JPH02170583A - 圧電性磁器およびその製造方法 - Google Patents
圧電性磁器およびその製造方法Info
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- JPH02170583A JPH02170583A JP63325290A JP32529088A JPH02170583A JP H02170583 A JPH02170583 A JP H02170583A JP 63325290 A JP63325290 A JP 63325290A JP 32529088 A JP32529088 A JP 32529088A JP H02170583 A JPH02170583 A JP H02170583A
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Classifications
-
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
- C04B35/497—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates based on solid solutions with lead oxides
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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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、ブザー アクチュエータ、圧力センサー等の
種々の電気機械変換素子に用いる圧電性磁器、およびそ
の製造方法に関する。更に詳しくは温度850℃以下で
焼成可能な圧電性磁器およびその製造方法に関する。
種々の電気機械変換素子に用いる圧電性磁器、およびそ
の製造方法に関する。更に詳しくは温度850℃以下で
焼成可能な圧電性磁器およびその製造方法に関する。
(従来の技術)
従来、この種の圧電性磁器としては、例えばチタン酸鉛
[PbTiO3] と、ジルコン酸鉛[PbZr03]
とからなる2成分系固溶体、或いは、該2成分系固溶体
に複合ペロブスカイト酸化物を1種類添加固溶させた例
えば[Pb (Hgry3Nb2zs )03 Pb
TjO3PbZr03 ]のような3成3成固溶体、或
いは前記3成分系固溶体中の[Pb(Mg17.Nb2
□3)03コ成分に代えて[Pb (Ni I/3 N
bz/i )03] 、 [Pb(Y+7i Nbz
zs ) 03] 、 [PbCo1/3Nb2、/
3 ) 03]のうちいずれか1種類を添加固溶させた
固溶体、或いは前記2成分系固溶体に複合ペロブスカイ
ト酸化物を2種類を添加固溶させた4成分系固溶体等が
知られている。
[PbTiO3] と、ジルコン酸鉛[PbZr03]
とからなる2成分系固溶体、或いは、該2成分系固溶体
に複合ペロブスカイト酸化物を1種類添加固溶させた例
えば[Pb (Hgry3Nb2zs )03 Pb
TjO3PbZr03 ]のような3成3成固溶体、或
いは前記3成分系固溶体中の[Pb(Mg17.Nb2
□3)03コ成分に代えて[Pb (Ni I/3 N
bz/i )03] 、 [Pb(Y+7i Nbz
zs ) 03] 、 [PbCo1/3Nb2、/
3 ) 03]のうちいずれか1種類を添加固溶させた
固溶体、或いは前記2成分系固溶体に複合ペロブスカイ
ト酸化物を2種類を添加固溶させた4成分系固溶体等が
知られている。
これら従来の圧電性磁器の焼成温度は一般には1100
〜1300℃の高温であるが、圧電性磁器中に含まれて
いるPbOの融点は温度1000℃以下であり、前記焼
成温度では数+torrの蒸気圧を有するので、圧電性
磁器の焼成中に該PbOの蒸発を防止することは極めて
困難である。PbOの蒸発は人体に極めて有毒なため、
該蒸気の大気中への拡散防止のために公害防止設備が必
要となり、またPbOが蒸発すると圧電性磁器中のPb
0成分量が不均一となり、部分的な焼きムラや、Aサイ
ト欠陥による特性のバラツキが生じる等の問題を有する
。
〜1300℃の高温であるが、圧電性磁器中に含まれて
いるPbOの融点は温度1000℃以下であり、前記焼
成温度では数+torrの蒸気圧を有するので、圧電性
磁器の焼成中に該PbOの蒸発を防止することは極めて
困難である。PbOの蒸発は人体に極めて有毒なため、
該蒸気の大気中への拡散防止のために公害防止設備が必
要となり、またPbOが蒸発すると圧電性磁器中のPb
0成分量が不均一となり、部分的な焼きムラや、Aサイ
ト欠陥による特性のバラツキが生じる等の問題を有する
。
そこで、特公昭62−57594号公報に開示されてい
るように、チタン酸ジルコン酸鉛の仮焼粉末に焼結温度
低下剤としてアルカリ金属塩とPbF2からなる仮焼粉
末を添加してPbOの融点以下の温度で焼結を施すこと
により、焼結中のPbOの蒸発を防止して、圧電性磁器
を作成する方法が提案されている。
るように、チタン酸ジルコン酸鉛の仮焼粉末に焼結温度
低下剤としてアルカリ金属塩とPbF2からなる仮焼粉
