JPH07133151A - 圧電セラミックス - Google Patents
圧電セラミックスInfo
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
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- H10N30/853—Ceramic compositions
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-
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｐｂ1-aＭa｛（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎｂ2/3｝
xＴｉyＺｒzＯ3［ただし、ＭはＢａまたはＳｒであり、
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］で表わされるペロブスカイト型固溶体
に対し、Ａ群金属酸化物としてＬａ2Ｏ3またはＮｄ2Ｏ3
が添加され、Ｂ群金属酸化物としてＮｉＯ、Ｆｅ2Ｏ3、
ＳｎＯ2またはＴａ2Ｏ5が添加されたペロブスカイト型
固溶体からなることを特徴とする圧電セラミックス。 【効果】 本発明に係る圧電セラミックスは、圧電ｄ定
数の値が大きく、かつキュリー温度が高く、圧電アクチ
ュエータの材料として有用である。
xＴｉyＺｒzＯ3［ただし、ＭはＢａまたはＳｒであり、
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］で表わされるペロブスカイト型固溶体
に対し、Ａ群金属酸化物としてＬａ2Ｏ3またはＮｄ2Ｏ3
が添加され、Ｂ群金属酸化物としてＮｉＯ、Ｆｅ2Ｏ3、
ＳｎＯ2またはＴａ2Ｏ5が添加されたペロブスカイト型
固溶体からなることを特徴とする圧電セラミックス。 【効果】 本発明に係る圧電セラミックスは、圧電ｄ定
数の値が大きく、かつキュリー温度が高く、圧電アクチ
ュエータの材料として有用である。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、Ｐｂを含有するペロブス
カイト型圧電セラミックスに関し、さらに詳しくは圧電
ｄ定数の値とキュリー温度の値とがともに大きく、特に
圧電アクチュエータの材料として有用な圧電セラミック
スに関する。
カイト型圧電セラミックスに関し、さらに詳しくは圧電
ｄ定数の値とキュリー温度の値とがともに大きく、特に
圧電アクチュエータの材料として有用な圧電セラミック
スに関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】圧電セラミックスの逆圧電効果を
利用した圧電アクチュエータは、精密位置決め、プリン
ター、およびカメラシャッターなどの種々の用途で利用
されている。アクチュエータ用圧電セラミックスとして
は、圧電ｄ定数の値が大きく単位電圧当たりの変位量が
大きいこと、およびキュリー温度が高く使用可能な温度
範囲が広いことが特に要求される。
利用した圧電アクチュエータは、精密位置決め、プリン
ター、およびカメラシャッターなどの種々の用途で利用
されている。アクチュエータ用圧電セラミックスとして
は、圧電ｄ定数の値が大きく単位電圧当たりの変位量が
大きいこと、およびキュリー温度が高く使用可能な温度
範囲が広いことが特に要求される。
【０００３】圧電ｄ定数の値が比較的大きく、かつキュ
リー温度が比較的高い圧電セラミックスの具体例として
は、Ｐｂ〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎｂ2/3）〕Ｏ3−Ｐｂ
ＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3で表わされる圧電セラミックスが
あり、このような圧電セラミックスは特公昭４８−８４
３４号公報あるいは特開平５−５８７２９号公報などに
記載されている。
リー温度が比較的高い圧電セラミックスの具体例として
は、Ｐｂ〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎｂ2/3）〕Ｏ3−Ｐｂ
ＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3で表わされる圧電セラミックスが
あり、このような圧電セラミックスは特公昭４８−８４
３４号公報あるいは特開平５−５８７２９号公報などに
記載されている。
【０００４】しかしながら、Ｐｂ〔（Ｎｉ1-bＺｎb）
1/3Ｎｂ2/3）〕Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3で表わ
される圧電セラミックスは、Ｐｂ〔（Ｎｉ1-bＺｎb）
