JPH0460941B2 - - Google Patents
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- JPH0460941B2 JPH0460941B2 JP58090252A JP9025283A JPH0460941B2 JP H0460941 B2 JPH0460941 B2 JP H0460941B2 JP 58090252 A JP58090252 A JP 58090252A JP 9025283 A JP9025283 A JP 9025283A JP H0460941 B2 JPH0460941 B2 JP H0460941B2
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- piezoelectric ceramic
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
本発明は酸化物圧電磁器組成物に係り、特に
Pb1-xBaxNb2O6系成分から成る圧電磁器組成物
の改良に関するものである。 周知のように圧電磁器組成物は超音波振動子、
表面弾性波フイルタ、セラミツク共振子、及び加
速度計などの素子として広い分野で使用されてい
る。 そして特にこのような分野においてはPbTiO3
−PbZrO3系圧電磁器組成物が多数開発されてい
る。 しかしかかる圧電磁器組成物を超音波探傷器の
探触子用振電子に利用した場合、機械的品質係数
（Qm）が非常に大きくなることから短パルスを
得ることが困難であり高分解探触子を実現するこ
とが容易ではない。 そこで上記短パルスによる高分解探触子を得る
べく近年上記Qmが小さいPb1-xNb2O6系材料が
注目されている。 しかし、他方この材料は電気機械結合係数
（kt）が小さく、該超音波探触子の特性感度が悪
い等実用性に問題があるのが実状である。 本発明者等はかかる欠点を解消するために鋭意
試験研究を重ねた結果、前記Pb1-xBaxNb2O6系
材料に対して酸化マンガン（MnO）を副成分と
して添加することによつて、上述の電気機械結合
係数（kt）等が著しく改善された圧電磁器組成物
が得られることを見出しこの発明に到つたのであ
る。 即ち本発明は、Pb1-xBaxNb2O6成分系材料に
おいて、式中ｘ＝0.10〜0.60の組成としこれに副
成分として、MnOを0.05〜1.0重量％添加したこ
とを特徴とする圧電磁器組成物である。 本発明において、上記Pb1-xBaxNb2O6成分に
おけるｘを0.10〜0.60に限定した理由は該ｘが
0.10以下の組成では、圧電磁器の焼結性が極めて
悪く実用に供し得ず、又ｘが0.6以上になると圧
電特性が著しく低下し同様に実用に供し得ないた
めである。 又副成分としてのMnOの添加量を0.05〜1.00重
量％に限定した理由は、下限の0.05以下ではその
添加効果が全く認められずに略MnOを添加しな
い成分と同様の特性しか示し得ず更にこのMnO
を1.00重量％以上添加すると予想に反して電気機
械結合係数（kt）が次第に小さくなることになる
ものである。 以下本発明を具体的な実施例について説明す
る。 実施例１〜24、比較例１〜６ 99.5％以上の純度を有する酸化ニオブ（Nb2
O5）、炭酸バリウム（BaCO3）、酸化鉛（PbO）、
および酸化マンガン（MnO）の各原材粉末を次
表に示す組成となるよう所定の割合に秤量し、こ
れをボールメデイアとしてジルコニアを使用した
ナイロン製のボールミルを用い、アルコールを溶
媒として10時間混合した。 次にこれらを乾燥した後約500Kg／cm2の圧力で
所定の形状寸法になるよう成型し、更に高純度の
アルミナ磁器中で850℃〜950℃で３時間仮焼成を
行つた。 次にらいかい機でこれらを粗粉砕した後上記混
合時に使用したボールミールにて20時間粉砕混合
を行つた。そして更にらいかい機にて30分混合し
た後、2.5％P.V.A溶液を６％加え、更に15分間
混合した後、700Kgｇ／cm2の圧力で直径24mm、厚
さ3.5mmの円盤状にプレス成型した。 得られた各成型品を高純度のアルミナ磁器中で
温度1200℃〜1320℃で３時間焼成した各成品の両
面を研摩してその厚さを1.0mmとし、その上下面
に銀ペーストを塗布し780℃で焼付けた。そして
これらを100℃のシリコーンオイル中で5KV／cm
の直流電圧で１時間分極を行つた。以上の方法に
より製造した圧電磁器組成物の特性を夫々調べ結
果を同表に示す。
Pb1-xBaxNb2O6系成分から成る圧電磁器組成物
の改良に関するものである。 周知のように圧電磁器組成物は超音波振動子、
表面弾性波フイルタ、セラミツク共振子、及び加
速度計などの素子として広い分野で使用されてい
る。 そして特にこのような分野においてはPbTiO3
−PbZrO3系圧電磁器組成物が多数開発されてい
る。 しかしかかる圧電磁器組成物を超音波探傷器の
探触子用振電子に利用した場合、機械的品質係数
（Qm）が非常に大きくなることから短パルスを
得ることが困難であり高分解探触子を実現するこ
とが容易ではない。 そこで上記短パルスによる高分解探触子を得る
べく近年上記Qmが小さいPb1-xNb2O6系材料が
注目されている。 しかし、他方この材料は電気機械結合係数
（kt）が小さく、該超音波探触子の特性感度が悪
い等実用性に問題があるのが実状である。 本発明者等はかかる欠点を解消するために鋭意
試験研究を重ねた結果、前記Pb1-xBaxNb2O6系
材料に対して酸化マンガン（MnO）を副成分と
して添加することによつて、上述の電気機械結合
係数（kt）等が著しく改善された圧電磁器組成物
が得られることを見出しこの発明に到つたのであ
る。 即ち本発明は、Pb1-xBaxNb2O6成分系材料に
おいて、式中ｘ＝0.10〜0.60の組成としこれに副
成分として、MnOを0.05〜1.0重量％添加したこ
とを特徴とする圧電磁器組成物である。 本発明において、上記Pb1-xBaxNb2O6成分に
おけるｘを0.10〜0.60に限定した理由は該ｘが
0.10以下の組成では、圧電磁器の焼結性が極めて
悪く実用に供し得ず、又ｘが0.6以上になると圧
電特性が著しく低下し同様に実用に供し得ないた
めである。 又副成分としてのMnOの添加量を0.05〜1.00重
量％に限定した理由は、下限の0.05以下ではその
添加効果が全く認められずに略MnOを添加しな
い成分と同様の特性しか示し得ず更にこのMnO
を1.00重量％以上添加すると予想に反して電気機
械結合係数（kt）が次第に小さくなることになる
ものである。 以下本発明を具体的な実施例について説明す
る。 実施例１〜24、比較例１〜６ 99.5％以上の純度を有する酸化ニオブ（Nb2
O5）、炭酸バリウム（BaCO3）、酸化鉛（PbO）、
および酸化マンガン（MnO）の各原材粉末を次
表に示す組成となるよう所定の割合に秤量し、こ
れをボールメデイアとしてジルコニアを使用した
ナイロン製のボールミルを用い、アルコールを溶
媒として10時間混合した。 次にこれらを乾燥した後約500Kg／cm2の圧力で
所定の形状寸法になるよう成型し、更に高純度の
アルミナ磁器中で850℃〜950℃で３時間仮焼成を
行つた。 次にらいかい機でこれらを粗粉砕した後上記混
合時に使用したボールミールにて20時間粉砕混合
を行つた。そして更にらいかい機にて30分混合し
た後、2.5％P.V.A溶液を６％加え、更に15分間
混合した後、700Kgｇ／cm2の圧力で直径24mm、厚
さ3.5mmの円盤状にプレス成型した。 得られた各成型品を高純度のアルミナ磁器中で
温度1200℃〜1320℃で３時間焼成した各成品の両
面を研摩してその厚さを1.0mmとし、その上下面
に銀ペーストを塗布し780℃で焼付けた。そして
これらを100℃のシリコーンオイル中で5KV／cm
の直流電圧で１時間分極を行つた。以上の方法に
より製造した圧電磁器組成物の特性を夫々調べ結
果を同表に示す。
【表】
【表】
上表中主成分のニオブ酸鉛（PbNb2O6）及び
ニオブ酸バリウム（BaNb2O6）の各々の成分に
対し上記副成分である酸化マンガン（MnO）を
５段階即ち０、0.05、0.10、0.50、1.00重量％添
加した場合について比較して示したものである。 上記の結果例えば比較例１はMnOを添加しな
い材料であつて電気機械結合係数（kt）が小さ
く、これに対して酸化マンガンを0.05〜1.00重量
％の範囲にて添加した実施例１〜４は該ktが大き
くなつていることが明らかである。以下実施例５
〜24及び比較例２〜６についても同様な結果を示
しており、MnOの添加による上記本発明の効果
が確認し得た。更にこのMnOの添加量に応じて
機械的品質係数（Qm）が増大しているがその変
化の量は小さく用いたPb1-xBaxNb2O6系圧電磁
器の一つの特徴である低Qmの利点を損うもので
はなく、むしろ該圧電磁器の焼結密度は上記
MnOの添加により著しく上昇し従つてその機械
的特性の向上が得られる。 本発明は上記の如く、Pb1-xBaxNb2O6系圧電
磁器組成物に対し副成分として酸化マンガン
（MnO）を含有させることにより、その圧電磁器
の圧電特性が著しく向上し同時に、その機械的特
性の改良が得られ圧電材料としての利用価値が極
めて大きい効果がある。
ニオブ酸バリウム（BaNb2O6）の各々の成分に
対し上記副成分である酸化マンガン（MnO）を
５段階即ち０、0.05、0.10、0.50、1.00重量％添
加した場合について比較して示したものである。 上記の結果例えば比較例１はMnOを添加しな
い材料であつて電気機械結合係数（kt）が小さ
く、これに対して酸化マンガンを0.05〜1.00重量
％の範囲にて添加した実施例１〜４は該ktが大き
くなつていることが明らかである。以下実施例５
〜24及び比較例２〜６についても同様な結果を示
しており、MnOの添加による上記本発明の効果
が確認し得た。更にこのMnOの添加量に応じて
機械的品質係数（Qm）が増大しているがその変
化の量は小さく用いたPb1-xBaxNb2O6系圧電磁
器の一つの特徴である低Qmの利点を損うもので
はなく、むしろ該圧電磁器の焼結密度は上記
MnOの添加により著しく上昇し従つてその機械
的特性の向上が得られる。 本発明は上記の如く、Pb1-xBaxNb2O6系圧電
磁器組成物に対し副成分として酸化マンガン
（MnO）を含有させることにより、その圧電磁器
の圧電特性が著しく向上し同時に、その機械的特
性の改良が得られ圧電材料としての利用価値が極
めて大きい効果がある。
Claims (1)
- １ Pb1-xBaxNb2O6成分系材料において、式中
ｘ＝0.1〜0.60の組成としこれに副成分として
MnOを0.05〜1.0重量％添加したことを特徴とす
る圧電磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58090252A JPS59215779A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58090252A JPS59215779A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 圧電磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59215779A JPS59215779A (ja) | 1984-12-05 |
| JPH0460941B2 true JPH0460941B2 (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=13993302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58090252A Granted JPS59215779A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59215779A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5762816A (en) * | 1995-11-14 | 1998-06-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramic composition |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4877398A (ja) * | 1972-01-24 | 1973-10-17 | ||
| JPS5327047A (en) * | 1976-08-25 | 1978-03-13 | Kobayashi Rigaku Kenkiyuushiyo | Electroooptical porcelain composition |
-
1983
- 1983-05-23 JP JP58090252A patent/JPS59215779A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4877398A (ja) * | 1972-01-24 | 1973-10-17 | ||
| JPS5327047A (en) * | 1976-08-25 | 1978-03-13 | Kobayashi Rigaku Kenkiyuushiyo | Electroooptical porcelain composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59215779A (ja) | 1984-12-05 |
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