JPH0687661A - 圧電磁器の製造方法 - Google Patents
圧電磁器の製造方法Info
- Publication number
- JPH0687661A JPH0687661A JP4234497A JP23449792A JPH0687661A JP H0687661 A JPH0687661 A JP H0687661A JP 4234497 A JP4234497 A JP 4234497A JP 23449792 A JP23449792 A JP 23449792A JP H0687661 A JPH0687661 A JP H0687661A
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- Japan
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- piezoelectric ceramic
- atmosphere
- lead
- oxygen
- piezoelectric
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】圧電磁器成形体近傍の鉛雰囲気及び酸素雰囲気
を均一に混合制御可能として、製品ごとの圧電特性及び
強度のバラツキを防止する。 【構成】圧電磁器成形体を鉛雰囲気下及び酸素雰囲気下
で焼成する圧電磁器の製造方法であって、前記鉛雰囲気
と酸素雰囲気を同時に生成・調整することのできる鉛酸
化物が、前記圧電磁器成形体の下又は周囲に敷き粉又は
埋め粉として配置されていることを特徴とする。焼成時
に圧電磁器成形体の下方又は周囲から鉛と酸素の雰囲気
が同時に発生するので、圧電磁器成形体の近傍を鉛と酸
素が均一に混ざった雰囲気とすることができる。このた
め、焼結体の緻密化による圧電特性及び強度の向上を確
実に図ることができ、しかも製品ごとのこれらのバラツ
キを大幅に低減することができる。
を均一に混合制御可能として、製品ごとの圧電特性及び
強度のバラツキを防止する。 【構成】圧電磁器成形体を鉛雰囲気下及び酸素雰囲気下
で焼成する圧電磁器の製造方法であって、前記鉛雰囲気
と酸素雰囲気を同時に生成・調整することのできる鉛酸
化物が、前記圧電磁器成形体の下又は周囲に敷き粉又は
埋め粉として配置されていることを特徴とする。焼成時
に圧電磁器成形体の下方又は周囲から鉛と酸素の雰囲気
が同時に発生するので、圧電磁器成形体の近傍を鉛と酸
素が均一に混ざった雰囲気とすることができる。このた
め、焼結体の緻密化による圧電特性及び強度の向上を確
実に図ることができ、しかも製品ごとのこれらのバラツ
キを大幅に低減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電磁器の製造方法に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系に代
表される圧電磁器は、その圧電特性を利用して圧電振動
子、圧電セラミックフィルタ、圧電アクチュエータ、圧
力センサなどに利用されている。この圧電磁器は通常以
下のように製造される。まず、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉのそれ
ぞれの酸化物を主成分とした原料粉末にバインダなどを
調合して圧電磁器成形体を形成し、この成形体を１２０
０〜１３００℃程度の温度で１〜１０時間程度焼成して
焼結体とする。この焼結体に銀電極を焼付け、室温〜１
５０℃程度の温度で２〜６ｋＶ／ｍｍ程度の直流電圧を
数分〜数時間印加して分極処理を施して圧電磁器とされ
る。
表される圧電磁器は、その圧電特性を利用して圧電振動
子、圧電セラミックフィルタ、圧電アクチュエータ、圧
力センサなどに利用されている。この圧電磁器は通常以
下のように製造される。まず、Ｐｂ、Ｚｒ、Ｔｉのそれ
ぞれの酸化物を主成分とした原料粉末にバインダなどを
調合して圧電磁器成形体を形成し、この成形体を１２０
０〜１３００℃程度の温度で１〜１０時間程度焼成して
焼結体とする。この焼結体に銀電極を焼付け、室温〜１
５０℃程度の温度で２〜６ｋＶ／ｍｍ程度の直流電圧を
数分〜数時間印加して分極処理を施して圧電磁器とされ
る。
【０００３】ところで、圧電磁器の圧電特性を向上さ
せ、かつ強度を高めるためには、焼結体を緻密化させる
ことが重要である。そして、このような緻密な焼結体を
得るためには、圧電磁器成形体を焼成する際に、鉛雰囲
気を保ちつつ酸素気流中で行うことが有効であることが
知られている。このように鉛雰囲気を保ちつつ、酸素気
流中で圧電磁器成形体を焼成するために、酸素流量が制
御可能な管状炉を用い、該管状炉中に圧電磁器成形体を
入れたセッターを置いて焼成中に酸素を流量調整しなが
