JP4052612B2 - 圧電体磁器組成物 - Google Patents
圧電体磁器組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4052612B2 JP4052612B2 JP33657598A JP33657598A JP4052612B2 JP 4052612 B2 JP4052612 B2 JP 4052612B2 JP 33657598 A JP33657598 A JP 33657598A JP 33657598 A JP33657598 A JP 33657598A JP 4052612 B2 JP4052612 B2 JP 4052612B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- ceramic composition
- piezoelectric ceramic
- tio
- linbo
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、波動デバイス、センサー、アクチュエーター等の電子部品に用いられる圧電体磁器組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧電体材料としては、二成分で構成されるＰＺＴ（ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3）系セラミックスや、三成分で構成されるＰＣＭ[ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3−Ｐｂ（Ｍｇ0.5Ｎｂ0.5）ＴｉＯ3] 系セラミックスが主に用いられてきた。
【０００３】
その理由としては、上記の材料が優れた圧電特性を示すことは、もちろんであるが、それ以外でも、センサー、アクチュエーター、フィルター等、多種多様の用途に用いられる際、各用途に要求される特性も様々であり、上記材料系では、圧電特性を各成分量の割合を容易に調整することにより、要求に対応した圧電特性が適宜に得られるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の圧電体材料には、次のような欠点がある。即ち、これらの材料の主成分は酸化鉛であり、６０ｗｔ％以上も含有している。酸化鉛は、低温でも揮発性が高く、仮焼、焼結工程において、大気中に微量でも放出される可能性がある。
【０００５】
また、産業廃棄物中から溶出することも考えられる。また、これらの対策のための設備投資に膨大な費用を投じなければならない点も大きな問題である。
【０００６】
そこで、環境対策の一つとして、近年鉛を含まない材料で大きな圧電特性を有する材料が要望されている。これまでも、多くの無鉛材料で圧電性が見出されており、その中でも、一成分系の（Ｂｉ0.5Ｎａ0.5）ＴｉＯ3は、電気機械結合係数Ｋｔが４０％程度と、実用可能な範囲であったが、機械的品質係数Ｑｍが２５０程度と低く、実用化には問題があった。
【０００７】
従って、本発明は、鉛を含有しない材料で大きな圧電特性を有する圧電体磁器組成物を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、鉛を含まない（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ3−ＬｉＮｂＯ3二成分系であって、実用可能な圧電特性を有する圧電体材料が得られる。
【０００９】
即ち、本発明は、一般式、Ｘ（Ｂｉ1-aＮａa）ＴｉＯ3−（１−Ｘ）ＬｉＮｂＯ3で表わされ、０＜Ｘ＜１，０.３≦ａ≦０.７の組成範囲の圧電体磁器組成物である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
原料として、化学的に高純度であるＢｉ2Ｏ3，Ｌｉ2Ｏ3，ＴｉＯ2，Ｎｂ2Ｏ5を用いた。これらを、一般式 Ｘ（Ｂｉ1-aＮａa）ＴｉＯ3−（１−Ｘ）ＬｉＮｂＯ3（０＜Ｘ＜１，０.３≦ａ≦０.７）に示される化学量論比に配合し、ボールミルによりエタノール中で２０時間混合した。これを８００℃で１時間保持して、仮焼後、１０時間粉砕を行った。バインダーとして、ポリビニールアルコールを用い造粒し，圧力１ｔｏｎ／ｃｍ2で直径２０ｍｍ，厚さ１ｍｍの円板状に加圧成形した。焼成は、温度１０５０〜１２００℃で２時間保持して行った。
【００１２】
この焼結体の両面に銀電極を設け、１００℃シリコーンオイル中で直流電圧４ｋｖ／ｍｍを電極間に加え、厚み方向に分極を行った。これらの試料について、圧電及び誘電的性質の測定を行った。圧電測定は、ＬＦインピーダンスアナライザーを用い、共振−反共振法により、電気機械結合係数、機械的品質係数を算出した。また、誘電特性は、ＬＣＲメータを用いて測定周波数１ＭＨｚで測定を行った。
【００１３】
表１は、本発明の実施の形態によるＸ（Ｂｉ0.5Ｎａ0.5）ＴｉＯ3−（１−Ｘ）ＬｉＮｂＯ3（０＜Ｘ＜１）で示される圧電磁器組成物の圧電及び誘電特性（電気機械結合係数Ｋｐ，Ｋｔ，機械的品質係数Ｑｍ，比誘電率ε33 t／ε0）を示す。
【００１４】
表１に示すように、ＬｉＮｂＯ3を加えることによって、機械的品質係数Ｑｍは増加しており、Ｘ＝０.６の時で最大７２５を示している。また、電気機械結合係数Ｋｔは、Ｘ＝０.７で、最大４２.８％と増大している。 比誘電率ε33 t／ε0も、全て２５０以下と低い。よって、（Ｂｉ0.5Ｎａ0.5）ＴｉＯ3の特徴を残したまま、ＬｉＮｂＯ3を加えることによって、実用化に問題であった特性を改善できることが分かった。
【００１６】
表２は、本発明の実施の形態による一般式 Ｘ（Ｂｉ1-aＮａa）ＴｉＯ3−（１−Ｘ）ＬｉＮｂＯ3（０＜Ｘ＜１，０.３≦ａ≦０.７）において、Ｘ及びａの値を変化させた時の、圧電及び誘電特性（電気機械結合係数Ｋｐ，Ｋｔ，機械的品質係数Ｑｍ，比誘電率ε33 t／ε0）を示す。
【００１７】
【表２】
表２において、ａが０.３〜０.７の範囲では、大きな特性の変化は見られないが、それ以外の範囲では、著しく圧電特性が低下しているのが分かる。また、Ｘが他の値でも同様に、特性の低下が見られた。よって、本発明の圧電体磁器組成物の組成範囲を０.３≦ａ≦０.７に限定する。
【００１９】
【発明の効果】
以上、説明したごとく、本発明によれば、環境対策として鉛を含有しない材料で大きな圧電特性を有する圧電体材料、即ち、一般式、Ｘ（Ｂｉ1-aＮａa）ＴｉＯ3−（１−Ｘ）ＬｉＮｂＯ3において、０＜Ｘ＜１，０.３≦ａ≦０.７の組成範囲の圧電体磁器組成物が提供できる。
Claims (1)