1/3Ｎｂ2/ 3）〕Ｏ3の含有量が少ないほど、あるいはｂ
の値が大きいほど、キュリー温度は高くなる傾向にある
が、逆に圧電ｄ定数の値は小さくなる傾向にあった。
1/3Ｎｂ2/3）〕Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3で表わ
される圧電セラミックスは、Ｐｂ〔（Ｎｉ1-bＺｎb）
1/3Ｎｂ2/ 3）〕Ｏ3の含有量が少ないほど、あるいはｂ
の値が大きいほど、キュリー温度は高くなる傾向にある
が、逆に圧電ｄ定数の値は小さくなる傾向にあった。
【０００５】たとえば圧電アクチュエータをプリンター
用途などの高速駆動素子に用いた場合、高周波数でかつ
大きな電圧を印加することになるために、素子温度が上
昇してしまう。そして、素子温度がキュリー温度に近く
なると変位量が急減し、さらにキュリー温度を越える
と、ついに分極が解けてほとんど変位を示さなくなって
しまう。
用途などの高速駆動素子に用いた場合、高周波数でかつ
大きな電圧を印加することになるために、素子温度が上
昇してしまう。そして、素子温度がキュリー温度に近く
なると変位量が急減し、さらにキュリー温度を越える
と、ついに分極が解けてほとんど変位を示さなくなって
しまう。
【０００６】このため、高い素子温度でも安定して大き
な変位量を示す圧電アクチュエータが望まれ、その材料
として圧電ｄ定数の値が大きく、かつキュリー温度が高
い圧電セラミックスの出現が望まれてきた。
な変位量を示す圧電アクチュエータが望まれ、その材料
として圧電ｄ定数の値が大きく、かつキュリー温度が高
い圧電セラミックスの出現が望まれてきた。
【０００７】本発明者らは、Ｐｂ〔（Ｎｉ1-bＺｎb）
1/3Ｎｂ2/3）〕Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3系圧電
セラミック中のＰｂ〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎｂ2/3）〕
Ｏ3の含有率が比較的少なく、またｂの値が高い領域の
組成物に対して、添加する金属酸化物の種類および添加
量比を詳しく検討した結果、圧電ｄ定数の値が大きく、
かつキュリー温度の値が高く、圧電アクチュエータ用の
材料として有用な圧電セラミックスを見出すに至った。
1/3Ｎｂ2/3）〕Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3系圧電
セラミック中のＰｂ〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎｂ2/3）〕
Ｏ3の含有率が比較的少なく、またｂの値が高い領域の
組成物に対して、添加する金属酸化物の種類および添加
量比を詳しく検討した結果、圧電ｄ定数の値が大きく、
かつキュリー温度の値が高く、圧電アクチュエータ用の
材料として有用な圧電セラミックスを見出すに至った。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、上記のような点を鑑みて完成
されたものであって、圧電ｄ定数の値が大きく、かつキ
ュリー温度が高く、圧電アクチュエータの材料として有
用な圧電セラミックスを提供することを目的としてい
る。
されたものであって、圧電ｄ定数の値が大きく、かつキ
ュリー温度が高く、圧電アクチュエータの材料として有
用な圧電セラミックスを提供することを目的としてい
る。
【０００９】
【発明の概要】本発明に係る圧電セラミックスは、 Ｐｂ1-aＭa｛（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎｂ2/3｝xＴｉyＺｒ
zＯ3 ［ただし、ＭはＢａまたはＳｒであり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１］で表わされ、 ａ＝０．０１〜０．１０ ｂ＝０．５０〜０．９０ ｘ＝０．１５〜０．２５ ｙ＝０．３５〜０．４５ ｚ＝０．３５〜０．４５ であるペロブスカイト型固溶体に対し、下記Ａ群から選
ばれた少なくとも１種以上の酸化物と、下記Ｂ群から選
ばれた少なくとも１種以上の酸化物とが、ともに含有さ
れているペロブスカイト型固溶体からなることを特徴と
している。
zＯ3 ［ただし、ＭはＢａまたはＳｒであり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１］で表わされ、 ａ＝０．０１〜０．１０ ｂ＝０．５０〜０．９０ ｘ＝０．１５〜０．２５ ｙ＝０．３５〜０．４５ ｚ＝０．３５〜０．４５ であるペロブスカイト型固溶体に対し、下記Ａ群から選
ばれた少なくとも１種以上の酸化物と、下記Ｂ群から選
ばれた少なくとも１種以上の酸化物とが、ともに含有さ
