JPH02112104A - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
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- JPH02112104A JPH02112104A JP63264575A JP26457588A JPH02112104A JP H02112104 A JPH02112104 A JP H02112104A JP 63264575 A JP63264575 A JP 63264575A JP 26457588 A JP26457588 A JP 26457588A JP H02112104 A JPH02112104 A JP H02112104A
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- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
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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】
（イ）産業上の利用分野
本発明はニンケル・ニオブ酸鉛Ｐ１〕（へ１１／。
＼ｂ２ム）０１、チタン酸＃：：Ｐ ｂ Ｔ ｉ Ｏ，
及びジルコン酸鉛Ｐ ｂ Ｚ ｒ Ｏｚを主成分とする
圧電磁器組成物に関する。
及びジルコン酸鉛Ｐ ｂ Ｚ ｒ Ｏｚを主成分とする
圧電磁器組成物に関する。
圧電磁器はさまざまな用途に使われているが、特に機械
的品質係数ＱＭの高い素子の超音波振動ｆ、セラミック
フィルター、ピンクア７フ゛、着火素子−などに賞用さ
れている。
的品質係数ＱＭの高い素子の超音波振動ｆ、セラミック
フィルター、ピンクア７フ゛、着火素子−などに賞用さ
れている。
（ロ）従来の技術
従来、圧電磁器は、一般に粉体わ１成物を成形焼結し、
その表面にｔ極を設けた後、高温下で直流型ＩＩ−を印
加する分極処理を行って製造されている。しかし、この
ように作製された圧電磁器は、持に熱衝撃がかかると誘
電率、共振周波数、共振インピーダンスなどの特性が経
時変化を起して大きく変動する傾向がある。このような
緒特性が変動すると、実用−１−使用回路とのマ・／チ
ングが問題となるので、これら緒特性の変動は極力小さ
いことが要望されていた。
その表面にｔ極を設けた後、高温下で直流型ＩＩ−を印
加する分極処理を行って製造されている。しかし、この
ように作製された圧電磁器は、持に熱衝撃がかかると誘
電率、共振周波数、共振インピーダンスなどの特性が経
時変化を起して大きく変動する傾向がある。このような
緒特性が変動すると、実用−１−使用回路とのマ・／チ
ングが問題となるので、これら緒特性の変動は極力小さ
いことが要望されていた。
そこで、このような熱衝撃による特性変動を抑圧するた
め、特開昭６３ １３１４０７号公報［１−１ｏ Ｉ
８３／＋ ２’］には前述のニンケル・ニオブ酸鉛、チ
タン酸鉛、ジルコン酸鉛を主成分とし、Ｔ ａ ｔ Ｏ
ｓ及びＭ ｎ Ｏ＊を添加したものを成形焼結してなる
圧電磁器を分極処理した後に熱エジングを施すことが示
されており、また、本出願人は先に出願した特願昭６３
−３７７７０号で１一記磁器組成物に更にチタン酸鉛を
添加して圧電磁器を成形焼結することを提案している。
め、特開昭６３ １３１４０７号公報［１−１ｏ Ｉ
８３／＋ ２’］には前述のニンケル・ニオブ酸鉛、チ
タン酸鉛、ジルコン酸鉛を主成分とし、Ｔ ａ ｔ Ｏ
ｓ及びＭ ｎ Ｏ＊を添加したものを成形焼結してなる
圧電磁器を分極処理した後に熱エジングを施すことが示
されており、また、本出願人は先に出願した特願昭６３
−３７７７０号で１一記磁器組成物に更にチタン酸鉛を
添加して圧電磁器を成形焼結することを提案している。
（ハ）発明が解決しようとする課題
しかしながら、前者の従来方法によっても熱による誘電
率（ε）の変化は依然として１０％以］−あり、また、
後者の方法ではεの変化は小さくなるが、それに伴ない
電気機械結合係数（Ｋｐ）も低下してしまうと云う欠点
があった。
率（ε）の変化は依然として１０％以］−あり、また、
後者の方法ではεの変化は小さくなるが、それに伴ない
電気機械結合係数（Ｋｐ）も低下してしまうと云う欠点
があった。
そこで、本発明は熱衝撃による誘導率（ε）及び電気機
械結合係数（Ｋ、ｐ）の変動が小さい圧電磁器組成物を
提供することを目的とする。
