JPH06219816A - 圧電性磁器組成物の製造方法 - Google Patents
圧電性磁器組成物の製造方法Info
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- JPH06219816A JPH06219816A JP1153093A JP1153093A JPH06219816A JP H06219816 A JPH06219816 A JP H06219816A JP 1153093 A JP1153093 A JP 1153093A JP 1153093 A JP1153093 A JP 1153093A JP H06219816 A JPH06219816 A JP H06219816A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】Ｎｂ源およびＢａ源を含有するアルカリ分散液
と、ＴｉおよびＺｒを含有する懸濁液とを調製し、その
懸濁液を先の分散液に滴下して共沈物を得、その共沈物
を仮焼した後、その仮焼物にＰｂ源、Ｓｎ源およびＳｂ
源を添加混合した後、これを仮焼するか、または、Ｎｂ
源を含有するアルカリ分散液と、Ｔｉ源およびＺｒ源を
含有する懸濁液とを調製し、その懸濁液を先の分散液に
滴下して共沈物を得、その共沈物を仮焼した後、仮焼物
にＰｂ源、Ｓｎ源、Ｓｂ源およびＢａ源を添加混合し、
これを仮焼し、金属元素として、少なくともＰｂ、Ｂ
ａ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｎ，ＳｂおよびＮｂを含む複合金属
酸化物からなる圧電性磁器組成物を得る。 【効果】圧電磁器としての電気機械結合係数および比誘
電率をさらに向上させることができる組成物を提供する
ことができる。
と、ＴｉおよびＺｒを含有する懸濁液とを調製し、その
懸濁液を先の分散液に滴下して共沈物を得、その共沈物
を仮焼した後、その仮焼物にＰｂ源、Ｓｎ源およびＳｂ
源を添加混合した後、これを仮焼するか、または、Ｎｂ
源を含有するアルカリ分散液と、Ｔｉ源およびＺｒ源を
含有する懸濁液とを調製し、その懸濁液を先の分散液に
滴下して共沈物を得、その共沈物を仮焼した後、仮焼物
にＰｂ源、Ｓｎ源、Ｓｂ源およびＢａ源を添加混合し、
これを仮焼し、金属元素として、少なくともＰｂ、Ｂ
ａ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｎ，ＳｂおよびＮｂを含む複合金属
酸化物からなる圧電性磁器組成物を得る。 【効果】圧電磁器としての電気機械結合係数および比誘
電率をさらに向上させることができる組成物を提供する
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】本発明は、圧電フィルター素子や圧
電受話器などの圧電発音体などに好適な圧電性磁器組成
物の製造方法に関するものである。
電受話器などの圧電発音体などに好適な圧電性磁器組成
物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】圧電磁器材料は、フィルター素子や発音体
として多用されているが、例えば、圧電磁器を発音体に
利用した受話器においては、発音体磁器を薄くし素子の
静電容量を大きくして音圧−周波数特性を改善する一
方、磁器材料の比誘電率を高めることにより更に特性の
改善が図られている。
として多用されているが、例えば、圧電磁器を発音体に
利用した受話器においては、発音体磁器を薄くし素子の
静電容量を大きくして音圧−周波数特性を改善する一
方、磁器材料の比誘電率を高めることにより更に特性の
改善が図られている。
【０００３】この要求に対して、本発明者らは、電気機
械結合係数（Ｋｐ）が大きくかつ比誘電率が大きく、圧
電定数の大きい圧電材料としてＰｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓ
ｎ、Ｎｂ、Ｓｂを金属元素として含む複合酸化物からな
る圧電性磁器組成物を提案した（特願平１−１７０６０
０号）。この提案では、出発原料として、Ｐｂ3 Ｏ4 、
ＺｒＯ3 、ＴｉＯ2 、ＳｎＯ2 、Ｓｂ2 Ｏ5 およびＮｂ
2 Ｏ5 などの酸化物を所定モル比率になるように秤量混
合して、湿式混合にて混合した後、仮焼、粉砕するとい
う乾式方法によって圧電性磁器組成物の粉体を形成して
いた。
械結合係数（Ｋｐ）が大きくかつ比誘電率が大きく、圧
電定数の大きい圧電材料としてＰｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓ
ｎ、Ｎｂ、Ｓｂを金属元素として含む複合酸化物からな
る圧電性磁器組成物を提案した（特願平１−１７０６０
０号）。この提案では、出発原料として、Ｐｂ3 Ｏ4 、
