JPS63166755A - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
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- JPS63166755A JPS63166755A JP61311190A JP31119086A JPS63166755A JP S63166755 A JPS63166755 A JP S63166755A JP 61311190 A JP61311190 A JP 61311190A JP 31119086 A JP31119086 A JP 31119086A JP S63166755 A JPS63166755 A JP S63166755A
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Landscapes
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は高周波共振子等に用いられる圧電磁器組成物に
関し、より詳細には３倍波振動に対して有用な圧電磁器
組成物に関する。
関し、より詳細には３倍波振動に対して有用な圧電磁器
組成物に関する。
従来から、圧電磁器組成物としてはＰｂＴｉＯ２をはじ
めとしてこれにＰｂ（Ｎｉ＋ｚｓＮｂｚ／５）Ｏｓなど
を固溶させたもの、あるいはこれらの系に第３成分を加
えたもの等が知られ、これらによって圧電特性や電気特
性を改善し、焦電素子、圧電振動子、共振子、発振子、
セラミックフィルタ、弾性表面波フィルタなどの電子部
品に適用されている。
めとしてこれにＰｂ（Ｎｉ＋ｚｓＮｂｚ／５）Ｏｓなど
を固溶させたもの、あるいはこれらの系に第３成分を加
えたもの等が知られ、これらによって圧電特性や電気特
性を改善し、焦電素子、圧電振動子、共振子、発振子、
セラミックフィルタ、弾性表面波フィルタなどの電子部
品に適用されている。
近年に至って、上述のような電子部品は小型化が求めら
れているが圧電磁器素子を電子部品に適用する場合、圧
電磁器自体の性質上小型化には限定がある。そこで、特
に高周波用電子部品においては３倍波振動を適用するこ
とによって更に小型化、高性能化を図る試みがなされて
いる。
れているが圧電磁器素子を電子部品に適用する場合、圧
電磁器自体の性質上小型化には限定がある。そこで、特
に高周波用電子部品においては３倍波振動を適用するこ
とによって更に小型化、高性能化を図る試みがなされて
いる。
このように３倍波振動を適用し得る圧電磁器としては例
えば特開昭５７−１２９８６９号に示すようにｐｂＬａ
Ｔｉ０３系にＭｎ０１を添加することによって厚み縦３
倍波振動の周波数温度特性を改善する試みがなされてい
る。
えば特開昭５７−１２９８６９号に示すようにｐｂＬａ
Ｔｉ０３系にＭｎ０１を添加することによって厚み縦３
倍波振動の周波数温度特性を改善する試みがなされてい
る。
しかし乍ら、上述の先行技術によれば、Ｌａ等の希土類
元素の酸化物または炭酸化物とＭｎの酸化物または炭酸
化物を共存させてボールミル等の湿式混合すると希土類
元素化合物とＭｎ化合物との間に分離が発生し易く、製
品の特性のバラツキが生じるとともに波形の乱れが発生
し、製品の歩留りを著しく低下させていた。 このよう
な混合不良に対しては、混合、仮焼を何度も繰り返し行
うことによって均一分散を行うことができるが、製造工
程が煩雑となるとともに製造コストが高くなる。
元素の酸化物または炭酸化物とＭｎの酸化物または炭酸
化物を共存させてボールミル等の湿式混合すると希土類
元素化合物とＭｎ化合物との間に分離が発生し易く、製
品の特性のバラツキが生じるとともに波形の乱れが発生
し、製品の歩留りを著しく低下させていた。 このよう
な混合不良に対しては、混合、仮焼を何度も繰り返し行
うことによって均一分散を行うことができるが、製造工
程が煩雑となるとともに製造コストが高くなる。
また、特殊な混合方法や合成法、例えば共沈法やアルコ
キシド法を用いる場合でも製造コストを考慮した場合、
