KR100567233B1 - 압전 세라믹 재료, 이를 이용한 전자부품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기계적 강도가 우수하고, 내화학성 및 내습성이 우수한 압전 세라믹 재료에 관한 것이다. 본 발명의 압전 세라믹 재료는 납 산화물을 포함하는데, 투과 전자 현미경(transmission electron microscope)에 의해 관찰되고, 상기 소성된 압전 세라믹 재료를 구성하는 복수의 결정 입자(crystal grain)가 서로 인접하여 형성하는 닫힌 영역은 주로 무정형 상으로 형성된다.
압전 세라믹, 전자 부품, 무정형 상, 내화학성, 내습성, 닫힌 영역, 입자 경계

Description

압전 세라믹 재료, 이를 이용한 전자부품{Piezoelectric ceramic material, Electric part using the ceramic}
도 1은 본 발명에 따른 압전 세라믹 재료의 투과전자 현미경(TEM)사진 상에 의하여 얻은 개략도이다.
도 2는 비교예의 압전 세라믹 재료의 투과전자 현미경사진 상에 의하여 얻은 개략도이다.
<부호의 설명>
1 압전 세라믹 소결체
2a, 2b, 2c 결정 입자
3 닫힌 영역
4 유리상
5 미세결정 입자
12a, 12b, 12c 입자
13 닫힌 영역
14 유리상
본 발명은 압전 세라믹 재료에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정의 결정입자(grain) 조건을 갖는 압전 세라믹 재료에 관한 것이다.
압전 세라믹은 공진기, 필터, 탄성 표면파 필터, IR 센서, 초음파 센서, 압전 버저(buzzer) 및 압전 액츄에이터와 같은 압전 장치에 광범위하게 사용된다. 그러한 압전 세라믹들은 주로 티탄산 지르콘산 납(lead titanate zirconate) 세라믹 재료를 포함한다. 전형적인 압전 세라믹은 주성분인 납 산화물, 산화 티타늄, 산화 지르코늄을 소정의 조성비로 혼합하고; 콤팩트 형상을 만들고; 상기 콤팩트를 소성하여 제조한다.
일본 특개소58-204579호, 특개평4-305057호 및 특개평5-114308호는 그러한 세라믹 재료 중에서 유리성분을 포함하는 세라믹 재료에 대하여 기재하고 있다.
특히, 일본 특개소 58-204579호는 실리케이트 유리 화합물, 소다 유리 화합물, 또는 납 화합물을 1∼30 중량％ 함유하는 압전 세라믹을 기재하고 있다.
일본 특개평 4-305057호는 결정입자 경계상(crystal grain boundary phase)을 형성하기 위하여, 유리 성분이 그 내부에서 결정화되는 압전 세라믹에 대하여 기재하고 있다. 일본 특개평 5-114308호는 유리 매트릭스에서 강유전성(ferroelectric) 세라믹이 분산되어 있는 세라믹에 대하여 기재하고 있다.
그러나, 그러한 압전 세라믹은 유리를 매트릭스 성분으로서 포함하고 있으며, 상기 유리는 결정입자 경계상에 혼입되어 있다. 그러므로, 상기 세라믹은 기계적 강도가 약하고, 산이나 알칼리와 같은 화학약품에 대한 내성이 약하며, 내습성 또한 약하기 때문에, 상기 세라믹의 신뢰성을 개량할 필요가 있다.
상기와 같은 문제점에 대하여, 본 발명자들은 심도있는 연구를 하였으며, 그 결과, 특이적인 입자 경계 조건을 갖는 압전 세라믹 재료들은 상기와 같은 단점을 극복할 수 있음을 발견하였다.
