JPH09165262A - 圧電体磁器組成物 - Google Patents
圧電体磁器組成物Info
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Abstract
ることによって、高周波特性に優れた圧電共振子及び発
振子材料として、安定して圧電特性が得られる圧電磁器
組成物を提供する。 【解決手段】一般式:xNa(Nb1-aTaa)O3−y
K(Nb1-aTaa)O3−zM(Nb1-aTaa)2O
6(但し、Mは少なくとも1種のアルカリ土類金属、か
つx+y+2・z=1)で表される圧電磁器組成物であ
って、前記一般式中のa、b、x及びyを0.0≦a≦
0.5、0.2≦x≦0.98、0.0≦y≦0.7
8、0.01≦z≦0.4の範囲とする。圧電磁器組成
物に対して第一遷移金属を含む化合物の少なくとも1種
を含有率0.01〜1.8重量%になるように添加して
もよい。本発明の圧電磁器組成物から得られる圧電セラ
ミックスは周波数定数が大きく、機械的品質係数が大き
く、電気機械結合係数も良好である。
Description
子、特に、圧電共振子及び発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(Na,K)NbO3を含む圧電
体磁器組成物に関する。
を主成分とするいわゆるPT系セラミックス、Pb(Ti,Zr)O
3を主成分とするいわゆるPZT系セラミックス、例えばPb
(Mg1/3Nb2/3)O3、Pb(Zn1/3Nb2/3)O3等をそれらに固溶す
る多成分系圧電材料等が使われてきた。
料は比誘電率が大きく、高周波領域においてはインピー
ダンス整合がとりにくく、高周波共振子や発振子などの
高周波用圧電素子には適当でないという問題点がある。
PZT系セラミックス等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ので、
厚み縦振動モードを用いて構成される高周波素子におい
て、面積振動モードのスプリアスが発生しやすい等の欠
点を有する。またPbTiO3を主成分とするセラミックスで
はPbTiO3の誘電率が約200程度と低いため、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圧電素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く、面積振動モー
ドのスプリアスが発生しにくい。しかし、PbTiO3はその
結晶異方性が大きいため、焼結が困難であり、圧電セラ
ミックス中に空孔が発生し易く圧電特性上のばらつきが
大きい。また、分極処理を150℃で5〜10kV/mmという厳
しい条件で行う必要があり、絶縁破壊を起こし易いとい
う製造上の欠点を有していた。その他、従来の圧電磁器
組成物では上述の異種モードの結合によるスプリアスも
多く、圧電特性に悪影響を及ぼしていた。
の周波数定数は2000Hz・m程度であり、例えば、10MHzの
共振周波数を持つ素子を得ようとすると、厚み振動を利
用する場合、その厚みを0.2mm程度にまで薄くする必要
があり、加工が困難になるという問題がある。よって、
高周波特性の特性の優れた圧電共振子及び発振子材料を
製造するために周波数定数の大きい圧電セラミックスを
開発することが必要である。
周波用圧電材料として、安定して圧電特性が得られると
共に製造が容易な圧電磁器組成物を提供することを目的
とする。
め、本発明の第一の圧電磁器組成物は、組成式を一般
式:xNa(Nb1-aTaa)O3−yK(Nb1-aT
aa)O3−zM(Nb1-aTaa)2O6(但し、Mは少な
くとも1種のアルカリ土類金属、かつx+y+2・z=
1)で表現するとき、前記一般式中のa、x、yおよび
zがそれぞれ、0.0≦a≦0.5、0.2≦x≦0.
98、0.0≦y≦0.78、0.01≦z≦0.4の
範囲にあることを特徴とする。ここでMはアルカリ土類
金属のうちの少なくとも1種、またはその一部を一種以
上の他のアルカリ土類金属で置換したものである。
成式を一般式:xNaNbO3−yKNbO3−zBaN
b2O6−wSrNb2O6(但し、x+y+2・z+2・
w=1かつz+w≦0.4)で表現するとき、前記一般
式中のx、y、zおよびwがそれぞれ、0.2≦x≦
0.98、0.0≦y≦0.78、0.01≦z≦0.
4、0.01≦w≦0.4の範囲にあることを特徴とす
る。
一遷移金属を含む化合物の少なくとも1種を含有率0.
01〜1.8重量%の範囲で含有することが好ましい。
ここで第一遷移金属とは21Sc〜29Cuまでの元素をい
う。前記構成においては、第一遷移金属を含む化合物が
V2O5であることが好ましい。
物によれば、組成式を一般式:xNa(Nb 1-aTaa)
O3−yK(Nb1-aTaa)O3−zM(Nb1-aTaa)
2O6(但し、Mは少なくとも1種のアルカリ土類金属、
かつx+y+2・z=1)で表現するとき、前記一般式
中のa、x、yおよびzがそれぞれ、0.0≦a≦0.
5、0.2≦x≦0.98、0.0≦y≦0.78、
0.01≦z≦0.4の範囲にあることにより、周波数
定数の大きい圧電セラミックス、中でも環境上の問題を
生じるおそれのない圧電体磁器組成物であるNaNbO3系圧
電セラミックスを主成分として機械的品質係数が大きい
新規な圧電磁器組成物を実現でき、高周波用の圧電共振
子及び発振子用材料を容易に製造することが可能とな
る。
ば、組成式を一般式:xNaNbO 3−yKNbO3−z
BaNb2O6−wSrNb2O6(但し、x+y+2・z
+2・w=1かつz+w≦0.4)で表現するとき、前
記一般式中のx、y、zおよびwがそれぞれ、0.2≦
x≦0.98、0.0≦y≦0.78、0.01≦z≦
0.4、0.01≦w≦0.4の範囲にあることによ
り、周波数定数の大きい圧電セラミックス、中でも環境
上の問題を生じるおそれのない圧電体磁器組成物である
NaNbO3系圧電セラミックスを主成分として機械的品質係
数が大きい新規な圧電磁器組成物を実現でき、高周波用
の圧電共振子及び発振子用材料を容易に製造することが
可能となる。
化合物の少なくとも1種を含有率0.01〜1.8重量
%の範囲で含有するという本発明の好ましい例によれ
ば、圧電体磁器の焼結性および圧電性の改善がみられ、
高周波用圧電素子として高い機械的品質係数が得られ
る。また第一遷移金属を含む化合物がV2O5であるとい
う本発明の好ましい例によれば、緻密で圧電性に優れた
圧電体磁器が得られ、高周波用圧電素子にふさわしい材
料が得られる。
る。本実施例の圧電磁器組成物は、出発原料としてNaCO
3、KCO3、BaCO3、SrCO3、MnCO3、V2O5、Nb2O5、およびT
a2O5を用いて最終的に得られる圧電セラミックスが例え
ば表1〜3に示す所定の配合比となるように秤量し、こ
れらをボールミルで均一になるように十分混合した。次
に、800〜900℃で2時間仮焼し、形成された化合物を再
びボールミルで粉砕し、ポリビニルアルコール(PVA)
等のバインダーを用いて造粒した。この粉末を70MPaの
圧力で直径13mmの円板に一軸プレス成形し、1050〜1200
℃で4時間焼成した。この円板試料を0.3mmの厚さに研
磨した後、Agを700℃で焼き付けて電極付けを行い、
その後150℃のシリコン油中において2〜5KV/mmの電界を
印加して30分間、分極処理を行い、圧電セラミックスを
得た。NaNbO3、KNbO3、BaNb2O6等を組み
合わせた実施例である実施例1〜34の組成を、その圧
電特性のデータとともに表1〜2に示す。実施例35は
Nbの一部をTaで置換した例であり、かつBaの一部
をCaで置き換えた例である。その組成と圧電特性のデ
ータを表3に示す。εrは比誘電率、kpは円板径方向広
がりモードの結合係数、ktは厚み縦振動モードの結合
係数である。Qmは機械的品質係数である。Npは径方向
の広がりモードの周波数定数である。
実施例の組成範囲外の例を比較例1〜6として表4に示
す。比較例1〜6はBaNb2O7等を含有していない組
成の例である。
35の圧電磁器組成物を用いれば、周波数定数および機
械的品質係数が大きく、電気機械結合係数も良好であ
る。本実施例の組成物の例えば実施例2〜4、11、1
3、21および22のNaNbO3、KNbO3およびB
aNb2O6のみの組成を図1の3元組成図に示した場
合、斜線で囲んだ領域内で良い結果が得られた。同様
に、本実施例の組成物の例えば実施例16、19、23
〜32のNaNbO3、KNbO3および(Ba0.8Sr
0.2)Nb2O6のみの組成を図2に示した場合、斜線で
囲んだ領域内で良い結果が得られた。従って高周波用の
圧電共振子及び発振子用材料を容易に製造することがで
きる。一方、比較例では機械的品質係数が十分でない。
器組成物によれば、周波数定数が大きく、機械的品質係
数が大きく、電気機械結合係数も良好であるので、高周
波用圧電材料として適しており、高周波用共振子及び発
振子用の材料として有用である。
を示す3元組成図。
を示す3元組成図。
Claims (4)
- 【請求項1】 組成式を一般式:xNa(Nb1-aT
aa)O3−yK(Nb1-aTaa)O3−zM(Nb1-aT
aa)2O6(但し、Mは少なくとも1種のアルカリ土類
金属、かつx+y+2・z=1)で表現するとき、前記
一般式中のa、x、yおよびzがそれぞれ、 0.0≦a≦0.5 0.2≦x≦0.98 0.0≦y≦0.78 0.01≦z≦0.4 の範囲にあることを特徴とする圧電磁器組成物。 - 【請求項2】 組成式を一般式:xNaNbO3−yK
NbO3−zBaNb2O6−wSrNb2O6(但し、x
+y+2・z+2・w=1かつz+w≦0.4)で表現
するとき、前記一般式中のx、y、zおよびwがそれぞ
れ 0.2≦x≦0.98 0.0≦y≦0.78 0.01≦z≦0.4 0.01≦w≦0.4 の範囲にあることを特徴とする圧電磁器組成物。 - 【請求項3】 第一遷移金属を含む化合物の少なくとも
1種を含有率0.01重量%〜1.8重量%の範囲で含
有した請求項1または2に記載の圧電磁器組成物。 - 【請求項4】 第一遷移金属を含む化合物がV2O5であ