末を添加してPbOの融点以下の温度で焼結を施すこと
により、焼結中のPbOの蒸発を防止して、圧電性磁器
を作成する方法が提案されている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら前記方法は、焼結温度低下剤の1成分とし
てアルカリ金属塩が含まれるため、水溶性であるアルカ
リ金属塩は原料粉体の製造工程において水系溶剤中に一
部溶出してしまい、溶出量を制御することは困難である
ので、原料粉体中の該アルカリ金属塩の成分量がロット
毎で不均一となり、従って得られた圧電性磁器の組成比
にバラツキが発生しやすいという問題を有する。
てアルカリ金属塩が含まれるため、水溶性であるアルカ
リ金属塩は原料粉体の製造工程において水系溶剤中に一
部溶出してしまい、溶出量を制御することは困難である
ので、原料粉体中の該アルカリ金属塩の成分量がロット
毎で不均一となり、従って得られた圧電性磁器の組成比
にバラツキが発生しやすいという問題を有する。
また前記方法で得られた圧電性磁器はアルカリ金属塩を
含有しているため、一般に水中或いは高湿度の環境下で
は該組成物中からアルカリ金属塩が次第に溶出する危惧
があり、90%RH以上の湿度下で1000時間以上放
置されても電気的特性が劣化しないことが要求されてい
る電子部品の規格に対する信頼性に乏しい等の問題を有
する。
含有しているため、一般に水中或いは高湿度の環境下で
は該組成物中からアルカリ金属塩が次第に溶出する危惧
があり、90%RH以上の湿度下で1000時間以上放
置されても電気的特性が劣化しないことが要求されてい
る電子部品の規格に対する信頼性に乏しい等の問題を有
する。
本発明は、前記問題点を解消した圧電性磁器およびその
製造方法を提供することを目的とする。
製造方法を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の圧電性磁器は、鉛系酸化物を主成分とした圧電
性磁器において、圧電性磁器中に鉄タングステン酸鉛C
PbPexy1w1ys ) 03] 、銅タングステ
ン酸鉛[Pb (CLI1/2 W1/z ) 03
]コハルトタンクステン酸鉛[Pb (Cot/2
L/2)0質、ニッケルタングステン酸鉛[Pb(Nl
+7□W+、□2) 03コ、亜鉛タング7、−r >
酸鉛[Pb(Zn1/2 Vl/2 ) 03]のう
ち少なくとも1種類を含み、かつ、Aサイト/Bサイト
のモル比が1111以上であることを特徴とする。
性磁器において、圧電性磁器中に鉄タングステン酸鉛C
PbPexy1w1ys ) 03] 、銅タングステ
ン酸鉛[Pb (CLI1/2 W1/z ) 03
]コハルトタンクステン酸鉛[Pb (Cot/2
L/2)0質、ニッケルタングステン酸鉛[Pb(Nl
+7□W+、□2) 03コ、亜鉛タング7、−r >
酸鉛[Pb(Zn1/2 Vl/2 ) 03]のう
ち少なくとも1種類を含み、かつ、Aサイト/Bサイト
のモル比が1111以上であることを特徴とする。
また固溶体磁器のAサイト/Bサイトのモル比は圧電性
磁器の絶縁耐圧性の低下を防止する等の観点から1.0
1〜1.03とすることが好ましい。
磁器の絶縁耐圧性の低下を防止する等の観点から1.0
1〜1.03とすることが好ましい。
また圧電性磁器の製造方法は、鉛系酸化物を主成分とす
る圧電性磁器原料粉末を混合、焼成して圧電性磁器を製
造する方法において、該原料粉末中に酸化タングステン
と更に酸化鉄、酸化銅、酸化コバルト、酸化ニッケル、
酸化亜鉛のうち少なくとも1種類を含ませると共に、A
サイト/Bサイトのモル比が1.01以上となるように
調整されたものを焼成し、鉛系酸化物を主成分とする圧
電性磁器中に鉄タングステン酸鉛[Pb CFe2ys
W1/x ) Os] 、銅タングステン酸鉛Pb
(CuB2 W+z□) Osコ コバルトタング
ステン酸鉛[Pb (Co+z2W+、□z ) 03
] 、ニッケルタングステン酸鉛[Pb (NIL/2
W1/203] 、亜鉛タングステン酸鉛[Pb
(Zrx/2W+y2) 03コのうち少なくともIF
Ii類を固溶させることを特徴とする。
る圧電性磁器原料粉末を混合、焼成して圧電性磁器を製
造する方法において、該原料粉末中に酸化タングステン
と更に酸化鉄、酸化銅、酸化コバルト、酸化ニッケル、
酸化亜鉛のうち少なくとも1種類を含ませると共に、A
サイト/Bサイトのモル比が1.01以上となるように
調整されたものを焼成し、鉛系酸化物を主成分とする圧
電性磁器中に鉄タングステン酸鉛[Pb CFe2ys
W1/x ) Os] 、銅タングステン酸鉛Pb
(CuB2 W+z□) Osコ コバルトタング
ステン酸鉛[Pb (Co+z2W+、□z ) 03
] 、ニッケルタングステン酸鉛[Pb (NIL/2
W1/203] 、亜鉛タングステン酸鉛[Pb
(Zrx/2W+y2) 03コのうち少なくともIF
Ii類を固溶させることを特徴とする。
(作 用)
圧電性磁器の原料は鉛系酸化物を主成分とし、これに酸
化タングステンと更に酸化鉄、酸化銅、酸化コバルト、
酸化ニッケル、酸化亜鉛のうち少なくとも1種類を含む
ようにしたので、これ等の原料は酸化物であるため水系
溶剤に溶出することがない。また、前記原料を混合し、