最適な方法とは言い難い。
キシド法を用いる場合でも製造コストを考慮した場合、
最適な方法とは言い難い。
本発明者等は上記の問題点に対し研究を重ねた結果、Ｐ
ｂ（Ｒｅ）ＭｎＴｉＯｓ系（Ｒｅ ：希土類元素）にお
いてＲｅとしてＰｒを添加しその一部をＳｒ、Ｃａ、Ｂ
ａのいずれかの元素によって置換することにより簡便な
ボールミル混合法における分離を低減させることができ
、それよって圧電磁器の３倍波振動近傍のスプレアスの
発生が低減でき、３倍波振動のＰ／Ｖのバラツキを抑え
、安定した製品の供給を可能としたものである。
ｂ（Ｒｅ）ＭｎＴｉＯｓ系（Ｒｅ ：希土類元素）にお
いてＲｅとしてＰｒを添加しその一部をＳｒ、Ｃａ、Ｂ
ａのいずれかの元素によって置換することにより簡便な
ボールミル混合法における分離を低減させることができ
、それよって圧電磁器の３倍波振動近傍のスプレアスの
発生が低減でき、３倍波振動のＰ／Ｖのバラツキを抑え
、安定した製品の供給を可能としたものである。
以下、本発明を詳述する。
本発明の圧電磁器組成物は、主成分としてｐｂ。
を４２〜４８．５モルχ特に４４〜４６モル％、ＴｉＯ
２を４８〜５２モルχ特に４９〜５１モルχ含有するも
のであって、これに添加成分としてＳｒ、Ｃａ、Ｂａの
うち少なくとも１種の金属の酸化物とＰｒの酸化物とを
その合計量で２．５〜８モルχ、特に４〜６モルχ及び
ＭｎＯ２を０．０５〜２．０モルχ、特に０．５〜１．
０モルχ含有してなる組成からなる。なお、添加成分に
おけるＰｒは酸化物として０〜８モル２（但し、０モル
、８モルχは含まず）、特に４〜７モルχであることが
望ましい。
２を４８〜５２モルχ特に４９〜５１モルχ含有するも
のであって、これに添加成分としてＳｒ、Ｃａ、Ｂａの
うち少なくとも１種の金属の酸化物とＰｒの酸化物とを
その合計量で２．５〜８モルχ、特に４〜６モルχ及び
ＭｎＯ２を０．０５〜２．０モルχ、特に０．５〜１．
０モルχ含有してなる組成からなる。なお、添加成分に
おけるＰｒは酸化物として０〜８モル２（但し、０モル
、８モルχは含まず）、特に４〜７モルχであることが
望ましい。
なお、上記の数値限定によれば、ＰｂＯが４２モルχを
下回ると共振の鋭さを示す機械的品質係数が低下し、４
８．５モルχを超えると分極ができ難くなり、Ｔｉ０ｇ
が４８モルχを下回っても分極が難しくなる。また、Ｓ
ｒ、Ｃａ、Ｂｒから選ばれる少なくとも１種とＰｒの各
々の酸化物の合計量が２．５モルχを下回ると３倍波振
動の周波数温度係数が大きく、８モルχを上回るとキュ
リ一点が低下し、圧電特性、特にＰ／Ｖが低下する。
下回ると共振の鋭さを示す機械的品質係数が低下し、４
８．５モルχを超えると分極ができ難くなり、Ｔｉ０ｇ
が４８モルχを下回っても分極が難しくなる。また、Ｓ
ｒ、Ｃａ、Ｂｒから選ばれる少なくとも１種とＰｒの各
々の酸化物の合計量が２．５モルχを下回ると３倍波振
動の周波数温度係数が大きく、８モルχを上回るとキュ
リ一点が低下し、圧電特性、特にＰ／Ｖが低下する。
さらにＭｎＯ□量が０．１モルχを下回ると周波数温度
係数が大きくなり、２．０モルχを超えると磁器の比抵
抗が低下して１分極し難くなる。
係数が大きくなり、２．０モルχを超えると磁器の比抵
抗が低下して１分極し難くなる。
さらに、本発明によれば、上述の系に対し、更にＡＩ＋
Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｌ＋Ｓｔ＋Ｍｇ＋Ｃｒの酸化物のうち少な
くとも１種を２．０モル％以下の割合で配合することに
より、さらに品質安定性および機械的品質係数を向上さ
せることができる。
Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｌ＋Ｓｔ＋Ｍｇ＋Ｃｒの酸化物のうち少な
くとも１種を２．０モル％以下の割合で配合することに
より、さらに品質安定性および機械的品質係数を向上さ
せることができる。
本発明の圧電磁器の製造に当たり、用いられる原料粉末
は、磁器として前述した組成の酸化物となり得るもので
あればいずれでも使用でき、例えばＭｎＯ□に代わりＭ
