JPS63100785A - 圧電材料の製造方法 - Google Patents
圧電材料の製造方法Info
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- JPS63100785A JPS63100785A JP61246225A JP24622586A JPS63100785A JP S63100785 A JPS63100785 A JP S63100785A JP 61246225 A JP61246225 A JP 61246225A JP 24622586 A JP24622586 A JP 24622586A JP S63100785 A JPS63100785 A JP S63100785A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、圧電材料のｗＪ造方法に閤する。本発明の製
造方法で得られる圧電材料は異方性圧電体の製造に利用
できる。
造方法で得られる圧電材料は異方性圧電体の製造に利用
できる。
（従来技術）
チタン酸バリウムｌＩＮのｙＪ造方法に圓しては、１９
８５年７月刊行の「エレクトロセラミック」の５７〜６
１頁に、チタン酸カリウム繊維と水酸化バリウムとの混
合物を水中に分散し耐圧容器内で１５０℃の温度で２４
時間処理してチタン酸バリウムＩＩＨを得る。ここで得
た該チタン酸パリウ・ム繊維を成形金型に充填し、１０
０ＭＰＡの圧力で加圧成形し、該成形体を焼結炉にて１
４００℃で５ＲＢ焼成して焼結体とした。こうして得た
該焼結体の両面に、銀ペーストを塗布してｍ極をつくり
、厚み方向に１５ｋｖ／ｃｍの直流電圧を２時間印加し
て分極処理を行って、圧電体が得られる旨の記載がある
。
８５年７月刊行の「エレクトロセラミック」の５７〜６
１頁に、チタン酸カリウム繊維と水酸化バリウムとの混
合物を水中に分散し耐圧容器内で１５０℃の温度で２４
時間処理してチタン酸バリウムＩＩＨを得る。ここで得
た該チタン酸パリウ・ム繊維を成形金型に充填し、１０
０ＭＰＡの圧力で加圧成形し、該成形体を焼結炉にて１
４００℃で５ＲＢ焼成して焼結体とした。こうして得た
該焼結体の両面に、銀ペーストを塗布してｍ極をつくり
、厚み方向に１５ｋｖ／ｃｍの直流電圧を２時間印加し
て分極処理を行って、圧電体が得られる旨の記載がある
。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、水酸化バリウムを使用する上記の方法では、
水溶性水酸化物となる金ＩＥ以外は製造することができ
ず、また水熱合成反応に時間を要するという問題点を有
している。さらに上記した反応に長時間を要する点を解
決すると共に、他の金属成分の単独または添加も可能と
し、かつ反応前の繊維形状を保持する、圧電材料の製造
方法を目的とする。
水溶性水酸化物となる金ＩＥ以外は製造することができ
ず、また水熱合成反応に時間を要するという問題点を有
している。さらに上記した反応に長時間を要する点を解
決すると共に、他の金属成分の単独または添加も可能と
し、かつ反応前の繊維形状を保持する、圧電材料の製造
方法を目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、水溶性有機酸の金属塩を水中に溶解する工程
、ついで該有機酸金属塩水溶液にチタン酸カリウム繊維
を分散させ、耐圧容器中で加熱処理する工程とからなる
圧電材料の製造方法である。
、ついで該有機酸金属塩水溶液にチタン酸カリウム繊維
を分散させ、耐圧容器中で加熱処理する工程とからなる
圧電材料の製造方法である。
該有機酸金属塩の溶解工程は、該有機酸金属塩の６＠乃
至１５倍吊の脱イオン中に、所定員の該有機酸金属塩を
加えて十分撹拌して完全に溶解させる。必要ならば加温
して溶解させる。
至１５倍吊の脱イオン中に、所定員の該有機酸金属塩を
加えて十分撹拌して完全に溶解させる。必要ならば加温
して溶解させる。
水溶性有機酸の金属塩は、酢酸バリウム、ギ酸バリウム
、酢酸鉛、ギ８！鉛、酢酸マンガン、ギ酸マンガン、酢
酸ニッケル、ギ酸ニッケル、酢酸ストロンチユーム、酢
酸コバルト、酢酸鉄の少なくとも１種以上の化合物を用
いる。特に酢酸バリウム、酢ＰＩｌＩ鉛、酢酸マンガン
、酢酸ニッケルの混合物より１また金属１！！置換チタ