따라서, 본 발명은 납 산화물을 함유하는 압전 세라믹 재료를 제공하는 것으로서, 상기 압전 세라믹 재료는 투과 전자현미경 하에서 관찰되고, 압전 세라믹 소결 재료를 구성하는 복수의 결정 입자가 서로 인접하여 형성하는 닫힌 영역(closed region) (이하 간단히 "닫힌 영역"이라 한다)을 갖는데, 상기 닫힌 영역은 네트워크 형성용 산화물을 함유하는 유리상을 주로 포함한다. 투과 전자현미경 하에서 상기 닫힌 영역 바깥의 입자 경계에서는 어떠한 유리상도 관찰되지 않는다.
바람직하게는, 본 발명에 의한 압전 세라믹 재료에서 입자의 총 중량에 대한 네트워크 형성용 산화물의 총 중량은 약 100 내지 700ppm 이다.
본 발명은 또한, 상기 압전 세라믹 재료에 의하여 생산되는 전자 부품을 제공한다.
본 발명의 다양한 다른 목적, 특징 및 부가적인 장점은 도면을 참고로 하여 하기의 바람직한 실시예에 의하여 보다 쉽게 이해되고 명백해질 것이다.
<바람직한 구현예>
상기 압전 세라믹 재료에 있어서, 상기 닫힌 영역에 포함된 유리상은 분리되어 있다. 즉, 각각의 유리상은 서로 연결되어 있지 않다. 다시 말해서, 다른 결정 입자 경계에서는 유리가 관찰되지 않는 반면, 닫힌 영역에서만 유리상이 관찰된다. 유리상의 존재는 TEM(투과 전자현미경)에 의하여 관찰된다.
상기 닫힌 영역은 Pb 산화물, Si 산화물 및 다른 산화물을 함유하는 유리상을 주로 포함하며, 미세 결정입자를 함유할 수도 있다. 경우에 따라서, 상기 미세결정 입자는 Pb, Si 및 Al을 포함한다. 닫힌 영역에 포함된 Pb는, Pb를 포함하는 압전 세라믹 재료를 소성하고 소결하는 동안 입자 경계(grain boundary)에서 생성된 Pb를 함유하는 액체성분의 분리에 의하여 유도된 것으로 보인다. 액체 성분의 표면 장력이 닫힌 영역에서의 분리를 일으키는 것으로 생각할 수 있다. 비슷하게, Si와 Al은, 세라믹 원재료에 첨가되었던 Si와 Al이 소성하는 동안 분리되어 닫힌 영역으로 이동함으로써 유도된 것으로 생각할 수 있다. Si 산화물과 Al 산화물 즉 SiO2와 Al2O3는 유리를 형성할 수 있는 네트워크 형성 산화물이다. 세라믹의 입자의 총량에 대한 네트워크 형성용 산화물의 총량은 바람직하게는 약 100∼700 ppm인데, 이 경우 닫힌 영역에서 유리상의 형성 및 세라믹 입자의 성장이 충분히 실현되기 때문이다. 또한 우수한 기계적 강도, 산이나 알칼리와 같은 화학물질에 대한 뛰어난 저항성, 우수한 내습성 및 다른 특성에 있어서 우수한 안정성이 달성될 수 있다.
상기 양이 100ppm 미만이면 입자의 경계에 존재하는 네트워크 형성용 산화물 의 액체상이 닫힌 영역에서의 분리를 일으키지 못하고, 소성 후에도 네트워크 형성용 산화물이 입자의 경계에 남아 있게되기 때문에 기계적 강도의 향상 및 내화학성의 향상이 이루어지지 않는다. 반면, 상기 양이 700ppm을 초과할 경우, 기계적 강도는 유리 메트릭스를 포함하는 종래의 압전 세라믹 재료의 수준으로 떨어진다. 이는, 과량의 유리 형성용 산화물이 분리된 액체 성분을 닫힌 영역으로부터 세라믹 입자 사이의 경계로 흘러 넘치도록 하기 때문이다. 입자 경계에서의 유리 형성 산화물의 존재는, 매트릭스 성분으로서 유리를 함유하는 종래의 압전 세라믹과 동일한 결과를 낳게 된다.