ＺｒＯ3 、ＴｉＯ2 、ＳｎＯ2 、Ｓｂ2 Ｏ5 およびＮｂ
2 Ｏ5 などの酸化物を所定モル比率になるように秤量混
合して、湿式混合にて混合した後、仮焼、粉砕するとい
う乾式方法によって圧電性磁器組成物の粉体を形成して
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
乾式方法によれば、仮焼工程の温度管理を厳密に行わな
わないとペロブスカイト相以外の結晶相、例えばパイロ
クロア相が生成されることがある。このようなペロブス
カイト相以外の結晶相が生成されると、圧電磁器を形成
した時にある程度の特性は得られるものの、嵩密度が低
下したり、比誘電率ε（磁器の分極方向を考慮した比誘
電率ε33 T ／ε）を充分に高くすることが困難となるな
どの問題があった。
乾式方法によれば、仮焼工程の温度管理を厳密に行わな
わないとペロブスカイト相以外の結晶相、例えばパイロ
クロア相が生成されることがある。このようなペロブス
カイト相以外の結晶相が生成されると、圧電磁器を形成
した時にある程度の特性は得られるものの、嵩密度が低
下したり、比誘電率ε（磁器の分極方向を考慮した比誘
電率ε33 T ／ε）を充分に高くすることが困難となるな
どの問題があった。
【０００５】この乾式方法において、ペロブスカイト相
以外の結晶相が生成されるのは、熱合成において出発原
料であるＰｂ3 Ｏ4 、ＺｒＯ3 、ＴｉＯ2 、ＳｎＯ2 、
Ｎｂ2 Ｏ5 が同時に反応が起こり、ペロブスカイト相結
晶が合成されるのではなく、まず比較的低温で合成され
るＰｂＮｂ2 Ｏ6 などのパイロクロア相が合成され、こ
れにＮｂ2 Ｏ5 以外の酸化物が反応しペロブスカイト相
が生成されるという過程を経るために、パイロクロア相
が完全に反応しきれず、最終物中に残存してしまうため
である。
以外の結晶相が生成されるのは、熱合成において出発原
料であるＰｂ3 Ｏ4 、ＺｒＯ3 、ＴｉＯ2 、ＳｎＯ2 、
Ｎｂ2 Ｏ5 が同時に反応が起こり、ペロブスカイト相結
晶が合成されるのではなく、まず比較的低温で合成され
るＰｂＮｂ2 Ｏ6 などのパイロクロア相が合成され、こ
れにＮｂ2 Ｏ5 以外の酸化物が反応しペロブスカイト相
が生成されるという過程を経るために、パイロクロア相
が完全に反応しきれず、最終物中に残存してしまうため
である。
【０００６】また、上述の乾式方法に対して一部共沈に
より磁器組成物を製造する湿式方法がすでに知られてい
る。この湿式方法は、乾式方法に比較して合成相の純度
が高いことが知られている。この湿式方法によれば、一
般に、Ｂサイト成分（上述の組成では、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓ
ｎ、Ｎｂ、Ｓｂに相当）を共沈により合成し、仮焼・粉
砕後、Ａサイト成分（上述の組成では、Ｐｂに相当）を
仮焼合成する方法である。
より磁器組成物を製造する湿式方法がすでに知られてい
る。この湿式方法は、乾式方法に比較して合成相の純度
が高いことが知られている。この湿式方法によれば、一
般に、Ｂサイト成分（上述の組成では、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓ
ｎ、Ｎｂ、Ｓｂに相当）を共沈により合成し、仮焼・粉
砕後、Ａサイト成分（上述の組成では、Ｐｂに相当）を
仮焼合成する方法である。
【０００７】しかし、上記湿式方法では実験レベルでは
ある程度の特性が得られるものの、実用化レベルにおい
て、共沈物を得るための共沈溶液中の塩素が気化する際
にアンチモンと化合して昇華したり、共沈物中に残留し
仮焼工程で昇華するために、上記圧電性磁器組成物中の
アンチモン量が配合量よりも少なくなり、電気的特性の
劣化を招くことがあった。
ある程度の特性が得られるものの、実用化レベルにおい
て、共沈物を得るための共沈溶液中の塩素が気化する際
にアンチモンと化合して昇華したり、共沈物中に残留し
仮焼工程で昇華するために、上記圧電性磁器組成物中の
アンチモン量が配合量よりも少なくなり、電気的特性の
劣化を招くことがあった。
【０００８】これに対して、本発明者らは、共沈法によ
り組成物粉体を製造するとともに、アンチモン源を共沈
物の仮焼後に添加することによって、アンチモン源の昇
華を抑制し、嵩密度、電気機械結合係数（Ｋｐ）、比誘
電率εが向上することを提案した。
り組成物粉体を製造するとともに、アンチモン源を共沈
物の仮焼後に添加することによって、アンチモン源の昇
華を抑制し、嵩密度、電気機械結合係数（Ｋｐ）、比誘
電率εが向上することを提案した。
【０００９】しかしながら、上記提案において得られる
磁器組成物の粉体を用いて得られる圧電磁器の特性は、
前述した要求に対しては未だ充分に応えることができ
ず、さらなる特性の改善が望まれている。
磁器組成物の粉体を用いて得られる圧電磁器の特性は、