ンＭ繊維により加圧成形、焼結したｎ電体１よ帰れた異
方性特性を示す（実施Ｗ４参照）。該耐圧容器中で加熱
処理する工程は、上記で得た有ｍ酸金属塩水溶液に、金
属塩に対し当モルａ以下（置換金属モル吊に対するチタ
ンのモル聞）の聞のチタン酸カリウム繊維を上記の水溶
液中に分散させる。使用する容器は例えば白金又は銀製
チューブを用い耐圧のオー トラレープ中で加熱合成処
理を行う。加熱温度は１１０℃から１５０℃、圧力は１
．５〜２．０気圧で約１０時間加熱を行うことにより目
的の繊維状圧電材料となる。
、酢酸鉛、ギ８！鉛、酢酸マンガン、ギ酸マンガン、酢
酸ニッケル、ギ酸ニッケル、酢酸ストロンチユーム、酢
酸コバルト、酢酸鉄の少なくとも１種以上の化合物を用
いる。特に酢酸バリウム、酢ＰＩｌＩ鉛、酢酸マンガン
、酢酸ニッケルの混合物より１また金属１！！置換チタ
ンＭ繊維により加圧成形、焼結したｎ電体１よ帰れた異
方性特性を示す（実施Ｗ４参照）。該耐圧容器中で加熱
処理する工程は、上記で得た有ｍ酸金属塩水溶液に、金
属塩に対し当モルａ以下（置換金属モル吊に対するチタ
ンのモル聞）の聞のチタン酸カリウム繊維を上記の水溶
液中に分散させる。使用する容器は例えば白金又は銀製
チューブを用い耐圧のオー トラレープ中で加熱合成処
理を行う。加熱温度は１１０℃から１５０℃、圧力は１
．５〜２．０気圧で約１０時間加熱を行うことにより目
的の繊維状圧電材料となる。
冷却後、通常の方法に従ってチタン酸塩繊維をろ別し、
脱イオン水で水洗し、１００℃で１２時間乾燥する。乾
燥した金ｆｆｌ置換チタンｉ１２塩繊維は、通常の方法
により焼結、分極処理をほどこすことにより圧電体とな
る。
脱イオン水で水洗し、１００℃で１２時間乾燥する。乾
燥した金ｆｆｌ置換チタンｉ１２塩繊維は、通常の方法
により焼結、分極処理をほどこすことにより圧電体とな
る。
［発明の効果］
本発明の圧電材料の製造方法は水溶性の有機酸金属塩の
水溶液とチタン酸カリウム繊維の水熱合成を行うため、
従来の水酸化バリウム水溶液とチタン酸カリウム繊維と
の場合とは異なり、水溶性の有ｌＮ酸金属塩ならばいづ
れも使用可能であり、さらに２１以上の金属の併用も可
能となり、圧電特性を向上させつる金属の添加が可能と
なる。また金属置換反応により繊維形状の変化がおきな
いこと。該ＩＩＩは焼結前に方向を揃える工程を経て加
圧成形し焼結すると繊維方向の揃った焼結体となり分極
処理によって右向性は変化しないため興ガ特性に優れた
圧電体となる。
水溶液とチタン酸カリウム繊維の水熱合成を行うため、
従来の水酸化バリウム水溶液とチタン酸カリウム繊維と
の場合とは異なり、水溶性の有ｌＮ酸金属塩ならばいづ
れも使用可能であり、さらに２１以上の金属の併用も可
能となり、圧電特性を向上させつる金属の添加が可能と
なる。また金属置換反応により繊維形状の変化がおきな
いこと。該ＩＩＩは焼結前に方向を揃える工程を経て加
圧成形し焼結すると繊維方向の揃った焼結体となり分極
処理によって右向性は変化しないため興ガ特性に優れた
圧電体となる。
［実施例］
酢酸・バリウム３４Ω、酢酸鉛２８Ｑ１酢酸マンガン６
Ｑ、酢酸ニッケル６Ｑに水６００’ｍｊを加えて撹拌溶
解させる。これにチタン酸カリウム繊１（九州耐火煉瓦
株式会社製）［特性１１１１！ １〜５μｍ、繊維長２
０〜１１００ｕ］を２５０加えて撹拌分散させこれを白
金−容器に入れ、耐圧構造のオートクレーブに入れ１５
０℃の温度で約１０時間加熱し、水熱合成処理を行った
。冷却後、繊維を分離し、脱イオン水にて水洗後、１０
０℃で１２時間の乾燥を行った。水熱合成処理したチタ
ン酸塩繊維は、カリウムがバリウム、鉛、マンガン、ニ
ッケルによって１換されていた。繊維の形状は、ｌＩ雑
経径１〜５μｍ繊維長２０〜８５て製造した結果を表−
１に示す。得られたｉｉｍを、ｍ輻方向を揃えた後、加
圧成形し、密ａ１炉で１１００〜１４００℃に焼結を３
時間行う。焼結体を厚さ２．５ｍ／ｍにｍ帷の方向と垂
直の方向で切断し、銀ペーストを塗布しシリコーンオイ
ル中で９０〜１５０℃の温度で厚み方向に１５ｋｖ／ｃ
ｇｔの直流電圧を２時間印加し分極処理を行い圧電体を
得た。圧電セラミック振動子試験法で特性を測定した結
果を表−１に示す。本発明で製造した圧１！材料は異方
性に優れた性質を有プる事を示している。同様な方法に