れているペロブスカイト型固溶体からなることを特徴と
している。
【００１０】 Ａ群 ・・・ Ｌａ2Ｏ3，Ｎｄ2Ｏ3 Ｂ群 ・・・ ＮｉＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＳｎＯ2，
Ｔａ2Ｏ5 また、上記の圧電セラミックスでは、 Ｐｂ1-aＭa〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎｂ2/3〕xＴｉyＺｒ
zＯ3 ［ただし、ＭはＢａまたはＳｒであり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１］で表わされペロブスカイト型固溶体におけるＰｂお
よびＭの合計１００原子当量に対し、上記Ａ群から選ば
れた少なくとも１種以上の酸化物の金属イオンは、０．
５〜２．０原子当量の量で含有され、かつ、上記Ｂ群か
ら選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属イオン
は、１．０≦Ｎ≦４．０［ただし、
Ｔａ2Ｏ5 また、上記の圧電セラミックスでは、 Ｐｂ1-aＭa〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎｂ2/3〕xＴｉyＺｒ
zＯ3 ［ただし、ＭはＢａまたはＳｒであり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１］で表わされペロブスカイト型固溶体におけるＰｂお
よびＭの合計１００原子当量に対し、上記Ａ群から選ば
れた少なくとも１種以上の酸化物の金属イオンは、０．
５〜２．０原子当量の量で含有され、かつ、上記Ｂ群か
ら選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属イオン
は、１．０≦Ｎ≦４．０［ただし、
【００１１】
【数２】
【００１２】であり、ｎAiはＡ群から選ばれた少なくと
も１種以上の酸化物の金属イオンの原子価、ｎBjはＢ群
から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属イオン
の原子価を表わし、また、χAiはＡ群から選ばれた少な
くとも１種以上の酸化物の金属イオンの原子当量、χBj
はＢ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属
イオンの原子当量を表わす］の量で含有されていること
が好ましい。
も１種以上の酸化物の金属イオンの原子価、ｎBjはＢ群
から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属イオン
の原子価を表わし、また、χAiはＡ群から選ばれた少な
くとも１種以上の酸化物の金属イオンの原子当量、χBj
はＢ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属
イオンの原子当量を表わす］の量で含有されていること
が好ましい。
【００１３】
【発明の具体的な説明】以下、本発明に係る圧電セラミ
ックスについて具体的に説明する。Ｐｂ1-aＭa〔（Ｎｉ
1-bＺｎb）1/3Ｎｂ2/3〕xＴｉyＺｒzＯ3［ただし、Ｍは
ＢａまたはＳｒであり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］をペロブスカ
イト型固溶体の一般式ＡＢＯ3で表わした場合、Ａサイ
トにはＰｂおよびＢａまたはＳｒが金属イオンの形態で
入っており、また、ＢサイトにはＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｚ
ｎまたはＮｉが金属イオンの形態で入っている。
ックスについて具体的に説明する。Ｐｂ1-aＭa〔（Ｎｉ
1-bＺｎb）1/3Ｎｂ2/3〕xＴｉyＺｒzＯ3［ただし、Ｍは
ＢａまたはＳｒであり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］をペロブスカ
イト型固溶体の一般式ＡＢＯ3で表わした場合、Ａサイ
トにはＰｂおよびＢａまたはＳｒが金属イオンの形態で
入っており、また、ＢサイトにはＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｚ
ｎまたはＮｉが金属イオンの形態で入っている。
【００１４】本発明に係る圧電セラミックスでは、Ａサ
イトの一部に、上記Ａ群から選ばれた少なくとも１種以
上の酸化物が、それぞれ下記［Ａｉ］式に示す金属イオ
ンの形態で入っている。
イトの一部に、上記Ａ群から選ばれた少なくとも１種以
上の酸化物が、それぞれ下記［Ａｉ］式に示す金属イオ
ンの形態で入っている。
【００１５】 Ｌａ3+、Ｎｄ3+ ・・・［Ａｉ］ また、Ｂサイトの一部には、上記Ｂ群から選ばれた少な