焼成する際に固溶される鉄タングステン酸鉛[PbCF
e2ys W1/s ) 031 、銅タングステン
酸鉛pb(CLII/□ Ly□)03]、コバルトタ
ングステン酸鉛[Pb (Cot/2 L/2) 0
3] 、ニッケルタンクステン酸鉛[Pb (Nil/
2 L、・203] 、亜鉛タングステン酸鉛[Pb
(ZL+7z Ml/2 ) 03コは焼結温度低
下剤として作用する。
化タングステンと更に酸化鉄、酸化銅、酸化コバルト、
酸化ニッケル、酸化亜鉛のうち少なくとも1種類を含む
ようにしたので、これ等の原料は酸化物であるため水系
溶剤に溶出することがない。また、前記原料を混合し、
焼成する際に固溶される鉄タングステン酸鉛[PbCF
e2ys W1/s ) 031 、銅タングステン
酸鉛pb(CLII/□ Ly□)03]、コバルトタ
ングステン酸鉛[Pb (Cot/2 L/2) 0
3] 、ニッケルタンクステン酸鉛[Pb (Nil/
2 L、・203] 、亜鉛タングステン酸鉛[Pb
(ZL+7z Ml/2 ) 03コは焼結温度低
下剤として作用する。
(実施例)
次に本発明の具体的実施例を比較例と共に説明する。
実施例1
先ず、酸化鉛(Pb0)、酸化チタン(TfOz)、酸
化ジルコニウム(ZrOz)、酸化鉄(Fe302)、
酸化タングステン(WO2)の各工業用金属酸化物粉末
を次の組成 (1−X)Pb+、 02 (Tlo、 s□Zro、
48) 03 + X−Pb1、o2(Fez/i
L、z3) 03 但し 0くX≦0.15 となるように正確に秤量した。次ぎにこれ等のうち酸化
ジルコニウムと、酸化鉄と、酸化タングステンの各粉末
を水と共に湿式ボールミルにより10時間混合した後脱
水し、得られた混合物を空気中で温度1000℃で2時
間仮焼成し解砕して仮焼成粉末を得た。続いてこの仮焼
成粉末に残りの酸化鉛と酸化チタンの各粉末を加え再び
水と共に湿式ボールミルによりIO時間混合・粉砕した
後、脱水乾燥し、これを温度750℃で2時間仮焼成し
、更に解砕してセラミックス原料粉末を得た。得られた
セラミックス原料粉末にバインダーとしてポリビニルア
ルコール水溶液を適当加えて混練した後、造粒した。こ
の造粒された粒子を円板状成形金型に充填し、500#
/dの圧力で直径10m、厚さ0.35關の円板状に加
圧成型し、これを空気中で温度850℃で2時間焼成し
て焼結体を得た。得られた焼結体の両面に温度800℃
でAg電極を焼付は形成し、温度60℃のシリコンオイ
ル中で3.OKV/m■の印加電圧で30分間の分極処
理を施して試験用試料を作成した。
化ジルコニウム(ZrOz)、酸化鉄(Fe302)、
酸化タングステン(WO2)の各工業用金属酸化物粉末
を次の組成 (1−X)Pb+、 02 (Tlo、 s□Zro、
48) 03 + X−Pb1、o2(Fez/i
L、z3) 03 但し 0くX≦0.15 となるように正確に秤量した。次ぎにこれ等のうち酸化
ジルコニウムと、酸化鉄と、酸化タングステンの各粉末
を水と共に湿式ボールミルにより10時間混合した後脱
水し、得られた混合物を空気中で温度1000℃で2時
間仮焼成し解砕して仮焼成粉末を得た。続いてこの仮焼
成粉末に残りの酸化鉛と酸化チタンの各粉末を加え再び
水と共に湿式ボールミルによりIO時間混合・粉砕した
後、脱水乾燥し、これを温度750℃で2時間仮焼成し
、更に解砕してセラミックス原料粉末を得た。得られた
セラミックス原料粉末にバインダーとしてポリビニルア
ルコール水溶液を適当加えて混練した後、造粒した。こ
の造粒された粒子を円板状成形金型に充填し、500#
/dの圧力で直径10m、厚さ0.35關の円板状に加
圧成型し、これを空気中で温度850℃で2時間焼成し
て焼結体を得た。得られた焼結体の両面に温度800℃
でAg電極を焼付は形成し、温度60℃のシリコンオイ
ル中で3.OKV/m■の印加電圧で30分間の分極処
理を施して試験用試料を作成した。
得られた圧電性磁器の夫々について直径方向の電気機械
的結合係数(Kp%)を測定し、そのnl定結果を第1
図にAとして示した。
的結合係数(Kp%)を測定し、そのnl定結果を第1
図にAとして示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数(f
’a、)をΔ―1定した後、該組成物を温度85℃、相
対湿度90%IiHとした恒温槽中に所定時間放置した
後、再び共振周波数(f’a+)を測定し、各所定時間
放置前後の共振周波数の変化率を次式により求めた。
’a、)をΔ―1定した後、該組成物を温度85℃、相
対湿度90%IiHとした恒温槽中に所定時間放置した
後、再び共振周波数(f’a+)を測定し、各所定時間
放置前後の共振周波数の変化率を次式により求めた。
変化率−” ”X100(%>
fa。
得られた経過時間毎の変化率を第2図にCとして示した
。
。
実施例2
各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化チタン
(Ti02)、酸化ジルコニウム(Zr02)、酸化鉄
(Feg Oz ) 、酸化タングステン(WO3)、
酸化ニオブ(NbzOs) 、酸化ニッケル(NIO)
