JPH01298063A - Ferroelectric ceramics - Google Patents

Ferroelectric ceramics

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JPH01298063A
JPH01298063A JP63129800A JP12980088A JPH01298063A JP H01298063 A JPH01298063 A JP H01298063A JP 63129800 A JP63129800 A JP 63129800A JP 12980088 A JP12980088 A JP 12980088A JP H01298063 A JPH01298063 A JP H01298063A
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piezoelectric
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mno2
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善久 牛田
Nobuki Hirai
平井 伸樹
Hiroshi Mase
比呂志 間瀬
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Abstract

PURPOSE:To increase piezoelectric constant (d) while maintaining the conventional mechanical quality factor (Qm) by incorporating La2O3 and/or Nd2O3, ZnO and/or SnO2 and MnO2 into a perovskite type solid soln. having a specified compsn. CONSTITUTION:The oxides or carbonates of elements mentioned below are blended so that proper amts. of La2O3 and/or Nd2O3 and ZnO and/or SnO2 and 0.1-2.0wt.% MnO2 are incorporated into a perovskite type solid soln. represented by a formula Pb1-aMa(Mg1/3Nb2/3)xTiyZrzO3 (where M is Ba or Sr, x+y+z=1, a=0-0.10, x=0.05-0.70, y=0.25-0.50 and z=0.05-0.70). The blended oxides or carbonates are mixed, calcined, pressed and sintered.

Description

【発明の詳細な説明】 九胛立腹歪±1 本発明は、Pb(Mg   Nb   )O−1/3 
 2/3  3 Pb Ti 03−Pb Zr O3系強誘電性セラミ
ックスに関し、さらに詳しくは、圧電定数dおよびa械
的晶質係数Qrmのともに大きな Pb  (Mg   Nb   ) OP b Ti 
03−1/3  2/3  3 Pb Zr O3系強誘電性セラミックスに関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention is characterized in that Pb(MgNb)O-1/3
2/3 3 Pb Ti 03-Pb Zr Regarding O3-based ferroelectric ceramics, in more detail, Pb (Mg Nb ) OP b Ti has a large piezoelectric constant d and a mechanical crystallinity coefficient Qrm.
03-1/3 2/3 3 Pb Zr O3-based ferroelectric ceramics.

Hの ′0″′景fらびに の問題飄 従来、強誘電性セラミックスからなる圧電材料は、圧電
フィルタ、圧電トランス、超音波振動子あるいは圧電ブ
ザーなどの種々の用途に利用されている。これらの用途
に用いられている鱈も代表的な強誘電性セラミックスと
しては、PbTiO3−PbZrO3系固溶体が知られ
ている。また、さらに圧電特性を改良したPb  (M
(+ 173Nb   )O−PbTiO3−PbZr
O3系2/3   3 固溶体(特公昭42−9716号公報など)ならびにこ
れらの固溶体にBaTi O,5rTi O3またはC
a T i O3を含有させた強誘電性セラミックスな
ども知られている。
Piezoelectric materials made of ferroelectric ceramics have been used in various applications such as piezoelectric filters, piezoelectric transformers, ultrasonic vibrators, and piezoelectric buzzers. A PbTiO3-PbZrO3 solid solution is known as a typical ferroelectric ceramic used for applications such as Pb (M
(+173Nb)O-PbTiO3-PbZr
O3-based 2/3 3 solid solutions (Japanese Patent Publication No. 42-9716, etc.) and these solid solutions contain BaTiO, 5rTiO3 or C.
Ferroelectric ceramics containing a T i O3 are also known.

ところで、圧電材料をアクチュエータとして用いること
が検討されているが、この場合、圧電セラミックスによ
り、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換し、この
機械的エネルギーによって圧電セラミックス自体が変位
する必要があるため、圧電セラミックスの圧電定数dを
大きくする必要がある。
By the way, the use of piezoelectric materials as actuators is being considered, but in this case, piezoelectric ceramics must convert electrical energy into mechanical energy, and the piezoelectric ceramic itself must be displaced by this mechanical energy. It is necessary to increase the piezoelectric constant d of ceramics.

