JPS5938753B2 - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
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- JPS5938753B2 JPS5938753B2 JP51053455A JP5345576A JPS5938753B2 JP S5938753 B2 JPS5938753 B2 JP S5938753B2 JP 51053455 A JP51053455 A JP 51053455A JP 5345576 A JP5345576 A JP 5345576A JP S5938753 B2 JPS5938753 B2 JP S5938753B2
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- piezoelectric ceramic
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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、スピーカーなどに使用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、スピーカーなどに使用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り、使用目的に応
じて種々の改良がなされてきた。
、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り、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徴があるが、なおいろいろ
欠点がある。すなわち、従来の組成物では圧電特性の劣
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
つた。本発明は上記従来の組成物の欠点を除去し、特性
の著しく優れている圧電磁器組成物を提供するものであ
る。
欠点がある。すなわち、従来の組成物では圧電特性の劣
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
つた。本発明は上記従来の組成物の欠点を除去し、特性
の著しく優れている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Ｐｂ
（ＺｎＶ３Ｎｂ’７３）Ａ（Ｓｎ１４Ｎｂシ１）ＢＴｉ
ｃＺｒＤＯ３、（ただし、０＜Ａ≦０．５０、０＜Ｂ≦
０．２５、０．２５≦Ｃ≦０．６２５１０．２０≦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、全量に対して二酸化マンガン（ＭｎＯ２
庭０．０５〜５重量％および酸化アルミニウム（Ａｌ２
Ｏ３）を０．０３〜２重量％含有させてなる組成物であ
り、電気機械結合係数が大きく、かつ、機械的質係数が
大きく、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圧電磁器を得ることができるもので
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。
（ＺｎＶ３Ｎｂ’７３）Ａ（Ｓｎ１４Ｎｂシ１）ＢＴｉ
ｃＺｒＤＯ３、（ただし、０＜Ａ≦０．５０、０＜Ｂ≦
０．２５、０．２５≦Ｃ≦０．６２５１０．２０≦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、全量に対して二酸化マンガン（ＭｎＯ２
庭０．０５〜５重量％および酸化アルミニウム（Ａｌ２
Ｏ３）を０．０３〜２重量％含有させてなる組成物であ
り、電気機械結合係数が大きく、かつ、機械的質係数が
大きく、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圧電磁器を得ることができるもので
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、強力超音波発生用振動子や、圧電トランスな
どの用途においては、圧電磁器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。原料を次表に示した組成になるようにひよう量
し混合したものを、約８５０℃で２時間仮焼した後、ボ
ールミルで湿式粉砕した。
どの用途においては、圧電磁器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。原料を次表に示した組成になるようにひよう量
し混合したものを、約８５０℃で２時間仮焼した後、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、約７００！Ｚｍの圧力で
直径２０闘、厚さ２ｗｎの円板に成形し、それを１２０
０〜１３１０℃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１闘に研磨し、その両面に銀
電極を焼付けたのち、１００〜１５０℃のシリコーンオ
イル中で３〜４ＫＺ職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、上記の円板試料を約１２．５Ｘ２ｍＦ！の棒状
に切断したものを試料とし、棒の横効果を測定した。な
お、上記工程中、ＭｎＯ，およびＡｌ２Ｏ，は仮焼品を
粉砕するときに加えても、同等の特性を示した。また、
原料として、ＰｂＯ，ＺｎＯ，ＳｎＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，
ＴｉＯ２，ＺｒＯ，，ＭｎＯ２，Ａｌ，Ｏ，，ＳｒＣＯ
，．ＣａＣＯ，．ＢａＣＯ，を使用したが、これに限ら
れるものでなく、過酸化物や水酸化物、炭酸塩などのよ
うな、焼成時に酸化物になるものであれば使用できる。
次表に本発明磁器組成物の特性を示す。なお、表中のＡ
，ＢＣ，ＤはＰｂ（ＺｎＶ３Ｎｂ２／３）Ａ（Ｓｎｌ／
３Ｎｂ２／３）ＢＴｉＯＺ，。
直径２０闘、厚さ２ｗｎの円板に成形し、それを１２０
０〜１３１０℃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１闘に研磨し、その両面に銀
電極を焼付けたのち、１００〜１５０℃のシリコーンオ
イル中で３〜４ＫＺ職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、上記の円板試料を約１２．５Ｘ２ｍＦ！の棒状
に切断したものを試料とし、棒の横効果を測定した。な
お、上記工程中、ＭｎＯ，およびＡｌ２Ｏ，は仮焼品を
粉砕するときに加えても、同等の特性を示した。また、
原料として、ＰｂＯ，ＺｎＯ，ＳｎＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，
ＴｉＯ２，ＺｒＯ，，ＭｎＯ２，Ａｌ，Ｏ，，ＳｒＣＯ
，．ＣａＣＯ，．ＢａＣＯ，を使用したが、これに限ら
れるものでなく、過酸化物や水酸化物、炭酸塩などのよ
