JPH0745336B2 - 圧電体磁器組成物 - Google Patents
圧電体磁器組成物Info
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- JPH0745336B2 JPH0745336B2 JP62222715A JP22271587A JPH0745336B2 JP H0745336 B2 JPH0745336 B2 JP H0745336B2 JP 62222715 A JP62222715 A JP 62222715A JP 22271587 A JP22271587 A JP 22271587A JP H0745336 B2 JPH0745336 B2 JP H0745336B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高周波用圧電共振子材料となる圧電体磁器組成
物に関するもので、詳しくは、PbTiO3を主成分としLa
2/3TiO3,Pb（Sb1/3Nb1/3Mn1/3）O3を含む圧電体磁器組
成物に関する。
物に関するもので、詳しくは、PbTiO3を主成分としLa
2/3TiO3,Pb（Sb1/3Nb1/3Mn1/3）O3を含む圧電体磁器組
成物に関する。
（従来技術とその問題点） 従来より圧電共振子材料としてPb（Zr,Ti）O3を主成分
とする、いわゆるPZT系セラミックスや、多くの複合ペ
ロブスカイト組成物、例えばPb（Zr,Ti）O3、Pb（Mg1/3
Nb2/3）O3等を固溶してなる多成分系圧電材料等が、数
多く開発されてきた。
とする、いわゆるPZT系セラミックスや、多くの複合ペ
ロブスカイト組成物、例えばPb（Zr,Ti）O3、Pb（Mg1/3
Nb2/3）O3等を固溶してなる多成分系圧電材料等が、数
多く開発されてきた。
しかし、これらの圧電材料は、比誘電率が大きい為（約
1000〜2000）、高周波領域においてはインピーダンス整
合を取る事が非常に困難であり高周波帯共振子への利用
には全く適さない。またPZT系セラミックスなどでは厚
み縦振動モードと面積振動モードの電気機械結合係数が
ほぼ同等の値であるため厚み縦振動モードを用いて構成
される高周波帯共振子において、面積振動モード系のス
プリアスが発生しやすい等の欠点を有していた。
1000〜2000）、高周波領域においてはインピーダンス整
合を取る事が非常に困難であり高周波帯共振子への利用
には全く適さない。またPZT系セラミックスなどでは厚
み縦振動モードと面積振動モードの電気機械結合係数が
ほぼ同等の値であるため厚み縦振動モードを用いて構成
される高周波帯共振子において、面積振動モード系のス
プリアスが発生しやすい等の欠点を有していた。
これに対してPbTiO3を主成分とするセラミックスではPb
TiO3の比誘電率が約200程度と低い為、高周波帯におけ
るインピーダンス整合が取り易く、更に面積振動モード
の結合係数が高周波用圧電共振子に用いる厚み縦振動モ
ードの結合係数と比較して極めて小さいため、面積振動
モードのスプリアスが発生し難い等の長所を有する。し
かしPbTiO3はその結晶異方性が大きいため、焼結が極め
て困難であり大きな焼結体を得られない、空孔が発生し
やすく圧電特性上の歩留りが低い、また誘電率が小さく
分極処理を200℃で印加電圧６〜10KV/mmという極めて厳
しい処理条件で施す必要がある為、絶縁破壊をおこしや
すく製造が極めて困難である等の欠点を有していた。
TiO3の比誘電率が約200程度と低い為、高周波帯におけ
るインピーダンス整合が取り易く、更に面積振動モード
の結合係数が高周波用圧電共振子に用いる厚み縦振動モ
ードの結合係数と比較して極めて小さいため、面積振動
モードのスプリアスが発生し難い等の長所を有する。し
かしPbTiO3はその結晶異方性が大きいため、焼結が極め
て困難であり大きな焼結体を得られない、空孔が発生し
やすく圧電特性上の歩留りが低い、また誘電率が小さく
分極処理を200℃で印加電圧６〜10KV/mmという極めて厳
しい処理条件で施す必要がある為、絶縁破壊をおこしや
すく製造が極めて困難である等の欠点を有していた。
また従来の圧電体磁器組成物では上述した異種モードの
結合によるスプリアスに加えて、反共振点の分離現象に
よって発生するスプリアスも多く、圧電特性に多大な悪
影響を及ぼしていた。
結合によるスプリアスに加えて、反共振点の分離現象に
よって発生するスプリアスも多く、圧電特性に多大な悪
影響を及ぼしていた。
（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高周波用圧
電共振子材料として、安定した圧電特性が得られると共
に製造が容易な圧電体磁器組成物を提供することを目的
とした。
電共振子材料として、安定した圧電特性が得られると共
に製造が容易な圧電体磁器組成物を提供することを目的
とした。