械結合係数（Ｋ、ｐ）の変動が小さい圧電磁器組成物を
提供することを目的とする。
（ニ）課題を解決するための手段
イ（発明の１１−電磁器お１成物は、Ｘ Ｐ ＋） （
Ｎｉ ＋／ｓ Ｎｂｉ／：１）０８ ＸＹ Ｐ ｂＺ
ｒＯｓ ＺＰ ｂＴ ＋ Ｏ−を主成分とし、Ｐ
Ｉ）原子の５モル％以ＩりをＣａ原子で置換した磁器組
成物のうち、ＸＹおよびＺがそれぞれ で表わされる組成点Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆおよびにで
囲まれるｌＩ成範囲内にあり、副成分としてＴ ａ ２
０ ｓ、 Ｍ ｎ Ｏ＋及びＮｄ、Ｏ，それぞれを主成
分にχ＝Ｉ’ Ｌ Ｉ 、 Ｏ重量％以下含有させてな
るものである。
Ｎｉ ＋／ｓ Ｎｂｉ／：１）０８ ＸＹ Ｐ ｂＺ
ｒＯｓ ＺＰ ｂＴ ＋ Ｏ−を主成分とし、Ｐ
Ｉ）原子の５モル％以ＩりをＣａ原子で置換した磁器組
成物のうち、ＸＹおよびＺがそれぞれ で表わされる組成点Ａ、Ｂ、ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆおよびにで
囲まれるｌＩ成範囲内にあり、副成分としてＴ ａ ２
０ ｓ、 Ｍ ｎ Ｏ＋及びＮｄ、Ｏ，それぞれを主成
分にχ＝Ｉ’ Ｌ Ｉ 、 Ｏ重量％以下含有させてな
るものである。
（ホ）作用
熱によってＣやＫｌ）の緒特性が変動しやすいのは、主
に自発分極が熱に対して変化しべ」すいことに起因して
いるので、」二連の如＜ Ｐ ｌ）原子の−・部をＣａ
原子で置換し、且つ、Ｎｄ２Ｏ，を添加することによっ
て自発分極の動きを弱め、それによンξ及びＫ ｌ）等
の特性変動を防１にするのである。
に自発分極が熱に対して変化しべ」すいことに起因して
いるので、」二連の如＜ Ｐ ｌ）原子の−・部をＣａ
原子で置換し、且つ、Ｎｄ２Ｏ，を添加することによっ
て自発分極の動きを弱め、それによンξ及びＫ ｌ）等
の特性変動を防１にするのである。
（へ）実施例
以下、本発明の一実施例について説明する。
ます、高純度のＰ ｂ Ｏ，Ｎ ＋ Ｏ，Ｎ ｂ 、Ｏ
ｓ、ＺｒＯ，、Ｔ１０３．５ｒＣＯ１、ＢａＣ０，、Ｃ
ａＣＯ３、Ｔ ａ ｔ ＯｉおよびＭ ｎ Ｏ、を後出
の第１表で述べる所定の配合組成に秤景し、これをボー
ルミルなどで１０〜１５時間湿式混合する。次いで、こ
れを乾燥成形し、８００〜９５０℃で１〜２時間予備焼
結を行う。この予備焼結物を再びボールミル等で１０〜
５０時間粉砕して成形用粉本とする。次に、この粉末を
１〜２トン／ ｃｍ ’の圧力でプレス成形して２５ｍ
ｍφＸ１．５ｍｍ厚の円板状になし、こｆＬを１２００
〜１３００℃で１〜２時間焼結して素ｒ−とする。
ｓ、ＺｒＯ，、Ｔ１０３．５ｒＣＯ１、ＢａＣ０，、Ｃ
ａＣＯ３、Ｔ ａ ｔ ＯｉおよびＭ ｎ Ｏ、を後出
の第１表で述べる所定の配合組成に秤景し、これをボー
ルミルなどで１０〜１５時間湿式混合する。次いで、こ
れを乾燥成形し、８００〜９５０℃で１〜２時間予備焼
結を行う。この予備焼結物を再びボールミル等で１０〜
５０時間粉砕して成形用粉本とする。次に、この粉末を
１〜２トン／ ｃｍ ’の圧力でプレス成形して２５ｍ
ｍφＸ１．５ｍｍ厚の円板状になし、こｆＬを１２００
〜１３００℃で１〜２時間焼結して素ｒ−とする。
最後に、この素子−の片面全体と、他方面には同心固状
に銀ペーストを焼付けて電極部を設け、８５℃のシリコ
ンオイル中で２５に〜’ ／ ｃｍ ２の直流′敲１−
を１０分間印加して分極処理を行ない第１表のＮｏ、
Ｉ −Ｎｏ、 １３に示す各テスト試料を作製した。
に銀ペーストを焼付けて電極部を設け、８５℃のシリコ
ンオイル中で２５に〜’ ／ ｃｍ ２の直流′敲１−
を１０分間印加して分極処理を行ない第１表のＮｏ、
Ｉ −Ｎｏ、 １３に示す各テスト試料を作製した。
そして、この各試料を１００℃の雰囲気中に１０時間放
置する熱衝撃テストを行なった後取り出して室温中に戻
し、その１時間後及び２４時間後の誘電率（ε）及び電
気機械結合係数（Ｋｐ）をそれぞれ測定し、それらの変
化率を次式によって算出して第１表に示した。
置する熱衝撃テストを行なった後取り出して室温中に戻
し、その１時間後及び２４時間後の誘電率（ε）及び電
気機械結合係数（Ｋｐ）をそれぞれ測定し、それらの変
化率を次式によって算出して第１表に示した。
Ｘ 、変化率
Ｘｏ：熱衝撃テスト前の測定値
Ｘｌ：熱衝撃テスト後の測定値
なお、第１表の各試料は何れもＰｂ（＼ｌｌ／ｈ Ｎｂ
、、、、）Ｏ，が１０モル％、Ｐ ｂ ７． ｒ Ｏ、
が５１Ｇ、２５モル％、 ＰｂＴ ０３が４３ ７５モル％となって いる。