、酸化亜鉛(Zn0)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化鉄と、酸化タングステンと、酸化ニッケルと、酸化ニ
オブと、酸化亜鉛で行った以外は実施例1と同様方法で
試験用試料を作成した。 また実施例1と同様方法で各
圧電性磁器の直径方向の電気機械結合係数を測定し、そ
の測定結果を第1図にBとして示した。
(Ti02)、酸化ジルコニウム(Zr02)、酸化鉄
(Feg Oz ) 、酸化タングステン(WO3)、
酸化ニオブ(NbzOs) 、酸化ニッケル(NIO)
、酸化亜鉛(Zn0)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化鉄と、酸化タングステンと、酸化ニッケルと、酸化ニ
オブと、酸化亜鉛で行った以外は実施例1と同様方法で
試験用試料を作成した。 また実施例1と同様方法で各
圧電性磁器の直径方向の電気機械結合係数を測定し、そ
の測定結果を第1図にBとして示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数を恒
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
実施例3
各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化チタン
(T102)、酸化ジルコニウム(Zr02)酸化銅(
Cub)、酸化タングステン(WO3)とし、また組成
を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化銅と、酸化タングステンで行った以外は実施例1同様
方法で試験用試料を作成した。
(T102)、酸化ジルコニウム(Zr02)酸化銅(
Cub)、酸化タングステン(WO3)とし、また組成
を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化銅と、酸化タングステンで行った以外は実施例1同様
方法で試験用試料を作成した。
また実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の電
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第3図にE
として示した。
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第3図にE
として示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数を恒
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
実施例4
用いる各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化
チタン(Ti02)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、
酸化銅(Cub)、酸化タングステン(W(h) 、酸
化ニオブ(Nl)205)、酸化ニッケル(Nip)、
酸化亜鉛(Zn0)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化銅と、酸化タングステンと、酸化ニッケルと、酸化ニ
オブと、酸化亜鉛で行った以外は実施例1と同様方法で
試験用試料を作成した。
チタン(Ti02)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、
酸化銅(Cub)、酸化タングステン(W(h) 、酸
化ニオブ(Nl)205)、酸化ニッケル(Nip)、
酸化亜鉛(Zn0)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化銅と、酸化タングステンと、酸化ニッケルと、酸化ニ
オブと、酸化亜鉛で行った以外は実施例1と同様方法で
試験用試料を作成した。
また実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の電
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第3図にF
として示した。
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第3図にF
として示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数を恒
温槽への放置前後についてITFJ定し、放置前後の共
振周波数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同
等であった。
温槽への放置前後についてITFJ定し、放置前後の共
振周波数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同
等であった。
実施例5
用いる各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化
チタン(Ti02)、酸化ジルコニウム(ZrO□)、
酸化コバルト(Coo)、酸化タングステン(W(h