상기 압전 세라믹 재료로부터 다양한 전자 부품이 생산된다. 상기 압전 세라믹 재료로부터 생산되는 전자부품의 예로는 공진기, 필터, 탄성 표면파 필터, IR 센서, 초음파 센서, 압전 버저 및 압전 액츄에이터 등이 있다. 그러한 전자 부품은 전극이 구비된 압전 세라믹체를 포함한다.
본 발명에서 "압전 세라믹 재료"라는 용어는 납 산화물을 포함하는 압전 세라믹 재료를 의미한다. 예를 들어, 티탄산 납 세라믹 재료, 티탄산 지르콘산 납 세라믹 재료, 메타니오베이트 납(lead metaniobate) 세라믹 재료, 납 함유 다성분 페롭스카이트 세라믹 재료 등이 있다.
상기 티탄산 납 세라믹 재료는 고유의 티탄산 납 및 변형된 티탄산 납 세라믹 재료를 포함한다. 변형된 세라믹의 예로는, Cr2O3, Nb2O5, Ta2O5, Bi2O3, 또는 MnO2와 같은 전이금속 산화물이 함유된 티탄산 납 세라믹 재료; 티탄산 납의 세라믹 재료에서 Pb 원자가 알칼리 토금속(예를 들어, Mg, Ca, Sr, 또는 Ba) 산화물 또는 La2O3, Nd2O3, 또는 Y2O3와 같은 희토류 원소로 치환된 세라믹 재료; PbTiO2의 일부가, 하기 설명될 식 Ⅰ 내지 Ⅳ로 표시되는 다성분 페롭스카이트 화합물 중에서 선택된 적어도 하나의 화합물에 의하여 치환된 2-성분, 3-성분, 및 다성분 세라믹 재료, 또는 이들의 조합이 있다.
상기 티탄산 지르콘산 납 세라믹 재료는 고유의 티탄산 지르콘산 납 및 변형된 티탄산 지르콘산 납 세라믹 재료를 포함한다. 변형된 세라믹의 예로는, Cr2O3, Nb2O5, Ta2O5, Bi2O3, 또는 MnO2 와 같은 전이금속 산화물이 함유된 Pb(Ti, Zr)O2의 세라믹 재료; 티탄산 지르콘산 납의 세라믹 재료에서 Pb 원자가 알칼리 토금속(예를 들어, Mg, Ca, Sr, 또는 Ba) 산화물 또는 La2O3, Nd2O3, 또는 Y2O3와 같은 희토류 원소로 치환된 세라믹 재료; Pb(Ti,Zr)O2의 일부가, 하기 설명될 식 Ⅰ 내지 Ⅳ로 표시되는 다성분 페롭스카이트 화합물 중에서 선택된 적어도 하나의 화합물로 치환된 2-성분, 3-성분, 및 다성분 세라믹 재료, 또는 이들의 조합이 있다.
상기 메타니오베이트 납 세라믹 재료는 고유의 메타니오베이트 납 및 변형된 메타니오베이트 납 세라믹 재료를 포함한다. 변형된 세라믹의 예로는, Cr2O3, Nb2O5, Ta2O5, Bi2O3, 또는 MnO2 와 같은 전이금속 산화물이 함유된 단순한 메타니오베이트 납의 세라믹 재료; 메타니오베이트 납의 세라믹 재료에서 Pb 원자가 알칼리 토금속(예를 들어, Mg, Ca, Sr, 또는 Ba) 산화물 또는 La2O3, Nd2O3 , 또는 Y2O3와 같 은 희토류 원소로 치환된 세라믹 재료; 메타니오베이트 납의 일부가, 하기 설명될 식 Ⅰ 내지 Ⅳ로 표시되는 다성분 페롭스카이트 화합물 중에서 선택된 적어도 하나의 화합물로 치환된 2-성분, 3-성분, 및 다성분 세라믹 재료, 또는 이들의 조합이 있다.
