JPH01305856A - チタン酸ジルコン酸鉛系酸化物組成物 - Google Patents
チタン酸ジルコン酸鉛系酸化物組成物Info
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- JPH01305856A JPH01305856A JP63135426A JP13542688A JPH01305856A JP H01305856 A JPH01305856 A JP H01305856A JP 63135426 A JP63135426 A JP 63135426A JP 13542688 A JP13542688 A JP 13542688A JP H01305856 A JPH01305856 A JP H01305856A
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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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、チタン酸ゾルコン酸鉛系酸化物組成物に関す
る。チタン酸ジルコン酸鉛系酸化物は、圧電性、電歪特
性に優れ、スピーカー、マイクロホン、プデー、ピック
アップ・エレメント、各種アクチュエーター、点火栓な
どに広く応用されている。
る。チタン酸ジルコン酸鉛系酸化物は、圧電性、電歪特
性に優れ、スピーカー、マイクロホン、プデー、ピック
アップ・エレメント、各種アクチュエーター、点火栓な
どに広く応用されている。
〈従来の技術とその問題点〉
チタン酸ジルコン酸鉛系酸化物磁器を電気機械変換素子
として応用する場合、特にスピーカー、マイクロホンの
工うに大きい出力電圧とその周波数特性の平坦性を望む
応用においては、電気機械結合係数を大きく、ま九素子
の静電容ｔを大きくするために材料自体の誘電率が高い
ものが望ましい。
として応用する場合、特にスピーカー、マイクロホンの
工うに大きい出力電圧とその周波数特性の平坦性を望む
応用においては、電気機械結合係数を大きく、ま九素子
の静電容ｔを大きくするために材料自体の誘電率が高い
ものが望ましい。
従来、この目的を達成するため、強誘電性磁器組成物が
知られている（特公昭４４−１７１０３号公報）。この
組成物は ｘＰｂ（Ｍｇｙ５ＮｂＶＪ）０３−７Ｐｔ）Ｔｉ０３−
ＺＰｂＺｒ０３系磁器組成物のうち、ｐｂ原子の一部
をＳｒ、 Ｂａ、 Ｃａ群から選ばれた少なくとも１
つの原子で２０原子チまで置換されたこと全特徴とする
強誘電体組成物である。ｔだし、Ｘ５７ｓ ｚの値はそ
れぞれ！ −８７，５〜１、ｙ−８１，３〜０（Ｏｔ含
まない）、Ｚ−９５，０〜０（０’に含まなり−ｓ ）
ｘ＋ｙ＋ｚ−１００（いずれもモル％）である０しか
しながら、この組成物でも、電気機械結合係数及び誘電
率の高さの点では光分とはいえなかつ九。
知られている（特公昭４４−１７１０３号公報）。この
組成物は ｘＰｂ（Ｍｇｙ５ＮｂＶＪ）０３−７Ｐｔ）Ｔｉ０３−
ＺＰｂＺｒ０３系磁器組成物のうち、ｐｂ原子の一部
をＳｒ、 Ｂａ、 Ｃａ群から選ばれた少なくとも１
つの原子で２０原子チまで置換されたこと全特徴とする
強誘電体組成物である。ｔだし、Ｘ５７ｓ ｚの値はそ
れぞれ！ −８７，５〜１、ｙ−８１，３〜０（Ｏｔ含
まない）、Ｚ−９５，０〜０（０’に含まなり−ｓ ）
ｘ＋ｙ＋ｚ−１００（いずれもモル％）である０しか
しながら、この組成物でも、電気機械結合係数及び誘電
率の高さの点では光分とはいえなかつ九。
本発明は、前記問題点を解決するために、前記組成物を
改良することを目的になされたものである。
改良することを目的になされたものである。
く問題点を解決するための手段〉
本発明者らは、前記問題点と解決するために、種々の組
成について検討を加え九結果、Ｐｂ組成を化学量論量か
ら、はんの僅か少ない方にずらす事により、電気機械結
合係数及び、誘電′４を高くできることを見い出し本発
明に至つｔｏされる酸化物組成物において、ｂ＝０．０
０５〜０．０５であることを特徴とするチタン酸ジルコ
ン酸鉛系酸化物組成物である。友だし、Ｍは、Ｓｒ。
成について検討を加え九結果、Ｐｂ組成を化学量論量か
ら、はんの僅か少ない方にずらす事により、電気機械結
合係数及び、誘電′４を高くできることを見い出し本発
明に至つｔｏされる酸化物組成物において、ｂ＝０．０
０５〜０．０５であることを特徴とするチタン酸ジルコ
ン酸鉛系酸化物組成物である。友だし、Ｍは、Ｓｒ。
Ｂａ、Ｃａのうち少なくとも１種の原子であり、ａ＝
０．０１〜０．１、Ｘ＝ ０．１０〜０．５０、ｙ＝ｏ
、６ｏ 〜ｏ、ｓｏ、ｚ＝０．１０〜０．５０、Ｘ＋Ｙ
＋Ｚ−１であり、上記数値はいずれも原子比とする。
０．０１〜０．１、Ｘ＝ ０．１０〜０．５０、ｙ＝ｏ
、６ｏ 〜ｏ、ｓｏ、ｚ＝０．１０〜０．５０、Ｘ＋Ｙ
＋Ｚ−１であり、上記数値はいずれも原子比とする。
以下さらに本発明の詳細な説明する。
本発明の組成物において、Ｍはｐｂ２置換する事により
、電気機械結合係数及び誘電率を高める働きがある。Ｍ
の置換量は、所望する誘電率に工って最適値がある。Ｍ
の置換量が増すにつれて誘電率は増加するが、置換量が
多すぎると誘電率増加の効果が低下するばかりでなく焼