一般に、圧電定数dと、電気機械結合係数におよび比誘
電率εとの間には、 d−CK  E なる関係があり、圧電室Rdを大きくするためには、電
気機械結合係数におよび/または比誘電率εを大きくし
なければならない。
Generally, there is a relationship d-CK E between the piezoelectric constant d, the electromechanical coupling coefficient, and the relative dielectric constant ε, and in order to increase the piezoelectric chamber Rd, the electromechanical coupling coefficient and/or The dielectric constant ε must be increased.

また、圧電セラミックスの機械的共振を利用したアクチ
ュエータ、たとえば超音波モータ等の用途においては圧
電定数dおよび機械的品質係数Q11のともに大である
ことが必要である。圧電セラミックスを超音波モータ等
の用途に用いる場合には、駆動周波数が高周波であるた
め、機械的品質係数Qmが小さいと発熱し、自発分極の
減少、圧電定数の変化等が生じる。そこで、圧電セラミ
ックスのR械的品質係数Qnが大であることは、圧電セ
ラミックスを超音波モータ等の用途に用いる場合には重
要なことである。
Furthermore, in applications such as actuators that utilize the mechanical resonance of piezoelectric ceramics, such as ultrasonic motors, it is necessary that both the piezoelectric constant d and the mechanical quality factor Q11 be large. When piezoelectric ceramics are used for applications such as ultrasonic motors, the driving frequency is high, so if the mechanical quality factor Qm is small, heat is generated, resulting in a decrease in spontaneous polarization, a change in the piezoelectric constant, etc. Therefore, it is important that piezoelectric ceramics have a large R mechanical quality factor Qn when piezoelectric ceramics are used for applications such as ultrasonic motors.

Pb TiO3−PbzrO3系固溶体やpb(Mg 
 Nb   )O− 1/3  2/3  3 Pb Ti 03−Pb Zr O3系固溶体に対して
、MnO2を含有させると機械的品質係数Q11を大き
くすることができるが、M n O2の含有量の増加と
ともに圧電定数dが大幅に低下するという問題点があっ
た。したがって、MnO2を含有させる前のベースとな
る固溶体としては、圧電定数dの十分大きなものが望ま
しい。
Pb TiO3-PbzrO3 solid solution and pb(Mg
Nb ) O- 1/3 2/3 3 Pb Ti 03-Pb Zr When MnO2 is added to the O3-based solid solution, the mechanical quality factor Q11 can be increased, but the increase in the MnO2 content At the same time, there was a problem in that the piezoelectric constant d significantly decreased. Therefore, it is desirable that the solid solution serving as the base before incorporating MnO2 has a sufficiently large piezoelectric constant d.

これまで、たとえばPb(M(l   Nb   )1
/3  2/3 03−Pb Ti 03−Pb Zr 03系固溶体な
らびにこれらの固溶体にBa ’I’i 03、Sr 
TiO3またはCa T’ i 03を含有させた固溶
体に、電気機械結合係数におよび/または比誘電率を大
きくすることによって[[定数dを大きくする目的で、
さらに各種酸化物を含有させた材料がいくつか提案され
ているが、圧電定数dの大きさは必ずしも満足のいくレ
ベルではない。たとえば、これら固溶体にNiOをさら
に含有させた場合、NiO含有量の増加とともに圧電定
数dが向上するが、限度を越してNiOを含有させると
、圧電定数dは低下してしまう、これは、これら固溶体
において、N1イオンがABO3で表わされるペロブス
カイト型結晶のBサイトに選択的に入るため、限度を越
してNiOを含有させると、Aサイトのイオンが不足し
、ついには一部のNiOがへロブスカイト結晶に取り込
まれなくなるためと考えられる。
Until now, for example, Pb(M(l Nb )1
/3 2/3 03-Pb Ti 03-Pb Zr 03-based solid solution and Ba'I'i 03, Sr in these solid solutions
By increasing the electromechanical coupling coefficient and/or relative permittivity of a solid solution containing TiO3 or Ca T' i 03,
Furthermore, although some materials containing various oxides have been proposed, the magnitude of the piezoelectric constant d is not necessarily at a satisfactory level. For example, when these solid solutions further contain NiO, the piezoelectric constant d improves as the NiO content increases, but when NiO is added beyond the limit, the piezoelectric constant d decreases. In a solid solution, N1 ions selectively enter the B site of the perovskite crystal represented by ABO3, so if NiO is contained beyond the limit, ions at the A site will be insufficient, and some NiO will eventually become herovskite. This is thought to be because it is no longer incorporated into the crystal.