상기 납 함유 다성분 페롭스카이트 세라믹 재료는 하기의 식 Ⅰ 내지 Ⅳ로 표시되는 Pb 함유 다성분 페롭스카이트 화합물 및 상기 Pb 함유 다성분 페롭스카이트 화합물과 다른 다성분 페롭스카이트 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 2-성분, 3-성분, 및 다성분 세라믹 재료 또는 이들이 결합된 재료를 포함한다. 구체적인 예로, Pb(Fe2/3W1/3)O3 및 Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 와 같은 1-성분 세라믹; Pb(Fe1/2Nb1/2)O3- Pb(Fe2/3W1/3)O3와 같은 2-성분 세라믹; 및 Pb(Mn1/3Nb2/3 )O3-Pb(Fe1/2Nb1/2)O3- Pb(Fe2/3W1/3)O3 및 Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-Pb(Fe 1/2Nb1/2)O3-Pb(Fe2/3W1/3)O3와 같은 3-성분 세라믹을 포함한다.
상기 다 성분 페롭스카이트 화합물의 전형적인 예는 :
식 (Ⅰ)로 표현되는 화합물 : Ba(Zn1/3Nb2/3)O3, Ba(Cd1/3Nb 2/3)O3, Ba(Mg1/3Nb2/3)O3, Sr(Cd1/3Nb2/3)O3, Pb(Mg1/3Nb2/3)O3, Pb(Ni1/3Nb2/3)O3, Pb(Mg1/3Ta2/3)O3, Pb(Zn1/3Nb2/3)O3, Pb(Co1/3Nb2/3)O3, Pb(Co1/3Ta2/3)O3, Pb(Ni1/3Ta2/3)O3 및 Pb(Cd1/3Nb2/3)O3와 같은 A2+(B1/3 2+B2/3 5+)O3 형;
식 (Ⅱ)로 표현되는 화합물 : Ba(Fe1/2Nb1/2)O3, Ba(Sc1/2Nb 1/2)O3, Ca(Cr1/2Nb1/2)O3, Pb(Fe1/2Nb1/2)O3, Pb(Fe1/2Ta1/2)O3, Pb(Sc1/2Nb1/2)O3, Pb(Sc1/2Ta1/2)O3, Pb(Yb1/2Nb1/2)O3, Pb(Yb1/2Ta1/2)O3, Pb(Lu1/2Nb1/2)O3, 및 Pb(In1/2Nb1/2)O3 와 같은 A2+(B1/2 3+B1/2 5+)O3 형;
식 (Ⅲ)으로 표현되는 화합물 : Pb(Cd1/2W1/2)O3, Pb(Mn1/2W 1/2)O3, Pb(Zn1/2W1/2)O3, Pb(Mg1/2W1/2)O3, Pb(Co1/2W1/2)O3, Pb(Ni1/2W1/2)O3, Pb(Mg1/2Te1/2)O3, Pb(Mn1/2Te1/2)O3, Pb(Co1/2Te1/2)O3 와 같은 A2+(B1/2 2+B1/2 6+)O3 형;
식 (Ⅳ)으로 표현되는 화합물 : Pb(Fe2/3W1/3)O3와 같은 A2+(B 2/3 3+B1/3 6+)O3 형;
식 (Ⅴ)으로 표현되는 화합물 : La(Mg1/2Ti1/2)O3, Nd(Mg1/2Ti 1/2)O3와 같은 A3+(B1/1 2+B1/2 4+)O3 형;
식 (Ⅵ)으로 표현되는 화합물 : (Na1/2La1/2)TiO3, (K1/2La 1/2)TiO3와 같은 (A1/2 1+A1/2 3+)BO3 형.
본 발명에 의한 세라믹 재료는 상기 세라믹 재료를 구성하는 산화물의 결정입자에 의하여 한정되는 닫힌 영역을 포함하고 있다. 원재료의 조성비, 원재료에 서 SiO2의 양 및 Al2O3의 양, 및 소성조건을 최적화 함으로써 그러한 결정 입자 배열을 얻을 수 있다. 특히, 소결할 수 있는 원재료 중에서 SiO2 및 Al2O3의 양을 최적화하는 것이 가장 효과적이다.
