JPS63166756A - 圧電磁器組成物 - Google Patents
圧電磁器組成物Info
- Publication number
- JPS63166756A JPS63166756A JP61315075A JP31507586A JPS63166756A JP S63166756 A JPS63166756 A JP S63166756A JP 61315075 A JP61315075 A JP 61315075A JP 31507586 A JP31507586 A JP 31507586A JP S63166756 A JPS63166756 A JP S63166756A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mol
- piezoelectric ceramic
- ceramic composition
- oxide
- piezoelectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 13
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- 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】
〔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ＰｂＴｉＯｓをはじ
めとしてこれにＰｂ（Ｎｉ＋／Ｊｂｚ／３）Ｏｘ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＋／Ｊｂｚ／３）Ｏｘ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Ｍｎ０ｚ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Ｍｎ０ｚ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）ＭｎＴｉ（１＋系（Ｒｅ：希土類元素）にお
いてＲｅとしてＣｅ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）ＭｎＴｉ（１＋系（Ｒｅ：希土類元素）にお
いてＲｅとしてＣｅ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χ、ＴｉＯ
□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Ｃｅ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
Ｍｎ０ｚ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Ｃｅは酸化物としてＯ〜８モルχ（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。
□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Ｃｅ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
Ｍｎ０ｚ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Ｃｅは酸化物としてＯ〜８モルχ（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（なり、ＴｉＯ□
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Ｃｅ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（なり、ＴｉＯ□
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Ｃｅ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ＭｎＯ２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（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（なる。
さらに、本発明によれば、上述の系に対し、更にＡＬ
Ｆｅｎ Ｃｏ、 Ｎｔ ＋ Ｓｉ＋ 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。
Ｆｅｎ Ｃｏ、 Ｎｔ ＋ Ｓｉ＋ 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
ｎＣＯ３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
ｎＣＯ３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，ＣｅｚＯｓ＋ ＳｒＣ
Ｏ３＋ ＣａＣＯ３゜ＢａＣＯ３を用い、第１表の組成
で秤量し、ボットミ＝５− ＝４− ル中で湿式混合した。混合後に脱水乾燥し８５０℃〜１
１００℃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／ｃｍ’の圧力で直径１８
ＩＩＩＩ１１、厚さ１．５＋ｎ＋ｎの円板に成型した。
Ｏ３＋ ＣａＣＯ３゜ＢａＣＯ３を用い、第１表の組成
で秤量し、ボットミ＝５− ＝４− ル中で湿式混合した。混合後に脱水乾燥し８５０℃〜１
１００℃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／ｃｍ’の圧力で直径１８
ＩＩＩＩ１１、厚さ１．５＋ｎ＋ｎ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１２０〜１５
０℃、４〜２ＫＶ／ｍｍ、１０分間分極処理した。
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１２０〜１５
０℃、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（Ｋｈ）
、同じく機械的品質係数（０□）を測定した。結果は第
１表に示す。なお表中、Ｐ／ＶはＰＡ／Ｒ０（３倍波の
共振、反共振のインピーダンス比）を表わし、Ｐ／ＶＯ
Ｃｖ値はＰ／Ｖのσ（標準偏差）／ｘ（平均値）を夫々
表わす。
タにて厚み縦３倍波振動の電気機械結合係数（Ｋｈ）
、同じく機械的品質係数（０□）を測定した。結果は第
１表に示す。なお表中、Ｐ／ＶはＰＡ／Ｒ０（３倍波の
共振、反共振のインピーダンス比）を表わし、Ｐ／ＶＯ
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Ｎｏ７．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Ｎｏ７．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． ＰｂＯ０量が過
多のＮ。
多のＮ。
１０のサンプルはいずれも分極が困難であった。さらに
ＣｅｚＯｓを配合しないＮｏ９＋添加剤の量が過多であ
るＮｏ２３はいずれも焼結が困難であった。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（Ｑ１４３）が３５００以上、Ｐ／Ｖの値が２０％以
下であった。
ＣｅｚＯｓを配合しないＮｏ９＋添加剤の量が過多であ
るＮｏ２３はいずれも焼結が困難であった。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（Ｑ１４３）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、ＰｂＣ
ｅＭｎＴｉＯ３系を基本としＣｅ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Ｃｅ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Ｃｅ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、Ｃｅ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。
ｅＭｎＴｉＯ３系を基本としＣｅ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Ｃｅ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Ｃｅ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、Ｃｅ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Ｃｅ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Ｃｅ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 |
|---|---|---|---|
| JP61315075A JPS63166756A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 圧電磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61315075A JPS63166756A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 圧電磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63166756A true JPS63166756A (ja) | 1988-07-09 |
Family
ID=18061115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61315075A Pending JPS63166756A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63166756A (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
- 1986-12-26 JP JP61315075A patent/JPS63166756A/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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100282598B1 (ko) | 압전 세라믹 조성물 | |
| JP3259678B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| KR100282599B1 (ko) | 압전 세라믹 조성물 | |
| JP3282576B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3362473B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPS63151667A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2002255641A (ja) | 圧電磁器および圧電素子 | |
| JP2884635B2 (ja) | 圧電セラミックスおよびその製造方法 | |
| JPH11349380A (ja) | 圧電磁器組成物及びこれを用いた圧電素子 | |
| JPS63166756A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JPS63166755A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2604582B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP3384044B2 (ja) | 圧電磁器 | |
| JPS6358782B2 (ja) | ||
| JP3114886B2 (ja) | 圧電セラミックス | |
| JP2866986B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP4467168B2 (ja) | 圧電磁器および圧電素子 | |
| JP3006188B2 (ja) | 高周波用誘電体磁器組成物 | |
| JP2737451B2 (ja) | 圧電磁器材料 | |
| JPH07315924A (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2987762B2 (ja) | 強誘電体磁器組成物 | |
| JP2687287B2 (ja) | マイクロ波用誘電体磁器組成物とその製造方法 | |
| EP0156312A2 (en) | A piezo-electric ceramic composition for resonator in electrical wave filters | |
| JP3228648B2 (ja) | 圧電磁器組成物 | |
| JP2687288B2 (ja) | マイクロ波用誘電体磁器組成物とその製造方法 |