ら流し続けるという方法が一般に採用されている。しか
しこの方法では、空間利用効率及び生産効率の面で不利
となる。
せ、かつ強度を高めるためには、焼結体を緻密化させる
ことが重要である。そして、このような緻密な焼結体を
得るためには、圧電磁器成形体を焼成する際に、鉛雰囲
気を保ちつつ酸素気流中で行うことが有効であることが
知られている。このように鉛雰囲気を保ちつつ、酸素気
流中で圧電磁器成形体を焼成するために、酸素流量が制
御可能な管状炉を用い、該管状炉中に圧電磁器成形体を
入れたセッターを置いて焼成中に酸素を流量調整しなが
ら流し続けるという方法が一般に採用されている。しか
しこの方法では、空間利用効率及び生産効率の面で不利
となる。
【０００４】そこで、特開昭６４−５２６７２号公報に
は、チタン酸ジルコン酸鉛磁器の成形体を鉛雰囲気下で
焼成するに際し、酸素気流を供給する代わりに酸素放出
物質を用いて、空間利用効率及び生産効率の向上を図り
つつ緻密な焼結体を得る方法が開示されている。この方
法では、圧電磁器成形体及び酸素放出物質としてのＢａ
Ｏ2 、ＭｎＯ2 、Ｃｏ3 Ｏ4 等を入れたルツボと、鉛雰
囲気粉末としてのＰｂＯ／ＺｒＯ2 等を入れたルツボと
を気密構造のセッター内に収容し、このセッターを大気
中で焼成する。
は、チタン酸ジルコン酸鉛磁器の成形体を鉛雰囲気下で
焼成するに際し、酸素気流を供給する代わりに酸素放出
物質を用いて、空間利用効率及び生産効率の向上を図り
つつ緻密な焼結体を得る方法が開示されている。この方
法では、圧電磁器成形体及び酸素放出物質としてのＢａ
Ｏ2 、ＭｎＯ2 、Ｃｏ3 Ｏ4 等を入れたルツボと、鉛雰
囲気粉末としてのＰｂＯ／ＺｒＯ2 等を入れたルツボと
を気密構造のセッター内に収容し、このセッターを大気
中で焼成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開昭６
４−５２６７２号公報に開示された従来方法では、鉛雰
囲気粉末と酸素放出物質とが別々のルツボに入ってお
り、成形体近傍において鉛雰囲気と酸素雰囲気の２種類
の雰囲気が均一混合されるように上手く調整することが
困難である。このため、圧電磁器成形体間で雰囲気が不
均一となり易く、得られる圧電特性や強度にバラツキが
生じる。
４−５２６７２号公報に開示された従来方法では、鉛雰
囲気粉末と酸素放出物質とが別々のルツボに入ってお
り、成形体近傍において鉛雰囲気と酸素雰囲気の２種類
の雰囲気が均一混合されるように上手く調整することが
困難である。このため、圧電磁器成形体間で雰囲気が不
均一となり易く、得られる圧電特性や強度にバラツキが
生じる。
【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、圧電磁器成形体近傍の鉛雰囲気及び酸素雰囲気を
均一に混合制御可能として、製品ごとの圧電特性及び強
度のバラツキを防止することができる圧電磁器の製造方
法を提供することを目的とする。
あり、圧電磁器成形体近傍の鉛雰囲気及び酸素雰囲気を
均一に混合制御可能として、製品ごとの圧電特性及び強
度のバラツキを防止することができる圧電磁器の製造方
法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の圧電磁器の製造方法は、圧電磁器成形体を鉛雰囲気
下及び酸素雰囲気下で焼成する圧電磁器の製造方法であ
って、前記鉛雰囲気と酸素雰囲気を同時に生成・調整す
ることのできる鉛酸化物が、前記圧電磁器成形体の下又
は周囲に敷き粉又は埋め粉として配置されていることを
特徴とする。
明の圧電磁器の製造方法は、圧電磁器成形体を鉛雰囲気
下及び酸素雰囲気下で焼成する圧電磁器の製造方法であ
って、前記鉛雰囲気と酸素雰囲気を同時に生成・調整す
ることのできる鉛酸化物が、前記圧電磁器成形体の下又
は周囲に敷き粉又は埋め粉として配置されていることを
特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明方法では、鉛雰囲気と酸素雰囲気を同時
に生成・調整可能な鉛酸化物が圧電磁器成形体の下又は
周囲に敷き粉又は埋め粉として配置されているので、焼
成時に圧電磁器成形体の下方又は周囲から鉛と酸素の雰
囲気が同時に発生する。この結果、圧電磁器成形体の近
傍を鉛と酸素が均一に混ざった雰囲気とすることができ
る。このため、焼結体の緻密化による圧電特性及び強度
の向上を確実に図ることができ、しかも製品ごとのこれ
らのバラツキを大幅に低減することができる。
に生成・調整可能な鉛酸化物が圧電磁器成形体の下又は
周囲に敷き粉又は埋め粉として配置されているので、焼
成時に圧電磁器成形体の下方又は周囲から鉛と酸素の雰
囲気が同時に発生する。この結果、圧電磁器成形体の近
傍を鉛と酸素が均一に混ざった雰囲気とすることができ