結性が低下し焼結に必要な温度が高くなジ、焼結密度も
上がらなくなる。
、電気機械結合係数及び誘電率を高める働きがある。Ｍ
の置換量は、所望する誘電率に工って最適値がある。Ｍ
の置換量が増すにつれて誘電率は増加するが、置換量が
多すぎると誘電率増加の効果が低下するばかりでなく焼
結性が低下し焼結に必要な温度が高くなジ、焼結密度も
上がらなくなる。
また、圧電材料として応用する場合には、Ｍの置換蓋が
多すぎるとキュリー温度が低下し、材料の圧′ＦＩＬ特
性の経時的な劣化がひどくなるので実用上好ましくない
。
多すぎるとキュリー温度が低下し、材料の圧′ＦＩＬ特
性の経時的な劣化がひどくなるので実用上好ましくない
。
し比がって、Ｍの組成比としては、ａ＝０．０１〜０．
１でなければならず、とくに０．０２〜０．０７が好ま
しい。
１でなければならず、とくに０．０２〜０．０７が好ま
しい。
（Ｍｇ％Ｎｂ％）の組成比Ｘは、増加するほど誘電率が
増加するが、Ｎｂ原料が高価である。ｌた、ＺｒとＴ１
の組成ｙ、ｚは、電気機械結合係数及び誘電率に大きく
影響し、特にモルフォトロビック相境界付近が好ましい
。
増加するが、Ｎｂ原料が高価である。ｌた、ＺｒとＴ１
の組成ｙ、ｚは、電気機械結合係数及び誘電率に大きく
影響し、特にモルフォトロビック相境界付近が好ましい
。
これらの点を総合すると、本発明のＸ＊ ７ ＋ Ｚｃ
ｏｍ成ｉｍｒｉｓｕ、ｘ ＝０．１０〜０．５０．
ｙ＝０．３０〜０．５０、Ｚ＝０．１０＝０．５０（た
だし、ｘ＋ｙ＋ｚ−１）でなければならない。この範囲
に限定した理由は、前記のごとくこの範囲内で電気機械
結合係数及び誘電率が高いからである。
ｏｍ成ｉｍｒｉｓｕ、ｘ ＝０．１０〜０．５０．
ｙ＝０．３０〜０．５０、Ｚ＝０．１０＝０．５０（た
だし、ｘ＋ｙ＋ｚ−１）でなければならない。この範囲
に限定した理由は、前記のごとくこの範囲内で電気機械
結合係数及び誘電率が高いからである。
特に高い誘電率（たとえば、比誘電率３０００以上）が
必要な用途の場合のより好ましい組成範囲は、！ ＝０
．２０〜１１．４０、ｙ＝０．３５〜０．４５、Ｚ＝０
．２０〜０．４０ （ただし、ｚ＋ｙ＋ｚ−１）である
。
必要な用途の場合のより好ましい組成範囲は、！ ＝０
．２０〜１１．４０、ｙ＝０．３５〜０．４５、Ｚ＝０
．２０〜０．４０ （ただし、ｚ＋ｙ＋ｚ−１）である
。
本発明の要点は、ｐｂ組成比を化学量論量工９少なくす
る事にある。すなわち、ｂ −ｏ、ｏ ｏ ｓ〜０．０
５の範囲とする事である。このように限定した理由は、
１）＝０．００５未満では、誘電率向上の度合いが小さ
く本発明の目的を達しない。また、ｂ″″０・０５を越
えると焼結性が低下し、焼結に必要な温度が高くなり、
焼結密度も上がらなくなる。
る事にある。すなわち、ｂ −ｏ、ｏ ｏ ｓ〜０．０
５の範囲とする事である。このように限定した理由は、
１）＝０．００５未満では、誘電率向上の度合いが小さ
く本発明の目的を達しない。また、ｂ″″０・０５を越
えると焼結性が低下し、焼結に必要な温度が高くなり、
焼結密度も上がらなくなる。
以下、実施例によシ本発明を具体的に説明する。
〈実施例〉
実施例１〜９および比較例１〜４
Ｐｂ３０４． ８ｒＣＯ３，ＭｇＯ，Ｎｋ）２０５＊
ＺｒＱ２． ＴｉＯ２゜ＣａＣＯ３おＬびＢａＣＯ
３の各粉末を表に示す組成比でボールミルを用いて２０
時間混合した。これらの混合物を温度８００〜９００℃
で１時間仮焼した。
ＺｒＱ２． ＴｉＯ２゜ＣａＣＯ３おＬびＢａＣＯ
３の各粉末を表に示す組成比でボールミルを用いて２０
時間混合した。これらの混合物を温度８００〜９００℃
で１時間仮焼した。
これらの仮焼物をボールミルで５時間粉砕して粒径０・
５から２μｍの粉末とし、これに１０００ｋｇ／ｃｒｎ
２の圧力で直径２０Ｉｎの円盤状に加圧成形し、温度１
２００〜１６００℃で１時間焼結した。焼結体の比誘電
率ε３３Ｔ／ε。及び電気機械結合係数Ｋｐ （％）の
評価結果を表に示す。表に記載の実験群番号ごとに比較
すると、ｂの値による効果かはつ＠ジわかる。すなわち
、各実験群ともｂの値が０．００５〜０．０５の場合、
ｂの値が００場合に比べて比誘電率の値と電気機械係数
の値が明らかに高くなっている。
５から２μｍの粉末とし、これに１０００ｋｇ／ｃｒｎ
２の圧力で直径２０Ｉｎの円盤状に加圧成形し、温度１
２００〜１６００℃で１時間焼結した。焼結体の比誘電
率ε３３Ｔ／ε。及び電気機械結合係数Ｋｐ （％）の
評価結果を表に示す。表に記載の実験群番号ごとに比較
すると、ｂの値による効果かはつ＠ジわかる。すなわち
、各実験群ともｂの値が０．００５〜０．０５の場合、
ｂの値が００場合に比べて比誘電率の値と電気機械係数
の値が明らかに高くなっている。
なひ、電気特性の測定は、次のとおり行なった。
すなわち、焼結体を厚さ０−５１１、直径１６絹のペレ
ットに加工、研磨し、その両面に銀ペーストラ塗布、焼
付ける事によジ電極を形成した。ついで温度１００℃の
シリコンオイルの前記ペレットを浸漬し、両電極間に１
．５ＫＶの直流電圧（＋−３０分間印加する事に工って
分極処理を行なった。久にイ／ビーダ／スアナライデー
？用いて、比誘電率ε３３Ｔ／ε０及び電気機械結合係
数Ｋｐ （％）を測定し几。電気機械結合係数Ｋｐ （
％）の測定には、共振・反共退去を用いた。