る請求項3に記載の圧電磁器組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7330612A JPH09165262A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 圧電体磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP7330612A JPH09165262A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 圧電体磁器組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09165262A true JPH09165262A (ja) | 1997-06-24 |
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ID=18234615
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JP7330612A Pending JPH09165262A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 圧電体磁器組成物 |
Country Status (1)
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JP (1) | JPH09165262A (ja) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0875493A1 (en) * | 1997-04-28 | 1998-11-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramic composition |
US6387295B1 (en) | 1999-02-24 | 2002-05-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Alkali metal-containing niobate-based piezoelectric material composition and a method for producing the same |
JP2002293628A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Tdk Corp | 圧電磁器および圧電素子 |
JP2002338351A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-27 | Tdk Corp | 圧電磁器組成物、圧電磁器焼結体および電子部品 |
WO2002102738A1 (fr) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | Tdk Corporation | Porcelaine piezoelectrique et procede de preparation associe |
JP2003221276A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-05 | Tdk Corp | 圧電磁器およびその製造方法 |
JP2003300776A (ja) * | 2002-04-04 | 2003-10-21 | Tdk Corp | 圧電磁器の製造方法 |
JP2003327472A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-11-19 | Tdk Corp | 圧電磁器 |
JP2004244300A (ja) * | 2003-01-23 | 2004-09-02 | Denso Corp | 圧電磁器組成物及びその製造方法,並びに圧電素子及び誘電素子 |
JP2004244301A (ja) * | 2003-01-23 | 2004-09-02 | Denso Corp | 圧電磁器組成物及びその製造方法並びに圧電素子及び誘電素子 |
JP2005008516A (ja) * | 2003-05-29 | 2005-01-13 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧電磁器組成物及びこれを用いた圧電素子 |
WO2006114914A1 (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 誘電体セラミック組成物及び積層セラミックコンデンサ |
WO2012015016A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | 旭硝子株式会社 | スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
JP2013534898A (ja) * | 2010-06-30 | 2013-09-09 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | ペロブスカイト相およびタングステン青銅相を含む、鉛フリーの多相圧電セラミック材料、ならびに、当該材料を含む圧電セラミック部品の製造方法 |
US20140302420A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-10-09 | University Of Maryland, College Park | Ceramic Anode Materials for Solid Oxide Fuel Cells |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP7330612A patent/JPH09165262A/ja active Pending
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0875493A1 (en) * | 1997-04-28 | 1998-11-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Piezoelectric ceramic composition |
US6387295B1 (en) | 1999-02-24 | 2002-05-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Alkali metal-containing niobate-based piezoelectric material composition and a method for producing the same |
JP2002293628A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Tdk Corp | 圧電磁器および圧電素子 |
JP4686883B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2011-05-25 | Tdk株式会社 | 圧電磁器および圧電素子 |
JP2002338351A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-27 | Tdk Corp | 圧電磁器組成物、圧電磁器焼結体および電子部品 |
US7309450B2 (en) | 2001-06-15 | 2007-12-18 | Tdk Corporation | Piezoelectric porcelain and method for preparation thereof |
WO2002102738A1 (fr) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | Tdk Corporation | Porcelaine piezoelectrique et procede de preparation associe |
JP2003327472A (ja) * | 2001-06-15 | 2003-11-19 | Tdk Corp | 圧電磁器 |
CN100462330C (zh) * | 2001-06-15 | 2009-02-18 | Tdk株式会社 | 压电陶瓷及其制造方法 |
JP2003221276A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-05 | Tdk Corp | 圧電磁器およびその製造方法 |
JP2003300776A (ja) * | 2002-04-04 | 2003-10-21 | Tdk Corp | 圧電磁器の製造方法 |
JP2004244301A (ja) * | 2003-01-23 | 2004-09-02 | Denso Corp | 圧電磁器組成物及びその製造方法並びに圧電素子及び誘電素子 |
JP2004244300A (ja) * | 2003-01-23 | 2004-09-02 | Denso Corp | 圧電磁器組成物及びその製造方法,並びに圧電素子及び誘電素子 |
JP2005008516A (ja) * | 2003-05-29 | 2005-01-13 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧電磁器組成物及びこれを用いた圧電素子 |
WO2006114914A1 (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 誘電体セラミック組成物及び積層セラミックコンデンサ |
US7393803B2 (en) | 2005-04-18 | 2008-07-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition and monolithic ceramic capacitor |
JPWO2006114914A1 (ja) * | 2005-04-18 | 2008-12-11 | 株式会社村田製作所 | 誘電体セラミック組成物及び積層セラミックコンデンサ |
JP5176543B2 (ja) * | 2005-04-18 | 2013-04-03 | 株式会社村田製作所 | 積層セラミックコンデンサ |
JP2013534898A (ja) * | 2010-06-30 | 2013-09-09 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | ペロブスカイト相およびタングステン青銅相を含む、鉛フリーの多相圧電セラミック材料、ならびに、当該材料を含む圧電セラミック部品の製造方法 |
WO2012015016A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | 旭硝子株式会社 | スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
US20140302420A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-10-09 | University Of Maryland, College Park | Ceramic Anode Materials for Solid Oxide Fuel Cells |
US9525179B2 (en) * | 2013-03-13 | 2016-12-20 | University Of Maryland, College Park | Ceramic anode materials for solid oxide fuel cells |
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