<실시예>
본 발명은 이하 실시예를 통하여 보다 상세히 설명될 것이다. 그러나, 그러한 실시예는 본 발명의 범위를 다음의 실시예만으로 한정하고자 하는 것은 아니다.
도 1은 납 산화물을 포함하는 압전 세라믹 소결체의 일부분을 보여준다. 결정입자 2a, 2b 및 2c가 관찰되었다. 결정입자 2a, 2b 및 2c에 둘러싸여진 닫힌 영역 3 또한 관찰되었다. 상기 결정입자들은 유리상 4에 의하여 채워진다. 상기 유리상은 결정입자보다 작은 직경을 갖는 미세입자 5를 함유하면서 닫힌 영역에 분포되어 있다.
도 2는 100 ppm 보다 적은량의 네트워크 형성용 산화물이 첨가되어 있는 비교예의 샘플에서의 TEM 사진에 대한 개요도이다.
유리상은 입자 12a와 12c 사이, 입자 12a와 12b 사이 및 입자 12b와 12c 사이의 입자 경계에서 각각 관찰되었다. 유리상 14는 또한 닫힌 영역 13에서도 관찰되었다.
<실시예 1>
원재료로서 사용되는 PbO, TiO2, ZrO2, MnCO3, Nb2O5, Cr2O3, SiO2 및 Al2O3를 주성분으로 하는 세라믹이 Pb(Mn1/3Nb2/3)0.10(Zr0.40Ti0.50)0.90O3 의 조성을 갖도록 하고, 부성분으로서 사용되는 Cr2O3 (0.10 중량％)가 얻어지도록 각 성분을 칭량(weigh)하였다. 압전 세라믹에 함유된 SiO2 및 Al2O3와 같은 네트워크 형성용 산화물의 총량은 하기 표 1에 보이는 바와 같이 시료에 따라 달라졌다. 각각의 칭량된 원재료는 16∼20 시간동안 가습 조건하에서 혼합하였다. 결과물을 탈수하고, 말리고, 930℃에서 2시간동안 하소(calcine)하였다. 상기 하소물을 분쇄하고, 폴리비닐 알콜 및 폴리에틸렌 글리콜을 함유하는 바인더와 혼합하였다. 스프레이하고 말림으로써 상기 혼합물을 입자화(granulate) 하였다. 이와 같이 제조된 입자화 재료를 프레스 형성하여 콤팩트형을 얻었다. 상기 콤팩트형을 최대온도 1150℃에서 소성하여, 5mm×30mm×0.3mm 규격을 갖는 압전 세라믹 시트를 제조하였다.
상기 제조된 샘플에서 입자 경계에서 유리상의 존재, 기계적 강도, 내화학성 및 내습성을 측정하였다.
입자 경계에서 유리상의 존재는 하기와 같이 측정하였다.
먼저, 샘플 압전 세라믹을 기계적으로 닦아서 20㎛ 두께를 갖는 디스크를 제조하였다. 상기 박형 디스크에 아르곤 원자빔을 가하여 더 얇은 디스크를 얻었다. 디스크에 TEM(JEOL의 모델 JEM-2010)을 적용하였다. TEM 분석결과, 대부분의 닫힌 영역은 세 개의 세라믹 입자의 입자 경계에 의하여 형성된 삼각형 형상으로 되어 있었다. 유리상의 존재는 육안으로 상기 사진을 분석하여 판단하였다.
기계적 강도는 하기와 같이 측정하였다.
상기 샘플을 15mm 떨어져 위치해 있는 두 개의 빔(beam) 위에 올려놓고, 상기 샘플의 중심에 부하를 가하여 3-포인트 굽힘 테스트를 하였다.
내화학성은 하기와 같이 측정하였다.