る。このため、焼結体の緻密化による圧電特性及び強度
の向上を確実に図ることができ、しかも製品ごとのこれ
らのバラツキを大幅に低減することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の圧電磁器の製造方法を実施例
により具体的に説明する。 （実施例）原料粉末としてのＰｂＯ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ
2 、ＳｒＯ、及びＮｂ2 Ｏ5 を、Ｐｂ0.89Ｓｒ0.11（Ｚ
ｒ0.55Ｔｉ0.44Ｎｂ0.01）Ｏ3 の組成となるように秤量
後、ボールミルで４８時間粉砕し、８００℃で１０時間
仮焼成後、再びボールミルで粉砕、乾燥した。この粉末
にバインダとしてのＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を
約５重量％加えて造粒後、一軸加圧成形により１ｔｏｎ
／ｃｍ2 の圧力で、直径１５ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板状
の圧電磁器成形体を１０個形成した。
により具体的に説明する。 （実施例）原料粉末としてのＰｂＯ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ
2 、ＳｒＯ、及びＮｂ2 Ｏ5 を、Ｐｂ0.89Ｓｒ0.11（Ｚ
ｒ0.55Ｔｉ0.44Ｎｂ0.01）Ｏ3 の組成となるように秤量
後、ボールミルで４８時間粉砕し、８００℃で１０時間
仮焼成後、再びボールミルで粉砕、乾燥した。この粉末
にバインダとしてのＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を
約５重量％加えて造粒後、一軸加圧成形により１ｔｏｎ
／ｃｍ2 の圧力で、直径１５ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板状
の圧電磁器成形体を１０個形成した。
【００１０】アルミナルツボ中に、鉛雰囲気と酸素雰囲
気を同時に生成・調整できる鉛酸化物としてのＰｂ3 Ｏ
4 粉末を所定量入れ、この粉末中に上記１０個の成形体
を埋設した。アルミナルツボの蓋を気密的に閉じた後、
２００℃／ｈの速度で昇温し、大気炉中１２５０℃で２
時間焼成した。
気を同時に生成・調整できる鉛酸化物としてのＰｂ3 Ｏ
4 粉末を所定量入れ、この粉末中に上記１０個の成形体
を埋設した。アルミナルツボの蓋を気密的に閉じた後、
２００℃／ｈの速度で昇温し、大気炉中１２５０℃で２
時間焼成した。
【００１１】この焼結体の表裏面に、Ａｇ電極ペースト
を塗布し、７００℃で１０分間焼付けてＡｇ電極を形成
した。そして、１００℃の温度に加熱したシリコンオイ
ル中で５ｋＶ／ｍｍの直流電圧を３０分間印加して分極
処理を施した後、２４時間放置して圧電磁器とした。得
られた各圧電磁器について、圧電歪み特性、キュリー温
度、及び抗折強度を測定した。その結果を、それぞれの
母標準偏差をσとしたときの３σの値とともに表１に示
す。
を塗布し、７００℃で１０分間焼付けてＡｇ電極を形成
した。そして、１００℃の温度に加熱したシリコンオイ
ル中で５ｋＶ／ｍｍの直流電圧を３０分間印加して分極
処理を施した後、２４時間放置して圧電磁器とした。得
られた各圧電磁器について、圧電歪み特性、キュリー温
度、及び抗折強度を測定した。その結果を、それぞれの
母標準偏差をσとしたときの３σの値とともに表１に示
す。
【００１２】（比較例）上記実施例と同様にして得た圧
電磁器成形体１０個を鉛雰囲気粉末としてのＰｂＺｒＯ
3 粉末とともにアルミナルツボ内に入れ、これを酸素流
量が制御可能な管状炉中に設置し、所定量の酸素を流量
調整しつつ流し続けながら、２００℃／ｈの速度で昇温
し、１２５０℃で２時間焼成した。
電磁器成形体１０個を鉛雰囲気粉末としてのＰｂＺｒＯ
3 粉末とともにアルミナルツボ内に入れ、これを酸素流
量が制御可能な管状炉中に設置し、所定量の酸素を流量
調整しつつ流し続けながら、２００℃／ｈの速度で昇温
し、１２５０℃で２時間焼成した。
【００１３】この焼結体に上記実施例と同様にしてＡｇ
電極形成、分極処理を施して圧電磁器とした。得られた
各圧電磁器について、圧電歪み特性、キュリー温度、及
び抗折強度を上記実施例と同様に測定した。その結果
を、それぞれの母標準偏差をσとしたときの３σの値と
ともに表１に示す。
電極形成、分極処理を施して圧電磁器とした。得られた
各圧電磁器について、圧電歪み特性、キュリー温度、及
び抗折強度を上記実施例と同様に測定した。その結果
を、それぞれの母標準偏差をσとしたときの３σの値と
ともに表１に示す。
【００１４】
【表１】 表１からも明らかなように、本実施例により製造した圧