（発明の構成） 本発明による圧電体磁器組成物はPbTiO3 70.0〜97.0mol
％と、La2/3TiO3 2.0〜29.0mol％と、Pb（Sb1/3Nb1/3Mn
1/3）1.0〜5.0mol％とよりなることを特徴とする。
％と、La2/3TiO3 2.0〜29.0mol％と、Pb（Sb1/3Nb1/3Mn
1/3）1.0〜5.0mol％とよりなることを特徴とする。
（発明の実施例） 本発明による圧電体磁器組成物の第１実施例〜第15実施
例をその圧電特性のデータとともに第１表に示す。ｘは
La2/3TiO3、ｙはPb（Sb1/3Nb1/3Mn1/3）O3の組成比率で
ある、TSは焼成温度、Ｄは焼結体密度を示す。圧電特性
は高周波共振子としての性能評価のために、共振子を組
み立てた後の組立共振特性を示した。Ktは厚み縦振動モ
ード、Krは面積振動モードの結合係数である。Qmは機械
的品質係数、Ftは共振周波数の温度係数であり、Ｚは共
振抵抗を表す。尚、試料番号16及び17は特性比較のため
に用意した本発明による組成範囲外の資料である。
例をその圧電特性のデータとともに第１表に示す。ｘは
La2/3TiO3、ｙはPb（Sb1/3Nb1/3Mn1/3）O3の組成比率で
ある、TSは焼成温度、Ｄは焼結体密度を示す。圧電特性
は高周波共振子としての性能評価のために、共振子を組
み立てた後の組立共振特性を示した。Ktは厚み縦振動モ
ード、Krは面積振動モードの結合係数である。Qmは機械
的品質係数、Ftは共振周波数の温度係数であり、Ｚは共
振抵抗を表す。尚、試料番号16及び17は特性比較のため
に用意した本発明による組成範囲外の資料である。
本発明による圧電体磁器組成物は出発原料としてPbO,Ti
O2,La2O3,MnO2,Sb2O3,Nb2O5を用いて所定の配合比とな
る様に正確に秤量し、これらをボールミルで均一になる
まで十分混合する。次いで750〜900℃で約２時間程度仮
焼し、形成された化合物の塊をボールミルで所定の粒径
となるまで粉砕し、PVA等のバインダーを混合し、均一
な粒子に造粒する。この粉末を約1ton/cm2の圧力で円板
状にプレス成形し、1100〜1200℃の温度で約２時間焼成
し、本発明であるところの組成をもった直径20mm、厚み
1mmの磁器円板を形成する。
O2,La2O3,MnO2,Sb2O3,Nb2O5を用いて所定の配合比とな
る様に正確に秤量し、これらをボールミルで均一になる
まで十分混合する。次いで750〜900℃で約２時間程度仮
焼し、形成された化合物の塊をボールミルで所定の粒径
となるまで粉砕し、PVA等のバインダーを混合し、均一
な粒子に造粒する。この粉末を約1ton/cm2の圧力で円板
状にプレス成形し、1100〜1200℃の温度で約２時間焼成
し、本発明であるところの組成をもった直径20mm、厚み
1mmの磁器円板を形成する。
この磁器円板の両板面に分極用電極としてAgペーストを
スクリーン印刷で塗布し、約750℃の温度で焼き付けた
後、100〜130℃のシリコン油中に侵漬し磁器円板を挟ん
て対向する上記分極用電極間に４〜6KV/mmの電界をかけ
て約10分間の分極処理を施し圧電体磁器円板を得る。
スクリーン印刷で塗布し、約750℃の温度で焼き付けた
後、100〜130℃のシリコン油中に侵漬し磁器円板を挟ん
て対向する上記分極用電極間に４〜6KV/mmの電界をかけ
て約10分間の分極処理を施し圧電体磁器円板を得る。
本発明による圧電磁器組成物は以上のような方法で製造
される。更に本発明による圧電磁器組成物を用いた圧電
共振子は上記圧電磁器円板を切断し矩形状振動片を形成
し、この矩形状振動片の分極方向に平行な対向する２つ
の面に励振電極を形成する。次いで上記矩形状振動片を
支持体に電気的機械的に接続し、支持体の一部が外部に
導出されるように封止してなる。
される。更に本発明による圧電磁器組成物を用いた圧電
共振子は上記圧電磁器円板を切断し矩形状振動片を形成
し、この矩形状振動片の分極方向に平行な対向する２つ
の面に励振電極を形成する。次いで上記矩形状振動片を
支持体に電気的機械的に接続し、支持体の一部が外部に
導出されるように封止してなる。
第１表に示した第１実施例〜第８実施例はPb（Sb1/3Nb
1/3Mn1/3）O3を3.0mol％含有し、La2/3TiO3の配合を3.0
から28.0mol％まで変化させたもので あり、第９実施例〜第15実施例はPb（Sb1/3Nb1/3M
n1/3）O3を4.5mol％含有し、La2/3TiO3の配合を3.0から
28.0mol％まで変化させた例である。
1/3Mn1/3）O3を3.0mol％含有し、La2/3TiO3の配合を3.0
から28.0mol％まで変化させたもので あり、第９実施例〜第15実施例はPb（Sb1/3Nb1/3M
n1/3）O3を4.5mol％含有し、La2/3TiO3の配合を3.0から
28.0mol％まで変化させた例である。