ｎＣ０，を用いることも可能である。
は、磁器として前述した組成の酸化物となり得るもので
あればいずれでも使用でき、例えばＭｎＯ□に代わりＭ
ｎＣ０，を用いることも可能である。
以下、本発明を次の列で説明する。
原料として、ＰｂＯ，ＴｉＯ２，ＰｒＪ３＋ＳｒＣＯ３
，ＣａＣＯ２゜ＢａＣ０１を用い、第１表の組成で秤量
し、ボットミル中で湿式混合した。混合後に脱水乾燥し
８５０℃〜１１００℃で２時間仮焼した。次いで仮焼粉
末を粉砕し、有機結合剤を混合して造粒を行った。この
ように得られた造粒粉末を約１０００Ｋｇ／ｃｍ３の圧
力で直径１８ｍ１１１、厚さ１ 、５ｍｍの円板に成型
した。成型円板を１２５０〜１３５０℃で２時間焼成し
て圧電磁器を得た。測定用として厚さ０．３ｍｍに研摩
した後に銀蒸着により電極を形成したものを夫々１２０
〜１５０℃、４〜２ＫＶ／ｍｍ、１０分間分極処理した
。
，ＣａＣＯ２゜ＢａＣ０１を用い、第１表の組成で秤量
し、ボットミル中で湿式混合した。混合後に脱水乾燥し
８５０℃〜１１００℃で２時間仮焼した。次いで仮焼粉
末を粉砕し、有機結合剤を混合して造粒を行った。この
ように得られた造粒粉末を約１０００Ｋｇ／ｃｍ３の圧
力で直径１８ｍ１１１、厚さ１ 、５ｍｍの円板に成型
した。成型円板を１２５０〜１３５０℃で２時間焼成し
て圧電磁器を得た。測定用として厚さ０．３ｍｍに研摩
した後に銀蒸着により電極を形成したものを夫々１２０
〜１５０℃、４〜２ＫＶ／ｍｍ、１０分間分極処理した
。
得られたサンプルに対してベクトルインピーダンスメー
タにて厚み縦３倍波振動の電気機械結合係数（Ｘｔ＋）
、同じく機械的品質係数（口、４．ｌ）を測定した。
タにて厚み縦３倍波振動の電気機械結合係数（Ｘｔ＋）
、同じく機械的品質係数（口、４．ｌ）を測定した。
結果は第１表に示す。なお表中、Ｐ／ＶはＰＡ／Ｒｏ
（３倍波の共振、反共振のインピーダンス比）を表わし
、Ｐ／ＶのＣＶ値はＰ／Ｖのσ（標準偏差）／ｘ （平
均値）を夫々表わす。
（３倍波の共振、反共振のインピーダンス比）を表わし
、Ｐ／ＶのＣＶ値はＰ／Ｖのσ（標準偏差）／ｘ （平
均値）を夫々表わす。
第１表から明らかなようにＳｒ、Ｃａ、Ｂａ等による置
換を行わなかったＮｏ？、 Ｎｏ８はいずれも調製時に
混合液の分離が確認され、圧電特性において個々のサン
プルの特性のバラツキが大きいものであった。
換を行わなかったＮｏ？、 Ｎｏ８はいずれも調製時に
混合液の分離が確認され、圧電特性において個々のサン
プルの特性のバラツキが大きいものであった。
また、ＭｎＯ□の量が過多のＮｏ３． ＰｂＯの量が過
多のＮ。
多のＮ。
ｌＯのサンプルはいずれも分極が困難であった。さらに
ＰｒｚＯｓを配合しないＮｏ９は焼結が困難であった。
ＰｒｚＯｓを配合しないＮｏ９は焼結が困難であった。
また、添加剤の量が過多であるＮｏ２３は圧電性の低い
ものであった。これらの比較例に対し、本発明のサンプ
ルはいずれも優れた特性を有するものであり、調製時に
おける分離も生じず、品質が安定したものであった。特
性のうえでは機械的品質係数（０□）が３５００以上、
Ｐ／Ｖの値が２０％以下であった。
ものであった。これらの比較例に対し、本発明のサンプ
ルはいずれも優れた特性を有するものであり、調製時に
おける分離も生じず、品質が安定したものであった。特
性のうえでは機械的品質係数（０□）が３５００以上、
Ｐ／Ｖの値が２０％以下であった。
（発明の効果）
以上、詳述した通り本発明の圧電磁器組成物は、ＰｂＰ
ｒＭｎＴｉ０＊系を基本としＰｒの一部をＳｒ＋Ｃａ＋
Ｂａのいずれかの金属によって置換することによって、
製造時Ｐｒの酸化物または炭酸化物とＭｎの酸化物また
は炭酸物とを共存させて、ボールミル等の湿式混合する
場合、Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｂａの酸化物、炭酸化物の混入によ
り上述のＰｒ化合物とＭｎ化合物の分離を防止し均一な
組成の磁器を製造することができる。それによって分離
によって生じた特性のバラツキや波形の乱れ（スプレア
