JPS5937595B2 - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
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- JPS5937595B2 JPS5937595B2 JP51071507A JP7150776A JPS5937595B2 JP S5937595 B2 JPS5937595 B2 JP S5937595B2 JP 51071507 A JP51071507 A JP 51071507A JP 7150776 A JP7150776 A JP 7150776A JP S5937595 B2 JPS5937595 B2 JP S5937595B2
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- piezoelectric ceramic
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- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧電磁器組成物、特に強力超音波振動子、圧電
トランス、スピーカなどに使用することのできる、圧電
特性の優れた圧電磁器組成物に関するものである。
トランス、スピーカなどに使用することのできる、圧電
特性の優れた圧電磁器組成物に関するものである。
従来より、圧電磁器材料としては、チタン酸バリウム磁
器、ジルコン酸チタン酸鉛磁器、マグネシウムニオブ酸
チタン酸ジルコン酸鉛磁器、および亜鉛ニオブ酸銀ニオ
ブ酸チタン酸ジルコン酸鉛磁器などがあシ、使用目的に
応じて種々の改良がなされてきた。
器、ジルコン酸チタン酸鉛磁器、マグネシウムニオブ酸
チタン酸ジルコン酸鉛磁器、および亜鉛ニオブ酸銀ニオ
ブ酸チタン酸ジルコン酸鉛磁器などがあシ、使用目的に
応じて種々の改良がなされてきた。
上記の組成物にはそれぞれ特長があるけれどもなおいろ
いろ解決すべき欠点がある。すなわち、従来の組成物に
は、圧電特性の劣化し始める内部応力の値が比較的小さ
いという欠点がある。本発明は、上記従来の組成物の欠
点を除去し、著しく優れた特性をもつ圧電磁器組成物を
提供するものである。
いろ解決すべき欠点がある。すなわち、従来の組成物に
は、圧電特性の劣化し始める内部応力の値が比較的小さ
いという欠点がある。本発明は、上記従来の組成物の欠
点を除去し、著しく優れた特性をもつ圧電磁器組成物を
提供するものである。
すなわち、本発明の圧電磁器組成物は、具体的には、Ｐ
ｂ（ＺｎＫＮｂι）Ａ（ＬｉイＮｂ３ィ’）ＢＴｉＣＺ
ｒＤＯ３（た・だし、０＜Ａ≦０．５０、０＜Ｂ≦０．
２５、０．２５≦Ｃ≦０．６２５、０．２０≦Ｄ≦０．
６２５、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１、鉛原子の１５％以下をス
トロンチウム、カルシウム、バリウムのいずれか１種ま
たは２種以上で置換した組成物を含む。）で示される基
本組成に、合計量に・ 対して二酸化マンガン（ＭｎＯ
２）を０．０５〜５重量％および酸化セリウム（ＣｅＯ
２）を０．０５〜２．５重量％含有する組成物であり、
これにより電気機械結合係数が大きく、かつ、機械的質
係数が人きく、同時に、共振周波数および共振抵抗の、
内部応力に対する直線性が優れていることなどの特徴を
有する圧電磁器組成物を提供するものである。圧電材料
の具備すべき特性は、その用途により、異なる。
ｂ（ＺｎＫＮｂι）Ａ（ＬｉイＮｂ３ィ’）ＢＴｉＣＺ
ｒＤＯ３（た・だし、０＜Ａ≦０．５０、０＜Ｂ≦０．
２５、０．２５≦Ｃ≦０．６２５、０．２０≦Ｄ≦０．
６２５、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１、鉛原子の１５％以下をス
トロンチウム、カルシウム、バリウムのいずれか１種ま
たは２種以上で置換した組成物を含む。）で示される基
本組成に、合計量に・ 対して二酸化マンガン（ＭｎＯ
２）を０．０５〜５重量％および酸化セリウム（ＣｅＯ
２）を０．０５〜２．５重量％含有する組成物であり、
これにより電気機械結合係数が大きく、かつ、機械的質
係数が人きく、同時に、共振周波数および共振抵抗の、
内部応力に対する直線性が優れていることなどの特徴を
有する圧電磁器組成物を提供するものである。圧電材料
の具備すべき特性は、その用途により、異なる。
たとえば、強力超音波発正用振動子や圧電トランスなど
の用途に訃いては、電気機械結合係数および機械的質係
数が大きく、さらに共振周波数および共振抵抗の内部応
力に対する直線性の優れていることが要求される。本発
明はこのような用途に適した圧電磁器組成物にかかるも
のである。以下、本発明を実施例により説明する。まず
、原料を次表に示した組成になるように秤量し、混合し