前述した要求に対しては未だ充分に応えることができ
ず、さらなる特性の改善が望まれている。
【００１０】本発明は、上記問題点を解決することを目
的とするもので、具体的には、共沈法による粉体の製造
方法において、さらに嵩密度、電気機械結合係数（Ｋ
ｐ）、比誘電率εを向上することのできる圧電性磁器組
成物の製造方法を提供するにある。
的とするもので、具体的には、共沈法による粉体の製造
方法において、さらに嵩密度、電気機械結合係数（Ｋ
ｐ）、比誘電率εを向上することのできる圧電性磁器組
成物の製造方法を提供するにある。
【００１１】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上記圧
電性磁器組成物の粉体の製造方法について、鋭意研究を
重ねた結果、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｓｂを含
む複合酸化物からなる圧電性磁器組成物に対して、さら
にＡサイト成分としてＢａ源を添加し、このＢａ源を共
沈物中に配合するか、または共沈物の仮焼後に添加する
ことにより特性の改善ができることを見出したものであ
る。
電性磁器組成物の粉体の製造方法について、鋭意研究を
重ねた結果、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎｂ、Ｓｂを含
む複合酸化物からなる圧電性磁器組成物に対して、さら
にＡサイト成分としてＢａ源を添加し、このＢａ源を共
沈物中に配合するか、または共沈物の仮焼後に添加する
ことにより特性の改善ができることを見出したものであ
る。
【００１２】即ち、本発明の圧電性磁器組成物の製造方
法は、金属元素として、少なくともＰｂ、Ｂａ，Ｚｒ，
Ｔｉ，Ｓｎ，ＳｂおよびＮｂを含む複合金属酸化物から
なる圧電性磁器組成物の製造方法において、Ｎｂ源およ
びＢａ源を含有するアルカリ分散液と、Ｔｉ源およびＺ
ｒ源を含有する懸濁液とを調製する工程と、該懸濁液を
該分散液に滴下して共沈物を得る工程と、該共沈物を仮
焼する工程と、該仮焼物にＰｂ源、Ｓｎ源およびＳｂ源
を添加混合した後、これを仮焼する工程とを含むことを
特徴とするもので、他の製造方法として、金属元素とし
て、少なくともＰｂ、Ｂａ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ｓｂお
よびＮｂを含む複合金属酸化物からなる圧電性磁器組成
物の製造方法において、Ｎｂ源を含有するアルカリ分散
液と、Ｔｉ源およびＺｒ源を含有する懸濁液とを調製す
る工程と、該懸濁液を該分散液に滴下して共沈物を得る
工程と、該共沈物を仮焼する工程と、該仮焼物にＰｂ
源、Ｓｎ源、Ｓｂ源およびＢａ源を添加混合した後、こ
れを仮焼する工程とを含むことを特徴とするものであ
る。
法は、金属元素として、少なくともＰｂ、Ｂａ，Ｚｒ，
Ｔｉ，Ｓｎ，ＳｂおよびＮｂを含む複合金属酸化物から
なる圧電性磁器組成物の製造方法において、Ｎｂ源およ
びＢａ源を含有するアルカリ分散液と、Ｔｉ源およびＺ
ｒ源を含有する懸濁液とを調製する工程と、該懸濁液を
該分散液に滴下して共沈物を得る工程と、該共沈物を仮
焼する工程と、該仮焼物にＰｂ源、Ｓｎ源およびＳｂ源
を添加混合した後、これを仮焼する工程とを含むことを
特徴とするもので、他の製造方法として、金属元素とし
て、少なくともＰｂ、Ｂａ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ｓｂお
よびＮｂを含む複合金属酸化物からなる圧電性磁器組成
物の製造方法において、Ｎｂ源を含有するアルカリ分散
液と、Ｔｉ源およびＺｒ源を含有する懸濁液とを調製す
る工程と、該懸濁液を該分散液に滴下して共沈物を得る
工程と、該共沈物を仮焼する工程と、該仮焼物にＰｂ
源、Ｓｎ源、Ｓｂ源およびＢａ源を添加混合した後、こ
れを仮焼する工程とを含むことを特徴とするものであ
る。
【００１３】以下、本発明を詳述する。本発明の製造方
法における圧電性磁器組成物は、金属元素として少なく
ともＰｂ、Ｂａ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｎ，ＳｂおよびＮｂを
含む複合金属酸化物からなるもので、複合酸化物自体は
ペロブスカイト型結晶構造を呈するものである。また、
各金属元素の好ましい組成は、例えば、特願昭４−１７
３０７２号に示されているように下記化１
法における圧電性磁器組成物は、金属元素として少なく
ともＰｂ、Ｂａ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｎ，ＳｂおよびＮｂを
含む複合金属酸化物からなるもので、複合酸化物自体は
ペロブスカイト型結晶構造を呈するものである。また、
各金属元素の好ましい組成は、例えば、特願昭４−１７
