JP5375106B2 - 圧電素子及びそれを備える流体機器 - Google Patents
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
本実施では、図1に示す形態の圧電素子を作製した。具体的には、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミック粉末と溶媒と有機バインダーとを混合し、スラリーを作成した。そのスラリーを基板上に塗布し、乾燥させた後に打ち抜くことにより、厚さ30μmのセラミックシートを作製した。セラミックシートの上にAgが80重量%含有されたAg/Pd合金を含むペーストを印刷した。そのセラミックシートを10層積層し、プレスした後に、脱脂し、1000℃で焼成することにより、内部電極層数が9層で、圧電体層の厚みが15μmである焼結体を作製した。得られた焼成体を、30mm×4mmの小片となるようにカットし、Niを63重量%以上含み、Cuを30重量%含むモネル合金からなる最外層対向電極を焼成体の両面にスパッタ法により形成し、実施例に係る圧電素子を作製した。
本比較例では、最外層対向電極を、Agを80重量%含みPdを20重量%含むAg/Pd合金により形成したこと以外は、上記実施例と同様にして、圧電素子を作製した。
雰囲気湿度:95%
第1の対向電極への印加電圧:0V
駆動周波数:15Hz
駆動回数:200万回
(条件1)バイアス電圧なし、第2の対向電極への印加電圧:6V、−6V
(条件2)バイアス電圧なし、第2の対向電極への印加電圧:4.5V、−4.5V
(条件3)バイアス電圧:1.5V、第2の対向電極への印加電圧:6V、−3V
10…素子本体
10a…第1の端面
10b…第2の端面
11、11a、11b…圧電体層
12a…第1の対向電極
12b…第2の対向電極
12b1…第2の内部電極
12b2…第1の最外層対向電極
12b3…第2の最外層対向電極
13a…第1の外部電極
13b…第2の外部電極
14…クラック
15…ポンプ
16…ケーシング
16a…壁部
17…流路
18…ポンプ室
19a…イン側弁
19b…アウト側弁
20…バルブ
20a…流路
20b、20c…開口
21…ケーシング
Claims (9)
- 圧電材料からなり、厚み方向に積層されている複数の圧電体層と、前記厚み方向において、前記圧電体層を介して互いに対向するように交互に配置されている複数の第1の対向電極及び複数の第2の対向電極とを有する素子本体と、
前記複数の第1の対向電極が接続されており、前記素子本体の表面に設けられている第1の外部電極と、
前記複数の第2の対向電極が接続されており、前記素子本体の表面に設けられている第2の外部電極とを備え、
前記複数の第1及び第2の対向電極のうちの、最も外側に位置している最外層対向電極以外の対向電極は、AgまたはCuを主成分として含んでおり、
前記最外層対向電極は、前記最外層対向電極以外の対向電極に主成分として含まれている導電材料よりもマイグレーションしにくい導電材料からなり、前記第1の外部電極には、第1の電圧(V1)が印加される一方、前記第2の外部電極には、前記第1の電圧(V1)よりも電圧値が低い第2の電圧(V2)と、前記第1の電圧(V1)よりも電圧値が高い第3の電圧(V3)とが選択的に印加される、圧電素子。 - 前記第3の電圧(V3)から前記第1の電圧(V1)を減算した値(V3−V1)が、前記第1の電圧(V1)から前記第2の電圧(V2)を減算した値(V1−V2)よりも大きい、請求項1に記載の圧電素子。
- 前記第1の電圧(V1)は、0Vである、請求項1または2に記載の圧電素子。
- 前記最外層対向電極以外の対向電極は、Agを主成分として含んでおり、前記最外層対向電極は、Cu、Sn、Au、Ni,Fe、Pd、Pt、若しくはCu、Sn、Au、Ni,Fe、Pd及びPtのうちの少なくとも1種の金属を含む合金である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧電素子。
- 前記最外層対向電極以外の対向電極は、Cuを主成分として含んでおり、前記最外層対向電極は、Sn、Au、Ni,Fe、Pd、Pt、若しくはSn、Au、Ni,Fe、Pd及びPtのうちの少なくとも1種の金属を含む合金である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧電素子。
- 前記複数の第1及び第2の対向電極のうち、前記最外層対向電極以外の対向電極は、AgまたはAg/Pd合金により形成されている、請求項1〜5のいずれか一項に記載の圧電素子。
- 前記圧電素子の変位方向が前記厚み方向である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の圧電素子。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の圧電素子を備える流体機器。
- ポンプまたはバルブである、請求項8に記載の流体機器。
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