)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化コバルトと、酸化タングステンで行った以外は実施例
1同様方法で試験用試料を作成した。
チタン(Ti02)、酸化ジルコニウム(ZrO□)、
酸化コバルト(Coo)、酸化タングステン(W(h
)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化コバルトと、酸化タングステンで行った以外は実施例
1同様方法で試験用試料を作成した。
また実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の電
気機械的結合係数を測定し、そのilp+定結果を第4
図にGとして示した。
気機械的結合係数を測定し、そのilp+定結果を第4
図にGとして示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数を恒
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
実施例6
用いる各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化
チタン(TiO2)、酸化ジルコニウム(Zr02)、
酸化コバルト(CoO)、酸化タングステン(W(h
)、酸化ニオブ(Nl)205) 、酸化ニッケル(N
IO)、酸化亜鉛(Zn0)とし、また組成を次式%式
% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化コバルトと、酸化タングステンと、酸化ニッケルと、
酸化ニオブと、酸化亜鉛で行った以外は実施例1と同様
方法で試験用試料を作成した。
チタン(TiO2)、酸化ジルコニウム(Zr02)、
酸化コバルト(CoO)、酸化タングステン(W(h
)、酸化ニオブ(Nl)205) 、酸化ニッケル(N
IO)、酸化亜鉛(Zn0)とし、また組成を次式%式
% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化コバルトと、酸化タングステンと、酸化ニッケルと、
酸化ニオブと、酸化亜鉛で行った以外は実施例1と同様
方法で試験用試料を作成した。
また実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の電
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第4図にH
として示した。
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第4図にH
として示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数を恒
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
実施例7
用いる各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化
チタン(Ti(h) 、酸化ジルコニウム(z「0□)
、酸化ニッケル(N10)、酸化タングステン(WO3
)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化ニッケルと、酸化タングステンで行った以外は実施例
1同様方法で試験用試料を作成した。
チタン(Ti(h) 、酸化ジルコニウム(z「0□)
、酸化ニッケル(N10)、酸化タングステン(WO3
)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化ニッケルと、酸化タングステンで行った以外は実施例
1同様方法で試験用試料を作成した。
また実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の電
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第5図にI
として示した。
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第5図にI
として示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数を恒
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
実施例8
用いる各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化
チタン(Ti02) 、酸化ジルコニウム(ZrO□)
、酸化ニッケル(NjO)、酸化タングステン(WO3
)、酸化ニオブ(Nbz Os ) 、酸化亜鉛(Zn
0)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化ニッケルと、酸化タングステンと、酸化ニオブと、酸
化亜鉛で行った以外は実施例1と同様方法で試験用試料
を作成した。
チタン(Ti02) 、酸化ジルコニウム(ZrO□)
、酸化ニッケル(NjO)、酸化タングステン(WO3
)、酸化ニオブ(Nbz Os ) 、酸化亜鉛(Zn