３０７２号に示されているように下記化１
【００１４】
【化１】
【００１５】と表した時、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０．４７≦
ｘ≦０．５２、０．４３≦ｙ≦０．４８、０．０２≦ｚ
≦０．０８、０．２０≦α≦０．６０、０．９８≦β≦
１．００、０＜γ≦０．０６を満足するものであること
が望ましい。
ｘ≦０．５２、０．４３≦ｙ≦０．４８、０．０２≦ｚ
≦０．０８、０．２０≦α≦０．６０、０．９８≦β≦
１．００、０＜γ≦０．０６を満足するものであること
が望ましい。
【００１６】本発明の圧電性磁器組成物の製造方法は、
共沈法に基づくものである。本発明における第１の製造
方法によれば、第１の工程として、共沈物を生成させる
ための調製液として、Ｂａ源とＮｂ源を含有するアルカ
リ分散液（母液Ａ）と、Ｔｉ源およびＺｒ源を含有する
懸濁液（母液Ｂ）を調製する。母液Ａは、ＢａＣＯ3な
どのＢａ源と、Ｎｂ2 Ｏ5 などのＮｂ源とを所定の割合
で、水とアンモニア水の混合液などからなるアルカリ溶
媒中に分散混合する。一方、母液Ｂは、ＴｉＣｌ4 など
のＴｉ源と、ＺｒＯ（ＮＯ3 ）2 などのＺｒ源とを所定
の割合で水に懸濁させることにより得られる。
共沈法に基づくものである。本発明における第１の製造
方法によれば、第１の工程として、共沈物を生成させる
ための調製液として、Ｂａ源とＮｂ源を含有するアルカ
リ分散液（母液Ａ）と、Ｔｉ源およびＺｒ源を含有する
懸濁液（母液Ｂ）を調製する。母液Ａは、ＢａＣＯ3な
どのＢａ源と、Ｎｂ2 Ｏ5 などのＮｂ源とを所定の割合
で、水とアンモニア水の混合液などからなるアルカリ溶
媒中に分散混合する。一方、母液Ｂは、ＴｉＣｌ4 など
のＴｉ源と、ＺｒＯ（ＮＯ3 ）2 などのＺｒ源とを所定
の割合で水に懸濁させることにより得られる。
【００１７】次に、第２の工程として、上記のようにし
て調製した母液Ａを充分に攪拌しながら母液Ｂを滴下
し、共沈が生じ溶液中に沈澱する。そして沈澱物を濾別
し、アルカリ液にて洗浄、乾燥する。
て調製した母液Ａを充分に攪拌しながら母液Ｂを滴下
し、共沈が生じ溶液中に沈澱する。そして沈澱物を濾別
し、アルカリ液にて洗浄、乾燥する。
【００１８】次に、第３の工程として、第２の工程で得
られた沈澱物を８８０乃至９２０℃の大気などの気流中
で２乃至４時間仮焼処理する。この仮焼処理により、Ｂ
ａ−Ｔｉ−Ｚｒ−Ｎｂ−Ｏの複合酸化物を得られる。
られた沈澱物を８８０乃至９２０℃の大気などの気流中
で２乃至４時間仮焼処理する。この仮焼処理により、Ｂ
ａ−Ｔｉ−Ｚｒ−Ｎｂ−Ｏの複合酸化物を得られる。
【００１９】その後、第４の工程として、上記のＢａ−
Ｔｉ−Ｚｒ−Ｎｂ−Ｏ系複合酸化物粉末にＳｎＯ2 など
のＳｎ源、Ｐｂ3 Ｏ4 などのＰｂ源およびＳｂ2 Ｏ3 な
どのＳｂ源を所定の割合で添加し、これをボールミルな
どの混合手段により充分に混合後、これを乾燥し、７０
０乃至７４０℃の大気などの酸化性雰囲気中で５乃至２
０時間程度仮焼することにより、ＰｂＢａＺｒＴｉ（Ｓ
ｎＮｂＳｂ）Ｏ系のペロブスカイト型結晶構造を呈する
圧電性磁器組成物からなる粉体を得ることができる。
Ｔｉ−Ｚｒ−Ｎｂ−Ｏ系複合酸化物粉末にＳｎＯ2 など
のＳｎ源、Ｐｂ3 Ｏ4 などのＰｂ源およびＳｂ2 Ｏ3 な
どのＳｂ源を所定の割合で添加し、これをボールミルな
どの混合手段により充分に混合後、これを乾燥し、７０
０乃至７４０℃の大気などの酸化性雰囲気中で５乃至２
０時間程度仮焼することにより、ＰｂＢａＺｒＴｉ（Ｓ
ｎＮｂＳｂ）Ｏ系のペロブスカイト型結晶構造を呈する
圧電性磁器組成物からなる粉体を得ることができる。
【００２０】また、本発明の製造方法における他の方法
としては、前述の第１の方法の一連の工程中において、
Ｂａ源を第１の工程の母液Ａ中に混合しない以外は、上
記と同様な方法にて、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｎｂ−Ｏ系の共沈仮
焼物の複合酸化物粉末を得、第４の工程にて、Ｐｂ源、
Ｓｂ源およびＳｎ源とともにＢａ源を添加混合し、上記
と同様な条件にて仮焼することによっても、同様なＰｂ
ＢａＺｒＴｉ（ＳｎＮｂＳｂ）Ｏ系のペロブスカイト型
結晶構造を呈する圧電性磁器組成物の粉体を得ることが
できる。
としては、前述の第１の方法の一連の工程中において、
Ｂａ源を第１の工程の母液Ａ中に混合しない以外は、上
記と同様な方法にて、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｎｂ−Ｏ系の共沈仮
焼物の複合酸化物粉末を得、第４の工程にて、Ｐｂ源、
Ｓｂ源およびＳｎ源とともにＢａ源を添加混合し、上記
と同様な条件にて仮焼することによっても、同様なＰｂ
ＢａＺｒＴｉ（ＳｎＮｂＳｂ）Ｏ系のペロブスカイト型