本発明者らは、このような知見に基づき、Bサイトに入
る金属イオンに加え、Aサイトに入る金属イオンを併せ
て含有させることにより、これらの酸化物をすべてへロ
ブスカイト結晶中に取り込ませた場合、Bサイトに入る
金属イオンのみを含有させた場合に比べ、圧電定数dの
大きな強誘電性セラミックスが得られることを見出した
。さらに、上記の如き圧電定数dの大きな強誘電性セラ
ミックスを提供する固溶体にMnO2を含有させた場合
、圧電定数dおよび機械的品質係数Q11のともに大き
な強誘電体セラミックスが?)られることを見出し、本
発明を完成するに至った。
Based on this knowledge, the present inventors incorporated all of these oxides into the herovskite crystal by including metal ions that enter the A site in addition to the metal ions that enter the B site. It has been found that in this case, a ferroelectric ceramic with a larger piezoelectric constant d can be obtained than when only metal ions entering the B site are contained. Furthermore, if MnO2 is contained in a solid solution that provides a ferroelectric ceramic with a large piezoelectric constant d as described above, will a ferroelectric ceramic with a large piezoelectric constant d and mechanical quality factor Q11 be obtained? ), and have completed the present invention.

几班ム旦追 本発明は、上記のような点に鑑みて完成されたものであ
って、圧電定数dおよびRIiiIi的品質係数Qnが
ともに大きく、圧電特性に優れた強誘電性セラミックス
を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention was completed in view of the above points, and provides a ferroelectric ceramic having a large piezoelectric constant d and a large RIiii quality factor Qn and excellent piezoelectric properties. The purpose is to

九肌A月1 このような目的を達成するために、本発明に係る強誘電
性セラミックスは、Pb   M−a  a (MQ   Nb       y 1/3  2/3 )x”  ”zO3[ただし、Mは
[3aまたはSrであり、x + y + 7. = 
1 ]で表わされ、 a=O〜0.10 x=0.05〜0.70 、y=0. 25〜0.50 z=0. 05〜0.70 であるペロブスカイト型固溶体に対し、下記のA群から
選ばれた少なくとも1種以上の酸化物と、下記のB群か
ら選ばれた少なくとも1種以上の酸化物とをともに含有
せしめ、さらにMn O,を含有せしめてなるペロブス
カイト型固溶体であることを特徴としている。
In order to achieve such an object, the ferroelectric ceramics according to the present invention has Pb M-a a (MQ Nb y 1/3 2/3)x""zO3 [However, M is [3a or Sr, x + y + 7. =
1 ], a=O~0.10 x=0.05~0.70, y=0. 25-0.50 z=0. 05 to 0.70, containing at least one or more oxides selected from the following Group A and at least one or more oxides selected from the following Group B. , and further contains Mn 2 O. It is characterized by being a perovskite solid solution.