0)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化ニッケルと、酸化タングステンと、酸化ニオブと、酸
化亜鉛で行った以外は実施例1と同様方法で試験用試料
を作成した。
また実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の電
気機械的結合係数をn1定し、その測定結果を第5図に
Jとして示した。
気機械的結合係数をn1定し、その測定結果を第5図に
Jとして示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数を恒
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
実施例9
用いる各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化
チ9 ン(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZrOz)
、酸化亜鉛(Zn0)、酸化タングステン(WO3)と
し、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化亜鉛と、酸化タングステンで行った以外は実施例1同
様方法で試験用試料を作成した。
チ9 ン(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZrOz)
、酸化亜鉛(Zn0)、酸化タングステン(WO3)と
し、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化亜鉛と、酸化タングステンで行った以外は実施例1同
様方法で試験用試料を作成した。
そして実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の
電気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第6図に
Kとして示した。
電気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第6図に
Kとして示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数を恒
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
実施例10
用いる各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化
チタン(Ti02)、酸化ジルコニウム(ZrO□)、
酸化亜鉛(Zn0)、酸化タングステン(W(h) 、
酸化ニオブ(Nb205)、酸化ニッケル(NiO)、
酸化亜鉛(Zn0)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化亜鉛と、酸化タングステンと、酸化ニッケルと、酸化
ニオブで行った以外は実施例1と同様方法で試験用試料
を作成した。
チタン(Ti02)、酸化ジルコニウム(ZrO□)、
酸化亜鉛(Zn0)、酸化タングステン(W(h) 、
酸化ニオブ(Nb205)、酸化ニッケル(NiO)、
酸化亜鉛(Zn0)とし、また組成を次式 %式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化亜鉛と、酸化タングステンと、酸化ニッケルと、酸化
ニオブで行った以外は実施例1と同様方法で試験用試料
を作成した。
そして実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の
電気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第6図に
Lとして示した。
電気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第6図に
Lとして示した。
またXの組成比がO0■の圧電性磁器の共振周波数を恒
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
実施例11
焼結温度を800℃とした以外は実施例1と同様方法で
試験用試料を作成した。
試験用試料を作成した。
また実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の電
気機械的結合係数をi’lFI定し、その測定結果を第
1図にMとして示した。
気機械的結合係数をi’lFI定し、その測定結果を第
1図にMとして示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数を実
施例1と同様方法で測定し、放置前後の共振周波数の変
化率を求め、その結果を第2図にNとして示した。
施例1と同様方法で測定し、放置前後の共振周波数の変
化率を求め、その結果を第2図にNとして示した。
実施例12
焼結温度を800℃とした以外は実施例2と同様方法で
試験用試料を作成した。
試験用試料を作成した。
また実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の電
