JPS5938755B2 - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
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- JPS5938755B2 JPS5938755B2 JP51054035A JP5403576A JPS5938755B2 JP S5938755 B2 JPS5938755 B2 JP S5938755B2 JP 51054035 A JP51054035 A JP 51054035A JP 5403576 A JP5403576 A JP 5403576A JP S5938755 B2 JPS5938755 B2 JP S5938755B2
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Links
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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、および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、および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。この圧電磁器組成物は、Ｐｂ（Ｚｎｙ３Ｎ゛）
Ａ（Ｍ［ｙ（Ｎｂ０）ＢＴｉＣＺｒＴＰ３（ただし、０
＜Ａ≦０．５０、０＜Ｂ≦０．５０、０．２５≦Ｃ≦０
．６２５、０．１２５≦Ｄ≦０．６２５、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋
Ｄ＝１、Ｐｂ原子の１５％以下をＢｒ、ＣａおよびＢａ
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、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ
３）を全量の０．０３〜２重量％含有させてなることを
特徴とする組成物であり、電気機械結合係数が大きく、
かつ、機械的質係数が大きく、さらにまた、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している。
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。この圧電磁器組成物は、Ｐｂ（Ｚｎｙ３Ｎ゛）
Ａ（Ｍ［ｙ（Ｎｂ０）ＢＴｉＣＺｒＴＰ３（ただし、０
＜Ａ≦０．５０、０＜Ｂ≦０．５０、０．２５≦Ｃ≦０
．６２５、０．１２５≦Ｄ≦０．６２５、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋
Ｄ＝１、Ｐｂ原子の１５％以下をＢｒ、ＣａおよびＢａ
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、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ
３）を全量の０．０３〜２重量％含有させてなることを
特徴とする組成物であり、電気機械結合係数が大きく、
かつ、機械的質係数が大きく、さらにまた、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している。
圧電磁器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、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
発明の圧電磁器組成物は、このような用途に適したもの
である。以下、本発明について実施例にもとづいて説明
する。原料を下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。
どの用途においては、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
発明の圧電磁器組成物は、このような用途に適したもの
である。以下、本発明について実施例にもとづいて説明
する。原料を下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。
この仮焼物を、ボールミルで湿式粉砕した。粉砕したも
のを乾燥させたのち、約７００１＜ｇ／Ｃ！ＲＬの圧力
で直径２０１１１厚さ２１！ｌの円板状に成形し、それ
を１２００〜１３１０℃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１ｍ１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３〜４ＫＶノｉ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
る直線性は、上記の円板試料を約１２．５１１×２鰭の
棒状に切断したものを試料とし、棒の横効果を測定して
調べた。なお、上記工程中、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、Ｐ′ＢＯ，ＺｎＯ，ＭｎＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔ
ｉＯ２，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＳｒＣＯ３，ＣａＣＯ
３，ＢａＣＯ３を使用したが、その他、過酸化物、水酸
化物、炭酸塩など、焼成によつて酸化物となるものであ
れば、特にその形について制約されない。下表に各試料
の特性を示す。
のを乾燥させたのち、約７００１＜ｇ／Ｃ！ＲＬの圧力
で直径２０１１１厚さ２１！ｌの円板状に成形し、それ
を１２００〜１３１０℃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１ｍ１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３〜４ＫＶノｉ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
る直線性は、上記の円板試料を約１２．５１１×２鰭の
棒状に切断したものを試料とし、棒の横効果を測定して
調べた。なお、上記工程中、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、Ｐ′ＢＯ，ＺｎＯ，ＭｎＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔ
ｉＯ２，ＺｒＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＳｒＣＯ３，ＣａＣＯ
３，ＢａＣＯ３を使用したが、その他、過酸化物、水酸
化物、炭酸塩など、焼成によつて酸化物となるものであ
れば、特にその形について制約されない。下表に各試料
の特性を示す。
表においてＡ，Ｂ，Ｃ，ＤはＰｂ（Ｚｎ〆３Ｎｂ〆３）
Ａ（Ｍｎｖ３Ｎｂぃ）ＢＴｌＣｚｒＤＯ３で示される基
本組成の各成分の割合である。
Ａ（Ｍｎｖ３Ｎｂぃ）ＢＴｌＣｚｒＤＯ３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Ｋｇ／Ｃｌｌのと
きの共振周波数に対する、最大内部応力が１５０ｋｇ／
ｄのときの共振周波数の変化分で表わしている。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、基
本組成にＡｌ２Ｏ３を含ませることにより、基本組成の
効果である大きな結合係数（Ｋｐ）と機械的質係数（０
Ｍ）を低下させることなく、共振周波数の内部応力に対
する直線性が著しく改善されており、最大内部応力が１
５０ｋｇ／Ｃｆｌのときの共振周波数の変化が小さくな
る。
きの共振周波数に対する、最大内部応力が１５０ｋｇ／
ｄのときの共振周波数の変化分で表わしている。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、基
本組成にＡｌ２Ｏ３を含ませることにより、基本組成の
効果である大きな結合係数（Ｋｐ）と機械的質係数（０
Ｍ）を低下させることなく、共振周波数の内部応力に対
する直線性が著しく改善されており、最大内部応力が１
５０ｋｇ／Ｃｆｌ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なものである。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のことである。なお、Ａ〉
０．５０，Ｂ〉０．５０，Ｃ＜０．２５，Ｃ＞０．６２
５，Ｄ＜０．１２５，Ｄ〉０．６２５で示される組成物
は焼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％に超
える組成は圧電性の低下が著しく、また、Ａｌ２Ｏ３の
添加含有量が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、本発明の範囲から除いた。
トランスなどの用途に有用なものである。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のことである。なお、Ａ〉
０．５０，Ｂ〉０．５０，Ｃ＜０．２５，Ｃ＞０．６２
５，Ｄ＜０．１２５，Ｄ〉０．６２５で示される組成物
は焼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％に超
える組成は圧電性の低下が著しく、また、Ａｌ２Ｏ３の
添加含有量が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、本発明の範囲から除いた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿Ａ（
Ｍｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿ＢＴｉ＿ＣＺｒ
＿ＤＯ＿３（ただし、０＜Ａ≦０．５０、０＜Ｂ≦０．
５０、０．２５≦Ｃ≦０．６２５、０．１２５≦Ｄ≦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酸化アルミニウム（
Ａｌ＿２Ｏ＿３）全量の０．０３〜２重量％添加含有さ
せてなることを特徴とする圧電磁器組成物。 ２ Ｐｂ（Ｚｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿Ａ（
Ｍｎ＿１＿／＿３Ｎｂ＿２＿／＿３）＿ＢＴｉ＿ＣＺｒ
＿ＤＯ＿３（ただし、０＜Ａ≦０．５０、０＜Ｂ≦０．
５０、０．２５≦Ｃ≦０．６２５、０．１２５≦Ｄ≦０
．６２５、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＝１、および、Ｐｂ原子の１
５％以下をＳｒ、ＣａおよびＢａのうちの１種または２
種以上で置換した組成物）で示される固溶体を基本組成
として、これに酸化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）を
全量の０．０３〜２重量％添加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 |
|---|---|---|---|
| JP51054035A JPS5938755B2 (ja) | 1976-05-11 | 1976-05-11 | 圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51054035A JPS5938755B2 (ja) | 1976-05-11 | 1976-05-11 | 圧電磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52136399A JPS52136399A (en) | 1977-11-15 |
| JPS5938755B2 true JPS5938755B2 (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12959320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51054035A Expired JPS5938755B2 (ja) | 1976-05-11 | 1976-05-11 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938755B2 (ja) |
-
1976
- 1976-05-11 JP JP51054035A patent/JPS5938755B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52136399A (en) | 1977-11-15 |
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