JPH08119733A - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
- Publication number
- JPH08119733A JPH08119733A JP6284100A JP28410094A JPH08119733A JP H08119733 A JPH08119733 A JP H08119733A JP 6284100 A JP6284100 A JP 6284100A JP 28410094 A JP28410094 A JP 28410094A JP H08119733 A JPH08119733 A JP H08119733A
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- Japan
- Prior art keywords
- composition
- less
- ceramic composition
- piezoelectric ceramic
- pbo
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＰＺＴ系圧電磁器組成物において、より高い
比誘電体の取得と、焼成困難性の緩和の二つの課題を解
決した新たな組成を提供する。 【構成】 ＰｂＯの一部をＢａＯ又はＳｒＯで置換して
なる化学式ＰｂXＢａY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）AＺｒBＴｉ
C］Ｏ3、又はＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）AＺｒBＴ
ｉC］Ｏ3において、（Ｘ＋Ｙ）＜１なる組成とすること
によって、１２００℃を超えない温度においても焼成が
可能で、より高い比誘電率を示すＰＺＴ系の磁器組成物
を得る。
比誘電体の取得と、焼成困難性の緩和の二つの課題を解
決した新たな組成を提供する。 【構成】 ＰｂＯの一部をＢａＯ又はＳｒＯで置換して
なる化学式ＰｂXＢａY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）AＺｒBＴｉ
C］Ｏ3、又はＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）AＺｒBＴ
ｉC］Ｏ3において、（Ｘ＋Ｙ）＜１なる組成とすること
によって、１２００℃を超えない温度においても焼成が
可能で、より高い比誘電率を示すＰＺＴ系の磁器組成物
を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電磁器組成物に関
し、特に大きな静電容量を必要とする圧電素子に好適な
圧電磁器組成物に関する。
し、特に大きな静電容量を必要とする圧電素子に好適な
圧電磁器組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電磁器組成物は、従来、ジルコン酸チ
タン酸鉛系組成物（以下、ＰＺＴ系組成物）がよく使わ
れてきた。最近用途が多方面に広がるに伴い、より高い
比誘電率が要求されるようになってきた。
タン酸鉛系組成物（以下、ＰＺＴ系組成物）がよく使わ
れてきた。最近用途が多方面に広がるに伴い、より高い
比誘電率が要求されるようになってきた。
【０００３】ＰＺＴ系組成物のＰｂＯの一部をＢａＯ又
はＳｒＯで置換することによって、比誘電率を高めるこ
との可能性は、以前から指摘されていた。従来のＰＺＴ
系組成物は、通常、約１２００℃の温度で焼成して使用
されていた。しかし、ＰｂＯの一部をＢａＯ又はＳｒＯ
で置換したＰＺＴ系組成物では、更に、高温にしないと
焼成しにくいという事実があり、設備能力等の理由から
工業的には広く実施されるに至っていない。
はＳｒＯで置換することによって、比誘電率を高めるこ
との可能性は、以前から指摘されていた。従来のＰＺＴ
系組成物は、通常、約１２００℃の温度で焼成して使用
されていた。しかし、ＰｂＯの一部をＢａＯ又はＳｒＯ
で置換したＰＺＴ系組成物では、更に、高温にしないと
焼成しにくいという事実があり、設備能力等の理由から
工業的には広く実施されるに至っていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
困難な焼成条件が緩和でき、かつ、高い比誘電率を示す
ＰＺＴ系組成物を供することにある。具体的には、１２
００℃を超えない温度において焼成でき、かつ、高い比
誘電率を示す新たなＰＺＴ系組成物を提供する。
困難な焼成条件が緩和でき、かつ、高い比誘電率を示す
ＰＺＴ系組成物を供することにある。具体的には、１２
００℃を超えない温度において焼成でき、かつ、高い比
誘電率を示す新たなＰＺＴ系組成物を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、化学式が、ＰｂXＢａY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ
2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3、又はＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓ
ｂ2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3で表され、Ａが０．０５以
下、Ｂが０．４５から０．５０、Ｃが０．４５から０．