くとも１種以上の酸化物が、それぞれ下記［Ｂｉ］式に
示す金属イオンの形態で入っている。
くとも１種以上の酸化物が、それぞれ下記［Ｂｉ］式に
示す金属イオンの形態で入っている。
【００１６】 Ｎｉ2+、Ｆｅ3+、Ｓｎ4+、Ｔａ5+ ・・・［Ｂｉ］ 上記Ａ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金
属イオンは、Ｐｂ1-aＭa〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎ
ｂ2/3〕xＴｉyＺｒzＯ3［ただし、ＭはＢａまたはＳ
ｒ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］で示されるペロブスカイト型固溶
体中のＰｂおよびＭの合計原子当量１００原子当量に対
し、０．５〜２．０原子当量の量で存在していることが
好ましい。
属イオンは、Ｐｂ1-aＭa〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎ
ｂ2/3〕xＴｉyＺｒzＯ3［ただし、ＭはＢａまたはＳ
ｒ、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］で示されるペロブスカイト型固溶
体中のＰｂおよびＭの合計原子当量１００原子当量に対
し、０．５〜２．０原子当量の量で存在していることが
好ましい。
【００１７】また、上記Ｂ群から選ばれた少なくとも１
種以上の酸化物の金属イオンは、上記のようなペロブス
カイト型固溶体中のＰｂおよびＭの合計原子当量１００
原子当量に対し、１．０≦Ｎ≦４．０［ただし、
種以上の酸化物の金属イオンは、上記のようなペロブス
カイト型固溶体中のＰｂおよびＭの合計原子当量１００
原子当量に対し、１．０≦Ｎ≦４．０［ただし、
【００１８】
【数３】
【００１９】であり、ｎAiはＡ群から選ばれた少なくと
も１種以上の酸化物の金属イオンの原子価、ｎBjはＢ群
から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属イオン
の原子価を表わし、また、χAiはＡ群から選ばれた少な
くとも１種以上の酸化物の金属イオンの原子当量、χBj
はＢ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属
イオンの原子当量を表わす］となる量で存在しているこ
とが好ましく、特にＮの値が１．５≦Ｎ≦３．０の範囲
であることが好ましい。
も１種以上の酸化物の金属イオンの原子価、ｎBjはＢ群
から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属イオン
の原子価を表わし、また、χAiはＡ群から選ばれた少な
くとも１種以上の酸化物の金属イオンの原子当量、χBj
はＢ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属
イオンの原子当量を表わす］となる量で存在しているこ
とが好ましく、特にＮの値が１．５≦Ｎ≦３．０の範囲
であることが好ましい。
【００２０】上記のようなＡ群から選ばれた少なくとも
１種以上の酸化物と、上記Ｂ群から選ばれた少なくとも
１種以上の酸化物とを含む本発明に係る圧電セラミック
スは、固溶体中のＰｂおよびＭの原子当量に対し、Ａ群
およびＢ群の金属イオンが上記の特定範囲内で存在する
ことにより、圧電ｄ定数の値が大きく、かつキュリー温
度が高い。
１種以上の酸化物と、上記Ｂ群から選ばれた少なくとも
１種以上の酸化物とを含む本発明に係る圧電セラミック
スは、固溶体中のＰｂおよびＭの原子当量に対し、Ａ群
およびＢ群の金属イオンが上記の特定範囲内で存在する
ことにより、圧電ｄ定数の値が大きく、かつキュリー温
度が高い。
【００２１】このような本発明に係る圧電セラミックス
は、焼結した際に各金属酸化物成分を提供し得るような
金属化合物、たとえば金属酸化物あるいは金属塩などを
粉末状で用い、これを焼結することにより製造すること
ができる。これらの粉末状の金属化合物の製法は、特に
限定されるものではなく、液相法、固相法など種々の公
知の方法を用いることができる。たとえば、液相法にお
いては沈殿法、共沈法、アルコキシド法、ゾル−ゲル法
などが適用でき、固相法においてはシュウ酸塩分解法、
酸化物混合法などが適用できる。
は、焼結した際に各金属酸化物成分を提供し得るような
金属化合物、たとえば金属酸化物あるいは金属塩などを
粉末状で用い、これを焼結することにより製造すること
ができる。これらの粉末状の金属化合物の製法は、特に
限定されるものではなく、液相法、固相法など種々の公
知の方法を用いることができる。たとえば、液相法にお
いては沈殿法、共沈法、アルコキシド法、ゾル−ゲル法