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第1図にO
として示した。
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第1図にO
として示した。
またXの組成比が061の圧電性磁器の共振周波数を実
施例1と同様方法で?f#1定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例11と同等で
あった。
施例1と同様方法で?f#1定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例11と同等で
あった。
実施例13
用いる各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化
チ9 ン(T102)、酸化ジル=7 ニー ラム(Z
r0z )、酸化亜鉛(Zn0)、酸化鉄(P1320
i) 、酸化タングステン(v03)、酸化ニオブ(N
l)20s) 、酸化ニッケル(Nl0)とし、また組
成を次式%式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化ニッケルと、酸化ニオブと、酸化鉄と、酸化亜鉛と、
酸化タングステンで行なった以外は実施例1と同様方法
で試験用試料を作成した。
チ9 ン(T102)、酸化ジル=7 ニー ラム(Z
r0z )、酸化亜鉛(Zn0)、酸化鉄(P1320
i) 、酸化タングステン(v03)、酸化ニオブ(N
l)20s) 、酸化ニッケル(Nl0)とし、また組
成を次式%式% とし、最初の原料粉末の混合を酸化ジルコニウムと、酸
化ニッケルと、酸化ニオブと、酸化鉄と、酸化亜鉛と、
酸化タングステンで行なった以外は実施例1と同様方法
で試験用試料を作成した。
また実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の電
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第7図にP
として示した。
気機械的結合係数を測定し、その測定結果を第7図にP
として示した。
またXの組成比が0.1の圧電性磁器の共振周波数を恒
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
温槽への放置前後について測定し、放置前後の共振周波
数の変化率を求めたが、その結果は実施例1と同等であ
った。
比較例
用いる各工業用酸化金属粉末を酸化鉛(Pb0)、酸化
チタン(T102)、酸化ジルコニウム(Zr02)、
弗化ナトリウム(Nap)、弗化鉛(pbr2)とし、
また組成比を次式 %式%) とし、最初の原料粉末の混合を酸化鉛と、酸化チタンと
、酸化ジルコニウムで行い、仮焼成後得られた仮焼成粉
末に、温度450℃、時間1時間の仮焼成した残りの弗
化ナトリウム、弗化鉛を添加した以外は実施例1同様方
法で試験用試料を作成した。
チタン(T102)、酸化ジルコニウム(Zr02)、
弗化ナトリウム(Nap)、弗化鉛(pbr2)とし、
また組成比を次式 %式%) とし、最初の原料粉末の混合を酸化鉛と、酸化チタンと
、酸化ジルコニウムで行い、仮焼成後得られた仮焼成粉
末に、温度450℃、時間1時間の仮焼成した残りの弗
化ナトリウム、弗化鉛を添加した以外は実施例1同様方
法で試験用試料を作成した。
また実施例1と同様方法で各圧電性磁器の直径方向の電
気機械的結合係数を測定したところ、該係数の最大値は
Xの組成比が0.1で52%であった。
気機械的結合係数を測定したところ、該係数の最大値は
Xの組成比が0.1で52%であった。
またXの組成比が0,1の圧電性磁器の共振周波数を実
施例1と同様方法で測定し、放置前後の共振周波数の変
化率を求め、その結果を第2図にDとして示した。
施例1と同様方法で測定し、放置前後の共振周波数の変
化率を求め、その結果を第2図にDとして示した。
第2図から明らかなように本発明の圧電性磁器は温度8
5℃、90%R)Iという苛酷な条件下で1000時間
以上放置されても放置前後における共振周波数の変化率
は一定であるのに対して、従来法の焼結温度低下剤とし
て弗化ナトリウムと弗化鉛を用い、焼結して得られた圧
電性磁器は経時と共に該共振周波数の変化率は徐々に増
加した。また第1図、第3図、第4図、第5図、第6図
および第7図から明らかなように実施例1〜13の圧電
性磁器組成物の電気機械的結合係数は実用性に問題がな
かった。
5℃、90%R)Iという苛酷な条件下で1000時間
以上放置されても放置前後における共振周波数の変化率
は一定であるのに対して、従来法の焼結温度低下剤とし
て弗化ナトリウムと弗化鉛を用い、焼結して得られた圧
電性磁器は経時と共に該共振周波数の変化率は徐々に増
加した。また第1図、第3図、第4図、第5図、第6図
および第7図から明らかなように実施例1〜13の圧電
性磁器組成物の電気機械的結合係数は実用性に問題がな
かった。
(発明の効果)
このように本発明の圧電性磁器によれば、低温焼結でも
90%R1(以上の湿度下で1000時間以上放置され
ても優れた耐湿性を有するので電気的特性が劣化するこ
とがなく、また実用性に充分な電気機械的結合係数を有
する等の効果がある。