、、、、）Ｏ，が１０モル％、Ｐ ｂ ７． ｒ Ｏ、
が５１Ｇ、２５モル％、 ＰｂＴ ０３が４３ ７５モル％となって いる。
以下余白
この第１表の結果から明らかなように、ｐｂ原ｆ−の一
部をＣａ原子で置換し、且つ、Ｎ ｄ ｒ Ｏｓを添加
することにより、これらを行なわない場合に比較して、
Ｃ及びＫｐの変化率が大きく低下することになる。しか
し、第１表には示してしないが、Ｃａ１ｍ子の置換量が
５モル％を越えると、εおよびＫ ｐは変化率だけでな
く、それらの値自体も小さ（なり実用的でない。また、
Ｎｄ、Ｏ，の添加量も１０重量％を越えると、Ｋｐの値
が小さくなるので、この場合も実用的でない。
部をＣａ原子で置換し、且つ、Ｎ ｄ ｒ Ｏｓを添加
することにより、これらを行なわない場合に比較して、
Ｃ及びＫｐの変化率が大きく低下することになる。しか
し、第１表には示してしないが、Ｃａ１ｍ子の置換量が
５モル％を越えると、εおよびＫ ｐは変化率だけでな
く、それらの値自体も小さ（なり実用的でない。また、
Ｎｄ、Ｏ，の添加量も１０重量％を越えると、Ｋｐの値
が小さくなるので、この場合も実用的でない。
次に、ε及びＫｐ及びそれらの変化率は本実施例の一：
つの主成分Ｐ ｂ （Ｎｉ＋ｚｉ Ｎｂｚ／＋）Ｏｒ、
ｐｂｚｒ ０３及びＰ ｂ Ｔ ＋ Ｏｓの組成比にも
依存し、前述のＡ−Ｇの組成範囲内のものが実用的であ
ることを確認したので、その根拠となった測定結果を第
２表に示す。
つの主成分Ｐ ｂ （Ｎｉ＋ｚｉ Ｎｂｚ／＋）Ｏｒ、
ｐｂｚｒ ０３及びＰ ｂ Ｔ ＋ Ｏｓの組成比にも
依存し、前述のＡ−Ｇの組成範囲内のものが実用的であ
ることを確認したので、その根拠となった測定結果を第
２表に示す。
なお、第２表中の各試料には、Ｔ ａ ！ Ｏｓ及びＭ
ｎＯ，がそれぞれ０．５重量％添加されており、また、
Ｃａ置換・Ｎｄ、０．添加有りのものは、Ｃａ置換量を
２モル％とし、Ｎｄ、Ｏ，添加量を０．５市電％として
いる。
ｎＯ，がそれぞれ０．５重量％添加されており、また、
Ｃａ置換・Ｎｄ、０．添加有りのものは、Ｃａ置換量を
２モル％とし、Ｎｄ、Ｏ，添加量を０．５市電％として
いる。
以下余白
この第２表からも判るように、Ｃａ置換及びＮｄ２Ｏ，
の添加によりＣ及びＫｐの熱による変化率を低下させる
ことができるのである。
の添加によりＣ及びＫｐの熱による変化率を低下させる
ことができるのである。
なお、第１表及び第２表に於いて、＊印のものは本発明
の範囲外のものである。
の範囲外のものである。
（ト） 発明の効果
以ヒの如く本発明に依れば、誘電率及び電気機械結合係
数の熱衝撃による変化率が小さくて熱的に安定し、且つ
、そのε及びＫｐの値自体も充分大きい圧電磁器を容易
に得られる。
数の熱衝撃による変化率が小さくて熱的に安定し、且つ
、そのε及びＫｐの値自体も充分大きい圧電磁器を容易
に得られる。
Claims (1)
- （１）ＸＰｂ（Ｎｉ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ
＿３−ＹＰｂＺｒＯ＿３−ＺＰｂＴｉＯ＿３を主成分と
し、それらのＰｂ原子の５モル％以下をＣａ原子で置換
した磁器組成物のうち、Ｘ、Ｙ及びＺがそれぞれ で表わされる組成点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、ＦおよびＧで
囲まれる組成範囲内にあり、副成分としてＴａ＿２Ｏ＿
５、ＭｎＯ＿２及びＮｄ＿２Ｏ＿３をそれぞれ主成分に
対し１．０重量％以下含有することを特徴とする圧電磁
器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63264575A JPH02112104A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63264575A JPH02112104A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 圧電磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02112104A true JPH02112104A (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=17405193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63264575A Pending JPH02112104A (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02112104A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5279996A (en) * | 1991-07-23 | 1994-01-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramic composition |