結晶構造を呈する圧電性磁器組成物の粉体を得ることが
できる。
【００２１】このような圧電性磁器組成物を用いて圧電
磁器を作製する場合には、これらの圧電性磁器組成物粉
末を周知の方法にてバルク体やシート状に成形した後、
これを１１５０乃至１３００℃の鉛飽和雰囲気中で２乃
至６時間程度焼成することにより得ることができる。
磁器を作製する場合には、これらの圧電性磁器組成物粉
末を周知の方法にてバルク体やシート状に成形した後、
これを１１５０乃至１３００℃の鉛飽和雰囲気中で２乃
至６時間程度焼成することにより得ることができる。
【００２２】
【作用】本発明によれば、ＰｂＢａＺｒＴｉ（ＳｎＮｂ
Ｓｂ）Ｏ系のペロブスカイト型結晶構造を呈する圧電性
磁器組成物の粉体を作製するために、共沈法を採用する
ことにより、単なる粉末混合法よりも各元素間の混合が
均一であり、ペロブスカイト型結晶以外の結晶相の生成
を抑制し、結晶相の純度を高めることができる。
Ｓｂ）Ｏ系のペロブスカイト型結晶構造を呈する圧電性
磁器組成物の粉体を作製するために、共沈法を採用する
ことにより、単なる粉末混合法よりも各元素間の混合が
均一であり、ペロブスカイト型結晶以外の結晶相の生成
を抑制し、結晶相の純度を高めることができる。
【００２３】また、Ａサイト成分としてＢａを添加する
ことにより、電気機械結合係数Ｋｐおよび比誘電率εを
向上せしめることができる。
ことにより、電気機械結合係数Ｋｐおよび比誘電率εを
向上せしめることができる。
【００２４】さらに、本発明によれば、Ｓｂを共沈物中
に含めず、共沈物を仮焼した後に添加混合するために、
Ｓｂ源が昇華することがないために組成変動することが
なく、圧電性磁器組成物として安定した特性を得ること
ができる。
に含めず、共沈物を仮焼した後に添加混合するために、
Ｓｂ源が昇華することがないために組成変動することが
なく、圧電性磁器組成物として安定した特性を得ること
ができる。
【００２５】
実施例１ （圧電性磁器組成物粉体の製造）純水約１．５リットル
に２８．００重量％アンモニア含有水溶液１７５．０ｇ
を混合した液と、純水約１００ミリリットルにＮｂ2 Ｏ
5 ２．１３ｇとＢａＣＯ3 １１．８４ｇを混合した液と
を、超音波分散機で混合して全溶液量が２リットルの母
液Ａを調製した。
に２８．００重量％アンモニア含有水溶液１７５．０ｇ
を混合した液と、純水約１００ミリリットルにＮｂ2 Ｏ
5 ２．１３ｇとＢａＣＯ3 １１．８４ｇを混合した液と
を、超音波分散機で混合して全溶液量が２リットルの母
液Ａを調製した。
【００２６】Ｔｉ含有率１６．８０重量％のＴｉＣｌ4
水溶液１２９．１６ｇ、Ｚｒ含有率１８．７０重量％の
ＺｒＯ（ＮＯ3 ）2 ２３７．５６ｇを秤り取り、純水約
１リットルに懸濁させた。これに３１．００重量％のＨ
2 Ｏ2 水５０ミリリットルと純水とを加え、全溶液量が
１．５リットルの母液Ｂを調製した。
水溶液１２９．１６ｇ、Ｚｒ含有率１８．７０重量％の
ＺｒＯ（ＮＯ3 ）2 ２３７．５６ｇを秤り取り、純水約
１リットルに懸濁させた。これに３１．００重量％のＨ
2 Ｏ2 水５０ミリリットルと純水とを加え、全溶液量が
１．５リットルの母液Ｂを調製した。
【００２７】この母液Ａを攪拌しながら、母液Ｂを滴下
し、滴下終了後充分に攪拌し、共沈させた。そして、こ
の沈澱物を濾過し、ｐＨ９に調整された洗浄液で数回洗
浄し、エチルアルコールで脱水し、温風で乾燥し、さら
に１５０℃で５時間乾燥した。そして、この沈澱物を９
００℃で２時間大気中で仮焼した。
し、滴下終了後充分に攪拌し、共沈させた。そして、こ
の沈澱物を濾過し、ｐＨ９に調整された洗浄液で数回洗
浄し、エチルアルコールで脱水し、温風で乾燥し、さら
に１５０℃で５時間乾燥した。そして、この沈澱物を９
００℃で２時間大気中で仮焼した。
【００２８】次に、上記仮焼物を粉砕処理した後、仮焼
粉体５０．００ｇとＳｎＯ2 粉末１．４０ｇ、Ｓｂ2 Ｏ
3 粉末１．６３ｇおよびＰｂＯ粉末９５．４８ｇとを純
水に加え、ボールミルで一昼夜混合した。この混合泥漿
を脱水し、１５０℃で３時間乾燥した後、約７１０℃で
１０時間仮焼し、粉砕した。
粉体５０．００ｇとＳｎＯ2 粉末１．４０ｇ、Ｓｂ2 Ｏ
3 粉末１．６３ｇおよびＰｂＯ粉末９５．４８ｇとを純
水に加え、ボールミルで一昼夜混合した。この混合泥漿
を脱水し、１５０℃で３時間乾燥した後、約７１０℃で
１０時間仮焼し、粉砕した。
【００２９】これにより前述した化１において、ｘ＝
０．４８７，ｙ＝０．４５３，ｚ＝０．０６，α＝０．
４，β＝０．９８、γ＝０．０６の圧電性磁器組成物の
仮焼粉体が得られた。また、かかる粉体をＸ線回折測定
をおこなったところ、ペロブスカイト型結晶の単一相か
らなるものであった。
０．４８７，ｙ＝０．４５３，ｚ＝０．０６，α＝０．
４，β＝０．９８、γ＝０．０６の圧電性磁器組成物の