ットに加工、研磨し、その両面に銀ペーストラ塗布、焼
付ける事によジ電極を形成した。ついで温度１００℃の
シリコンオイルの前記ペレットを浸漬し、両電極間に１
．５ＫＶの直流電圧（＋−３０分間印加する事に工って
分極処理を行なった。久にイ／ビーダ／スアナライデー
？用いて、比誘電率ε３３Ｔ／ε０及び電気機械結合係
数Ｋｐ （％）を測定し几。電気機械結合係数Ｋｐ （
％）の測定には、共振・反共退去を用いた。
〈発明の効果〉
本発明のチタン酸ジルコン酸鉛系酸化物組成物は、ｐｂ
組成比を化学量論量より少なくすることにより、従来の
ものエフ比誘電率及び電気機械結合係数が特に高いとい
り効果がある。
組成比を化学量論量より少なくすることにより、従来の
ものエフ比誘電率及び電気機械結合係数が特に高いとい
り効果がある。
Claims (1)
- （１）（Ｐｂ＿１＿−＿ａ＿ｂＭａ）｛Ｍｇ（１／３）
Ｎｂ（２／３）｝ｘＴｉ＿ｙＺｒ＿ｚＯ＿３で表される
酸化物組成物において、ｂ＝０．００５〜０．０５であ
ることを特徴とするチタン酸ジルコン酸鉛系酸化物組成
物。 ただし、Ｍは、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａのうち少なくとも１種
の原子でありａ＝０．０１〜０．１、ｘ＝０．１０〜０
．５０、ｙ＝０．３０〜０．５０、ｚ＝０．１０〜０．
５０、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり、上記数値はいずれも原子
比とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63135426A JPH01305856A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | チタン酸ジルコン酸鉛系酸化物組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63135426A JPH01305856A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | チタン酸ジルコン酸鉛系酸化物組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01305856A true JPH01305856A (ja) | 1989-12-11 |
| JPH0478582B2 JPH0478582B2 (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=15151453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63135426A Granted JPH01305856A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | チタン酸ジルコン酸鉛系酸化物組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01305856A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001181035A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Tdk Corp | 圧電セラミック組成物 |
| JP2002293625A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Kyocera Corp | アクチュエータ用圧電磁器及び積層型圧電アクチュエータ並びに噴射装置 |
-
1988
- 1988-06-03 JP JP63135426A patent/JPH01305856A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001181035A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-03 | Tdk Corp | 圧電セラミック組成物 |
| JP4496579B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2010-07-07 | Ｔｄｋ株式会社 | 圧電セラミック組成物 |
| JP2002293625A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Kyocera Corp | アクチュエータ用圧電磁器及び積層型圧電アクチュエータ並びに噴射装置 |
| JP4688329B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2011-05-25 | 京セラ株式会社 | アクチュエータ用圧電磁器及び積層型圧電アクチュエータ並びに噴射装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0478582B2 (ja) | 1992-12-11 |
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