JPH01242464A - 圧電性または焦電性セラミックス組成物 - Google Patents
圧電性または焦電性セラミックス組成物Info
- Publication number
- JPH01242464A JPH01242464A JP63070648A JP7064888A JPH01242464A JP H01242464 A JPH01242464 A JP H01242464A JP 63070648 A JP63070648 A JP 63070648A JP 7064888 A JP7064888 A JP 7064888A JP H01242464 A JPH01242464 A JP H01242464A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramics
- piezoelectric
- powder
- pyroelectric
- lead
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 23
- 229910003781 PbTiO3 Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 229910002971 CaTiO3 Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910002370 SrTiO3 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 9
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 241001590997 Moolgarda engeli Species 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000005616 pyroelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の属する技術分野］
本発明は鉛を含まないか、または鉛を少ししか含まない
圧電性セラミックス組成物または焦電性セラミックス組
成物に関し、 詳しくは無鉛または低塩の、比誘電率（
ε、）が小さく、かつ話電損失、したがって損失正接（
ｔａｎδ）もある程度小さく、さらに圧電異方性が大き
な高周波用圧電性セラミックスまたは性能指数、すなわ
ち電圧感度（ＦＶ ）および比検出率（Ｆｏ ）の大き
な焦電性セラミックス組成物に関するものである。
圧電性セラミックス組成物または焦電性セラミックス組
成物に関し、 詳しくは無鉛または低塩の、比誘電率（
ε、）が小さく、かつ話電損失、したがって損失正接（
ｔａｎδ）もある程度小さく、さらに圧電異方性が大き
な高周波用圧電性セラミックスまたは性能指数、すなわ
ち電圧感度（ＦＶ ）および比検出率（Ｆｏ ）の大き
な焦電性セラミックス組成物に関するものである。
［従来の技術］
一般に、セラミックス材料は電子工業材料の分野におい
て非常に大きな割合を占めており、電子機器の高性能、
高機能化に重要な役割を果たしてきた。このようなセラ
ミックス材料のなかでも、圧電性セラミックスまたは焦
電性セラミックスは、機械的エネルギを電気的エネルギ
に変換し、またその逆に電気的エネルギを機械的エネル
ギに変換する性質、あるいは熱的エネルギを電気的エネ
ルギに変換する性質を持つなど、特殊な特性、機能をそ
なえ、温度特性や経時安定性にも優れているので、高電
圧発生装置、音響機器、超音波機器、通信機器、計測機
器、赤外線検出器などの装置並びに機器において広範囲
に利用されており、電子材料産業に欠くことのできない
重要な材料となっている。
て非常に大きな割合を占めており、電子機器の高性能、
高機能化に重要な役割を果たしてきた。このようなセラ
ミックス材料のなかでも、圧電性セラミックスまたは焦
電性セラミックスは、機械的エネルギを電気的エネルギ
に変換し、またその逆に電気的エネルギを機械的エネル
ギに変換する性質、あるいは熱的エネルギを電気的エネ
ルギに変換する性質を持つなど、特殊な特性、機能をそ
なえ、温度特性や経時安定性にも優れているので、高電
圧発生装置、音響機器、超音波機器、通信機器、計測機
器、赤外線検出器などの装置並びに機器において広範囲
に利用されており、電子材料産業に欠くことのできない
重要な材料となっている。