A群([a203、Nd203) B群(ZnO1S002) このような本発明に係る強誘電性セラミックスは、AB
O3で表わされるペロブスカイト型結晶におけるA、8
両サイトに上記のような金属酸化物の金属イオンをそれ
ぞれ含有させるようにした上で、MnO2を含有せしめ
ていることから、従来既知の強誘電性セラミックスと比
較した場合、はぼ同等のal械的品質係数Qnを持ちな
がら、より大きな圧電定数dを有している。したがって
、本発明に係る強誘電性セラミックスは、超音波モータ
等を含む機械的共振を利用したアクチュエータ等の用途
に用いた場合に両れな特性を示ず6九胛立且体煎盈泗 以下本発明に係る強誘電性セラミックスについて具体的
に説明する。
Group A ([a203, Nd203) Group B (ZnO1S002) Such ferroelectric ceramics according to the present invention are AB
A, 8 in perovskite crystal represented by O3
Since both sites contain the metal ions of the metal oxides mentioned above, and MnO2 is also included, when compared with conventionally known ferroelectric ceramics, it is almost the same as the Al material. It has a larger piezoelectric constant d while having a high quality factor Qn. Therefore, when the ferroelectric ceramics according to the present invention are used in applications such as actuators that utilize mechanical resonance, including ultrasonic motors, etc., the ferroelectric ceramics do not exhibit either of these characteristics, and the ferroelectric ceramics exhibit less than 69 degrees of strength. The ferroelectric ceramic according to the present invention will be specifically explained.

本発明に係る強誘電性セラミックスは、Pb   M 
 (Mg  Nb   )  Ti1−a  a   
 1/3  2/3  x   VZr203 [ただ
し、MはBaまたはsrであり、X + y + z 
= 1 ]で表わされ、a、x、y、zは下記の範囲に
あり、 a= O〜0.10、好ましくは0.01〜0,07x
 = 0.05〜0.70、好ましくは0.10〜0.
60y=0.25〜0.50、好ましくは0.30〜0
.45z=0.05〜0.70、好ましくは0.10〜
0.60とのペロブスカイト型固溶体に対し、下記のA
群から選ばれた少なくとも1稲以上の酸化物と、下記の
B群から選ばれた少なくとも1種以上の酸化物をともに
含有せしめ、さらにMnO2を含有せしめてなるペロブ
スカイト型固溶体である。
The ferroelectric ceramic according to the present invention includes PbM
(MgNb) Ti1-a a
1/3 2/3 x VZr203 [However, M is Ba or sr, and X + y + z
= 1 ], a, x, y, z are in the following range, a = O ~ 0.10, preferably 0.01 ~ 0.07x
= 0.05-0.70, preferably 0.10-0.
60y=0.25-0.50, preferably 0.30-0
.. 45z=0.05~0.70, preferably 0.10~
For the perovskite solid solution with 0.60, the following A
This is a perovskite-type solid solution that contains at least one oxide selected from the group B, at least one oxide selected from the following group B, and further contains MnO2.

A群([a203、Nd203) B群(2nO1Sn02) 本発明に係る強誘電性セラミックスを構成するペロブス
カイト型結晶をABO3で表わした場合、本発明では、
AサイトにはA群から選ばれた少なくとも1種以上の金
属酸化物が下記のような金属イオンの形態で入っており
、BサイトにはB群から選ばれた少なくとも1種以上の
金属酸化物が、下記のような金属イオンの形態で入って
いる。
Group A ([a203, Nd203) Group B (2nO1Sn02) When the perovskite crystal constituting the ferroelectric ceramic according to the present invention is represented by ABO3, in the present invention,
The A site contains at least one metal oxide selected from group A in the form of metal ions as shown below, and the B site contains at least one metal oxide selected from group B. is present in the form of metal ions as shown below.

3+      3+ A群(La  、Nd  ) B群(Zn  、 Sn ”) 2十 ここで、上記のPb   M  (Mg1/31−a 
  a Nb   )  Ti  Zr2O3[ただし、Mは2
/3xy BaまたはSr]なる固溶体に対し、A群の金属イオン
は該固溶体中のpbおよびM(MはBaまたはSr)の
合計原子当量100原子当量に対し、0.5〜5.0原
子当量の量で存在していることが望ましく、この範囲で
圧電定数dの向上効果がAi’ nAi、nBjは各々
、A群、B群の金属イオンの原子価を表わし、χAi、
χBjは各々、A群、B群の金属イオンの原子当社を表
わす)となる量で存在していることが望ましく、この範
囲で圧電定数dの向上効果が特に著しい。
3+ 3+ Group A (La, Nd) Group B (Zn, Sn'') 20 Here, the above Pb M (Mg1/31-a
a Nb ) Ti Zr2O3 [However, M is 2
/3xy Ba or Sr], the group A metal ion is 0.5 to 5.0 atomic equivalents per 100 atomic equivalents of the total atomic equivalents of pb and M (M is Ba or Sr) in the solid solution. It is desirable that the amount of metal ions present in this range is Ai', and the effect of improving the piezoelectric constant d is Ai'.
It is preferable that χBj is present in an amount such that the number of atoms of metal ions of group A and group B, respectively, is 0.1, and the effect of improving the piezoelectric constant d is particularly remarkable within this range.

