JPH05238834A - 圧電セラミクスの製造法 - Google Patents
圧電セラミクスの製造法Info
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
振動特性を持つ圧電セラミクスの製造法を提供すること
である。 【構成】 異なる特性を持つ圧電セラミクスの素原料を
複数種類取り揃え、調合、混合、仮焼き、粉砕、整流を
行う段階と、整粒された各材料の中1つを成形の型の中
央に置き他の材料を周囲に逐次付着させ成形し、焼成す
る段階と、研磨や切断を行って加工し、電極を取り付け
て分極する段階とから成る。
Description
電セラミクスの製造法の改良に関する。
1枚の板が同一の材料で構成されており、図6のフロー
チャートに示す工程で製造されていた。
る。この素原料は焼結性、圧電性を改善するため、通常
Pb,Zr,Tiの構成元素の一部をアルカリ土類金属
や遷移元素と置換する目的で金属酸化物を用いている。
量して調合する。
するために800〜1000℃で仮焼きする。
式粉砕する。
強度を増すために、有機質の粘結剤(バインダー)を使
って仮焼粉を顆粒状にする。上記のステップ6までを第
1工程とする。
乾式成形の方法がとられ、0.5〜3t/cm2 の圧力が
用いられる。以下の工程を第2工程とする。
行なう。1150〜1350℃の温度で焼くことによ
り、緻密な組成にする。
に加工する。
る。
トを焼付けて、7〜10μmの電極膜を形成し、電極と
する。
し、等方性微結晶の方向を特定方向に揃え圧電性を与え
る。
た圧電セラミクスは1枚の板が同一の材料によって構成
されており、部分的な使用特性の変化を与えるためには
厚み等の機械的寸法を変化させることによらなければな
らなかった。しかし、機械的寸法を部分的に変化させる
ことは、後工程を含め、極めて煩雑な作業に成りがちで
あるばかりでなく、製造上困難であった。
で、その目的は、圧電セラミクスを構成する材料を部分
的に異ならせることにより、厚み等の寸法が同一であっ
ても複数の異なる振動特性を持つ圧電セラミクスを製造
することのできる圧電セラミクスの製造法を提供するこ
とである。
発明は、異なる特性を持つ圧電セラミクスの素原料を複
数種類取り揃え、それぞれ別個に調合、混合、仮焼き、
粉砕、整粒を行う段階と、整粒された各材料の中1つを
成形の型の中央に置き、他の種類の材料をその周囲に逐
次付着させて高圧力を加え、高温を掛けて焼成する段階
と、研磨や切断を行って目標形状に加工し、電極を取り
付けた後分極する段階とから成り、部分的に異なる材料
定数を有する圧電セラミクスを得ることを特徴とするも
のである。
数種類取り揃え、調合から整粒までの通常の工程を別個
に行い、成形の型の中央に整粒された材料の中の1つを
置き、他の種類のものを周囲に付着させて成形し、通常
の工程でエージングまでを行って、複数の特性の異なる
圧電セラミクスの層を作る。
する。
ャート、図3は本発明の方法によって製作される圧電セ
ラミクスの外観斜視図である。
する。1はA材料で構成されたPZT−A、2はA材料
PZT−A1の周囲に作られたB材料PZT−Bであ
る。3はA材料PZT−A1とB材料PZT−B2とで
作られた圧電セラミクスである。
ーチャートを用いて説明する。
る。
と同等の部分には同一の符号を付してある。図中、4は
本実施例の圧電セラミクスを成形するための成形の型で
ある。先ず、成形の型4の中央に顆粒状に整粒したA材
料1を置き、その周囲に顆粒状に整粒したB材料2を詰
める。その後、0.5〜3t/cm2 の圧力を掛けて成形
する。図3は上記のようにして成形したインゴットであ
る。
所定の寸法、厚みにスライスして焼結し、研磨し、エー
ジング等の処理をする。
は図4に示すような形状となる。図において、図3と同
等の部分には同一の符号を付してある。圧電セラミクス
3はA材料1を中心にしてB材料2で挾んだ形状をして
いる。そして、この圧電セラミクス3は図のように切断
されて素子5を形成している。6は圧電セラミクス3の
各素子5を超音波探触子として用いる超音波診断装置で
ある。このように構成された圧電セラミクラ3において
A材料1とB材料2の厚み方向の周波数定数をNA ,N
B とし、NA =2NB とすることにより、同一の厚みに
対して両者の共振周波数がB材料2に対してA材料1は
周波数が2倍の共振周波数を得ることができるようにな
る。このことから、図示の圧電セラミクス3を用いて超
音波探触子を製造し、超音波診断装置に図示のように接
続することにより、周波数の切り替えを同一の探触子で
行うことができる。
る材料を用いるのではなく、圧電特性を変化させておけ
ば、図5に示すように、1つのエレメント内で厚み方向
に超音波発生時又は受波時に重み付けをすることが可能
で、このようにすれば超音波の音線を集中して細いビー
ムを作る場合により細いビームを得ることができる。
る素材をA材料とB材料の2種類に限定する必要はな
く、更に多くの種類の材料を用いて多層化すれば、更に
その用途を拡大することができる。その製法は中央にC
材料、その周囲にD材料、更にその周囲にE材料と逐次
各材料を配置して作る。この多層化の作業は同一作業の
繰り返しであって、技術的に困難な問題点はない。
ば、圧電セラミクスを構成する材料を部分的に異ならせ
ることにより、厚み等の寸法を部分的に変更することな
く同一寸法の圧電セラミクスによっても複数の異なる振
動特性を持った圧電セラミクスの製造法を実現すること
ができて、実用上の効果は大きい。
ある。
る。
の図である。
電セラミクスと、超音波診断装置への接続状態を示す図
である。
の構成の圧電セラミクスの図である。
トである。
Claims (1)
- 【請求項1】 異なる特性を持つ圧電セラミクスの素原
料を複数種類取り揃え、それぞれ別個に調合、混合、仮
焼き、粉砕、整粒を行う段階と、 整粒された各材料の中1つを成形の型(4)の中央に置
き、他の種類の材料をその周囲に逐次付着させて高圧力
を加え、高温を掛けて焼成する段階と、 研磨や切断を行って目標形状に加工し、電極を取り付け
た後分極する段階とから成り、 部分的に異なる材料定数を有する圧電セラミクスを得る
ことを特徴とする圧電セラミクスの製造法。
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JP12410391A JP3028250B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 圧電セラミクスの製造法 |
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JP12410391A Expired - Lifetime JP3028250B2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 圧電セラミクスの製造法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111945793A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-17 | 青海大学 | 一种新型的基于非均匀层和波阻板隔振屏障的构建方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200491897Y1 (ko) * | 2018-03-05 | 2020-06-25 | 이성엽 | 물품 진열장치 |
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1991
- 1991-05-29 JP JP12410391A patent/JP3028250B2/ja not_active Expired - Lifetime
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