その具体的応用例としては、例えば櫃械的エネルギを電
気的エネルギに変換するものとして、ピックアップやマ
イクロホン用デバイスがあり、また電気的エネルギを機
械的エネルギに変換するものとして、超音波発生用振動
子やフィルタ用の電気共振子などがある。
気的エネルギに変換するものとして、ピックアップやマ
イクロホン用デバイスがあり、また電気的エネルギを機
械的エネルギに変換するものとして、超音波発生用振動
子やフィルタ用の電気共振子などがある。
従来、これらの応用分野に使用されている圧電性セラミ
ックスまたは焦電性セラミックスとしては、チタン酸バ
リウム（ＢａＴｉ０３） 、チタン酸鉛（ＰｂＴｉ０３
）を主成分としたＰＴ系セラミックス、およびチタン酸
鉛とジルコン酸鉛（１’ｂＺｒＯａ＞を主成分とし、こ
れに各種の添加材を混合してなる（ＰｂＴｉＯｓ−Ｐｂ
ＺｒＯ，）系ノイわゆるＰＺＴ系セラミックスなど多結
晶の強誘電性セラミックスが知られており、そして今日
では、超音波探傷機や超音波遅延線、弾性表面波用デバ
イスなどにおいて、使用周波数が高周波になるにつれて
高周波領域で比誘電率（ｅ、）や話電損失、したがって
損失正接（ｔａｎ δ）が小さく、また電気機械結合係
数が（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ）が大きな圧
電性セラミックスの開発が強く要望されている。
ックスまたは焦電性セラミックスとしては、チタン酸バ
リウム（ＢａＴｉ０３） 、チタン酸鉛（ＰｂＴｉ０３
）を主成分としたＰＴ系セラミックス、およびチタン酸
鉛とジルコン酸鉛（１’ｂＺｒＯａ＞を主成分とし、こ
れに各種の添加材を混合してなる（ＰｂＴｉＯｓ−Ｐｂ
ＺｒＯ，）系ノイわゆるＰＺＴ系セラミックスなど多結
晶の強誘電性セラミックスが知られており、そして今日
では、超音波探傷機や超音波遅延線、弾性表面波用デバ
イスなどにおいて、使用周波数が高周波になるにつれて
高周波領域で比誘電率（ｅ、）や話電損失、したがって
損失正接（ｔａｎ δ）が小さく、また電気機械結合係
数が（ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ）が大きな圧
電性セラミックスの開発が強く要望されている。
［発明が解決しようとする問題点コ
このように基本組成が八８０３で代表される前記の１１
ａＴｉ（ＩｓやＰｂＴｉ０＋、ＰＺＴなとノイわゆるヘ
ロブスカイト族のセラミックスは、前述のように、圧電
性セラミックスまたは焦電性セラミックスとして好適と
いわれているけれども、前記ＢａＴｉＯ３は電気機械結
合係数が小さく、またキュリー温度が低いため、その使
用温度域は特性が安定する掻く低温域に制限されるので
、使用範囲や用途が大幅に制限される欠点がある。
ａＴｉ（ＩｓやＰｂＴｉ０＋、ＰＺＴなとノイわゆるヘ
ロブスカイト族のセラミックスは、前述のように、圧電
性セラミックスまたは焦電性セラミックスとして好適と
いわれているけれども、前記ＢａＴｉＯ３は電気機械結
合係数が小さく、またキュリー温度が低いため、その使
用温度域は特性が安定する掻く低温域に制限されるので
、使用範囲や用途が大幅に制限される欠点がある。
また、前記のＰｂＴｉＯ３を主成分とした１丁系セラミ
ックスおよびこれを改良したＰＺＴ系セラミックスのよ
うな、鉛を主要基材としたペロブスカイト酸化物は他の
系と異なる優れた圧電、焦電特性を具備しているけれど
も、これらのセラミックスは、圧粉体を焼結する場合に
、１２００℃のような高温で１６時間はど焼成しないと
完全な単一相にならないという重大な欠点を有し、この
ような過酷な焼成処理を行うと焼成中にＰｂＯが蒸発し
て緻密なセラミックスになり難く、また満足に焼結した
とじても組成の変動によって製品の圧電特性や焦電特性
に大きなばらつきを生じ、さらに前記ＰｂＯの蒸発が環
境汚染をひき起こして、面倒な公害対策を必要とすると
いう問題がある。
ックスおよびこれを改良したＰＺＴ系セラミックスのよ
うな、鉛を主要基材としたペロブスカイト酸化物は他の
系と異なる優れた圧電、焦電特性を具備しているけれど
も、これらのセラミックスは、圧粉体を焼結する場合に
、１２００℃のような高温で１６時間はど焼成しないと
完全な単一相にならないという重大な欠点を有し、この
ような過酷な焼成処理を行うと焼成中にＰｂＯが蒸発し
て緻密なセラミックスになり難く、また満足に焼結した
とじても組成の変動によって製品の圧電特性や焦電特性
に大きなばらつきを生じ、さらに前記ＰｂＯの蒸発が環