うな、焼成時に酸化物になるものであれば使用できる。
次表に本発明磁器組成物の特性を示す。なお、表中のＡ
，ＢＣ，ＤはＰｂ（ＺｎＶ３Ｎｂ２／３）Ａ（Ｓｎｌ／
３Ｎｂ２／３）ＢＴｉＯＺ，。
Ｏ，で示される基本組成の各成分の割合である。また、
ＦＲ−Ｔは、最大内部応力が数Ｋノ肩のときの共振周波
数に対する、最大内部応力が１５０ＫＶｄのときの共振
周波数の変化率で示している。上表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Ａｌ，Ｏ
３とを添加含有させることにより、ＭｎＯ２の添加によ
り増大させた結合係数（Ｋｐ）と機械的質係数（ＱＭ）
を減少させることなく、共振周波数の内部応力に対する
直線性が著しく改善することができ、最大内部応力が１
５０Ｋ〆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
上記実施例以男の組成についても、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く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、Ｐｂ（７）Ｓｒ，Ｃａ，
Ｂａによる置換量が１５％を超える組成は圧電性の低下
が著しく、また、ＭｎＯ，の添加量が０．０５重量％未
満の組成はＱＭが小さいため、５重量％を超える組成は
焼結が困難であるため、一方、Ａｌ２Ｏ３の添加量が０
．０３重量％未満および２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、それぞれ本発明の範囲から除いた。
ＦＲ−Ｔは、最大内部応力が数Ｋノ肩のときの共振周波
数に対する、最大内部応力が１５０ＫＶｄのときの共振
周波数の変化率で示している。上表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Ａｌ，Ｏ
３とを添加含有させることにより、ＭｎＯ２の添加によ
り増大させた結合係数（Ｋｐ）と機械的質係数（ＱＭ）
を減少させることなく、共振周波数の内部応力に対する
直線性が著しく改善することができ、最大内部応力が１
５０Ｋ〆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
上記実施例以男の組成についても、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く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、Ｐｂ（７）Ｓｒ，Ｃａ，
Ｂａによる置換量が１５％を超える組成は圧電性の低下
が著しく、また、ＭｎＯ，の添加量が０．０５重量％未
満の組成はＱＭが小さいため、５重量％を超える組成は
焼結が困難であるため、一方、Ａｌ２Ｏ３の添加量が０
．０３重量％未満および２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、それぞれ本発明の範囲から除いた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）＿Ａ（Ｓｎ１／３Ｎ
ｂ２／３）＿ＢＴｉ＿ＣＺｒ＿ＤＯ＿３（ただし、Ａ＝
０〜０．５０（Ａ＝０を除く）、Ｂ＝０〜０．２５（Ｂ
＝０を除く）、Ｃ＝０．２５〜０．６２５、Ｄ＝０．２
０〜０．６２５、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１）で示される固溶
体を基本組成として、これに副成分として全量に対して
二酸化マンガン（ＭｎＯ＿２）を０．０５〜５重量％お
よび酸化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）を０．０３〜
２重量％含有させてならことを特徴とする圧電磁器組成
物。 ２ Ｐｂ（Ｚｎ１／３Ｎｂ２／３）＿Ａ（Ｓｎ１／３Ｎ
ｂ２／３）＿ＢＴｉ＿ＣＺｒ＿ＤＯ＿３（ただし、Ａ＝
０〜０．５０（Ａ＝０を除く）、Ｂ＝０〜０．２５（Ｂ
＝０を除く）、Ｃ＝０．２５〜０．６２５、Ｄ＝０．２
０〜０．６２５、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
置換しれ基本組成に、全量に対して二酸化マンガン（Ｍ
ｎＯ＿２）を０．０５〜５重量％および酸化アルミニウ
ム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）を０．０３〜２重量％含有させて
な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 |
|---|---|---|---|
| JP51053455A JPS5938753B2 (ja) | 1976-05-10 | 1976-05-10 | 圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51053455A JPS5938753B2 (ja) | 1976-05-10 | 1976-05-10 | 圧電磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52136397A JPS52136397A (en) | 1977-11-15 |
| JPS5938753B2 true JPS5938753B2 (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12943322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51053455A Expired JPS5938753B2 (ja) | 1976-05-10 | 1976-05-10 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938753B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6336258U (ja) * | 1986-08-25 | 1988-03-08 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH075815U (ja) * | 1993-06-21 | 1995-01-27 | 株式会社ムサシ・トレイディング・オフィス | タイヤ潤滑剤塗布具 |
-
1976
- 1976-05-10 JP JP51053455A patent/JPS5938753B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6336258U (ja) * | 1986-08-25 | 1988-03-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52136397A (en) | 1977-11-15 |
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