などが適用でき、固相法においてはシュウ酸塩分解法、
酸化物混合法などが適用できる。
【００２２】以上いずれかの方法で得られた粉末状の各
金属化合物を、所定の量比で混合した後、８００〜１０
００℃で仮焼し、この仮焼体をボールミルなどで粉砕す
る。これを５００〜１５００kg／cm2の圧力でプレス成
形し、１０００〜１３００℃で焼結することにより、本
発明の圧電セラミックスが得られる。
金属化合物を、所定の量比で混合した後、８００〜１０
００℃で仮焼し、この仮焼体をボールミルなどで粉砕す
る。これを５００〜１５００kg／cm2の圧力でプレス成
形し、１０００〜１３００℃で焼結することにより、本
発明の圧電セラミックスが得られる。
【００２３】
【発明の効果】本発明に係る圧電セラミックスは、特定
の組成範囲を有するペロブスカイト型固溶体中において
Ａ群およびＢ群の金属酸化物が特定範囲内で含有されて
いるので、圧電ｄ定数の値が大きく、かつキュリー温度
が高い。
の組成範囲を有するペロブスカイト型固溶体中において
Ａ群およびＢ群の金属酸化物が特定範囲内で含有されて
いるので、圧電ｄ定数の値が大きく、かつキュリー温度
が高い。
【００２４】このような圧電セラミックスは、単位電圧
当たりの変位量が大きく、使用可能な温度範囲が広いた
め、高い温度でも安定して大きな変位量を示し、圧電ア
クチュエータなどの用途に利用した場合に優れた特性を
示すことができる。
当たりの変位量が大きく、使用可能な温度範囲が広いた
め、高い温度でも安定して大きな変位量を示し、圧電ア
クチュエータなどの用途に利用した場合に優れた特性を
示すことができる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２６】なお、比誘電率（εr）、電気機械結合係
数（ｋp）、圧電定数（ｄ31）の測定は、電子材料工業
会標準規格（EMAS）に定められた方法に準拠して行なっ
た。
数（ｋp）、圧電定数（ｄ31）の測定は、電子材料工業
会標準規格（EMAS）に定められた方法に準拠して行なっ
た。
【００２７】
【実施例１〜４、比較例１〜３】ＰｂＯ（またはＰｂ3
Ｏ4）、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ
2Ｏ5、ＳｒＣＯ3、Ｌａ2Ｏ3およびＳｎＯ2を表１に示す
組成を有するような量比に秤量し、ボールミルにて粉砕
混合した。得られた混合粉末を１０００℃で１時間仮焼
し、この仮焼体をボールミル粉砕したのち整粒した。こ
れを１０００kg／cm2の圧力で直径２５mmの円板にプレ
ス成形し、１１００℃で２時間焼結した。
Ｏ4）、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｎｂ
2Ｏ5、ＳｒＣＯ3、Ｌａ2Ｏ3およびＳｎＯ2を表１に示す
組成を有するような量比に秤量し、ボールミルにて粉砕
混合した。得られた混合粉末を１０００℃で１時間仮焼
し、この仮焼体をボールミル粉砕したのち整粒した。こ
れを１０００kg／cm2の圧力で直径２５mmの円板にプレ
ス成形し、１１００℃で２時間焼結した。
【００２８】このようにして得られた焼結体を厚さ０．
５mmまで研磨したのち、両面に銀電極を塗布し、焼き付
けた。さらに、１００℃のシリコンオイル中で２０kV／
cmの直流電界を印加して分極処理したのち、１２時間エ
ージングした試料を電気特性の測定に供した。
５mmまで研磨したのち、両面に銀電極を塗布し、焼き付
けた。さらに、１００℃のシリコンオイル中で２０kV／
cmの直流電界を印加して分極処理したのち、１２時間エ
ージングした試料を電気特性の測定に供した。
【００２９】結果を表１に示す。表中のａ、ｂ、ｘ、
ｙ、ｚは、式Ｐｂ1-aＳｒa〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎｂ
2/3〕xＴｉyＺｒzＯ3［ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］の各係数を表
わす。
ｙ、ｚは、式Ｐｂ1-aＳｒa〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎｂ
2/3〕xＴｉyＺｒzＯ3［ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］の各係数を表
わす。
【００３０】また、表中、Ａ群イオンの量は、酸化物で
あるＬａ2Ｏ3の添加量を、ＰｂおよびＳｒの合計原子当
量１００原子当量に対する各金属イオンの原子当量で表
わしたものであり、Ｂ群イオンの量は、酸化物であるＮ
ｉＯまたはＳｎＯ2の添加量を、ＰｂおよびＳｒの合計
原子当量１００原子当量に対する各金属イオンの原子当
量で表わしたものである。
あるＬａ2Ｏ3の添加量を、ＰｂおよびＳｒの合計原子当