電磁器は、比較例に係る圧電磁器と比べて、圧電歪み定
数（ｄ33）及び抗折強度が向上し、しかも３σの値が小
さくなっており、製品ごとのバラツキが大幅に低減さ
れ、品質が安定したことがわかる。
電磁器は、比較例に係る圧電磁器と比べて、圧電歪み定
数（ｄ33）及び抗折強度が向上し、しかも３σの値が小
さくなっており、製品ごとのバラツキが大幅に低減さ
れ、品質が安定したことがわかる。
【００１５】なお、上記実施例では、鉛雰囲気と酸素雰
囲気を同時に生成・調整できる鉛酸化物としてＰｂ3 Ｏ
4 粉末を用いる例を説明したが、これの代わりにＰｂ０
2 粉末、Ｐｂ2 Ｏ3 粉末を用いても同様の結果が得られ
るものと考えられる。また上記実施例では、鉛雰囲気と
酸素雰囲気を同時に生成・調整できる粉末を埋め粉とし
て成形体の周囲に配設する例について示したが、同粉末
を敷き粉として成形体の下に配置しても同様の結果が得
られるものと考えられる。
囲気を同時に生成・調整できる鉛酸化物としてＰｂ3 Ｏ
4 粉末を用いる例を説明したが、これの代わりにＰｂ０
2 粉末、Ｐｂ2 Ｏ3 粉末を用いても同様の結果が得られ
るものと考えられる。また上記実施例では、鉛雰囲気と
酸素雰囲気を同時に生成・調整できる粉末を埋め粉とし
て成形体の周囲に配設する例について示したが、同粉末
を敷き粉として成形体の下に配置しても同様の結果が得
られるものと考えられる。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の圧電磁器の
製造方法は、鉛雰囲気と酸素雰囲気を同時に生成・調整
可能な鉛酸化物を圧電磁器成形体の下又は周囲に敷き粉
又は埋め粉として配置しながら焼成するものである。こ
のため、焼成時に圧電磁器成形体の下方又は周囲から鉛
と酸素の雰囲気が同時に発生するので、圧電磁器成形体
の近傍を鉛と酸素が均一に混ざった雰囲気とすることが
できる。したがって、焼結体の緻密化による圧電特性及
び強度の向上を確実に図ることができ、しかも製品ごと
のこれらのバラツキを大幅に低減して品質の安定化を図
ることができる。
製造方法は、鉛雰囲気と酸素雰囲気を同時に生成・調整
可能な鉛酸化物を圧電磁器成形体の下又は周囲に敷き粉
又は埋め粉として配置しながら焼成するものである。こ
のため、焼成時に圧電磁器成形体の下方又は周囲から鉛
と酸素の雰囲気が同時に発生するので、圧電磁器成形体
の近傍を鉛と酸素が均一に混ざった雰囲気とすることが
できる。したがって、焼結体の緻密化による圧電特性及
び強度の向上を確実に図ることができ、しかも製品ごと
のこれらのバラツキを大幅に低減して品質の安定化を図
ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電磁器成形体を鉛雰囲気下及び酸素雰
囲気下で焼成する圧電磁器の製造方法であって、 前記鉛雰囲気と酸素雰囲気を同時に生成・調整すること
のできる鉛酸化物が、前記圧電磁器成形体の下又は周囲
に敷き粉又は埋め粉として配置されていることを特徴と
する圧電磁器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234497A JPH0687661A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 圧電磁器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234497A JPH0687661A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 圧電磁器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0687661A true JPH0687661A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=16971957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4234497A Pending JPH0687661A (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 圧電磁器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687661A (ja) |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP4234497A patent/JPH0687661A/ja active Pending
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