より置換金属塩の組成比率を変化させたものを表に示し
ている。
Ｑ、酢酸ニッケル６Ｑに水６００’ｍｊを加えて撹拌溶
解させる。これにチタン酸カリウム繊１（九州耐火煉瓦
株式会社製）［特性１１１１！ １〜５μｍ、繊維長２
０〜１１００ｕ］を２５０加えて撹拌分散させこれを白
金−容器に入れ、耐圧構造のオートクレーブに入れ１５
０℃の温度で約１０時間加熱し、水熱合成処理を行った
。冷却後、繊維を分離し、脱イオン水にて水洗後、１０
０℃で１２時間の乾燥を行った。水熱合成処理したチタ
ン酸塩繊維は、カリウムがバリウム、鉛、マンガン、ニ
ッケルによって１換されていた。繊維の形状は、ｌＩ雑
経径１〜５μｍ繊維長２０〜８５て製造した結果を表−
１に示す。得られたｉｉｍを、ｍ輻方向を揃えた後、加
圧成形し、密ａ１炉で１１００〜１４００℃に焼結を３
時間行う。焼結体を厚さ２．５ｍ／ｍにｍ帷の方向と垂
直の方向で切断し、銀ペーストを塗布しシリコーンオイ
ル中で９０〜１５０℃の温度で厚み方向に１５ｋｖ／ｃ
ｇｔの直流電圧を２時間印加し分極処理を行い圧電体を
得た。圧電セラミック振動子試験法で特性を測定した結
果を表−１に示す。本発明で製造した圧１！材料は異方
性に優れた性質を有プる事を示している。同様な方法に
より置換金属塩の組成比率を変化させたものを表に示し
ている。
結束を表−１に示す。
厚み方向のＫｔは５０％以上、Ｋｐ３〜２％と異方性に
優れ拳考例のチタン酸バリウムの測定値に比べ特に異方
性に優れた圧電体であることを示している。
優れ拳考例のチタン酸バリウムの測定値に比べ特に異方
性に優れた圧電体であることを示している。
（以下余白）
第１図は径方向振動（Ｋｐ）であり、第２図は厚み方向
撮動（ＫＬ）であり、第３図は市販品の一般特性を示す
模式図である。
撮動（ＫＬ）であり、第３図は市販品の一般特性を示す
模式図である。
Claims (3)
- （１）水溶性有機酸の金属塩を水中に溶解する工程、つ
いで該有機酸金属塩水溶液にチタン酸カリウム繊維を分
散させ耐圧容器中で加熱処理する工程とからなる圧電材
料の製造方法。 - （２）水溶性有機酸の金属塩は、酢酸バリウム、ギ酸バ
リウム、酢酸鉛、ギ酸鉛、酢酸マンガン、ギ酸マンガン
、酢酸ニッケル、ギ酸ニッケル、酢酸ストロンチユーム
、酢酸コバルト、酢酸鉄の少なくとも１種の化合物を使
用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧
電材料の製造方法。 - （３）水溶性有機酸の金属塩が、酢酸バリウム、酢酸鉛
、酢酸マンガン、酢酸ニッケルである特許請求の範囲１
項記載の圧電材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61246225A JPS63100785A (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 圧電材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61246225A JPS63100785A (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 圧電材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100785A true JPS63100785A (ja) | 1988-05-02 |
Family
ID=17145372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61246225A Pending JPS63100785A (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 圧電材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63100785A (ja) |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP61246225A patent/JPS63100785A/ja active Pending
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