さらに含有させるMnO2の量は0.1〜2.0重量%
とするのが好ましく、この範囲で機械的品質係数Qnが
向上すると共に圧電定数dも十分大きな値に保持するこ
とができる。
Further, the amount of MnO2 to be included is 0.1 to 2.0% by weight.
It is preferable that the mechanical quality factor Qn is improved within this range, and the piezoelectric constant d can also be maintained at a sufficiently large value.

このような本発明の組成を有した強誘電性セラミックス
は、焼結した際に各金属酸化物成分を提供しうるような
金属化合物たとえば金属酸化物あるいは金属塩などを粉
末状で用い、これを焼結することにより製造することが
できる。これらの粉末状の金属化合物の製法は、特に限
定されるものではなく、液相法、同相法など種々の公知
の方法を用いることができる。たとえば、液相法におい
ては沈澱法、共沈法、アルコキシド法、ゾルゲル法など
が適用でき、固相法においてはシュウ酸塩分解法、酸化
物混合法などが適用できる。以上いずれかの方法で得ら
れた粉末を800〜1000°Cで仮焼し、この仮焼体
をボールミル粉砕したのち乾燥する。これを500〜1
500kg/−の圧力でプレス成形し、1000〜13
00℃で焼成すれば、目的とする強誘電性セラミックス
が得られる。
The ferroelectric ceramic having the composition of the present invention is produced by using powdered metal compounds such as metal oxides or metal salts that can provide each metal oxide component when sintered. It can be manufactured by sintering. The method for producing these powdered metal compounds is not particularly limited, and various known methods such as a liquid phase method and a same phase method can be used. For example, in the liquid phase method, precipitation method, coprecipitation method, alkoxide method, sol-gel method, etc. can be applied, and in the solid phase method, oxalate decomposition method, oxide mixing method, etc. can be applied. The powder obtained by any of the above methods is calcined at 800 to 1000°C, and the calcined body is ground in a ball mill and then dried. This is 500-1
Press molded with a pressure of 500 kg/-, 1000~13
By firing at 00°C, the desired ferroelectric ceramic can be obtained.

[実施例] 以下本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれ
ら実施例に限定されるものではない。
[Examples] The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

なお、径方向振動の電気殿様結合係数(Kp)、比誘電
率(ε)、圧電定数(d31)およびti械的品質係数
(Ql)の測定は電子材料工業会標準規格(E)IAs
)に定められた方法に準拠して行なった。
The electrical coupling coefficient (Kp), dielectric constant (ε), piezoelectric constant (d31), and mechanical quality factor (Ql) of radial vibration are measured in accordance with the Electronic Materials Industries Association Standard (E) IAs.
).