境汚染をひき起こして、面倒な公害対策を必要とすると
いう問題がある。
上記の問題を解決するため、前記ＰｚＴ系セラミックス
に種々の添加剤を添加し、低温でも焼結が進むように改
善したＰＺＴ系セラミックスが研究されている。例えば
、Ｐ ｂ （Ｍｇ＋／Ｊｂ２／ｓ）・０３−ＰｂＴｉ０
３−ｐｂＺｒＯ３のような比較的良好な特性を持った圧
電用１’ＺＴ系セラミツクスが、前記３ａＴｉＯ３に代
って実用化されている。
に種々の添加剤を添加し、低温でも焼結が進むように改
善したＰＺＴ系セラミックスが研究されている。例えば
、Ｐ ｂ （Ｍｇ＋／Ｊｂ２／ｓ）・０３−ＰｂＴｉ０
３−ｐｂＺｒＯ３のような比較的良好な特性を持った圧
電用１’ＺＴ系セラミツクスが、前記３ａＴｉＯ３に代
って実用化されている。
しかしながら、このようなＰＺＴ系セラミックスは、周
知のように木賃的に６１が１０００程度と大きいため、
高周波域で使用すると人出力インピーダンスが低下して
、周辺回路との整合がとりにくくなり、また比較的低温
の焼成処理においてもＰｂＯの蒸発は依然として避ける
ことができないので、前記のようにＰｂＯを回収するた
めの公害処理対策が必要となるなどの問題がある。
知のように木賃的に６１が１０００程度と大きいため、
高周波域で使用すると人出力インピーダンスが低下して
、周辺回路との整合がとりにくくなり、また比較的低温
の焼成処理においてもＰｂＯの蒸発は依然として避ける
ことができないので、前記のようにＰｂＯを回収するた
めの公害処理対策が必要となるなどの問題がある。
［研究に基づく知見事項］
本発明者等は、上述のような状況に鑑みて種々研究を重
ねた結果、 抗電界が大きいため分極処理が困難なことから、これま
では有用な圧電性または焦電性セラミックスとして利用
することが殆どかえりみられなかフた無鉛の（Ｂｉ・Ａ
） ｒｙ２ＴｉＯｓ （ＡはＮａ、におよびＬｉのうち
いずれか単独または２以上複合したものを表わす）が、
ε１が小さく、キュリー温度が高く、かつ電気ｔｎｔｉ
結合係数が大きいセラミックスになることが予測される
点に着目して、前記無鉛の（Ｂｉ・八） ｒｙ２Ｔｉ（
ｈを主要な構成成分として選定し、前記の欠点を改善す
るための改質成分として５ｒＴｉ０３、ＰｂＴｉＯ３お
よびＧａＴｉＯｓを選んで（Ｂｉ・Ａｌ ｌ／２ＴｊＯ
，に対し５ｒＴｉ０３、ＰｂＴｉＯｓおよびＣａＴｉ０
ａのうちのいずれか１種または２種以上を１０〜２０モ
ル％添加すると、１０００〜１１００℃の低温で容易に
焼結緻密化し、そしてこのようにして得られた焼結体は
数にＶ／ｍｍ （例えば３ ＫＶ／ｌ１１ｍ１の電圧を
短時間（例えば１０分間）印加するだけで十分分極が可
能となり、しかもこの分極した焼結体はε、が２５０以
下と小さく、キュリー温度が３００℃程度と高く、さら
に電気機械結合係数も大きい高周波用の特殊な圧電性セ
ラミックス、または性能指数の大とい焦電性セラミック
スとして利用できること、 を見出した。
ねた結果、 抗電界が大きいため分極処理が困難なことから、これま
では有用な圧電性または焦電性セラミックスとして利用
することが殆どかえりみられなかフた無鉛の（Ｂｉ・Ａ
） ｒｙ２ＴｉＯｓ （ＡはＮａ、におよびＬｉのうち
いずれか単独または２以上複合したものを表わす）が、
ε１が小さく、キュリー温度が高く、かつ電気ｔｎｔｉ
結合係数が大きいセラミックスになることが予測される
点に着目して、前記無鉛の（Ｂｉ・八） ｒｙ２Ｔｉ（
ｈを主要な構成成分として選定し、前記の欠点を改善す
るための改質成分として５ｒＴｉ０３、ＰｂＴｉＯ３お
よびＧａＴｉＯｓを選んで（Ｂｉ・Ａｌ ｌ／２ＴｊＯ
，に対し５ｒＴｉ０３、ＰｂＴｉＯｓおよびＣａＴｉ０
ａのうちのいずれか１種または２種以上を１０〜２０モ
ル％添加すると、１０００〜１１００℃の低温で容易に
焼結緻密化し、そしてこのようにして得られた焼結体は
数にＶ／ｍｍ （例えば３ ＫＶ／ｌ１１ｍ１の電圧を
短時間（例えば１０分間）印加するだけで十分分極が可
能となり、しかもこの分極した焼結体はε、が２５０以
下と小さく、キュリー温度が３００℃程度と高く、さら
に電気機械結合係数も大きい高周波用の特殊な圧電性セ
ラミックス、または性能指数の大とい焦電性セラミック
スとして利用できること、 を見出した。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、上記知見に基づいて発明されたもので、
ε、が小さく、比較的高いキュリー温度においてｔａｎ