仮焼粉体が得られた。また、かかる粉体をＸ線回折測定
をおこなったところ、ペロブスカイト型結晶の単一相か
らなるものであった。
【００３０】（磁器の作製）得られた仮焼粉体に１０％
ポリビニルアルコール水溶液を粉体に対して７重量％添
加し、直径１２ｍｍの金型で円板状に加圧成形した。こ
の成形体をまず大気中で８００℃で脱脂処理し、次に鉛
含有雰囲気中で１１５０〜１３００℃で３時間焼成し
た。
ポリビニルアルコール水溶液を粉体に対して７重量％添
加し、直径１２ｍｍの金型で円板状に加圧成形した。こ
の成形体をまず大気中で８００℃で脱脂処理し、次に鉛
含有雰囲気中で１１５０〜１３００℃で３時間焼成し
た。
【００３１】さらに、この焼結体を厚さ１．５ｍｍに研
磨加工し、両表面に銀ペーストによる電極を焼き付け、
８０℃の絶縁油中に浸漬して電極間に約３ＫＶ／ｍｍの
直流電圧を印加して分極処理し、さらに１５０℃、１時
間熱処理を行い評価試料とした。
磨加工し、両表面に銀ペーストによる電極を焼き付け、
８０℃の絶縁油中に浸漬して電極間に約３ＫＶ／ｍｍの
直流電圧を印加して分極処理し、さらに１５０℃、１時
間熱処理を行い評価試料とした。
【００３２】この試料を絶縁抵抗計、デジタルＬＣＲメ
ーター及びインピーダンスアナライザーを用いて、共振
周波数（ｆｒ）、反共振周波数（ｆａ）、電気機械結合
係数（Ｋｐ）、機械的品質係数（Ｑｍ）、静電容量、誘
電損失（ｔａｎδ）、絶縁抵抗をそれぞれ測定した。測
定結果は表１に示した。
ーター及びインピーダンスアナライザーを用いて、共振
周波数（ｆｒ）、反共振周波数（ｆａ）、電気機械結合
係数（Ｋｐ）、機械的品質係数（Ｑｍ）、静電容量、誘
電損失（ｔａｎδ）、絶縁抵抗をそれぞれ測定した。測
定結果は表１に示した。
【００３３】比較例１ 実施例１において、Ｂａ源を全く添加せずに、前述した
化１において、ｘ＝０．４８５、ｙ＝０．４５５、ｚ＝
０．０６、α＝０．４，β＝０．９８、γ＝０の圧電性
磁器組成物の仮焼粉体を得、これを用いて実施例１と同
様にして圧電磁器を作製し、同様に特性の評価をおこな
った。結果は表１に示した。
化１において、ｘ＝０．４８５、ｙ＝０．４５５、ｚ＝
０．０６、α＝０．４，β＝０．９８、γ＝０の圧電性
磁器組成物の仮焼粉体を得、これを用いて実施例１と同
様にして圧電磁器を作製し、同様に特性の評価をおこな
った。結果は表１に示した。
【００３４】比較例２ 純度９９．０％以上の市販のＰｂ3 Ｏ4 、ＢａＣＯ3 、
ＺｒＯ3 、ＴｉＯ2 、ＳｎＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 およびＳｎ
2 Ｏ3 の各粉末を用意して、前述した化１において、ｘ
＝０．４８７，ｙ＝０．４５３，ｚ＝０．０６，α＝
０．４，β＝０．９８、γ＝０．０６となるように各粉
末を秤量し、ジルコニアボールにて湿式混合し、乾燥
後、８００〜１０００℃で３時間仮焼した。
ＺｒＯ3 、ＴｉＯ2 、ＳｎＯ2 、Ｎｂ2 Ｏ5 およびＳｎ
2 Ｏ3 の各粉末を用意して、前述した化１において、ｘ
＝０．４８７，ｙ＝０．４５３，ｚ＝０．０６，α＝
０．４，β＝０．９８、γ＝０．０６となるように各粉
末を秤量し、ジルコニアボールにて湿式混合し、乾燥
後、８００〜１０００℃で３時間仮焼した。
【００３５】その仮焼物を比表面積が２ｍ2 ／ｇ以上と
なるようにボールミルにて湿式粉砕し、乾燥後、有機系
粘結剤を添加して加圧成形して直径が１２ｍｍ、厚さ
１．５ｍｍのディスク状の成形体を作製した。そして、
その成形体を大気中にて１１５０〜１２５０℃で３時間
焼成した。
なるようにボールミルにて湿式粉砕し、乾燥後、有機系
粘結剤を添加して加圧成形して直径が１２ｍｍ、厚さ
１．５ｍｍのディスク状の成形体を作製した。そして、
その成形体を大気中にて１１５０〜１２５０℃で３時間
焼成した。
【００３６】得られた焼結体に対して実施例１と同様な
方法にて、測定用試料を作製し、同様な圧電特性を測定
した。
方法にて、測定用試料を作製し、同様な圧電特性を測定
した。
【００３７】比較例３ 比較例２において、組成を前述した化１においてｘ＝
０．４８５、ｙ＝０．４５５、ｚ＝０．０６、α＝０．
４，β＝０．９８、γ＝０に変更する以外は、全く同様
な方法により組成物を作製した。
０．４８５、ｙ＝０．４５５、ｚ＝０．０６、α＝０．
４，β＝０．９８、γ＝０に変更する以外は、全く同様
な方法により組成物を作製した。
【００３８】得られた組成物を実施例１と同様な方法に
て、圧電特性を測定した。結果は表１に示した。
て、圧電特性を測定した。結果は表１に示した。
【００３９】実施例２ （圧電性磁器組成物粉体の製造）純水約１．５リットル
に２８．００重量％アンモニア含有水溶液１７５．０ｇ
を混合した液と、純水約１００ミリリットルにＮｂ2 Ｏ
