JPS63134563A - 圧電性磁器組成物 - Google Patents
圧電性磁器組成物Info
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- JPS63134563A JPS63134563A JP61276729A JP27672986A JPS63134563A JP S63134563 A JPS63134563 A JP S63134563A JP 61276729 A JP61276729 A JP 61276729A JP 27672986 A JP27672986 A JP 27672986A JP S63134563 A JPS63134563 A JP S63134563A
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title description 9
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 6
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
産業上の利用分野
本発明は、圧電性磁器組成物において、比誘電率ξおよ
び電気機械結合係数Ｋｒの高い材料であって、常温かつ
短時間で分極可能な材料を提供するにある。
び電気機械結合係数Ｋｒの高い材料であって、常温かつ
短時間で分極可能な材料を提供するにある。
従来技術
圧電性磁器組成物は、窟業的方法で磁器体に焼結した後
、直流電圧を印加することによって電気的に活性化し得
て、その残留圧電特性を利用できる窯業的組成物に関す
るものであり、約２００℃以下の高温領域１で、その圧
電性の使用温度範囲を拡大することによって工業的利用
価値を附加すると共に、さらに特定の組成を選択するこ
とによって、セラミックピックアップあるいはマイクロ
フォン用の素子としての応用に好適な径方向結合係数の
大きい圧電磁器組成を新規な成分構成で得るところにあ
る。
、直流電圧を印加することによって電気的に活性化し得
て、その残留圧電特性を利用できる窯業的組成物に関す
るものであり、約２００℃以下の高温領域１で、その圧
電性の使用温度範囲を拡大することによって工業的利用
価値を附加すると共に、さらに特定の組成を選択するこ
とによって、セラミックピックアップあるいはマイクロ
フォン用の素子としての応用に好適な径方向結合係数の
大きい圧電磁器組成を新規な成分構成で得るところにあ
る。
特公昭４２−９７１６号公報には、ベロアスカイト型構
造を有するＰｂ（Ｍｇ ３Ａ、 Ｎｂ％）０３と同じく
ペロブスカイト型構造を有するＰｂＴｉ０．およびＰｂ
Ｚｒ０゜の三成分系から構成され、その組成比はモル百
分率で、Ｐｂ （Ｍｇ ３Ａ、 Ｎｂ％）Ｏ，： ６９
〜４モル％、ＰｂＴｉ０゜：５２−３０モＡ／％、Ｐｂ
Ｚｒ０．：６’２ １％ル％の範囲からなる複合酸化物
型の圧電性の固溶体磁器組成物である。
造を有するＰｂ（Ｍｇ ３Ａ、 Ｎｂ％）０３と同じく
ペロブスカイト型構造を有するＰｂＴｉ０．およびＰｂ
Ｚｒ０゜の三成分系から構成され、その組成比はモル百
分率で、Ｐｂ （Ｍｇ ３Ａ、 Ｎｂ％）Ｏ，： ６９
〜４モル％、ＰｂＴｉ０゜：５２−３０モＡ／％、Ｐｂ
Ｚｒ０．：６’２ １％ル％の範囲からなる複合酸化物
型の圧電性の固溶体磁器組成物である。
しかしながら、従来公知の圧電性磁器組成物は、比誘電
率ξと電気機械結合係数Ｋｒとが共に高い材料は少なか
った。また焼結温度（普通１２５０〜１３５０℃）も高
く、また分極が容易ではなかった（普通１００℃、１時
間）。
率ξと電気機械結合係数Ｋｒとが共に高い材料は少なか
った。また焼結温度（普通１２５０〜１３５０℃）も高
く、また分極が容易ではなかった（普通１００℃、１時
間）。
間層点を解決するための手段
本発明は、組成物の重量基準で、ＰｂＯ６０ないし７０
重量％、Ｔｉｅ２７ないし１２重量％、ＺｒＯ。
重量％、Ｔｉｅ２７ないし１２重量％、ＺｒＯ。
工ないし１７重量％、ＷＯ，０，１ないし６重量％、Ｍ
ｇＯ０，４ｆｉ イしλ５重量％オ！ヒＮｂ２０５２．
５＆イし１５重量％からなる磁器組成物に関するもので
ある。
ｇＯ０，４ｆｉ イしλ５重量％オ！ヒＮｂ２０５２．
５＆イし１５重量％からなる磁器組成物に関するもので
ある。
さらに、本発明では、Ｐｂ元素の一部をＳｒ 、 Ｃａ
。
。
Ｂａの群から選ばれた少なくとも一つの元素で組成物の
重量基準でＯないし１９重食％の範囲で置換することが
できる。Ｐｂ元素の１部をＳｒ 、 Ｃａ 。
重量基準でＯないし１９重食％の範囲で置換することが
できる。Ｐｂ元素の１部をＳｒ 、 Ｃａ 。
Ｂａの少なくとも一つの元素で置換することもできる。
本発明は、組成物の重量基準でＰｂＯ６０ないし７０重