상기 샘플을 알칼리 용액(pH : 11.5)에 30분간 담가 두었다. 이어서, 샘플을 씻고 굽힘강도를 측정하였다.
내습성은 하기와 같이 측정하였다.
상기 샘플을 상대습도 95％인 환경하에서 1000간 동안 방치하였다. 상기 처리 전후의 기계적 특성 인자의 차를 최초의 기계적 특성 인자값으로 나누어서 내습성값(변화율)을 얻었다.
측정 결과는 표 1에 나타나 있다.
TEM을 사용한 관찰결과, 상기 닫힌 영역은 각 변의 길이가 대략 400∼500 nm인 삼각형 형상을 하고 있으며, 단일상으로 채워져 있음을 알 수 있었다. 이러한 상에 네트워크 형성용 산화물 및 미세결정 입자가 포함되어 있음을 확인할 수 있었다. 성분분석에서 명백한 것처럼, 네트워크 형성용 상은 Pb 및 Si를 포함하고 있으며, 미세결정 입자도 Pb 및 Si를 포함하고 있다.
샘플 번호 네트워크 형성용 산화물의 총량 (ppm) 굽힘강도 (Kgf/㎠) 내화학성 (％) 내습성 (％) 입자 경계에서의 유리상
*1 20 1002 -28 -53 관찰됨
*2 50 1150 -10 -30 관찰됨
3 100 1473 -3 -8 관찰 안됨
4 150 1650 -1 -1 관찰 안됨
5 200 1751 -1 0 관찰 안됨
6 250 1723 -3 -1 관찰 안됨
7 300 1799 -1 -2 관찰 안됨
8 500 1715 -4 -4 관찰 안됨
9 700 1524 -7 -11 관찰 안됨
*10 800 1401 -10 -13 관찰됨
*11 1000 1266 -11 -13 관찰됨
*12 1200 1150 -19 -45 관찰됨
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 샘플 1, 2는 닫힌 영역을 충분히 형성하지 못하고, 기계적 강도가 약하고, 내화학성 및 내습성이 나쁘다. 샘플 10, 11 및 12는 네트워크 형성용 산화물로 채워진 닫힌 영역을 형성하지만, 상기 산화물들이 결정입자 사이의 경계에 포함되어 있는 다른 유리상과 연결되어 있다. 그러므로, 상기 샘플은 기계적 강도가 약하고, 내화학성 및 내습성이 나쁘다.
<실시예 2 내지 8>
원재료로서 사용되는 PbO, TiO2, ZrO2, MnCO3, Nb2O5, NiO, Co2O3, SnO2, Sb2O3, MgO, SiO2 및 Al2O3를 주성분으로 하는 압전 세라믹이
Pb(Ni1/3Nb2/3)0.10(Zr0.40Ti0.50)0.90O 3 (실시예 2),
Pb(Co1/3Nb2/3)0.10(Zr0.40Ti0.50)0.90O 3 (실시예 3),
Pb(Sn1/2Sb1/2)0.10(Zr0.40Ti0.50)0.90O 3 (실시예 4),
Pb(Mn1/3Nb1/3Sb1/3)0.10(Zr0.40Ti0.50) 0.90O3 (실시예 5),
Pb(Mg1/3Nb2/3)0.10(Zr0.40Ti0.50)0.90O 3 (실시예 6), 및
PbTiO3 (실시예 7)의 조성을 갖도록 평량하였다.
압전 세라믹에 함유된 SiO2 및 Al2O3와 같은 네트워크 형성용 산화물의 총량은 하기 표 2에 나타나 있다. 각각의 평량된 원재료는 16∼20 시간동안 가습 조건하에서 혼합되었다. 결과물을 탈수하고, 말리고, 표 2에 나타난 온도에서 2시간동안 하소(calcine)하였다. 상기 하소물을 분쇄하고, 폴리비닐 알콜 및 폴리에틸렌 글리콜을 함유하는 바인더와 혼합하였다. 스프레이하고 말림으로써 상기 혼합물을 입자화(granulate) 하였다. 이와 같이 제조된 입자화 재료를 프레스 형성하여 콤팩트형을 얻었다. 상기 콤팩트형을 표 2에 나타난 최대온도에서 소성하여, 5mm×30mm×0.3mm 규격을 갖는 압전 세라믹 시트를 제조하였다.