−一 施    1〜3    上         
1pbo、Z r O、T i 02 、MgCO3、
Nb O、SrCO3、La2O3、znO1SnOお
よびMnO2を表1に示す組成を有するような量比に秤
量し、ボールミルにて粉砕混合した。得られた粉末を8
00〜1000℃で1〜2時間仮焼し、この仮焼体をボ
ールミル粉砕したのち乾燥したにれを1000 kg/
allの圧力で直径25++mの円板にプレス成形し、
1050〜1250°Cで1〜2時間焼成した。かくし
て得られた焼結体を厚さ0.5市まで研磨したのち、両
面に銀電極を塗布し、焼き付けた。さらに、シリコンオ
イル中で20〜40KV、’oの直流電界を印加するこ
とにより分極処理を施したのち、12時間エージングし
た試料を電気特性の測定に供した。
-1 1~3 top
1pbo, Z r O, T i 02 , MgCO3,
Nb 2 O, SrCO 3 , La 2 O 3 , znO 1 SnO and MnO 2 were weighed to have the composition shown in Table 1, and ground and mixed in a ball mill. 8 of the obtained powder
The calcined body was calcined at 00 to 1000°C for 1 to 2 hours, and the calcined body was ground in a ball mill.
Press molded into a disc with a diameter of 25++ m at a pressure of all
It was baked at 1050-1250°C for 1-2 hours. After polishing the sintered body thus obtained to a thickness of 0.5 mm, silver electrodes were coated on both sides and baked. Further, the sample was subjected to polarization treatment by applying a DC electric field of 20 to 40 KV, 'o in silicone oil, and then aged for 12 hours. The sample was then subjected to measurement of electrical properties.

結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

表中、a、x、y、zは式Pb   5r1−a   
a (Ma   Nb      。
In the table, a, x, y, z are the formula Pb 5r1-a
a (MaNb.

1/3  2/3 )x ”  ” z 03  「X
+y+z=1コの各係数を表わし、p、q、rはpbお
よびS「の合計原子当ff1loo原子当是に各々、A
群、B群の金属イオンの原子価を表わし、χAi、χB
jは各々、A群、B群の金属イオンの原子当量を表わす
)で定義される値を表わす。
1/3 2/3) x ” z 03 “X
+y+z=1 represents each coefficient, and p, q, r are the total atoms of pb and S'', respectively, A
represents the valence of metal ions of group B, χAi, χB
j represents the atomic equivalent of metal ions of group A and group B, respectively).

実施例1〜3の結果より、pb   srO,950,
05 (M”   Nb2/3)0.375Ti0.3751
/3 ” 0.25003なる組成を有する強誘電性セラミッ
クス(I)に、Aサイトへ入るLa ”l Bす2土 イトへ入る(Zn  、 Sn ”)とを併せて含有さ
せた強誘電性セラミックスにおいて、Mn O,、の含
有量を増やしていくと、機械的品質係数Qnが大きくな
る一方圧電定数d31が低下することが分かる。しかし
ながら、実施例の強誘電性セラミックスは、強誘電性セ
ラミックス(1)にMnO2のみを加えた比較例1のセ
ラミックスに比べ、はぼ同等の値まで機械的品質係数Q
lを大きくしても、より大きな圧電定数d31を示すこ
とが確認された。
From the results of Examples 1 to 3, pb srO,950,
05 (M”Nb2/3)0.375Ti0.3751
A ferroelectric ceramic (I) having a composition of 0.25003 and ferroelectric ceramic (I) containing (Zn, Sn) which enters the A site, La "l" which enters the A site, and (Zn, Sn") which enters the B site. It can be seen that as the content of Mn O, . increases, the mechanical quality factor Qn increases while the piezoelectric constant d31 decreases.However, the ferroelectric ceramics of the example Compared to the ceramic of Comparative Example 1 in which only MnO2 was added to 1), the mechanical quality coefficient Q
It was confirmed that even if l was increased, a larger piezoelectric constant d31 was exhibited.

実施例4 実施例2でLa2O3の代わりにNd2O3を使用した
以外は、実施例2と同様の方法で強誘電性セラミックス
を作製し、電気特性を測定した。
Example 4 Ferroelectric ceramics were produced in the same manner as in Example 2, except that Nd2O3 was used instead of La2O3, and the electrical properties were measured.

結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.

−・  5〜7   2〜4 Pb   Sr   (M(]   Nb   )  
Ti1−a   a    1/3  2/3  x 
  VZr703 [x+y+z=1]の各係数が実施
例1〜4とは異なる強誘電性セラミックスにLa2O3
、znO,5no2およびM n O2を所定量含有さ
せた強誘電性セラミックスを実施例1と同様の方法で作
製し、電気特性を測定した。
-・5~7 2~4 Pb Sr (M(]Nb)
Ti1-a a 1/3 2/3 x
VZr703 Each coefficient of [x+y+z=1] is a ferroelectric ceramic with different coefficients from Examples 1 to 4, and La2O3
, znO, 5no2, and MnO2 in predetermined amounts were produced in the same manner as in Example 1, and their electrical properties were measured.