量％、Ｔｉｅ□７ないし１２重量％、ＺｒＯ２１ないし
１７１ｔ％の公知の磁器組成物に特定割合のＷＯ，、Ｍ
ｇＯおよびＮｂ、０．を添加し、比誘電率（ξ）２００
０以上、電気機械結合係′ｆ＆（Ｋｒ） ５０ ％以上
の圧電性磁器組成物を得ることを目的としたものである
。
量％、Ｔｉｅ□７ないし１２重量％、ＺｒＯ２１ないし
１７１ｔ％の公知の磁器組成物に特定割合のＷＯ，、Ｍ
ｇＯおよびＮｂ、０．を添加し、比誘電率（ξ）２００
０以上、電気機械結合係′ｆ＆（Ｋｒ） ５０ ％以上
の圧電性磁器組成物を得ることを目的としたものである
。
Ｎｂ２Ｏ，の添加量は、ｚ５ないし１５重量％である。
Ｎｂ、Ｏ，１５重１％未満では電気機械結合係数Ｋｒ・
比誘電率ξともに低く添加効果が全くみられない。１５
重量％以上では添加効果が認められるが、１５重量％以
上ではコストが高くなり、実用的でない。
比誘電率ξともに低く添加効果が全くみられない。１５
重量％以上では添加効果が認められるが、１５重量％以
上ではコストが高くなり、実用的でない。
ＭｇＯの添加量は、０．４ないし２５重量％である。
ＭｇＯ０，４重量％未満では、電気機械結合係数Ｋｒ
。
。
比誘電率ξともに低く、添加効果は見られない。
０．４重量％以上で添加効果が認められ、比誘電率ξ、
および電気機械結合係数Ｋｒともに上昇するが、１５重
量−以上になると比誘電率ξおよび電気機械結合係数Ｋ
ｒともに低下する。
および電気機械結合係数Ｋｒともに上昇するが、１５重
量−以上になると比誘電率ξおよび電気機械結合係数Ｋ
ｒともに低下する。
ＷＯ６の添加量は０．１ないし６重量％である。０．１
重量％以上で電気機械結合係数Ｋｒ 、比誘電率ξとも
に上昇し、添加量が増すにつれて、特に比誘電率ξの上
昇が著しく、６重量％以上では逆にξ、Ｋｒともに低下
する。
重量％以上で電気機械結合係数Ｋｒ 、比誘電率ξとも
に上昇し、添加量が増すにつれて、特に比誘電率ξの上
昇が著しく、６重量％以上では逆にξ、Ｋｒともに低下
する。
実施例
Ｐ１〕０、Ｔｉｅ、、ＺｒＯ２、ＷＯ，、ＭｇＯおよび
Ｎｂ２Ｏ。
Ｎｂ２Ｏ。
を第１表に示す配合割合で秤量し、ボール°ミルにて２
４時間粉砕後、８００〜９００℃で４時間燗焼する。
４時間粉砕後、８００〜９００℃で４時間燗焼する。
得られた反応生成物を再びボールミルで２４時間粉砕後
、ポリビニルアルコールを加えて均質になるように混合
し、乾燥させる。
、ポリビニルアルコールを加えて均質になるように混合
し、乾燥させる。
これを円板上に形成し、ＰｂＯ雰囲気中で１１００〜１
７００℃で焼成し、直径２Ｑｗ、厚さ１＋ｎ＋の円板を
得た。得られた円板を３ Ｋｖの直流電圧で常温、１分
間分極した。これを大気中で１週間保持した後電気特性
を測定した。
７００℃で焼成し、直径２Ｑｗ、厚さ１＋ｎ＋の円板を
得た。得られた円板を３ Ｋｖの直流電圧で常温、１分
間分極した。これを大気中で１週間保持した後電気特性
を測定した。
第１表に各試料の組成比と、比誘電率ξ、電気機械結合
係数Ｋｒとの関係を示した。
係数Ｋｒとの関係を示した。
第１表から明らかなように、各成分をＰｂＯ６０ないし
７０重量％、Ｔｉｅ２７ないし１２重１％、ＺｒＯ２１
ないし１７重量％、Ｗｏ、０．１〜１０．０重量％、Ｍ
ｇＯ０，３５ないし３．０重量％、Ｎｂ２Ｏ，２，０な
いし１７重量％の範囲にて、２８種類の組成物を作成し
、これらの試料の電気特性（誘電率、電気機械結合係数
）を測定した。
７０重量％、Ｔｉｅ２７ないし１２重１％、ＺｒＯ２１
ないし１７重量％、Ｗｏ、０．１〜１０．０重量％、Ｍ
ｇＯ０，３５ないし３．０重量％、Ｎｂ２Ｏ，２，０な
いし１７重量％の範囲にて、２８種類の組成物を作成し
、これらの試料の電気特性（誘電率、電気機械結合係数
）を測定した。
上記試料のうち、試料番号６，９，１０，１１゜１４．
１８．２２および２６は比誘電率２０００以上、電気機
械係数５０以上であり、圧電ブザー、圧電スピーカーな
どの音物変換素子用として有用な磁器を得ることができ
る。
１８．２２および２６は比誘電率２０００以上、電気機
械係数５０以上であり、圧電ブザー、圧電スピーカーな
どの音物変換素子用として有用な磁器を得ることができ
る。
上記試料番号Ａ６，９，１０，１１，１４，１８゜２２
．２６の組成より下記の組成物が特に音會変換素子とし
てよいことがわかった。すなわち、組成（重量％） ＰｂＯ６０ないし７０％、Ｔｉｅ２７ないし１２％、Ｚ
ｒＯ，１ないし１７％、Ｗｏ、 ０．１ないし６％、Ｍ
ｇ００、４ ｎ イＬ、 ２．５ ％、Ｎｂ２Ｏ５２．
５ ナイＬ、 １５％からなる磁器組成物である。
．２６の組成より下記の組成物が特に音會変換素子とし
てよいことがわかった。すなわち、組成（重量％） ＰｂＯ６０ないし７０％、Ｔｉｅ２７ないし１２％、Ｚ
ｒＯ，１ないし１７％、Ｗｏ、 ０．１ないし６％、Ｍ