5 ２．１３ｇを混合した液とを、超音波分散機で混合し
て全溶液量が２リットルの母液Ａを調製した。
に２８．００重量％アンモニア含有水溶液１７５．０ｇ
を混合した液と、純水約１００ミリリットルにＮｂ2 Ｏ
5 ２．１３ｇを混合した液とを、超音波分散機で混合し
て全溶液量が２リットルの母液Ａを調製した。
【００４０】Ｔｉ含有率１６．８０重量％のＴｉＣｌ4
水溶液１２９．１６ｇ、Ｚｒ含有率１８．７０重量％の
ＺｒＯ（ＮＯ3 ）2 ２３７．５６ｇを秤り取り、純水約
１リットルに懸濁させた。これに３１．００重量％のＨ
2 Ｏ2 水５０ミリリットルと純水とを加え、全溶液量が
１．５リットルの母液Ｂを調製した。
水溶液１２９．１６ｇ、Ｚｒ含有率１８．７０重量％の
ＺｒＯ（ＮＯ3 ）2 ２３７．５６ｇを秤り取り、純水約
１リットルに懸濁させた。これに３１．００重量％のＨ
2 Ｏ2 水５０ミリリットルと純水とを加え、全溶液量が
１．５リットルの母液Ｂを調製した。
【００４１】この母液Ａを攪拌しながら、母液Ｂを滴下
し、滴下終了後充分に攪拌し、共沈させた。そして、こ
の沈澱物を濾過し、ｐＨ９に調整された洗浄液で数回洗
浄し、エチルアルコールで脱水し、温風で乾燥し、さら
に１５０℃で５時間乾燥した。そして、この沈澱物を９
００℃で２時間大気中で仮焼した。
し、滴下終了後充分に攪拌し、共沈させた。そして、こ
の沈澱物を濾過し、ｐＨ９に調整された洗浄液で数回洗
浄し、エチルアルコールで脱水し、温風で乾燥し、さら
に１５０℃で５時間乾燥した。そして、この沈澱物を９
００℃で２時間大気中で仮焼した。
【００４２】次に、上記仮焼物を粉砕処理した後、仮焼
粉体５０．００ｇとＳｎＯ2 粉末１．５３ｇ、Ｓｂ2 Ｏ
3 粉末１．７８ｇ、ＰｂＯ粉末１０４．４１ｇおよびＢ
ａＣＯ3 ６．０２ｇとを純水に加え、ボールミルで一昼
夜混合した。この混合泥漿を脱水し、１５０℃で３時間
乾燥した後、約７１０℃で１０時間仮焼し、粉砕した。
粉体５０．００ｇとＳｎＯ2 粉末１．５３ｇ、Ｓｂ2 Ｏ
3 粉末１．７８ｇ、ＰｂＯ粉末１０４．４１ｇおよびＢ
ａＣＯ3 ６．０２ｇとを純水に加え、ボールミルで一昼
夜混合した。この混合泥漿を脱水し、１５０℃で３時間
乾燥した後、約７１０℃で１０時間仮焼し、粉砕した。
【００４３】これにより前述した化１において、ｘ＝
０．４８７，ｙ＝０．４５３，ｚ＝０．０６，α＝０．
４，β＝０．９８、γ＝０．０６の圧電性磁器組成物の
仮焼粉体が得られた。また、かかる粉体をＸ線回折測定
をおこなったところ、ペロブスカイト型結晶の単一相か
らなるものであった。
０．４８７，ｙ＝０．４５３，ｚ＝０．０６，α＝０．
４，β＝０．９８、γ＝０．０６の圧電性磁器組成物の
仮焼粉体が得られた。また、かかる粉体をＸ線回折測定
をおこなったところ、ペロブスカイト型結晶の単一相か
らなるものであった。
【００４４】（磁器の作製）得られた仮焼粉体を用いて
実施例１と全く同様な方法により磁器を作製し、その各
種特性を実施例１と全く同様にして測定した。測定結果
は表１に示した。
実施例１と全く同様な方法により磁器を作製し、その各
種特性を実施例１と全く同様にして測定した。測定結果
は表１に示した。
【００４５】
【表１】
【００４６】表１によれば、比較例２と比較例３との比
較において乾式方法の場合、Ｐｂの一部をＢａで置換す
ることにより、比誘電率を高めることができるが、本発
明の共沈法による実施例１および実施例２によれば、Ｑ
ｍを小さくするとともに比誘電率をさらに高めることが
できた。しかし、同じ、共沈法であってもＢａの置換を
おこなわない比較例１では、乾式方法よりＱｍが大きく
なり、比誘電率の向上は認められなかった。
較において乾式方法の場合、Ｐｂの一部をＢａで置換す
ることにより、比誘電率を高めることができるが、本発
明の共沈法による実施例１および実施例２によれば、Ｑ
ｍを小さくするとともに比誘電率をさらに高めることが
できた。しかし、同じ、共沈法であってもＢａの置換を
おこなわない比較例１では、乾式方法よりＱｍが大きく
なり、比誘電率の向上は認められなかった。
【００４７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ＰｂＺｒＴｉ（ＳｎＮｂＳｂ）Ｏ系圧電性磁器組成物を
共沈法に基づき作製するにあたり、Ｂａ源を添加するこ
とにより、圧電磁器としての電気機械結合係数および比
誘電率をさらに向上させることができる組成物を提供す
ることができる。
ＰｂＺｒＴｉ（ＳｎＮｂＳｂ）Ｏ系圧電性磁器組成物を
共沈法に基づき作製するにあたり、Ｂａ源を添加するこ
とにより、圧電磁器としての電気機械結合係数および比