量１００原子当量に対する各金属イオンの原子当量で表
わしたものであり、Ｂ群イオンの量は、酸化物であるＮ
ｉＯまたはＳｎＯ2の添加量を、ＰｂおよびＳｒの合計
原子当量１００原子当量に対する各金属イオンの原子当
量で表わしたものである。
【００３１】さらに、表中、Ｎは、
【００３２】
【数４】
【００３３】で定義される値を表わしている。式中、ｎ
AiはＡ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金
属イオンの原子価、ｎBjはＢ群から選ばれた少なくとも
１種以上の酸化物の金属イオンの原子価を表わし、ま
た、χAiはＡ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化
物の金属イオンの原子当量、χBjはＢ群から選ばれた少
なくとも１種以上の酸化物の金属イオンの原子当量を表
わしている。
AiはＡ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金
属イオンの原子価、ｎBjはＢ群から選ばれた少なくとも
１種以上の酸化物の金属イオンの原子価を表わし、ま
た、χAiはＡ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化
物の金属イオンの原子当量、χBjはＢ群から選ばれた少
なくとも１種以上の酸化物の金属イオンの原子当量を表
わしている。
【００３４】実施例１〜３と比較例１〜２との比較か
ら、Ｐｂ1-aＳｒa〔（Ｎｉ1-bＺｎb） 1/3Ｎｂ2/3〕xＴ
ｉyＺｒzＯ3［ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］で表されるペロブスカ
イト型固溶体のみである場合（比較例１）およびにＮｉ
2+のみを添加した場合（比較例２）に比べて、Ａ群金属
イオンとしてＬａ3+、そしてＢ群金属イオンとしてＮｉ
2+およびＳｎ4+を添加した場合（実施例１〜３）、キュ
リー温度Ｔｃの低下は比較的わずかで高温を維持したま
ま、比誘電率εrおよび電気機械結合係数ｋpが高くなっ
た結果、圧電定数ｄ31が極めて大きくなっていることが
わかる。
ら、Ｐｂ1-aＳｒa〔（Ｎｉ1-bＺｎb） 1/3Ｎｂ2/3〕xＴ
ｉyＺｒzＯ3［ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］で表されるペロブスカ
イト型固溶体のみである場合（比較例１）およびにＮｉ
2+のみを添加した場合（比較例２）に比べて、Ａ群金属
イオンとしてＬａ3+、そしてＢ群金属イオンとしてＮｉ
2+およびＳｎ4+を添加した場合（実施例１〜３）、キュ
リー温度Ｔｃの低下は比較的わずかで高温を維持したま
ま、比誘電率εrおよび電気機械結合係数ｋpが高くなっ
た結果、圧電定数ｄ31が極めて大きくなっていることが
わかる。
【００３５】また、実施例４と比較例３との比較からも
同様に、ペロブスカイト型固溶体にＬａ3+、Ｎｉ2+、お
よびＳｎ4+を添加した場合、キュリー温度Ｔｃの低下は
比較的わずかで高温を維持したまま、比誘電率εrおよ
び電気機械結合係数ｋpが高くなった結果、圧電定数ｄ
31が極めて大きくなっていることがわかる。
同様に、ペロブスカイト型固溶体にＬａ3+、Ｎｉ2+、お
よびＳｎ4+を添加した場合、キュリー温度Ｔｃの低下は
比較的わずかで高温を維持したまま、比誘電率εrおよ
び電気機械結合係数ｋpが高くなった結果、圧電定数ｄ
31が極めて大きくなっていることがわかる。
【００３６】
【実施例５〜７】Ｐｂ1-aＳｒa〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3
Ｎｂ2/3〕xＴｉyＺｒzＯ3［ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］で表され
るペロブスカイト型固溶体に対し、添加するＡ群および
Ｂ群の酸化物の種類と添加量とを適宜変えた以外は、実
施例１と同様の方法で試料を作製し、電気特性を測定し
た。
Ｎｂ2/3〕xＴｉyＺｒzＯ3［ｘ＋ｙ＋ｚ＝１］で表され
るペロブスカイト型固溶体に対し、添加するＡ群および
Ｂ群の酸化物の種類と添加量とを適宜変えた以外は、実
施例１と同様の方法で試料を作製し、電気特性を測定し
た。
【００３７】結果を表１に示す。実施例５〜７において
も、実施例１〜４と同様に、キュリー温度Ｔｃが高く、
比誘電率εrおよび電気機械結合係数ｋpが高い結果、圧
電定数ｄ31が大きな圧電セラミックスが得られた。
も、実施例１〜４と同様に、キュリー温度Ｔｃが高く、
比誘電率εrおよび電気機械結合係数ｋpが高い結果、圧
電定数ｄ31が大きな圧電セラミックスが得られた。
【００３８】
【表１】
Claims (2)