- 一般式、Ｘ（Ｂｉ1-aＮａa）ＴｉＯ3−（１−Ｘ）ＬｉＮｂＯ3で表わされ、０＜Ｘ＜１，０.３≦ａ≦０.７の組成範囲であることを特徴とする圧電体磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33657598A JP4052612B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 圧電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33657598A JP4052612B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 圧電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000143339A JP2000143339A (ja) | 2000-05-23 |
| JP4052612B2 true JP4052612B2 (ja) | 2008-02-27 |
Family
ID=18300572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33657598A Expired - Lifetime JP4052612B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 圧電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4052612B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI228728B (en) * | 2001-05-29 | 2005-03-01 | Murata Manufacturing Co | Piezoelectric ceramic composition, piezoelectric ceramic element and method for producing piezoelectric ceramic composition |
| JP4396136B2 (ja) * | 2003-05-21 | 2010-01-13 | 株式会社村田製作所 | 圧電磁器組成物およびそれを用いた圧電セラミック素子 |
| WO2006018930A1 (ja) * | 2004-08-18 | 2006-02-23 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 圧電磁器組成物、及び圧電素子 |
| CN100453501C (zh) | 2005-04-28 | 2009-01-21 | 株式会社村田制作所 | 压电陶瓷组合物和压电陶瓷电子部件 |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP33657598A patent/JP4052612B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000143339A (ja) | 2000-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3259677B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP4510966B2 (ja) | 圧電体セラミックス | |
| JP3259678B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP4513948B2 (ja) | 圧電磁器およびその製造方法 | |
| JP3228175B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2009227535A (ja) | 圧電性磁器組成物 | |
| JP3362473B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2006151796A (ja) | 圧電セラミックス組成物 | |
| JP4437848B2 (ja) | 圧電体磁器組成物 | |
| JP4524558B2 (ja) | 圧電磁器およびその製造方法 | |
| JPS647032B2 (ja) | ||
| JP4140796B2 (ja) | 圧電セラミックス | |
| JP4247936B2 (ja) | 圧電体磁器組成物 | |
| JP4052612B2 (ja) | 圧電体磁器組成物 | |
| JP2007055864A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3198906B2 (ja) | 圧電体磁器組成物 | |
| JPH11217262A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2004168603A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP4141051B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP4141052B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2002348173A (ja) | 圧電セラミック材料とその製造方法 | |
| JP2866986B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2004018321A (ja) | 無鉛圧電磁器組成物及びその製造方法 | |
| JP4370135B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3616967B2 (ja) | 圧電性磁器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050419 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070828 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071128 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071203 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131214 Year of fee payment: 6 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |