JPH0469108B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0469108B2 JPH0469108B2 JP59235436A JP23543684A JPH0469108B2 JP H0469108 B2 JPH0469108 B2 JP H0469108B2 JP 59235436 A JP59235436 A JP 59235436A JP 23543684 A JP23543684 A JP 23543684A JP H0469108 B2 JPH0469108 B2 JP H0469108B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- present
- ceramic material
- composition
- mno
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 3
- 101100513612 Microdochium nivale MnCO gene Proteins 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ブザー、振動計、超音波発生素子等
の様々なトランスジユーサに使用できる圧電特性
の優れた強誘電性圧電磁器組成物に関するもので
ある。 〔従来技術〕 従来より、圧電材料としては、ジルコンチタン
酸鉛や、ジルコンチタン酸鉛にペロブスカイト構
造や、タングステンブロンズ構造等の成分をさら
に加えた３成分系等の磁器が数多く提案され、特
性が改良されて来ている。 しかし、改良が加えられたこれらの材料にはそ
れぞれ特徴がある一方色々の欠点をも残してい
る。すなわち、これら三成分系の多くは、Nb、
Ta、等の高価な元素を比較的多く使い、原料コ
ストが高く、また焼成温度についても、改良され
たとはいえ、高いものが多く、約1200〜1300℃の
間で焼成されるので、酸化鉛の蒸発等による特性
のバラツキも多いという欠点を有している。特に
昨今は、圧電ブザー等に見られるように安価な磁
器が要求されているが、この要求に応える材料の
開発が遅れているため事態は極めて深刻である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は上記の三成分系の欠点を除去するため
になされたものであり、Nb、Ta等の高価な元素
を使用せず、安価な元素を添加する全く新しい組
成で成る三成分系で、しかも従来より低い焼成温
度で高密度の電気機械結合係数や比誘電率等の特
性の優れた強誘電性圧電磁器材料を提供すること
も目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の強誘電性圧電磁器材料は、全く新しい
組成で成る３成分系の磁器の固溶体であつて、こ
れを一般式で表わすと Pb〔（Sb2/3W1/3）X・TiY・ZrZ〕O3 であり、Ｘ、Ｙ、Ｚはそれぞれ原子又は分子のモ
ル比でＸ＋Ｙ＋Ｚ＝１なる関係にあり、かつ、
0.05≧Ｘ≧0.005、0.52≧Ｙ≧0.43、の範囲にあ
る。また、この組成のものを基本とし場合によつ
ては0.5重量％のMnO2を添加するものである。 〔作用〕 本発明の強誘電性圧電磁器材料は上記の如き組
成範囲としたため、高価な第３成分等を多用する
ことなく、安価で圧電特性の優れた磁器を提供す
ることが出来る。また、この組成によれば、1200
℃以下の低温で容易に焼結出来、鉛の蒸発も少な
く圧電磁器としての特性が安定化し、それによる
歩留りの向上は、磁器のコスト低下をさらに促進
するものである。 本発明において、各成分の組成範囲を限定した
理由は次の通りである。Ｘを原子又は分子モル比
で、0.005≦Ｘ≦0.05としたのでは、Ｘが0.005よ
り小さいと第３成分としての添加の効果が得られ
ないからであり、Ｘが0.05より多いと本発明の目
的とする安価である主旨が失われるからである。
Ｙを原子又は分子モル比で0.42≦Ｙ≦0.52とした
のはＹが0.42より小くててもまた0.52より多くて
も所望の圧電性が得られないからである。また、
0.5重量％のMnO2の添加によつて機械的品質係数
を向上することができるからであり、 MnO2の添加が0.5重量を越えると焼結体の粒子
が大きくなり機械的強度が低下すると共に、圧電
性が劣化するからである。 〔実施例〕 本発明をさらに明確にするため以下に本発明の
実施例を示す。 出発原料は、PbO、ZrO2、TiO2、Sb2O5、
WO3、SrCO3、MnCO3を用いた。これらはいず
れも化学的に98％以上の純度を有している。ま
た、SrCO3、MnCO3、Sb2O5、はSrO、MnO2、
Sb2O3に換算して、所要量になるようにした。こ
れら原料を第１表に示した組成になるように秤量
し、混合したものを800〜950℃で仮焼した後粉砕
し、直径20mmの円板に成形し、1100〜1200℃で焼
成した。圧電性の測定には、焼成した円板を厚み
が１mmになるように研摩し、試料の両面に銀電極
を焼き付けた後、100〜150℃のシリコンオイル中
で、２〜3KV／mmの直流電界で分極したものを
使用した。分極後24時間放置し、EMAS−6001
（電子工業会標準規格）に準じ、測定を行い、電
気機械結合係数Kr、機械的品質係数Qm、及び比
誘電率εの特性を算出し第１表に示す結果を得
た。なお、Krの算出には次の尾上の式によつた。 １／Kr2＝Ａ・Ｆ／ΔF＋Ｂ ただし、ΔF＝FA−FR（FA：反共振周波数、
FR：共振周波数）、Ａ＝0.395、Ｂ＝0.574
の様々なトランスジユーサに使用できる圧電特性
の優れた強誘電性圧電磁器組成物に関するもので
ある。 〔従来技術〕 従来より、圧電材料としては、ジルコンチタン
酸鉛や、ジルコンチタン酸鉛にペロブスカイト構
造や、タングステンブロンズ構造等の成分をさら
に加えた３成分系等の磁器が数多く提案され、特
性が改良されて来ている。 しかし、改良が加えられたこれらの材料にはそ
れぞれ特徴がある一方色々の欠点をも残してい
る。すなわち、これら三成分系の多くは、Nb、
Ta、等の高価な元素を比較的多く使い、原料コ
ストが高く、また焼成温度についても、改良され
たとはいえ、高いものが多く、約1200〜1300℃の
間で焼成されるので、酸化鉛の蒸発等による特性
のバラツキも多いという欠点を有している。特に
昨今は、圧電ブザー等に見られるように安価な磁
器が要求されているが、この要求に応える材料の
開発が遅れているため事態は極めて深刻である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は上記の三成分系の欠点を除去するため
になされたものであり、Nb、Ta等の高価な元素
を使用せず、安価な元素を添加する全く新しい組
成で成る三成分系で、しかも従来より低い焼成温
度で高密度の電気機械結合係数や比誘電率等の特
性の優れた強誘電性圧電磁器材料を提供すること
も目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の強誘電性圧電磁器材料は、全く新しい
組成で成る３成分系の磁器の固溶体であつて、こ
れを一般式で表わすと Pb〔（Sb2/3W1/3）X・TiY・ZrZ〕O3 であり、Ｘ、Ｙ、Ｚはそれぞれ原子又は分子のモ
ル比でＸ＋Ｙ＋Ｚ＝１なる関係にあり、かつ、
0.05≧Ｘ≧0.005、0.52≧Ｙ≧0.43、の範囲にあ
る。また、この組成のものを基本とし場合によつ
ては0.5重量％のMnO2を添加するものである。 〔作用〕 本発明の強誘電性圧電磁器材料は上記の如き組
成範囲としたため、高価な第３成分等を多用する
ことなく、安価で圧電特性の優れた磁器を提供す
ることが出来る。また、この組成によれば、1200
℃以下の低温で容易に焼結出来、鉛の蒸発も少な
く圧電磁器としての特性が安定化し、それによる
歩留りの向上は、磁器のコスト低下をさらに促進
するものである。 本発明において、各成分の組成範囲を限定した
理由は次の通りである。Ｘを原子又は分子モル比
で、0.005≦Ｘ≦0.05としたのでは、Ｘが0.005よ
り小さいと第３成分としての添加の効果が得られ
ないからであり、Ｘが0.05より多いと本発明の目
的とする安価である主旨が失われるからである。
Ｙを原子又は分子モル比で0.42≦Ｙ≦0.52とした
のはＹが0.42より小くててもまた0.52より多くて
も所望の圧電性が得られないからである。また、
0.5重量％のMnO2の添加によつて機械的品質係数
を向上することができるからであり、 MnO2の添加が0.5重量を越えると焼結体の粒子
が大きくなり機械的強度が低下すると共に、圧電
性が劣化するからである。 〔実施例〕 本発明をさらに明確にするため以下に本発明の
実施例を示す。 出発原料は、PbO、ZrO2、TiO2、Sb2O5、
WO3、SrCO3、MnCO3を用いた。これらはいず
れも化学的に98％以上の純度を有している。ま
た、SrCO3、MnCO3、Sb2O5、はSrO、MnO2、
Sb2O3に換算して、所要量になるようにした。こ
れら原料を第１表に示した組成になるように秤量
し、混合したものを800〜950℃で仮焼した後粉砕
し、直径20mmの円板に成形し、1100〜1200℃で焼
成した。圧電性の測定には、焼成した円板を厚み
が１mmになるように研摩し、試料の両面に銀電極
を焼き付けた後、100〜150℃のシリコンオイル中
で、２〜3KV／mmの直流電界で分極したものを
使用した。分極後24時間放置し、EMAS−6001
（電子工業会標準規格）に準じ、測定を行い、電
気機械結合係数Kr、機械的品質係数Qm、及び比
誘電率εの特性を算出し第１表に示す結果を得
た。なお、Krの算出には次の尾上の式によつた。 １／Kr2＝Ａ・Ｆ／ΔF＋Ｂ ただし、ΔF＝FA−FR（FA：反共振周波数、
FR：共振周波数）、Ａ＝0.395、Ｂ＝0.574
【表】
本発明は、以上に説明したように、高価な元素
を使用しない３成分系の全く新しい組成でなる強
誘電性圧電磁器材料であり、安価で圧電特性の優
れた磁器を提供することができる。また、本発明
の強誘電性圧電磁器材料は、1200℃以下の低温で
容易に焼結出来るので、焼結時の鉛の蒸発も少
く、圧電磁器材料としての特性が安定化し、それ
による歩留りの向上は製造コストを低減する。さ
らに本発明においては、1200℃以下の焼成で、密
度、電気機械結合係数Kr、及び比誘電率εの大
きなものが得られ、高い生産性をも兼ね備えるも
のである。
を使用しない３成分系の全く新しい組成でなる強
誘電性圧電磁器材料であり、安価で圧電特性の優
れた磁器を提供することができる。また、本発明
の強誘電性圧電磁器材料は、1200℃以下の低温で
容易に焼結出来るので、焼結時の鉛の蒸発も少
く、圧電磁器材料としての特性が安定化し、それ
による歩留りの向上は製造コストを低減する。さ
らに本発明においては、1200℃以下の焼成で、密
度、電気機械結合係数Kr、及び比誘電率εの大
きなものが得られ、高い生産性をも兼ね備えるも
のである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式 Pb〔（Sb2/3W1/3）X・TiY・ZrZ〕O3 において、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１であり、かつ、 0.05≧Ｘ≧0.005、0.52≧Ｙ≧0.43， で表わされる組成から成ることを特徴とする強誘
電性圧電磁器材料。 ２ 0.5重量％までのMnO2を添加した特許請求の
範囲第１項記載の強誘電性圧電磁器材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59235436A JPS61117158A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | 強誘電性圧電磁器材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59235436A JPS61117158A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | 強誘電性圧電磁器材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117158A JPS61117158A (ja) | 1986-06-04 |
| JPH0469108B2 true JPH0469108B2 (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=16986080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59235436A Granted JPS61117158A (ja) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | 強誘電性圧電磁器材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61117158A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0161349B1 (ko) * | 1995-01-20 | 1998-11-16 | 무라따 야스따까 | 압전 자기 조성물 |
-
1984
- 1984-11-08 JP JP59235436A patent/JPS61117158A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61117158A (ja) | 1986-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4929522B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3482394B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3788198B2 (ja) | 圧電磁器組成物およびそれを用いた圧電セラミック素子 | |
| JP2001181030A (ja) | 圧電磁器組成物およびそれを用いた圧電セラミック素子 | |
| JP2613671B2 (ja) | 強誘電性セラミックス | |
| JP3791299B2 (ja) | 圧電磁器組成物およびそれを用いた圧電セラミック素子 | |
| JPH0449503B2 (ja) | ||
| JP3613140B2 (ja) | 圧電磁器組成物およびそれを用いた圧電セラミック素子 | |
| JPH06263535A (ja) | 圧電磁器 | |
| JPH0469108B2 (ja) | ||
| JP3781317B2 (ja) | 圧電磁器材料 | |
| JP3096918B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPH0551222A (ja) | 圧電磁器材料 | |
| JP3646619B2 (ja) | 圧電磁器組成物およびそれを用いた圧電セラミック素子 | |
| JP3912098B2 (ja) | 圧電磁器組成物およびそれを用いた圧電セラミック素子 | |
| JP2737451B2 (ja) | 圧電磁器材料 | |
| JP3221241B2 (ja) | 圧電性磁器 | |
| JP3771776B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2910340B2 (ja) | 圧電性磁器組成物 | |
| JP2621823B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPS6141864B2 (ja) | ||
| JP2621822B2 (ja) | 誘電体磁器組成物 | |
| JPH0561222B2 (ja) | ||
| JP2924531B2 (ja) | 圧電磁器材料 | |
| JPH107458A (ja) | 圧電磁器材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |