JPH11322426A - 圧電磁器組成物 - Google Patents
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Abstract
組成物の電気機械結合係数ktを改善し、圧電セラミッ
ク素子として実用に供しうる程度の電気機械結合係数k
t(10%以上)を示す圧電磁器組成物を提供する。 【解決手段】 本発明にかかる圧電磁器組成物は、一般
式:(Sr1-x Mx )Bi2 Nb2 O9 (ただしMは2
価の金属元素)で表され、かつ、xが0≦x≦0.3の
組成範囲にある磁器組成物を主成分とし、かつ、マンガ
ンをMnCO3 に換算して1.0重量%以下(0を含ま
ず)含有することを特徴とする。また、本発明の効果は
上記一般式中のMがCa、Baのうちの少なくとも一方
からなる場合に特に顕著となる。
Description
し、特にたとえば、圧電セラミックフィルタや発振子な
どの圧電セラミック素子の材料として有用な圧電磁器組
成物に関する。
圧電セラミック素子に用いられる圧電磁器組成物として
従来より、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Tix Zr
1-x )O3 )、あるいはチタン酸鉛PbTiO3 を主成
分とする圧電磁器組成物が広く用いられている。チタン
酸ジルコン酸鉛、チタン酸鉛を主成分とする圧電磁器組
成物はその製造過程において一般的に鉛酸化物が用いら
れるのであるが、この鉛酸化物の蒸発のため製品の均一
性が低下する。これに対し、(Sr1-x Mx )Bi2 N
b2 O9 等で表されるビスマス層状化合物を主成分とす
る圧電磁器組成物は鉛酸化物を含有しないため、このよ
うな問題は生じない。
ス層状化合物を主成分とする圧電磁器組成物は、電気機
械結合係数ktが小さいため、広く実用に供されるに至
っていない。
マス層状化合物を主成分とする圧電磁器組成物の電気機
械結合係数ktを改善し、圧電セラミック素子として実
用に供しうる程度の電気機械結合係数kt(10%以
上)を示す圧電磁器組成物を提供することである。
組成物は、一般式:(Sr1-x Mx )Bi2 Nb2 O9
(ただしMは2価の金属元素)で表され、かつ、xが0
≦x≦0.3の組成範囲にある磁器組成物を主成分と
し、かつ、マンガンをMnCO3 に換算して1.0重量
%以下(0を含まず)含有することを特徴とする、圧電
磁器組成物である。xの範囲を0〜0.3としたのはこ
れ以外では本発明の効果が顕著に表れず、実用に供しう
る程度の電気機械結合係数ktが得られないためであ
る。また、マンガン添加量をMnCO3 に換算して1.
0重量%以下(0を含まず)としたのは添加量がこれよ
り多い場合には分極可能な磁器が得られないためであ
る。また、本発明の効果は上記一般式中のMがCa、B
aのうちの少なくとも一方からなる場合に特に顕著とな
る。MとしてCa、Baの両方を同時に含有してもよ
い。
および利点は、以下の発明の実施の形態の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。
Nb2 O5 、CaO、BaO、及び、MnCO3 を用意
し、これらを組成:(Sr1-x Mx )Bi2 Nb2 O9
(ただし、Mは2価の金属元素、0≦x≦0.3)とな
るように秤取して、ボールミルを用いて約4時間湿式混
合し、得られた混合物を乾燥した後、700℃〜900
℃で仮焼した。それからこの乾燥混合物を粗粉砕した
後、有機バインダを適量加えてボールミルを用いて4時
間湿式粉砕し、40メッシュのふるいを通して粒度調整
を行った。次にこれを1000kg/cm2 の圧力で直
径12.5mm、厚さ1mmの円板に成型し、これを大
気中で焼成することで円板状の磁器を得た。この磁器の
表面(両主面)に、通常の方法により銀ペーストを塗布
焼付けして銀電極を形成した後、150〜200℃の絶
縁オイル中で5〜20kV/mmの直流電圧を10〜3
0分間印加して分極処理を施し、圧電磁器(試料)を得
た。そして、これらの試料について、密度、抵抗率、電
気機械結合係数ktを測定した。その結果を表1に示
す。
属する試料番号2、3、4、7、8、11、12、16
および19の各試料は、本発明の範囲に属しない試料番
号1、5、6、9、10、13、14、15、17、1
8、20および21の各試料に比べて、電気機械結合係
数(kt)が向上する。
主成分とする圧電磁器組成物の電気機械結合係数を向上
させることができ、たとえば圧電セラミックフィルタや
発振子等の圧電セラミック素子の材料として有用な圧電
磁器組成物を得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 一般式:(Sr1-x Mx )Bi2 Nb2
O9 (ただしMは2価の金属元素)で表され、かつ、x
が0≦x≦0.3の組成範囲にある磁器組成物を主成分
とし、かつ、マンガンをMnCO3 に換算して1.0重
量%以下(0を含まず)含有することを特徴とする、圧
電磁器組成物。 - 【請求項2】 前記一般式中のMがCa、Baのうちの
少なくとも一方からなることを特徴とする、請求項1に
記載の圧電磁器組成物。
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