特性比較のための参考例はLa2/3TiO3のみを16.0mol％含
有し、参考例２はPb（Sb1/3Nb1/3Mn1/3）O3のみを4.5mo
l含む。参考例１においては圧電特性は良いが焼結性が
悪く製造が極めて困難であり歩留りが非常に低い。また
参考例２は焼結性は向上し製造が容易になるが高周波用
圧電共振子として耐え得る圧電特性を具備していない。
有し、参考例２はPb（Sb1/3Nb1/3Mn1/3）O3のみを4.5mo
l含む。参考例１においては圧電特性は良いが焼結性が
悪く製造が極めて困難であり歩留りが非常に低い。また
参考例２は焼結性は向上し製造が容易になるが高周波用
圧電共振子として耐え得る圧電特性を具備していない。
（発明の効果） 本発明による圧電体磁器組成物は焼結性が向上したため
空孔の少ない緻密な磁器が得易く、従って分極中の絶縁
破壊が起こり難くなり分極条件が容易となり、圧電磁器
の製造が極めて容易となり、歩留りも向上する。
空孔の少ない緻密な磁器が得易く、従って分極中の絶縁
破壊が起こり難くなり分極条件が容易となり、圧電磁器
の製造が極めて容易となり、歩留りも向上する。
また圧電特性はPbTiO3の性質の多くを引つぎ、高周波用
圧電材料に非常に適している。更に高周波用圧電共振子
材料として利用した場合にはPb（Sb1/3Nb1/3Mn1/3）O3
の効果により、従来より問題であった反共振点の分離現
象によるスプリアスの発生を抑えることができる。
圧電材料に非常に適している。更に高周波用圧電共振子
材料として利用した場合にはPb（Sb1/3Nb1/3Mn1/3）O3
の効果により、従来より問題であった反共振点の分離現
象によるスプリアスの発生を抑えることができる。
本発明による圧電磁器組成物には以上の様な効果が有
り、高周波用圧電部品の材料として極めて有用である。
り、高周波用圧電部品の材料として極めて有用である。
第一図は本発明による圧電磁器組成物の組成比率を示す
状態図。
状態図。
Claims (1)
- 【請求項１】モル組成でPbTiO3 70.0〜97.0mol％と、La
2/3TiO3 2.0〜29.0mol％と、Pb（Sb1/3Nb1/3Mn1/3）O3
1.0〜5.0mol％よりなることを特徴とする圧電体磁器組
成物
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62222715A JPH0745336B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | 圧電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62222715A JPH0745336B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | 圧電体磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6465068A JPS6465068A (en) | 1989-03-10 |
| JPH0745336B2 true JPH0745336B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=16786770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62222715A Expired - Lifetime JPH0745336B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | 圧電体磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0745336B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100369307B1 (ko) * | 2000-05-30 | 2003-01-24 | 주식회사 이.엠.디 | 고진폭 압전 디바이스용 압전 세라믹 조성물 |
| KR100431404B1 (ko) * | 2001-04-06 | 2004-05-22 | 임기조 | 고출력 압전 디바이스용 압전 세라믹 조성물, 이를 이용한 압전 변압기 및 그 구동방법 |
| KR100455217B1 (ko) * | 2001-10-08 | 2004-11-12 | 주식회사 에스세라 | 고주파 레조네이터용 세라믹 조성물 |
-
1987
- 1987-09-04 JP JP62222715A patent/JPH0745336B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6465068A (en) | 1989-03-10 |
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