δも十分小さく、さらにＰＺＴ系セラミックスに匹敵す
る電気機械結合係数を有する無鉛または低鉛の高周波用
圧電性セラミックス、または性能指数の高い焦電性セラ
ミックスを提供することを目的とし、 一般式（Ｂｉ＋／ｚ・Ａ＋／２）＋−ｘ（Ｓｒａ・Ｐｂ
ｔｓ（：ａｃ）＋＋４１０３で表わされる、（Ｂｉ・八
） ＋ｚ２ＴｉＯｓ （ただし上記のＡはＮａ、におよ
びＬｌのうちいずれか単独または２以上複合したものを
表わす）に５ｒＴｉＯｓ、ＰｂＴｉＯｓ、ＣａＴｉＯｓ
を単独あるいは２成分以上複合して含有させてなる圧電
性または焦電性セラミックス組成に（系るものである。
δも十分小さく、さらにＰＺＴ系セラミックスに匹敵す
る電気機械結合係数を有する無鉛または低鉛の高周波用
圧電性セラミックス、または性能指数の高い焦電性セラ
ミックスを提供することを目的とし、 一般式（Ｂｉ＋／ｚ・Ａ＋／２）＋−ｘ（Ｓｒａ・Ｐｂ
ｔｓ（：ａｃ）＋＋４１０３で表わされる、（Ｂｉ・八
） ＋ｚ２ＴｉＯｓ （ただし上記のＡはＮａ、におよ
びＬｌのうちいずれか単独または２以上複合したものを
表わす）に５ｒＴｉＯｓ、ＰｂＴｉＯｓ、ＣａＴｉＯｓ
を単独あるいは２成分以上複合して含有させてなる圧電
性または焦電性セラミックス組成に（系るものである。
なお、本発明の圧電性または焦１性セラミックスは、ま
ず原料粉末として（Ｂｉ・Ｎａ） 、、、Ｔｉｅ、粉末
、（Ｂｉ・Ｋ）＋ｚ２Ｔｉ０３粉末、（Ｂｉ−Ｌｉ）
、７２ＴｉＯ５粉末、５ｒＴｉＣｈ粉末、Ｃａｌ’ｉ０
．粉末、およびＰｂＴｉＯ３粉末を用意し、これら原料
粉末のうちから適宜選択したものを所定の配合組成に配
合し、混合し、ついで混合粉末を成形し、か焼し、つい
でか焼体を粉砕して得たか焼体粉末を再び成形してから
、温度：１０８０〜１１００℃において２〜３時間保持
する条件下で焼成することによって得られた焼結体に数
ＫＶ／ｍｍの電圧を１０分捏上加することによって、製
造することができる。
ず原料粉末として（Ｂｉ・Ｎａ） 、、、Ｔｉｅ、粉末
、（Ｂｉ・Ｋ）＋ｚ２Ｔｉ０３粉末、（Ｂｉ−Ｌｉ）
、７２ＴｉＯ５粉末、５ｒＴｉＣｈ粉末、Ｃａｌ’ｉ０
．粉末、およびＰｂＴｉＯ３粉末を用意し、これら原料
粉末のうちから適宜選択したものを所定の配合組成に配
合し、混合し、ついで混合粉末を成形し、か焼し、つい
でか焼体を粉砕して得たか焼体粉末を再び成形してから
、温度：１０８０〜１１００℃において２〜３時間保持
する条件下で焼成することによって得られた焼結体に数
ＫＶ／ｍｍの電圧を１０分捏上加することによって、製
造することができる。
［実施例］
ついで、実施例を参照して本発明をさらに詳しく説明す
る。
る。
実施例１
原料粉末として、いずれも平均粒径：１μｍ、純度：
９９．５％の（８１ｖａ） ｌ／２Ｈｏ３粉末、５ｒＴ
ｉ０３粉末、ＣａＴｉ０．粉末、およびＰｂＴｉ０＊粉
末を用意し、これら原料粉末のうちから適宜選択したも
のを所定の割合に配合するために秤量し、配合した粉末
をボールミルを用いてアセトン中で十分混合した。
９９．５％の（８１ｖａ） ｌ／２Ｈｏ３粉末、５ｒＴ
ｉ０３粉末、ＣａＴｉ０．粉末、およびＰｂＴｉ０＊粉
末を用意し、これら原料粉末のうちから適宜選択したも
のを所定の割合に配合するために秤量し、配合した粉末
をボールミルを用いてアセトン中で十分混合した。
ついで、混合した原料粉末をホーロバットにとり出して
、加熱乾燥し、乾燥した混合粉末を金型に入れて６００
にｇ／ｃｍ２の圧力で成形してから、８００℃で１時間
か焼した後、再びボールミルを用いて成形体を平均粒径
：１μｍとなるまで粉砕してか焼体粉末とした。
、加熱乾燥し、乾燥した混合粉末を金型に入れて６００
にｇ／ｃｍ２の圧力で成形してから、８００℃で１時間
か焼した後、再びボールミルを用いて成形体を平均粒径
：１μｍとなるまで粉砕してか焼体粉末とした。
つぎにこのか焼体粉末を金型に充填して圧力８００〜１
２００Ｋｇ／ｃｉ２で円板状に成型してから、第１図に
示されるような焼成温度曲線にしたがって５００℃に１
時間保持し、さらに１０８０〜１１００℃で２時間普通
焼成して焼結体を製造した後、これらの焼結体に３にＶ
／ｍｍの電圧を１０分間印加して、いずれも（Ｂｉ−Ｎ
ａ） 、７．ＴｉＯ，粉末に、相境界近傍、すなわち改
質材濃度：Ｘ＝１３モル％の改質材が添加されている、
すなわち（ａ）ＳｒＴｉＯ８＋ ６．５％（モル％、以
下同様）とＰｂＴｊＯｉ・６．５％、（ｂ） ＰｂＴｉ
Ｏ３：９．７５％とＣａＴｉ０．：３．２５％、（Ｃ）