상기 제조된 샘플에서 기계적 강도, 내화학성 및 내습성을 실시예 1과 동일한 방법으로 측정하였다. 결과는 표 2에 나타나 있다.
샘플 번호 네트워크 형성용 산화물의 총량 (ppm) 하소 온도 (℃) 소성 온도 (℃) 기계적 강도 (Kgf/㎠) 내화학성 내습성 입자 경계에서 유리상
2 230 970 1210 1463 -3 -5 없음
3 190 950 1170 1444 -5 -8 없음
4 630 810 1100 1559 -1 -6 없음
5 460 1000 1280 1695 -1 0 없음
6 400 840 1210 1396 -8 -8 없음
7 320 850 1230 2039 0 0 없음
서로 이웃해 있는 결정입자에 의하여 한정되는 닫힌 영역을 조사하기 위하여, 투과전자 현미경(TEM)에 의하여 각각의 샘플들을 실시예 1과 비슷한 방법으로 관찰하였다.
TEM을 사용한 관찰결과, 상기 닫힌 영역은 일반적으로 삼각형 형상을 하고 있으며, 단일상으로 채워져 있음을 알 수 있었다. 이러한 상에 네트워크 형성용 산화물 및 미세결정 입자가 포함되어 있음을 확인할 수 있었다. 성분분석에서 명백한 것처럼, 산화물은 Pb 및 Si를 포함하고 있으며, 미세결정 입자는 Pb, Si 및 Al2O3를 포함하고 있다. 상기 결과로부터 명백한 것처럼, 결정입자 및 닫힌 영역이 형성된다는 것은 확실하며, 그로 인해 기계적 강도, 산 및 알칼리와 같은 화학물질에 대한 저항성, 내습성 및 생산된 압전 세라믹 재료의 신뢰성 모두가 향상되었다.
본 발명에 따른 압전 세라믹체에 구동전극(driving electrode) 및 감지전극(sensing electrode)을 형성하여, 공진기, 필터, 탄성 표면파 필터, IR 센서, 초음파 센서, 압전 버저, 및 압전 액츄에이터와 같은 압전 장치를 생산할 수 있다.
이상에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 압전 세라믹 재료는 우수한 기계적 강도, 우수한 내화학성 및 내습성을 갖는다.
상기와 같은 압전 세라믹 재료로부터 만들어진 전자 부품은 기계적 강도, 내 화학성 및 내습성이 향상된 특성을 보인다. 그러므로, 본 발명에 의한 전자 부품은 특성의 저하가 적다.

Claims (3)

  1. 납 산화물을 포함하는 압전 세라믹 재료에 있어서, 투과 전자현미경 하에서 관찰되고, 압전 세라믹 소결 재료를 구성하는 복수의 결정 입자가 서로 인접하여 형성하는 닫힌 영역을 가지고,
    상기 닫힌 영역은 네트워크 형성 산화물을 함유하는 유리상을 포함하며,
    상기 투과 전자현미경 하에서 상기 닫힌 영역 바깥의 입자 경계에서는 어떠한 유리상도 관찰되지 않는 것을 특징으로 하는 납 산화물을 포함하는 압전 세라믹 재료.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 네트워크 형성용 산화물의 총 중량은 상기 입자의 총 중량에 대하여 100 내지 700 ppm 인 것을 특징으로 하는 납 산화물을 포함하는 압전 세라믹 재료.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 따른 압전 세라믹 재료를 함유하는 압전 세라믹; 및
    상기 압전 세라믹과 접촉하고 있는 전극을 포함하는 전자부품.
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