- 【請求項１】Ｐｂ1-aＭa｛（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎ
ｂ2/3｝xＴｉyＺｒzＯ3 ［ただし、ＭはＢａまたはＳｒであり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１］で表わされ、 ａ＝０．０１〜０．１０ ｂ＝０．５０〜０．９０ ｘ＝０．１５〜０．２５ ｙ＝０．３５〜０．４５ ｚ＝０．３５〜０．４５ であるペロブスカイト型固溶体に、下記Ａ群から選ばれ
る少なくとも１種以上の酸化物と、下記Ｂ群から選ばれ
る少なくとも１種以上の酸化物とが、ともに含有されて
いるペロブスカイト型固溶体からなることを特徴とする
圧電セラミックス。 Ａ群 ・・・ Ｌａ2Ｏ3，Ｎｄ2Ｏ3 Ｂ群 ・・・ ＮｉＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＳｎＯ2，
Ｔａ2Ｏ5 - 【請求項２】Ｐｂ1-aＭa〔（Ｎｉ1-bＺｎb）1/3Ｎ
ｂ2/3〕xＴｉyＺｒzＯ3 ［ただし、ＭはＢａまたはＳｒであり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝
１］で表わされるペロブスカイト型固溶体におけるＰｂ
およびＭの合計１００原子当量に対し、 前記Ａ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金
属イオンが、０．５〜２．０原子当量の量で含有され、
かつ、 前記Ｂ群から選ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金
属イオンが、１．０≦Ｎ≦４．０［ただし、 【数１】 であり、ｎAiはＡ群から選ばれた少なくとも１種以上の
酸化物の金属イオンの原子価、ｎBjはＢ群から選ばれた
少なくとも１種以上の酸化物の金属イオンの原子価を表
わし、また、χAiはＡ群から選ばれた少なくとも１種以
上の酸化物の金属イオンの原子当量、χBjはＢ群から選
ばれた少なくとも１種以上の酸化物の金属イオンの原子
当量を表わす］の量で含有されていることを特徴とする
請求項１に記載の圧電セラミックス。
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|---|---|---|---|
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| TW083110068A TW291611B (ja) | 1993-11-04 | 1994-11-02 | |
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| KR1019940028719A KR970009986B1 (ko) | 1993-11-04 | 1994-11-03 | 압전세라믹 |
| EP94117432A EP0652189B1 (en) | 1993-11-04 | 1994-11-04 | Piezoelectric ceramics |
| US08/334,123 US5500142A (en) | 1993-11-04 | 1994-11-04 | Piezoelectric ceramics |
| DE69404804T DE69404804T2 (de) | 1993-11-04 | 1994-11-04 | Piezoelektrische Keramiken |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP27552893A Expired - Fee Related JP3296640B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 圧電セラミックス |
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|---|---|---|---|---|
| JP2010537937A (ja) * | 2007-09-07 | 2010-12-09 | エプコス アクチエンゲゼルシャフト | セラミック材料、セラミック材料を製造する方法、および、セラミック材料を含むエレクトロセラミック構成要素 |
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| JP3087644B2 (ja) * | 1996-03-26 | 2000-09-11 | 株式会社村田製作所 | 誘電体磁器組成物 |
| US20020036282A1 (en) * | 1998-10-19 | 2002-03-28 | Yet-Ming Chiang | Electromechanical actuators |
