JPS6211283A - 複合圧電膜体 - Google Patents
複合圧電膜体Info
- Publication number
- JPS6211283A JPS6211283A JP61141277A JP14127786A JPS6211283A JP S6211283 A JPS6211283 A JP S6211283A JP 61141277 A JP61141277 A JP 61141277A JP 14127786 A JP14127786 A JP 14127786A JP S6211283 A JPS6211283 A JP S6211283A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectrics
- film
- piezoelectric
- film body
- inorganic ferroelectric
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- Pending
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- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
夕１
（産業上の利用分野）
本発明は、高分子材料と柱状の無機強誘電体からなる複
合圧電膜体に関する。
合圧電膜体に関する。
（従来の技術）
従来、圧電効果を有する物質として水晶、ロッシェル塩
、タンタル酸リチウム等の無機結晶及びチタン酸鉛、チ
タンジルコン酸鉛等のセラミックが良く知られている。
、タンタル酸リチウム等の無機結晶及びチタン酸鉛、チ
タンジルコン酸鉛等のセラミックが良く知られている。
これらの材料は、いずれも大きな圧電効果を保持する反
面、硬くて脆く加工性に欠けるため、薄膜で大面積の圧
電体や可撓性の圧電体を得ることは困難とされていた。
面、硬くて脆く加工性に欠けるため、薄膜で大面積の圧
電体や可撓性の圧電体を得ることは困難とされていた。
他方、セルロースや蛋白質の如き天然配向高分子
子やポリ−１−メチル−Ｌ−グルタメート合成高分子の
延伸フィルムに於いても圧電性の存在が認められている
。更にこれとは別に合成高分子のエレクトレッ１１例え
ばポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリアクリロ
ニトリル等のフィルムを軟化点近くで数倍に延伸し、電
界を印加した状態で室温から可熱してその後冷却して得
たものも圧電性を示すことが知られている。これらの方
法ｚ で得られ昏有機圧電材料は、可撓性、柔軟性は浸れるが
、厚み振動の圧電定数（ｄ３３）は、 ３．０Ｘ１０
”Ｃ／Ｎと小さい上、結合係数（Ｋｔ ）も０．２１
と小さいため、生体用超音波探触子等への応用が困難
であるという欠点があった。
延伸フィルムに於いても圧電性の存在が認められている
。更にこれとは別に合成高分子のエレクトレッ１１例え
ばポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリアクリロ
ニトリル等のフィルムを軟化点近くで数倍に延伸し、電
界を印加した状態で室温から可熱してその後冷却して得
たものも圧電性を示すことが知られている。これらの方
法ｚ で得られ昏有機圧電材料は、可撓性、柔軟性は浸れるが
、厚み振動の圧電定数（ｄ３３）は、 ３．０Ｘ１０
”Ｃ／Ｎと小さい上、結合係数（Ｋｔ ）も０．２１
と小さいため、生体用超音波探触子等への応用が困難
であるという欠点があった。
他方、上記の無機強誘電体と合成高分子の複合膜体、即
ち、セラミ・ツク等の無機強誘電体粉末を高分子マトリ
ックス中へ充填分散させた複９合圧電材料をエレクトレ
ット他（分極）したも′のも圧電性を示すことが知られ
ている。この−例を第２図に示す。図で、高分子マトリ
ックス２ｂ中には無機強誘電体粒子２ａが分散している
。しかしこうした構成の複合圧電材料では、高分子マト
リックス２ｂの誘電損失のために、厚み振動の圧電定数
（ｄ３ａ）が６．０Ｘ１０−１１Ｃ／Ｎ、結合係数（Ｋ
ｔ）は０．２８程度にしか改善されず、まだ充分とはい
えない。
ち、セラミ・ツク等の無機強誘電体粉末を高分子マトリ
ックス中へ充填分散させた複９合圧電材料をエレクトレ
ット他（分極）したも′のも圧電性を示すことが知られ
ている。この−例を第２図に示す。図で、高分子マトリ
ックス２ｂ中には無機強誘電体粒子２ａが分散している
。しかしこうした構成の複合圧電材料では、高分子マト
リックス２ｂの誘電損失のために、厚み振動の圧電定数
（ｄ３ａ）が６．０Ｘ１０−１１Ｃ／Ｎ、結合係数（Ｋ
ｔ）は０．２８程度にしか改善されず、まだ充分とはい
えない。
よって、可撓性にとみ、かつセラミック類と同等の圧電
定数や結合係数を有する素子が求められていた。