５０の値をとり、かつ、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１を満たす組成の
圧電磁器組成物において、Ｙが０を除く０．０５以下に
して、かつＸが０．９３以上、１．００未満の値であ
り、かつ、Ｘ＋Ｙが１未満であることを特徴とする圧電
磁器組成物である。
に、本発明は、化学式が、ＰｂXＢａY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ
2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3、又はＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓ
ｂ2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3で表され、Ａが０．０５以
下、Ｂが０．４５から０．５０、Ｃが０．４５から０．
５０の値をとり、かつ、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１を満たす組成の
圧電磁器組成物において、Ｙが０を除く０．０５以下に
して、かつＸが０．９３以上、１．００未満の値であ
り、かつ、Ｘ＋Ｙが１未満であることを特徴とする圧電
磁器組成物である。
【０００６】
【作用】ＰＺＴ系組成物は、追って実施例等に示すよう
に、原料混合物を仮焼し、これを粉砕した粉末に有機バ
インダを添加し、所定の圧力で成形した上、１２００℃
程度の温度において数時間焼成して得られる。比誘電率
を高めるために、ＰｂＯの一部をＢａＯ又はＳｒＯによ
って置換する試みは、これまで多くなされてきたもの
の、焼成の困難性のために目的達成が阻まれていたこと
は、前述のとおりである。本発明者は、種々の実験を重
ねた結果、化学式Ｐｂ［（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）AＺｒBＴｉ
C］Ｏ3（ここで、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１）で表されるＰＺＴ系
圧電組成物において、ＰｂＯの一部をＢａＯ又はＳｒＯ
によって置換するとともに、当該置換量以上にＰｂＯの
組成を減じ、即ち、化学式ＰｂXＢａY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ
2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3、又はＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓ
ｂ2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3において、（Ｘ＋Ｙ）＜１な
る組成とすることによって、１２００℃を超えない温度
において焼成が可能で、かつ、より高い比誘電率を得る
ことを見出した。
に、原料混合物を仮焼し、これを粉砕した粉末に有機バ
インダを添加し、所定の圧力で成形した上、１２００℃
程度の温度において数時間焼成して得られる。比誘電率
を高めるために、ＰｂＯの一部をＢａＯ又はＳｒＯによ
って置換する試みは、これまで多くなされてきたもの
の、焼成の困難性のために目的達成が阻まれていたこと
は、前述のとおりである。本発明者は、種々の実験を重
ねた結果、化学式Ｐｂ［（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）AＺｒBＴｉ
C］Ｏ3（ここで、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１）で表されるＰＺＴ系
圧電組成物において、ＰｂＯの一部をＢａＯ又はＳｒＯ
によって置換するとともに、当該置換量以上にＰｂＯの
組成を減じ、即ち、化学式ＰｂXＢａY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ
2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3、又はＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓ
ｂ2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3において、（Ｘ＋Ｙ）＜１な
る組成とすることによって、１２００℃を超えない温度
において焼成が可能で、かつ、より高い比誘電率を得る
ことを見出した。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について、比較例とと
もに説明する。
もに説明する。
【０００８】出発原料として、純度９９％以上の粉末原
料を選び、表１に示す組成に配合し、ボールミル混合、
８５０℃における仮焼、湿式粉砕を順に経た後、有機バ
インダーを適量添加し、圧力１トン／ｃｍ2で成形し、
１２００℃、及び比較例として１２６０℃までの温度で
数時間それぞれ焼成した。得られた焼成体を所定の形状
に切断し、研磨して電極を付け、これらを油中分極を行
った上で圧電諸特性を測定した。表１には、比較例およ
び本発明の実施例の試料について併せて記載する。
料を選び、表１に示す組成に配合し、ボールミル混合、
８５０℃における仮焼、湿式粉砕を順に経た後、有機バ
インダーを適量添加し、圧力１トン／ｃｍ2で成形し、