ＰｂＴｉＯ３： ６．５％とＣａＴｉＯ３：６．５％
、（ｄ） ＣａＴｉＯ３：１３％がそれぞれ添加されて
いる本発明の圧電性または焦電性セラミックス（ａ）〜
（ｄ）とした。
２００Ｋｇ／ｃｉ２で円板状に成型してから、第１図に
示されるような焼成温度曲線にしたがって５００℃に１
時間保持し、さらに１０８０〜１１００℃で２時間普通
焼成して焼結体を製造した後、これらの焼結体に３にＶ
／ｍｍの電圧を１０分間印加して、いずれも（Ｂｉ−Ｎ
ａ） 、７．ＴｉＯ，粉末に、相境界近傍、すなわち改
質材濃度：Ｘ＝１３モル％の改質材が添加されている、
すなわち（ａ）ＳｒＴｉＯ８＋ ６．５％（モル％、以
下同様）とＰｂＴｊＯｉ・６．５％、（ｂ） ＰｂＴｉ
Ｏ３：９．７５％とＣａＴｉ０．：３．２５％、（Ｃ）
ＰｂＴｉＯ３： ６．５％とＣａＴｉＯ３：６．５％
、（ｄ） ＣａＴｉＯ３：１３％がそれぞれ添加されて
いる本発明の圧電性または焦電性セラミックス（ａ）〜
（ｄ）とした。
なお、上記の圧電性または焦電性セラミックスを特性測
定用の試料とするため、前記圧電性または焦電性セラミ
ックスを厚さ１ｍ＋ｎになるように切断研磨した後、そ
の薄板表面に銀電極を塗布し、セラミックス薄板に銀電
極を５５０℃で焼付けることによって上記測定用試料を
作製した。
定用の試料とするため、前記圧電性または焦電性セラミ
ックスを厚さ１ｍ＋ｎになるように切断研磨した後、そ
の薄板表面に銀電極を塗布し、セラミックス薄板に銀電
極を５５０℃で焼付けることによって上記測定用試料を
作製した。
ついで、上記のようにして製造した本発明の圧電性また
は焦電性セラミックス（ａ）〜（ｄ）のＩＭｌ（２にお
ける話電的性質、すなわち比話電率：ｅ、および損失正
接： ｔａｎδの温度に対する変動を第２図に示す。
は焦電性セラミックス（ａ）〜（ｄ）のＩＭｌ（２にお
ける話電的性質、すなわち比話電率：ｅ、および損失正
接： ｔａｎδの温度に対する変動を第２図に示す。
第２図に示されたグラフから、キュリー温度におけるＯ
１は小さく、またｔａｎδも比較的小さく、温度特性が
平坦であるので、これらのセラミックス（ａ）〜（ｄ）
は圧電性または集電性セラミックスとして適しているこ
とがわかる。
１は小さく、またｔａｎδも比較的小さく、温度特性が
平坦であるので、これらのセラミックス（ａ）〜（ｄ）
は圧電性または集電性セラミックスとして適しているこ
とがわかる。
実施例２
つぎに（１） Ｓｒ／Ｐｂモル比を１・１に維持しなが
ら改質材の濃度：Ｘを１０％、１３％、１５％および２
０％に（第３図中、Δ印で示す） 、（２）Ｐｂ／Ｃａ
モル比を３：１に維持しながら改質材の濃度：Ｘを１３
％、１５％および２０％に（同、０印で示す） 、（３
）Ｐｂ／Ｃａモル比を１：１に維持しながら改質材の濃
度；Ｘを８％、１０％、１２％、１３％、１５％および
２０％に（同、ｘ印で示す） 、 （４） ＧａＴｊ０
３車味の濃度：Ｘを１％、７％、１２％、１３％、１４
％および２０％に（同、○印で示す）、それぞれ変化さ
せた本発明の圧電性または焦電性セラミックスを実施例
１と全く同様な手順で製造し、これらのセラミックスの
室温における比誘電率を測定して、その結果を改質材の
濃度変化に対応させて、第３図にグラフで示した。
ら改質材の濃度：Ｘを１０％、１３％、１５％および２
０％に（第３図中、Δ印で示す） 、（２）Ｐｂ／Ｃａ
モル比を３：１に維持しながら改質材の濃度：Ｘを１３
％、１５％および２０％に（同、０印で示す） 、（３
）Ｐｂ／Ｃａモル比を１：１に維持しながら改質材の濃
度；Ｘを８％、１０％、１２％、１３％、１５％および
２０％に（同、ｘ印で示す） 、 （４） ＧａＴｊ０
３車味の濃度：Ｘを１％、７％、１２％、１３％、１４
％および２０％に（同、○印で示す）、それぞれ変化さ
せた本発明の圧電性または焦電性セラミックスを実施例
１と全く同様な手順で製造し、これらのセラミックスの
室温における比誘電率を測定して、その結果を改質材の
濃度変化に対応させて、第３図にグラフで示した。
第３図に示されたグラフから、（１）〜（４）のいずれ
のセラミックスにおいても、ε、はＸ＝１３モル％近傍
で最大値を示し、この近傍に相境界の存在を示唆してい
ることがわかる。
のセラミックスにおいても、ε、はＸ＝１３モル％近傍
で最大値を示し、この近傍に相境界の存在を示唆してい
ることがわかる。
つぎに、改質材として５ｒＴｉ０３とＰｂＴｉＯ３を各
々モル比で１対１の割合で添加したもの（すなわち前記