たものを、約８５０℃で２時間仮焼したのち、ボールミ
ルで湿式粉砕した。粉砕したものを乾燥したのち、直径
２０詣，厚さ２ｍｍの円板状に約７００ｋｇ／（１７７
！の圧力で成形し、それを１２００〜１３１０℃の範囲
内の温度で約４５分間焼成した。圧電性の測定には、焼
成した磁器を厚さ約１ｍ７！Ｌに研磨し、その両面に銀
電極を焼付けたのち、１００〜１５０℃のシリコンオイ
ル中で３〜４ＫＶ／Ｍ７ｌＬの直流電圧で分極したもの
を使用した。また、共振周波数の内部応力に対する直線
性の測定には、上記の円板試料を長さ約１２．５ｍｍ、
断面２ｍｍ平方の棒状に切断したものを試料とし、棒の
横効果方測定した。なお、上記工程中、ＭｎＯ２卦よび
Ａｌ２Ｏ３は仮焼品を粉砕するときに加えても、同様の
特性を示した。また、原料として、ＰｂＯ，ＺｎＯ，Ｌ
ｌ２ＣＯ３，Ｎｂ２Ｏ５，ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，ＭｎＯ
２，ｃｅＯ２，ｓｒｃＯ３，ｃａｃＯ３，ＢａｃＯ３を
使用したが、その他、過酸化物、水酸化物、炭酸塩など
も使用できる。次表に本発明の磁器組成物の特性を示す
。なお、表中のＡ，Ｂ，Ｃ，ＤはＰｂ（ＺｎｌイＮｂ？
）１（Ｌｉ？繋蝙Ｔ墾ＺｒＯＯ３で示される基本組成の
各成分の割合である。また、ＦＲ−Ｔは、最人内部応力
が数Ｋｆｌ／０Ｉ１のときの共振周波数に対する、最入
内部応力が１５０ｋ９／ｏ！ｉｌのときの共振周波数の
変化である。上記実施例から明らかなように、本発明の
組成物よりなる磁器は、ＭｎＯ２とともにＣｅＯ２を添
加含有させることにより、基本組成訃よびＭｎＯ２の添
加効果である結合係数Ｋｐと機械的質係数ＱＭが人きな
値のまま、共振周波数の内部応力に対する直線性が著し
く改善されて、最大内部応力が１５０ｋｇ／ｄのときの
共振周波数の変化が小さくなる。
の用途に訃いては、電気機械結合係数および機械的質係
数が大きく、さらに共振周波数および共振抵抗の内部応
力に対する直線性の優れていることが要求される。本発
明はこのような用途に適した圧電磁器組成物にかかるも
のである。以下、本発明を実施例により説明する。まず
、原料を次表に示した組成になるように秤量し、混合し
たものを、約８５０℃で２時間仮焼したのち、ボールミ
ルで湿式粉砕した。粉砕したものを乾燥したのち、直径
２０詣，厚さ２ｍｍの円板状に約７００ｋｇ／（１７７
！の圧力で成形し、それを１２００〜１３１０℃の範囲
内の温度で約４５分間焼成した。圧電性の測定には、焼
成した磁器を厚さ約１ｍ７！Ｌに研磨し、その両面に銀
電極を焼付けたのち、１００〜１５０℃のシリコンオイ
ル中で３〜４ＫＶ／Ｍ７ｌＬの直流電圧で分極したもの
を使用した。また、共振周波数の内部応力に対する直線
性の測定には、上記の円板試料を長さ約１２．５ｍｍ、
断面２ｍｍ平方の棒状に切断したものを試料とし、棒の
横効果方測定した。なお、上記工程中、ＭｎＯ２卦よび
Ａｌ２Ｏ３は仮焼品を粉砕するときに加えても、同様の
特性を示した。また、原料として、ＰｂＯ，ＺｎＯ，Ｌ
ｌ２ＣＯ３，Ｎｂ２Ｏ５，ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，ＭｎＯ
２，ｃｅＯ２，ｓｒｃＯ３，ｃａｃＯ３，ＢａｃＯ３を
使用したが、その他、過酸化物、水酸化物、炭酸塩など
も使用できる。次表に本発明の磁器組成物の特性を示す
。なお、表中のＡ，Ｂ，Ｃ，ＤはＰｂ（ＺｎｌイＮｂ？
）１（Ｌｉ？繋蝙Ｔ墾ＺｒＯＯ３で示される基本組成の
各成分の割合である。また、ＦＲ−Ｔは、最人内部応力
が数Ｋｆｌ／０Ｉ１のときの共振周波数に対する、最入
内部応力が１５０ｋ９／ｏ！ｉｌのときの共振周波数の
変化である。上記実施例から明らかなように、本発明の
組成物よりなる磁器は、ＭｎＯ２とともにＣｅＯ２を添
加含有させることにより、基本組成訃よびＭｎＯ２の添
加効果である結合係数Ｋｐと機械的質係数ＱＭが人きな
値のまま、共振周波数の内部応力に対する直線性が著し
く改善されて、最大内部応力が１５０ｋｇ／ｄのときの
共振周波数の変化が小さくなる。
このため、本発明の組成物は強力超音波振動子、圧電ト
ランスなどの用途に有用である。また、本発明の範囲内
の上記実施例以外の組成についても、同様の改善効果を
示すことはもちろんである。なお、Ａ〉０．５０，Ｂ〉
０．２５，Ｃ＜０．２５，Ｃ＞０．６２５，Ｄ〈０．２
０，Ｄ＞０．６２５で示される組成物は焼成が困難であ
ること、あるいは、圧電性が小さい（Ｋｐが０．１５以
下）ことなどのため、また、Ｐｂｆ）Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ
による置換量が１５（：Ｆ６を超える組成は圧電性の低
下が著しく、また、ＭｎＯ２の添加量が０．０５重量％
未満の組成はＱＭが小さいため、さらに５重量％を超え
る組成は焼結が困難であるため、一方、ＣｅＯ２の添加