| US6231779B1 (en) | 1997-10-20 | 2001-05-15 | Massachusetts Institute Of Technology | Piezoelectric actuators and method of making same |
| US6787232B1 (en) | 1998-04-30 | 2004-09-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Intercalation compounds and electrodes for batteries |
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| JP3512379B2 (ja) * | 2000-09-20 | 2004-03-29 | 日本碍子株式会社 | 圧電体素子、及びその製造方法 |
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| US8349409B2 (en) * | 2006-01-31 | 2013-01-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Pattern forming method, method for forming composite-metal oxide film and method for coating two-liquid reaction curing type adhesive |
| RU2604359C1 (ru) * | 2015-11-25 | 2016-12-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет" | Композиционный пьезокерамический материал |
| CN109824357A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-31 | 贵州振华红云电子有限公司 | 高压电和高介电低温共烧压电陶瓷及其制备方法 |
| CN113716958B (zh) * | 2021-09-06 | 2022-03-01 | 无锡邦能超声科技有限公司 | 一种压电陶瓷材料及高机电转换效率的换能器 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS488434U (ja) * | 1971-06-11 | 1973-01-30 | ||
| JPS5613032B2 (ja) * | 1973-08-31 | 1981-03-25 | ||
| DE2741890C2 (de) * | 1977-09-17 | 1983-03-17 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Piezoelektrische Keramik |
| SU743976A1 (ru) * | 1978-04-14 | 1980-06-30 | Предприятие П/Я А-1687 | Пьезоэлектрический керамический материал |
| JPS6057237B2 (ja) * | 1978-12-28 | 1985-12-13 | ソニー株式会社 | 圧電磁器組成物 |
| JPS60103079A (ja) * | 1983-11-05 | 1985-06-07 | 住友特殊金属株式会社 | 圧電磁器組成物 |
| JPS6289372A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-23 | Seiko Epson Corp | 圧電性磁器 |
| MY104019A (en) * | 1988-05-27 | 1993-10-30 | Mitsui Chemicals Inc | Ferroelectric ceramic material. |
| CA2027922C (en) * | 1989-10-20 | 1993-04-20 | Yoshihisa Ushida | Ferroelectric ceramics |
| US5038123A (en) * | 1989-12-14 | 1991-08-06 | General Motors Corporation | Flat electromagnetic relay |
| JPH0558729A (ja) * | 1991-08-30 | 1993-03-09 | Tosoh Corp | 圧電磁器組成物 |
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