（１）の場合）およびＰｂＴ１０．とＣａＴｉＯ３を各
々モル比で１対１の割合で添加した時（すなわち前記（
３）の場合）の改質材添加量：Ｘと、電気機械結合係数
にｐおよびＫｔ並びに周波数定数ＮｐおよびＮｔとの関
係を第４図に示した。
々モル比で１対１の割合で添加したもの（すなわち前記
（１）の場合）およびＰｂＴ１０．とＣａＴｉＯ３を各
々モル比で１対１の割合で添加した時（すなわち前記（
３）の場合）の改質材添加量：Ｘと、電気機械結合係数
にｐおよびＫｔ並びに周波数定数ＮｐおよびＮｔとの関
係を第４図に示した。
第４図にみられるように、前者のにｐはＸ＝１３モル％
近傍に極大値を持つが、後者のＨｐはＸとともに徐々に
増加した。また相境界近傍（Ｘ＝ｌＯ〜１４モル％）の
にｔは５０％であり、ＰＺＴ系セラミックスと比肩でき
る大きさ（約６０％）を有し、Ｎｔも３０００Ｈｚ・ｍ
（ＰＺＴ系セラミックスは２５００）１ｚ−ｍ前後）と
太きいが、ε１は２００〜３００（ＰＺＴ系セラミック
スは１５００前後）と非常に小さい。
近傍に極大値を持つが、後者のＨｐはＸとともに徐々に
増加した。また相境界近傍（Ｘ＝ｌＯ〜１４モル％）の
にｔは５０％であり、ＰＺＴ系セラミックスと比肩でき
る大きさ（約６０％）を有し、Ｎｔも３０００Ｈｚ・ｍ
（ＰＺＴ系セラミックスは２５００）１ｚ−ｍ前後）と
太きいが、ε１は２００〜３００（ＰＺＴ系セラミック
スは１５００前後）と非常に小さい。
なお、上記の実施例１および２におけるセラミックス組
成物中の基材： （Ｂｉ・Ｎａ）＋／２Ｔｉ０３を（Ｂ
ｉ・に）＋ｙ２Ｔｉ０３または（Ｂｌ−Ｌｉ） 、７．
７＋Ｏ，に代えたセラミックス組成物について実験した
場合にも、実施例１および２に示した結果と同様な結果
が得られた。
成物中の基材： （Ｂｉ・Ｎａ）＋／２Ｔｉ０３を（Ｂ
ｉ・に）＋ｙ２Ｔｉ０３または（Ｂｌ−Ｌｉ） 、７．
７＋Ｏ，に代えたセラミックス組成物について実験した
場合にも、実施例１および２に示した結果と同様な結果
が得られた。
［発明の効果］
以上述べた説明から明らかなように、本発明によると、
ε、が小さく、比較的高いキュリー温度においてｔａ口
δも十分小さく、さらにＰＺＴ系セラミックスに匹敵す
る電気機械結合係数を有する無鉛または低鉛の高周波用
圧電性セラミックス組成物、または性能指数の高い焦電
性セラミックス組成物が提供される。
ε、が小さく、比較的高いキュリー温度においてｔａ口
δも十分小さく、さらにＰＺＴ系セラミックスに匹敵す
る電気機械結合係数を有する無鉛または低鉛の高周波用
圧電性セラミックス組成物、または性能指数の高い焦電
性セラミックス組成物が提供される。
第１図は、実施例において用いた焼成温度を示す焼成温
度曲線、第２図は実施例において得られた本発明セラミ
ックス組成物の８電的性質の温度特性を示すグラフ、第
３図は、室温における比誘電率二６１と改質材添加量：
Ｘとの関係を示すグラフ、そして第４図は実施例におけ
る上記Ｘと、電気機械結合係数にｐ、 Ｋｔおよび周波
数定数Ｎｐ、Ｎｔとの関係を示すグラフである。 出願人 三菱鉱業セメント株式会社 代理人 倉 持 裕 外２名 ８Ｉ ｎ＝Ｍ ［ｈｒ〕 電え次Ｊ岐籟冶発款：Ｋ〔％ｊ 周！歓ズ＠：Ｎ（Ｈｚ・ｍ〕 、ａ’ ＃ ｆ 青く 、’ ＥＳ （ｆｉ’
；Ｈ）手糸売ネ甫正書（自発） 昭和６３年７月１す日 特許庁長官 吉 １）文 股 殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第７０６４８号 ２、発明の名称 圧電性まなは焦電性セラミックス組成物３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸の内−丁目５番１号名称
三菱鉱業セメント株式会社代表者 藤村正哉 ４、代理人 住所 〒１０１ 東京都千代田区神田項田町１丁目２
番地５、補正命令の日付 （自発） ６、補正の対象 一補正の内容− １゜明細書、第１頁、下から３行目に 「低塩」とあるを、 「低鉛」 と訂正する。 ２、同、第１０頁、下から２行目に 「集電性」とあるを、 「焦電性」 と訂正する。 ３、同、第１３頁、第１３行に 「室温における」とあるを、 ｒ本発明セラミックス組成物の室温における」と訂正す
る。 以上
度曲線、第２図は実施例において得られた本発明セラミ
ックス組成物の８電的性質の温度特性を示すグラフ、第
３図は、室温における比誘電率二６１と改質材添加量：
Ｘとの関係を示すグラフ、そして第４図は実施例におけ