| US5308807A (en) * | 1992-07-15 | 1994-05-03 | Nalco Chemical Company | Production of lead zirconate titanates using zirconia sol as a reactant |
| KR100426722B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2004-04-08 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 압전 세라믹 조성물 및 이의 제조방법 |
| WO2006103143A1 (de) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Piezokeramik, piezoelektrisches bauteil mit der piezokeramik und verfahren zum herstellen der piezokeramik |
| JP2009286662A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Tdk Corp | 圧電磁器、圧電素子及び積層型圧電素子 |
| JP2010537937A (ja) * | 2007-09-07 | 2010-12-09 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | セラミック材料、セラミック材料を製造する方法、および、セラミック材料を含むエレクトロセラミック構成要素 |
-
1988
- 1988-10-20 JP JP63264575A patent/JPH02112104A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5279996A (en) * | 1991-07-23 | 1994-01-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramic composition |
| US5308807A (en) * | 1992-07-15 | 1994-05-03 | Nalco Chemical Company | Production of lead zirconate titanates using zirconia sol as a reactant |
| KR100426722B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2004-04-08 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 압전 세라믹 조성물 및 이의 제조방법 |
| WO2006103143A1 (de) * | 2005-03-31 | 2006-10-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Piezokeramik, piezoelektrisches bauteil mit der piezokeramik und verfahren zum herstellen der piezokeramik |
| JP2010537937A (ja) * | 2007-09-07 | 2010-12-09 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | セラミック材料、セラミック材料を製造する方法、および、セラミック材料を含むエレクトロセラミック構成要素 |
| JP2009286662A (ja) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Tdk Corp | 圧電磁器、圧電素子及び積層型圧電素子 |
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