ｇ００、４ ｎ イＬ、 ２．５ ％、Ｎｂ２Ｏ５２．
５ ナイＬ、 １５％からなる磁器組成物である。
発明の効果
（１） 本発明の圧電性磁器組成物は比誘電率（ξ）
（２０００以上）および電気機械結合係数（Ｋｒ）
（５０％以上）が共に高い。
（２０００以上）および電気機械結合係数（Ｋｒ）
（５０％以上）が共に高い。
（２）組成物の焼結温度は通常１２５０〜１３５０℃で
あるが、本発明の組成物では、１１５０〜１２５０℃で
通常の組成物よシ焼結温度が低く焼結しやすい。
あるが、本発明の組成物では、１１５０〜１２５０℃で
通常の組成物よシ焼結温度が低く焼結しやすい。
Claims (2)
- （１）組成物の重量基準で、ＰｂＯ６０ないし７０重量
％、ＴｉＯ＿２７ないし１２重量％、ＺｒＯ＿２１ない
し１７重量％、ＷＯ＿３０．１ないし６重量％、ＭｇＯ
０．４ないし２．５重量％およびＮｂ＿２Ｏ＿５２．５
ないし１５重量％からなる磁器組成物。 - （２）Ｐｂ元素をＳｒ、Ｃａ、Ｂａの群から選ばれた少
なくとも一つの元素で０ないし１９重量％の範囲で置換
して得られる特許請求の範囲第１項記載の組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61276729A JPS63134563A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 圧電性磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61276729A JPS63134563A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 圧電性磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63134563A true JPS63134563A (ja) | 1988-06-07 |
| JPH0244273B2 JPH0244273B2 (ja) | 1990-10-03 |
Family
ID=17573526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61276729A Granted JPS63134563A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 圧電性磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63134563A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018207578A1 (ja) * | 2017-05-09 | 2018-11-15 | 富士フイルム株式会社 | 圧電マイクロフォンチップおよび圧電マイクロフォン |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5227359A (en) * | 1975-08-27 | 1977-03-01 | Hitachi Ltd | Face down bonding method |
-
1986
- 1986-11-21 JP JP61276729A patent/JPS63134563A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5227359A (en) * | 1975-08-27 | 1977-03-01 | Hitachi Ltd | Face down bonding method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018207578A1 (ja) * | 2017-05-09 | 2018-11-15 | 富士フイルム株式会社 | 圧電マイクロフォンチップおよび圧電マイクロフォン |
| JPWO2018207578A1 (ja) * | 2017-05-09 | 2020-02-27 | 富士フイルム株式会社 | 圧電マイクロフォンチップおよび圧電マイクロフォン |
| US11477580B2 (en) | 2017-05-09 | 2022-10-18 | Fujifilm Corporation | Piezoelectric microphone chip and piezoelectric microphone |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0244273B2 (ja) | 1990-10-03 |
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