90%R1(以上の湿度下で1000時間以上放置され
ても優れた耐湿性を有するので電気的特性が劣化するこ
とがなく、また実用性に充分な電気機械的結合係数を有
する等の効果がある。
また圧電性磁器の製造方法によれば、圧電性磁器の原料
は鉛系酸化物を主成分とし、これに酸化タングステンと
更に酸化鉄、酸化銅、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸
化亜鉛のうち少なくとも1種類を含むようにしたので、
これ等の原料は酸化物であるため水系溶剤に溶出するこ
とがなく、得られる圧電性磁器の組成比はバラツキがな
く均一であり、また、前記原料を混合し、焼成する際に
固溶される鉄タングステン酸鉛[Pb CPe2ys
L/3) 03] 、銅タングステン酸鉛Pb (C
u+zz L7z 03 ] コバルトタングステ
ン酸鉛[Pb (Cot/2 Lzz ) Oi、ニ
ッケルタングステン酸鉛[Pb (NIL/□ Ly2
0il 、亜鉛タングステン酸鉛[Pb (Zn1/2
L/□) 03]は焼結温度低下剤として作用するので
、低温焼結することが出来る等の効果がある。
は鉛系酸化物を主成分とし、これに酸化タングステンと
更に酸化鉄、酸化銅、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸
化亜鉛のうち少なくとも1種類を含むようにしたので、
これ等の原料は酸化物であるため水系溶剤に溶出するこ
とがなく、得られる圧電性磁器の組成比はバラツキがな
く均一であり、また、前記原料を混合し、焼成する際に
固溶される鉄タングステン酸鉛[Pb CPe2ys
L/3) 03] 、銅タングステン酸鉛Pb (C
u+zz L7z 03 ] コバルトタングステ
ン酸鉛[Pb (Cot/2 Lzz ) Oi、ニ
ッケルタングステン酸鉛[Pb (NIL/□ Ly2
0il 、亜鉛タングステン酸鉛[Pb (Zn1/2
L/□) 03]は焼結温度低下剤として作用するので
、低温焼結することが出来る等の効果がある。
第1図、第3図、第4図、第5図、第6図および第7図
は本発明実施例における圧電性磁器の径方向電気機械的
結合係数と、圧電性磁器中に含まれる各金属タングステ
ン酸鉛の含有量変化との関係を示す′特性図、第2図は
本発明実施例と比較例の圧電性磁器を温度85℃、相対
湿度90%R)lの条件下で所定時間放置前後の共振周
波数変化率と時間経過との関係を示す特性図である。 外3名 第7図 百儒@tmON;’IO)
は本発明実施例における圧電性磁器の径方向電気機械的
結合係数と、圧電性磁器中に含まれる各金属タングステ
ン酸鉛の含有量変化との関係を示す′特性図、第2図は
本発明実施例と比較例の圧電性磁器を温度85℃、相対
湿度90%R)lの条件下で所定時間放置前後の共振周
波数変化率と時間経過との関係を示す特性図である。 外3名 第7図 百儒@tmON;’IO)
Claims (2)
- 1.鉛系酸化物を主成分とする圧電性磁器において、圧
電性磁器中に鉄タングステン酸鉛[Pb(Fe_2_/
_3W_1_/_3)O_3]、銅タングステン酸鉛[
Pb(Cu_1_/_2W_1_/_2)O_3]、コ
バルトタングステン酸鉛[Pb(Co_1_/_2W_
1_/_2)O_3]、ニッケルタングステン酸鉛[P
b(Ni_1_/_2W_1_/_2)O_3]、亜鉛
タングステン酸鉛[Pb(Zn_1_/_2W_1_/
_2)O_3]のうち少なくとも1種類を含み、かつ、
Aサイト/Bサイトのモル比が1.01以上であること
を特徴とする圧電性磁器。 - 2.鉛系酸化物を主成分とする圧電性磁器原料粉末を混
合、焼成して圧電性磁器を製造する方法において、該原
料粉末中に酸化タングステンと更に酸化鉄、酸化銅、酸
化コバルト、酸化ニッケル、酸化亜鉛のうち少なくとも
1種類を含むませると共に、Aサイト/Bサイトのモル
比が1.01以上となるように調整されたものを焼成し
、鉛系酸化物を主成分する圧電性磁器中に鉄タングステ
ン酸鉛[Pb(Fe_2_/_3W_1_/_3)O_
3]、銅タングステン酸鉛[Pb(Cu_1_/_2W
_1_/_2)O_3]、コバルトタングステン酸鉛[
Pb(Co_1_/_2W_1_/_2)O_3]、ニ
ッケルタングステン酸鉛[Pb(Ni_1_/_2W_
1_/_2)O_3]、亜鉛タングステン酸鉛[Pb(
Zn_1_/_2W_1_/_2)O_3]のうち少な
くとも1種類を固溶させることを特徴とする圧電性磁器
の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325290A JPH02170583A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 圧電性磁器およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP63325290A JPH02170583A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 圧電性磁器およびその製造方法 |
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