量が０．０５重量％未満および２．５重量％を超える組
成物は、共振周波数の内部応力に対する直線性の改善効
果が少ないため、本発明の範囲からのぞいた。
ランスなどの用途に有用である。また、本発明の範囲内
の上記実施例以外の組成についても、同様の改善効果を
示すことはもちろんである。なお、Ａ〉０．５０，Ｂ〉
０．２５，Ｃ＜０．２５，Ｃ＞０．６２５，Ｄ〈０．２
０，Ｄ＞０．６２５で示される組成物は焼成が困難であ
ること、あるいは、圧電性が小さい（Ｋｐが０．１５以
下）ことなどのため、また、Ｐｂｆ）Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ
による置換量が１５（：Ｆ６を超える組成は圧電性の低
下が著しく、また、ＭｎＯ２の添加量が０．０５重量％
未満の組成はＱＭが小さいため、さらに５重量％を超え
る組成は焼結が困難であるため、一方、ＣｅＯ２の添加
量が０．０５重量％未満および２．５重量％を超える組
成物は、共振周波数の内部応力に対する直線性の改善効
果が少ないため、本発明の範囲からのぞいた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿Ａ（
Ｌｉ＿１＿／＿４Ｎｂ＿３＿／＿４）＿ＢＴｉ＿ＣＺｒ
＿ＤＯ＿３（ただし、０＜Ａ≦０．５０、０＜Ｂ≦０．
２５、０．２５≦Ｃ≦０．６２５、０．２０≦Ｄ≦０．
６２５、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１）で示される固溶体を基本
組成とし、副成分として二酸化マンガン（ＭｎＯ＿２）
を合計量の０．０５〜５重量％、および酸化セリウム（
ＣｅＯ＿２）を合計量の０．０５〜２．５重量％含有す
ることを特徴とする圧電磁器組成物。 ２ Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿Ａ（
Ｌｉ＿１＿／＿４Ｎｂ＿３＿／＿４）＿ＢＴｉ＿ＣＺｒ
＿ＤＯ＿３（ただし、０＜Ａ≦０．５０、０＜Ｂ≦０．
２５、０．２５≦Ｃ≦０．６２５、０．２０≦Ｄ≦０．
６２５、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１）なる一般式で示される組
成物の鉛原子の１５％以下をストロンチウム、カルシウ
ム、バリウムのいずれか１種または２種以上で置換した
基本組成に、二酸化マンガン（ＭｎＯ＿２）を合計量の
０．０５〜５重量％および酸化セリウム（ＣｅＯ＿２）
を合計量の０．０５〜２．５重量％含有することを特徴
とする圧電磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51071507A JPS5937595B2 (ja) | 1976-06-16 | 1976-06-16 | 圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51071507A JPS5937595B2 (ja) | 1976-06-16 | 1976-06-16 | 圧電磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52154100A JPS52154100A (en) | 1977-12-21 |
| JPS5937595B2 true JPS5937595B2 (ja) | 1984-09-11 |
Family
ID=13462664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51071507A Expired JPS5937595B2 (ja) | 1976-06-16 | 1976-06-16 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937595B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100463587B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2004-12-29 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 세라믹 필터용 압전 세라믹스 조성물 |
| KR100742239B1 (ko) | 2006-03-30 | 2007-07-24 | 류주현 | 압전 세라믹스 조성물 |
-
1976
- 1976-06-16 JP JP51071507A patent/JPS5937595B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52154100A (en) | 1977-12-21 |
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