る上記Ｘと、電気機械結合係数にｐ、 Ｋｔおよび周波
数定数Ｎｐ、Ｎｔとの関係を示すグラフである。 出願人 三菱鉱業セメント株式会社 代理人 倉 持 裕 外２名 ８Ｉ ｎ＝Ｍ ［ｈｒ〕 電え次Ｊ岐籟冶発款：Ｋ〔％ｊ 周！歓ズ＠：Ｎ（Ｈｚ・ｍ〕 、ａ’ ＃ ｆ 青く 、’ ＥＳ （ｆｉ’
；Ｈ）手糸売ネ甫正書（自発） 昭和６３年７月１す日 特許庁長官 吉 １）文 股 殿 １、事件の表示 昭和６３年特許願第７０６４８号 ２、発明の名称 圧電性まなは焦電性セラミックス組成物３、補正をする
者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸の内−丁目５番１号名称
三菱鉱業セメント株式会社代表者 藤村正哉 ４、代理人 住所 〒１０１ 東京都千代田区神田項田町１丁目２
番地５、補正命令の日付 （自発） ６、補正の対象 一補正の内容− １゜明細書、第１頁、下から３行目に 「低塩」とあるを、 「低鉛」 と訂正する。 ２、同、第１０頁、下から２行目に 「集電性」とあるを、 「焦電性」 と訂正する。 ３、同、第１３頁、第１３行に 「室温における」とあるを、 ｒ本発明セラミックス組成物の室温における」と訂正す
る。 以上
Claims (1)
- 一般式（Ｂｉ＿１＿／＿２・Ａ＿１＿／＿２）＿１＿
−＿ｘ（Ｓｒ＿ａ・Ｐｂ＿ｂ・Ｃａ＿ｃ）＿ｘ・ＴｉＯ
＿３で表わされる、（Ｂｉ・Ａ）＿１＿／＿２ＴｉＯ＿
３（ただし上記のＡはＮａ、ＫおよびＬｉのうちいずれ
か単独または２以上複合したものを表わす）にＳｒＴｉ
Ｏ＿３、ＰｂＴｉＯ＿３、ＣａＴｉＯ＿３を単独あるい
は２成分以上複合して含有させてなる圧電性または焦電
性セラミックス組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63070648A JPH01242464A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 圧電性または焦電性セラミックス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63070648A JPH01242464A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 圧電性または焦電性セラミックス組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01242464A true JPH01242464A (ja) | 1989-09-27 |
Family
ID=13437680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63070648A Pending JPH01242464A (ja) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | 圧電性または焦電性セラミックス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01242464A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0581481A2 (en) * | 1992-07-31 | 1994-02-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Bismuth lamellar compound |
| JP2008239366A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Taiyo Yuden Co Ltd | 誘電体セラミックス及び積層セラミックコンデンサ |
| JP2009012997A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 無鉛圧電磁器組成物 |
| JP2015086104A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | ニチコン株式会社 | 半導体磁器組成物およびその製造方法 |
| JP2016128372A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-14 | Tdk株式会社 | 磁器組成物及びセラミック電子部品 |
-
1988