１２００℃、及び比較例として１２６０℃までの温度で
数時間それぞれ焼成した。得られた焼成体を所定の形状
に切断し、研磨して電極を付け、これらを油中分極を行
った上で圧電諸特性を測定した。表１には、比較例およ
び本発明の実施例の試料について併せて記載する。
【０００９】
【表１】
【００１０】本実施例において、表１における番号１、
及び番号２から番号７の試料は、比較例としての組成の
試料である。番号１の試料は、Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）
0.03Ｚｒ0.49Ｔｉ0.48Ｏ3で表され、ＢａＯを含まない
ＰＺＴ系組成物である。本発明に係る実施例は、番号８
〜１１の試料である。これらの試料では、ＰｂＯの一部
をＢａＯで置換するとともに、ＰｂＯおよびＢａＯの和
を化学量論的組成よりも少なくする。即ち、Ｘ＋Ｙ＜１
とする。その結果、これに該当する番号８〜１１の試料
は、いずれも比較例の番号１の試料と同じく、温度１２
００℃において十分焼成されることを確認した。これら
の試料の圧電特性は、番号１の試料に対して比誘電率が
７〜１１％高く、電気機械結合係数も、ほぼ同等であ
る。
及び番号２から番号７の試料は、比較例としての組成の
試料である。番号１の試料は、Ｐｂ（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）
0.03Ｚｒ0.49Ｔｉ0.48Ｏ3で表され、ＢａＯを含まない
ＰＺＴ系組成物である。本発明に係る実施例は、番号８
〜１１の試料である。これらの試料では、ＰｂＯの一部
をＢａＯで置換するとともに、ＰｂＯおよびＢａＯの和
を化学量論的組成よりも少なくする。即ち、Ｘ＋Ｙ＜１
とする。その結果、これに該当する番号８〜１１の試料
は、いずれも比較例の番号１の試料と同じく、温度１２
００℃において十分焼成されることを確認した。これら
の試料の圧電特性は、番号１の試料に対して比誘電率が
７〜１１％高く、電気機械結合係数も、ほぼ同等であ
る。
【００１１】なお、ＢａＯの組成（Ｙ）が０．０５を超
えると、焼成が困難となり、比誘電率を含む圧電特性が
低下する結果が得られる。又、ＰｂＯの組成（Ｘ）を
０．９３よりも下げると、同様に焼成が困難となり、有
効な圧電特性が得られない。又、Ａが０．０５を超えた
時、Ｂが０．４５未満、又は０．５０を超えた時、及び
Ｃが０．４５未満、又は０．５０を超えた組成の場合
は、比誘電率が低く、有効でない。
えると、焼成が困難となり、比誘電率を含む圧電特性が
低下する結果が得られる。又、ＰｂＯの組成（Ｘ）を
０．９３よりも下げると、同様に焼成が困難となり、有
効な圧電特性が得られない。又、Ａが０．０５を超えた
時、Ｂが０．４５未満、又は０．５０を超えた時、及び
Ｃが０．４５未満、又は０．５０を超えた組成の場合
は、比誘電率が低く、有効でない。
【００１２】番号２〜４の試料は、Ｘ＋Ｙ＝１を満たす
組成で、ＰｂＯの一部をＢａＯで置換し、番号１の試料
と同様に、１２００℃において焼成したものである。こ
れらは、番号１の試料に比べて、比誘電率が多少増加す
るものの、Ｙの値の増加とともに、焼成体粒径が減少
し、焼成が困難となっていると解される。
組成で、ＰｂＯの一部をＢａＯで置換し、番号１の試料
と同様に、１２００℃において焼成したものである。こ
れらは、番号１の試料に比べて、比誘電率が多少増加す
るものの、Ｙの値の増加とともに、焼成体粒径が減少
し、焼成が困難となっていると解される。
【００１３】又、番号４〜７の試料は、Ｘ＋Ｙ＝１を満
たす組成で、ＰｂＯの一部をＢａＯで置換し、番号４を
基準にして焼成温度の影響を調査したものである。焼成
温度の上昇は、焼成体密度の増加および比誘電率の上昇
となって表われる。しかしながら、１２００℃を超えた
高温における焼成は、焼成炉の設備能力等の理由から実
用的ではない。
たす組成で、ＰｂＯの一部をＢａＯで置換し、番号４を
基準にして焼成温度の影響を調査したものである。焼成
温度の上昇は、焼成体密度の増加および比誘電率の上昇
となって表われる。しかしながら、１２００℃を超えた
高温における焼成は、焼成炉の設備能力等の理由から実
用的ではない。
【００１４】又、ＰｂＯの一部をＳｒＯで置換した化学
式ＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3に
おいても、（Ｘ＋Ｙ）＜１なる組成とすることによって
も、前記ＢａＯの場合と同等の結果が確認された。
式ＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3に
おいても、（Ｘ＋Ｙ）＜１なる組成とすることによって
も、前記ＢａＯの場合と同等の結果が確認された。
【００１５】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、ＰＺ
Ｔ系磁器組成物のＰｂＯの一部をＢａＯ又はＳｒＯによ
って置換するとともに、当該置換量以上にＰｂＯの組成
を減じ、即ち、化学式ＰｂXＢａY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）
AＺｒBＴｉC］Ｏ3、又はＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓ
ｂ2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3において、Ｘ＋Ｙ＜１なる組
成とした。これらの磁器組成物は、１２００℃を超えな
い温度において、焼成が可能で、より高い比誘電率を示
し、従来のＰＺＴ系磁器組成物の製造条件を共通にする
点で、本発明の工業的意義は大きい。
Ｔ系磁器組成物のＰｂＯの一部をＢａＯ又はＳｒＯによ
って置換するとともに、当該置換量以上にＰｂＯの組成
を減じ、即ち、化学式ＰｂXＢａY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ2/3）
AＺｒBＴｉC］Ｏ3、又はＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓ
ｂ2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3において、Ｘ＋Ｙ＜１なる組
成とした。これらの磁器組成物は、１２００℃を超えな
い温度において、焼成が可能で、より高い比誘電率を示
し、従来のＰＺＴ系磁器組成物の製造条件を共通にする
点で、本発明の工業的意義は大きい。
Claims (1)
- 【請求項１】 化学式が、ＰｂXＢａY［（Ｍｎ1/3Ｓｂ
2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3、又はＰｂXＳｒY［（Ｍｎ1/3Ｓ
ｂ2/3）AＺｒBＴｉC］Ｏ3で表され、Ａが０．０５以
下、Ｂが０．４５から０．５０、Ｃが０．４５から０．
５０の値をとり、かつ、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝１を満たす組成の
圧電磁器組成物において、Ｙが０を除く０．０５以下に
して、かつＸが０．９３以上、１．００未満の値であ
り、かつ、Ｘ＋Ｙが１未満であることを特徴とする圧電
磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6284100A JPH08119733A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6284100A JPH08119733A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 圧電磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08119733A true JPH08119733A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17674207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6284100A Pending JPH08119733A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08119733A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6278225B1 (en) | 1997-11-18 | 2001-08-21 | Denso Corporation | Piezoelectric ceramic composition for use in an ultrasonic wave motor |
| JP2002293625A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Kyocera Corp | アクチュエータ用圧電磁器及び積層型圧電アクチュエータ並びに噴射装置 |
| WO2007143244A3 (en) * | 2006-03-14 | 2008-11-20 | Piezotech Llc | High temperature piezo buzzer |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP6284100A patent/JPH08119733A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6278225B1 (en) | 1997-11-18 | 2001-08-21 | Denso Corporation | Piezoelectric ceramic composition for use in an ultrasonic wave motor |
| JP2002293625A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Kyocera Corp | アクチュエータ用圧電磁器及び積層型圧電アクチュエータ並びに噴射装置 |
| JP4688329B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2011-05-25 | 京セラ株式会社 | アクチュエータ用圧電磁器及び積層型圧電アクチュエータ並びに噴射装置 |
| WO2007143244A3 (en) * | 2006-03-14 | 2008-11-20 | Piezotech Llc | High temperature piezo buzzer |
| US7548013B2 (en) * | 2006-03-14 | 2009-06-16 | Piezotech, Llc | High temperature piezo buzzer |
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