴って作動する放
電性機器である請求項４記載の圧電トランス。 - 【請求項６】 上記放電性機器が冷陰極管である請求項
５記載の圧電トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26465595A JP3528362B2 (ja) | 1994-09-29 | 1995-09-20 | 磁器組成物及びそれよりなる圧電トランス |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-234711 | 1994-09-29 | ||
| JP23471194 | 1994-09-29 | ||
| JP26465595A JP3528362B2 (ja) | 1994-09-29 | 1995-09-20 | 磁器組成物及びそれよりなる圧電トランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08151266A JPH08151266A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3528362B2 true JP3528362B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=26531718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26465595A Expired - Fee Related JP3528362B2 (ja) | 1994-09-29 | 1995-09-20 | 磁器組成物及びそれよりなる圧電トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3528362B2 (ja) |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP26465595A patent/JP3528362B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08151266A (ja) | 1996-06-11 |
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