- 1988-03-24 JP JP63070648A patent/JPH01242464A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0581481A2 (en) * | 1992-07-31 | 1994-02-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Bismuth lamellar compound |
| EP0581481A3 (en) * | 1992-07-31 | 1995-02-15 | Toyota Motor Co Ltd | Compound containing lamellar bismuth. |
| JP2008239366A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Taiyo Yuden Co Ltd | 誘電体セラミックス及び積層セラミックコンデンサ |
| JP2009012997A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 無鉛圧電磁器組成物 |
| JP2015086104A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | ニチコン株式会社 | 半導体磁器組成物およびその製造方法 |
| JP2016128372A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-14 | Tdk株式会社 | 磁器組成物及びセラミック電子部品 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3268453A (en) | Piezoelectric ceramic compositions | |
| JPS62202576A (ja) | 圧電体セラミクス及びその製法 | |
| US4511483A (en) | Piezoelectric ceramic compositions | |
| JPH01242464A (ja) | 圧電性または焦電性セラミックス組成物 | |
| US4062790A (en) | Piezoelectric ceramic compositions | |
| US3640866A (en) | Piezoelectric ceramic compositions | |
| JP4432280B2 (ja) | 圧電磁器 | |
| US3649540A (en) | Piezoelectric ceramic compositions | |
| JPS6358782B2 (ja) | ||
| JP3114886B2 (ja) | 圧電セラミックス | |
| JP2921724B2 (ja) | 強誘電性圧電磁器組成物 | |
| US3652413A (en) | Piezoelectric ceramic compositions | |
| US3544469A (en) | Ferroelectric ceramic | |
| JP3188921B2 (ja) | 誘電体磁器組成物および素子 | |
| KR910007119B1 (ko) | 산화물 압전재료 및 그 제조방법 | |
| US3652412A (en) | Piezoelectric ceramic compositions | |
| JPH0478582B2 (ja) | ||
| JPS6023515B2 (ja) | 酸化物圧電材料 | |
| JPS6023514B2 (ja) | 酸化物圧電材料 | |
| Ichinose et al. | Piezoelectric properties in the PbTiO3 Pb (Cd12W12) O3 system modified with MnO2 and NiO | |
| JPS5941312B2 (ja) | 酸化物圧電材料 | |
| JPH0517220A (ja) | 圧電性磁器組成物 | |
| JPH04170358A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH07187775A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH07172913A (ja) | 圧電磁器組成物 |