スの発生）を防止することができ、圧電特性に優れた磁
器組成物を安定に供給することができる。しかも本発明
では製造工程が簡略であり、ＰｒのＭｎの分離に対する
特別な対策を必要としないことから廉価な圧電磁器組成
物を供給できる。
ｒＭｎＴｉ０＊系を基本としＰｒの一部をＳｒ＋Ｃａ＋
Ｂａのいずれかの金属によって置換することによって、
製造時Ｐｒの酸化物または炭酸化物とＭｎの酸化物また
は炭酸物とを共存させて、ボールミル等の湿式混合する
場合、Ｓｒ＋Ｃａ＋Ｂａの酸化物、炭酸化物の混入によ
り上述のＰｒ化合物とＭｎ化合物の分離を防止し均一な
組成の磁器を製造することができる。それによって分離
によって生じた特性のバラツキや波形の乱れ（スプレア
スの発生）を防止することができ、圧電特性に優れた磁
器組成物を安定に供給することができる。しかも本発明
では製造工程が簡略であり、ＰｒのＭｎの分離に対する
特別な対策を必要としないことから廉価な圧電磁器組成
物を供給できる。
Claims (2)
- （１）ＰｂＯを４２〜４８．５モル％、ＴｉＯ＿２を４
８〜５２モル％、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａのうち少なくとも１
種の金属の酸化物とＰｒの酸化物との合計量で２．５〜
８モル％およびＭｎＯ＿２を０．０５〜２．０モル％の
モル比で配合してなる圧電磁器組成物。 - （２）ＰｂＯを４２〜４８．５モル％、ＴｉＯ＿２を４
８〜５２モル％、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａの少なくとも１種の
金属の酸化物とＰｒの酸化物との合計量で２．５〜８モ
ル％、ＭｎＯ＿２を０．０５〜２．０モル％およびＡｌ
、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃｒのうち少なくと
も１種の金属の酸化物を２．０モル％以下のモル比で配
合してなる圧電磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61311190A JPS63166755A (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61311190A JPS63166755A (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 圧電磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63166755A true JPS63166755A (ja) | 1988-07-09 |
Family
ID=18014174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61311190A Pending JPS63166755A (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63166755A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6539802B1 (en) * | 1999-03-03 | 2003-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Angular velocity sensor |
-
1986
- 1986-12-27 JP JP61311190A patent/JPS63166755A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6539802B1 (en) * | 1999-03-03 | 2003-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Angular velocity sensor |
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