定数や結合係数を有する素子が求められていた。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記の問題点に対処し、圧電定数が大きくかつ
結合係数が大きくさらに可撓性にとんだ新規な複合圧電
膜体を提供するも婿である。
結合係数が大きくさらに可撓性にとんだ新規な複合圧電
膜体を提供するも婿である。
〔発明の構成」
（問題を解決するための手段）
すなわち、本発明の複合圧電膜体は、膜体を形成する高
分子材料中に埋設された個々の柱状の無機強誘電体の上
面及び下面が前記膜体表面に沿イつて露出し、かつ前記
膜体の膜厚よシ小さな柱間距離で前記高分子材料中に埋
設されていることを特徴とするものである。
分子材料中に埋設された個々の柱状の無機強誘電体の上
面及び下面が前記膜体表面に沿イつて露出し、かつ前記
膜体の膜厚よシ小さな柱間距離で前記高分子材料中に埋
設されていることを特徴とするものである。
このような本発明の一例を第１図に示す。図で、高分子
材料ｌｂ中に埋設された柱状の無機強誘電体１ａは１個
々にその上面及び下面がそれぞれ膜体表面に沿って露出
しておりそれぞれに電極１ｃ。
材料ｌｂ中に埋設された柱状の無機強誘電体１ａは１個
々にその上面及び下面がそれぞれ膜体表面に沿って露出
しておりそれぞれに電極１ｃ。
ｌｃ’が配置されている。
本発明において複合圧電膜体を形成する一成分である無
機強誘電体としては、例えば、チタン酸鉛、チタンジル
コン酸鉛等のペロブスカイト型構伴 造の圧電−Ｗ等が挙げられる。また他の成分あ できる高分子材料としては１例えばフェノール。
機強誘電体としては、例えば、チタン酸鉛、チタンジル
コン酸鉛等のペロブスカイト型構伴 造の圧電−Ｗ等が挙げられる。また他の成分あ できる高分子材料としては１例えばフェノール。
エポキシ、メラミン等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン、
ポリスチレン、アクリル、ｉ塩ビ、ナイロン弗化樹脂等
の熱可撓性ｍｌ脂等通常知られている樹脂は総て使用し
得る。
ポリスチレン、アクリル、ｉ塩ビ、ナイロン弗化樹脂等
の熱可撓性ｍｌ脂等通常知られている樹脂は総て使用し
得る。
（作 用）
こうして個々の柱状の無機強誘電体の上面及び下面が露
出した本発明の複合圧電膜体は、第１図に示したように
露出した上面及び下面にそれぞれ電極を配置することで
効果的に分極を施すことができる。この第１図に示した
複合圧電膜体では各々の無機強誘電体の上面及び下面の
周端部を斜めに削って高分子材料との密着性の向上を図
っている。そして膜体の膜厚よシ小さな柱間距離でこれ
ら個々の柱状の無機強誘電体を高分子材料中に埋設して
いるので、可撓性を有しながら充分に大きな圧電定数を
保持した複合圧゛幅膜体とすることができる。
出した本発明の複合圧電膜体は、第１図に示したように
露出した上面及び下面にそれぞれ電極を配置することで
効果的に分極を施すことができる。この第１図に示した
複合圧電膜体では各々の無機強誘電体の上面及び下面の
周端部を斜めに削って高分子材料との密着性の向上を図
っている。そして膜体の膜厚よシ小さな柱間距離でこれ
ら個々の柱状の無機強誘電体を高分子材料中に埋設して
いるので、可撓性を有しながら充分に大きな圧電定数を
保持した複合圧゛幅膜体とすることができる。
（実施例）
実施例１
゛−ストを印刷法で一様に設け、 ６００℃下で焼いて
用いてスリット巾５０μｍで２５０μ１ｌＩｎ毎に２／
３の厚さまで切断後、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｔｅｃｋ−
２０１）をスリットに流延さく硬化させた。再にＰＺＴ
系圧電磁慧析の切断式れてたい表面≠＼ら、スリット部
が同一になる様にダイサを用いて、スリット巾５０μｍ
で、２５０μｍ毎に、エポキシ樹脂／！＃まで切断した
。逆の面と同じようにエポキシｄ １ｌｌｄ ？流延さ
せ硬化させた。この様な切断、エポキシ樹脂流延、硬化
の工程を圧電磁器板を９０℃方向を変えて７行い膜体を
形成する高分子材料中に埋設された個々の柱状の無機強
誘体の上面及び下面が膜体表面に露出し、かつ前記膜体
の膜厚より小さな柱間距離を有した複合圧電膜体を得た
。この複合圧電膜体の圧電定数（ｄ３ａ）及び結合係数
（Ｋｔ）はそれぞれ１８．９Ｘ１０− Ｃ／Ｍ、５０
．５％であった。
用いてスリット巾５０μｍで２５０μ１ｌＩｎ毎に２／
３の厚さまで切断後、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｔｅｃｋ−
２０１）をスリットに流延さく硬化させた。再にＰＺＴ
系圧電磁慧析の切断式れてたい表面≠＼ら、スリット部
が同一になる様にダイサを用いて、スリット巾５０μｍ
で、２５０μｍ毎に、エポキシ樹脂／！＃まで切断した
。逆の面と同じようにエポキシｄ １ｌｌｄ ？流延さ