結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.

実施例2および比較例1でS r CO3の代わりにB
aCO3を使用した以外は、実施例2および比較例1と
同様の方法で強誘電性セラミックスを作製し、電気特性
を測定した。
In Example 2 and Comparative Example 1, B was used instead of S r CO3.
Ferroelectric ceramics were produced in the same manner as in Example 2 and Comparative Example 1, except that aCO3 was used, and the electrical properties were measured.

結果を表2に示す。The results are shown in Table 2.

土工!と1米 以上の説明から明らかなように、本発明に係る強誘電性
セラミックスは、ABO3で表わされるペロブスカイト
型結晶におけるA、8両サイトに各々入り得る金属イオ
ンを含有させ、これらの酸化物をすべてへロブスカイト
結晶中に取り込ませた上で、MnO2を含有せしめてい
ることから、従来既知の強誘電性セラミックスと比教し
た場合、はぼ同等の機械的品質係数Qnを持ちながら、
より大きな圧電定数dを有している。したがって、本発
明に係る強誘電性セラミックスは、超音波モータ等を含
む機械的共振を利用したアクチュエータ等の用途に用い
た場合に優れた特性を示すことができる。
Earthworks! As is clear from the above description, the ferroelectric ceramic according to the present invention contains metal ions that can enter both the A and 8 sites of the perovskite crystal represented by ABO3, and these oxides. Since all of the herovskite crystals are incorporated and MnO2 is included, when compared with conventionally known ferroelectric ceramics, it has a mechanical quality factor Qn that is almost the same as that of conventionally known ferroelectric ceramics.
It has a larger piezoelectric constant d. Therefore, the ferroelectric ceramic according to the present invention can exhibit excellent characteristics when used in applications such as actuators that utilize mechanical resonance, including ultrasonic motors and the like.

代理人  弁理士  鈴 木 俊一部Agent: Patent Attorney: Shunbetsu Suzuki

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)Pb_1_−_aM_a(Mg_1_/_3Nb
_2_/_3)_xTi_yZr_zO_3[ただし、
MはBaまたはSrであり、x+y+z=1]で表わさ
れ、 a=0〜0.10 x=0.05〜0.70 y=0.25〜0.50 z=0.05〜0.70 であるペロブスカイト型固溶体に対し、下記のA群から
選ばれた少なくとも1種以上の酸化物と、下記のB群か
ら選ばれた少なくとも1種以上の酸化物とをともに含有
せしめ、さらにMnO_2を含有せしめてなるペロブス
カイト型固溶体であることを特徴とする強誘電性セラミ
ックス。 A群(La_2O_3、Nd_2O_3) B群(ZnO、SnO_2)
(1) Pb_1_-_aM_a(Mg_1_/_3Nb
_2_/_3)_xTi_yZr_zO_3 [However,
M is Ba or Sr, and is represented by x+y+z=1], a=0-0.10 x=0.05-0.70 y=0.25-0.50 z=0.05-0. 70 containing at least one or more oxides selected from the following group A and at least one or more oxides selected from the following group B, and further containing MnO_2. A ferroelectric ceramic characterized by being a perovskite-type solid solution containing a perovskite-type solid solution. Group A (La_2O_3, Nd_2O_3) Group B (ZnO, SnO_2)
(2)MnO_2の含有量が0.1〜2.0重量%であ
る請求項第1項に記載の強誘電性セラミックス。
(2) The ferroelectric ceramic according to claim 1, wherein the content of MnO_2 is 0.1 to 2.0% by weight.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023223682A1 (en) * 2022-05-17 2023-11-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Dielectric material and functional element

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WO2023223682A1 (en) * 2022-05-17 2023-11-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Dielectric material and functional element

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