誘電率をさらに向上させることができる組成物を提供す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｒ 17/00 9181−5Ｈ (72)発明者 古江 純司 鹿児島県国分市山下町１番１号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内 (72)発明者 平塚 健二 大阪府堺市赤坂台１−54−３ (72)発明者 梅津 豊 京都府長岡京市今里彦林８−４ (72)発明者 福安 繁夫 大阪府大阪市大正区泉尾３−22−３
Claims (2)
- 【請求項１】金属元素として、少なくともＰｂ、Ｂａ，
Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｎ，ＳｂおよびＮｂを含む複合金属酸化
物からなる圧電性磁器組成物の製造方法において、Ｎｂ
源およびＢａ源を含有するアルカリ分散液と、Ｔｉ源お
よびＺｒ源を含有する懸濁液とを調製する工程と、該懸
濁液を該分散液に滴下して共沈物を得る工程と、該共沈
物を仮焼する工程と、該仮焼物にＰｂ源、Ｓｎ源および
Ｓｂ源を添加混合した後、これを仮焼する工程と、を含
むことを特徴とする圧電性磁器組成物の製造方法。 - 【請求項２】金属元素として、少なくともＰｂ、Ｂａ，
Ｚｒ，Ｔｉ，Ｓｎ，ＳｂおよびＮｂを含む複合金属酸化
物からなる圧電性磁器組成物の製造方法において、Ｎｂ
源を含有するアルカリ分散液と、Ｔｉ源およびＺｒ源を
含有する懸濁液とを調製する工程と、該懸濁液を該分散
液に滴下して共沈物を得る工程と、該共沈物を仮焼する
工程と、該仮焼物にＰｂ源、Ｓｎ源、Ｓｂ源およびＢａ
源を添加混合した後、これを仮焼する工程と、を含むこ
とを特徴とする圧電性磁器組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1153093A JPH06219816A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 圧電性磁器組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1153093A JPH06219816A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 圧電性磁器組成物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06219816A true JPH06219816A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11780526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1153093A Pending JPH06219816A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 圧電性磁器組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06219816A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002520248A (ja) * | 1998-07-16 | 2002-07-09 | ユニバルシテ ラバル | 金属酸化物およびペロブスカイトまたはペロブスカイト様結晶構造を有する金属酸化物を合成するための方法 |
| US8040024B2 (en) * | 2008-03-05 | 2011-10-18 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Piezoceramic material, piezoelectric element and non-resonance knock sensor |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP1153093A patent/JPH06219816A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002520248A (ja) * | 1998-07-16 | 2002-07-09 | ユニバルシテ ラバル | 金属酸化物およびペロブスカイトまたはペロブスカイト様結晶構造を有する金属酸化物を合成するための方法 |
| US8040024B2 (en) * | 2008-03-05 | 2011-10-18 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Piezoceramic material, piezoelectric element and non-resonance knock sensor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020828 |