せ硬化させた。この様な切断、エポキシ樹脂流延、硬化
の工程を圧電磁器板を９０℃方向を変えて７行い膜体を
形成する高分子材料中に埋設された個々の柱状の無機強
誘体の上面及び下面が膜体表面に露出し、かつ前記膜体
の膜厚より小さな柱間距離を有した複合圧電膜体を得た
。この複合圧電膜体の圧電定数（ｄ３ａ）及び結合係数
（Ｋｔ）はそれぞれ１８．９Ｘ１０− Ｃ／Ｍ、５０
．５％であった。
実施例２
実施例１のＰＺＴに代シＰｂＴｉＯ３圧電磁器板を１０
０ ’０ 、４０１０１／ｃｍで分極し、同様に処ＪＩ
して得られた複合圧電膜体の圧電定数（ｄ３３）及び結
合係数（Ｋｔ ）は、各々ｌｏ、２Ｘ１０ Ｃ／Ｎ、
５２チでめった結合係数を大幅に改善することができ、
さらに可読性も有した複合圧電膜体を得ることができる
。
０ ’０ 、４０１０１／ｃｍで分極し、同様に処ＪＩ
して得られた複合圧電膜体の圧電定数（ｄ３３）及び結
合係数（Ｋｔ ）は、各々ｌｏ、２Ｘ１０ Ｃ／Ｎ、
５２チでめった結合係数を大幅に改善することができ、
さらに可読性も有した複合圧電膜体を得ることができる
。
第１図は本発明に係る複合圧電膜体の断面図、第２図は
従来の複合圧電膜体の断面図である。 ｌ・・・複合圧電膜体 １ａ・・・無機強誘電体 １ｂ・・・高分子材料 ｌｃ、ｌｃ’・・・電極 代理人 弁理士 則 近 雁 佑 同 竹 花 喜久男 ／ Ｃ／ 第１図 第２図
従来の複合圧電膜体の断面図である。 ｌ・・・複合圧電膜体 １ａ・・・無機強誘電体 １ｂ・・・高分子材料 ｌｃ、ｌｃ’・・・電極 代理人 弁理士 則 近 雁 佑 同 竹 花 喜久男 ／ Ｃ／ 第１図 第２図
Claims (1)
- 膜体を形成する高分子材料中に埋設された個々の柱状
の無機強誘電体の上面及び下面が、前記膜体表面に沿っ
て露出し、かつ前記膜体の膜厚より小さな柱間距離で前
記高分子材料中に埋設されていることを特徴とする複合
圧電膜体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141277A JPS6211283A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 複合圧電膜体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141277A JPS6211283A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 複合圧電膜体 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7626679A Division JPS561584A (en) | 1979-06-19 | 1979-06-19 | Composite piezoelectric film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211283A true JPS6211283A (ja) | 1987-01-20 |
Family
ID=15288149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61141277A Pending JPS6211283A (ja) | 1986-06-19 | 1986-06-19 | 複合圧電膜体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6211283A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05180696A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | Nec Corp | 干渉計 |
| CN103346253A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-10-09 | 西安交通大学 | 铁电单晶/环氧2-2结构及应力板加固的2-2结构复合材料 |
-
1986
- 1986-06-19 JP JP61141277A patent/JPS6211283A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05180696A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | Nec Corp | 干渉計 |
| CN103346253A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-10-09 | 西安交通大学 | 铁电单晶/环氧2-2结构及应力板加固的2-2结构复合材料 |
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