JPH0269352A - 圧電セラミックス - Google Patents
圧電セラミックスInfo
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- JPH0269352A JPH0269352A JP63222022A JP22202288A JPH0269352A JP H0269352 A JPH0269352 A JP H0269352A JP 63222022 A JP63222022 A JP 63222022A JP 22202288 A JP22202288 A JP 22202288A JP H0269352 A JPH0269352 A JP H0269352A
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- Japan
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- tio2
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- piezoelectric ceramics
- dried
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- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
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Landscapes
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は電気的エネルギーと機械的エネルギーとの変換
を行う素子として用いる圧電セラミックスに関する。
を行う素子として用いる圧電セラミックスに関する。
（従来の技術）
アクチュエータ、ライターの着火素子或いはセンサー等
として用いる圧電セラミックスとして、２成分系のＰｂ
ＺｒＯ３−ＰｂＴ１０３に代わる３成分系のＰｂ（Ｍｇ
％Ｎｂ％） ０３−ＰｂＴ１０３−ＰｂＺｙＯｉが特公
昭４２−９７１６号として知られ、更に上記組成中のｐ
ｂ原子の一部をＳｒで置換したものが特公昭４４−１７
１０３号として提案され、各種特性に優れた圧電セラミ
ックスとして知られている。
として用いる圧電セラミックスとして、２成分系のＰｂ
ＺｒＯ３−ＰｂＴ１０３に代わる３成分系のＰｂ（Ｍｇ
％Ｎｂ％） ０３−ＰｂＴ１０３−ＰｂＺｙＯｉが特公
昭４２−９７１６号として知られ、更に上記組成中のｐ
ｂ原子の一部をＳｒで置換したものが特公昭４４−１７
１０３号として提案され、各種特性に優れた圧電セラミ
ックスとして知られている。
（発明が解決しようとする課題）
上述したように最近では各種特性に優れた圧電セラミッ
クスが提案されているが、更なる特性の向上が望まれる
。例えばアクチュエータ等として用いる圧電セラミック
スにあっては、比誘電率（ε３．／ε。）が小さく、圧
電歪定数（ｄ３ｈ）及び電気機械結合係数（ＫＰ）が゛
大きいことが好ましく、現在のものよりも更なる改良が
望まれる。
クスが提案されているが、更なる特性の向上が望まれる
。例えばアクチュエータ等として用いる圧電セラミック
スにあっては、比誘電率（ε３．／ε。）が小さく、圧
電歪定数（ｄ３ｈ）及び電気機械結合係数（ＫＰ）が゛
大きいことが好ましく、現在のものよりも更なる改良が
望まれる。
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決すべく本発明は、圧電セラミックスの出
発原料として用いるＴｉＯ２として、その結晶構造の９
７％以上がルチル（高温型）で残りがアナターゼ（低温
型）となっているものとした。
発原料として用いるＴｉＯ２として、その結晶構造の９
７％以上がルチル（高温型）で残りがアナターゼ（低温
型）となっているものとした。
（作用）
ＴＩＯ□を加熱することでその結晶構造をアナタ−セか
らルチルに変化せしめ、結晶構造がルチルとなっている
Ｔムロ２を用いることで焼成された圧電セラミックスの
特性が向上する。
らルチルに変化せしめ、結晶構造がルチルとなっている
Ｔムロ２を用いることで焼成された圧電セラミックスの
特性が向上する。
（実施例）
以下に具体的数値等を挙げて本発明の詳細な説明する。
先ず本発明にあっては人手したＴｉＯ２（ｒＪ！Ｌ化チ
タフチタンアナターゼ熱して、その結晶構造のうち９７
％以上を第１図に示すようなルチル（高温型）とし、残
りをアナターゼ（低温型）とする。実験では、加熱条件
を１０００〜１２００℃の温度で変化させ、アナターゼ
をルチル化し各種ルチル化率の異なったＴ、Ｏ，原料を
作成した。又、ルチル化率はＸ線回折法により求めた。
タフチタンアナターゼ熱して、その結晶構造のうち９７
％以上を第１図に示すようなルチル（高温型）とし、残
りをアナターゼ（低温型）とする。実験では、加熱条件
を１０００〜１２００℃の温度で変化させ、アナターゼ
をルチル化し各種ルチル化率の異なったＴ、Ｏ，原料を
作成した。又、ルチル化率はＸ線回折法により求めた。
次いで加熱処理したＴｒ０２を用いて以下の組成物を得
る。
る。
３７ 、５Ｐｂ （Ｍｇ％ Ｎｂ％ ） ０３”３７Ｐ
ｂＴ １０３”２５ 、５ＰｂＺｒ０３以上の組成か
らなる組成物から圧電セラミックス（素子）を作成する
には以下の手順で行う。
ｂＴ １０３”２５ 、５ＰｂＺｒ０３以上の組成か
らなる組成物から圧電セラミックス（素子）を作成する
には以下の手順で行う。
先ず予じめルチル化させたＴＩＯ□の他に化学的純度９
８％以上の酸化物又は炭酸塩を用意し、これらを原料と
して上記各式の配合組成となるように秤量し、ゴム内張
りをしたボールミルにて１２時時間式混合を行って均一
な混合物とする。そしてこの混合物を乾燥せしめた後８
５０℃で２時間予備焼成を行い、次いでボールミルにて
１２時時間式粉砕する。この後粉砕物を乾燥せしめ、少
量の有機バインダーを加えて整粒したものを圧力１００
０Ｋｇ／ｃｍ２で直径２２ｍｍ厚さ２ｍｍの円板に成形
し、この円板をルツボの密閉容器内で所定の温度で２時
間保持し焼成する。ここで所定の温度とは、１２６０℃
、 １２７０℃、１２８０℃及び１２９０℃の４水準と
した。
８％以上の酸化物又は炭酸塩を用意し、これらを原料と
して上記各式の配合組成となるように秤量し、ゴム内張
りをしたボールミルにて１２時時間式混合を行って均一
な混合物とする。そしてこの混合物を乾燥せしめた後８
５０℃で２時間予備焼成を行い、次いでボールミルにて
１２時時間式粉砕する。この後粉砕物を乾燥せしめ、少
量の有機バインダーを加えて整粒したものを圧力１００
０Ｋｇ／ｃｍ２で直径２２ｍｍ厚さ２ｍｍの円板に成形
し、この円板をルツボの密閉容器内で所定の温度で２時
間保持し焼成する。ここで所定の温度とは、１２６０℃
、 １２７０℃、１２８０℃及び１２９０℃の４水準と
した。
次いで焼成した円板を研磨した後、円板の両面にｇ！電
極を塗布して焼付け、更にシリコンオイル中に侵潰し常
温で２．５ｋｖ／＋ｍの直流電界を２０分間印加し分極
を行うことで目的とする圧電セラミックスを得る。
極を塗布して焼付け、更にシリコンオイル中に侵潰し常
温で２．５ｋｖ／＋ｍの直流電界を２０分間印加し分極
を行うことで目的とする圧電セラミックスを得る。
以上によって得られた圧電セラミックス（ルチル化率９
７％及び１００％）と、従来の圧電セラミックス即ち結
晶構造がアナターゼ１００％及びルチル９３％ものとの
特性を比較した結果を第２図乃至第５図に示す。ここで
図中の記号の意味は以下の通りである。
７％及び１００％）と、従来の圧電セラミックス即ち結
晶構造がアナターゼ１００％及びルチル９３％ものとの
特性を比較した結果を第２図乃至第５図に示す。ここで
図中の記号の意味は以下の通りである。
ε３３／ε。：比誘電率。
Ｋｐ（％Ｆ） ：電気機械結合係数。この値は大きい
方が圧電セラミックスとしての特性に優れる。
方が圧電セラミックスとしての特性に優れる。
ｄ３□ ：圧電歪定数。電圧を印加した場合に印加方向
に対して直交する方向のひずみ。この値が大きければア
クチュエータ等として用いる場合の特性が優れる。
に対して直交する方向のひずみ。この値が大きければア
クチュエータ等として用いる場合の特性が優れる。
（発明の効果）
以上の説明及び第２図乃至第４図に示した結果から明ら
かなように本発明によれば、Ｔ、０２を出発原料として
用いる場合に、当該ＴｉＯ２の結晶構造が９７％以上が
ルチルとなるようにしたことで、従来よりも優れた圧電
特性を発揮する圧電セラミックスが得られる。
かなように本発明によれば、Ｔ、０２を出発原料として
用いる場合に、当該ＴｉＯ２の結晶構造が９７％以上が
ルチルとなるようにしたことで、従来よりも優れた圧電
特性を発揮する圧電セラミックスが得られる。
第１図はＴｉＯ７の結晶構造を示す図、第２図乃至第４
図は本発明に係る圧電セラミックスと従来の圧電セラミ
ックスとの特性を比較したグラフである。
図は本発明に係る圧電セラミックスと従来の圧電セラミ
ックスとの特性を比較したグラフである。
Claims (2)
- （１）ＴｉＯ＿２（酸化チタン）を出発原料の一部とし
て用いた圧電セラミックスにおいて、前記ＴｉＯ＿２の
結晶構造は９７％以上がルチルであることを特徴とする
圧電セラミックス。 - （２）前記圧電セラミックスはＰｂ（Ｍｇ＿１＿／＿３
Ｎｂ＿２＿／＿３）Ｏ＿３−ＰｂＴｉＯ＿３−ＰｂＺｒ
Ｏ＿３系のものであることを特徴とする請求項１に記載
の圧電セラミックス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222022A JPH0269352A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 圧電セラミックス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222022A JPH0269352A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 圧電セラミックス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0269352A true JPH0269352A (ja) | 1990-03-08 |
Family
ID=16775874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63222022A Pending JPH0269352A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | 圧電セラミックス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0269352A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403302B1 (ko) * | 2000-12-16 | 2003-10-30 | 주식회사 에스세라 | 카보네이트를 포함하는 Ｐｂ계 압전세라믹 파우더 제조방법 |
| US7056443B2 (en) * | 2002-05-30 | 2006-06-06 | Tdk Corporation | Piezoelectric ceramic production method and piezoelectric element production method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5590465A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-09 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Manufacture of piezoelectric ceramic |
| JPS5678424A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparation of compound titanium oxide |
| JPS56149710A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-19 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Method of manufacturing lead titanate |
-
1988
- 1988-09-05 JP JP63222022A patent/JPH0269352A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5590465A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-09 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Manufacture of piezoelectric ceramic |
| JPS5678424A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Preparation of compound titanium oxide |
| JPS56149710A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-19 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Method of manufacturing lead titanate |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403302B1 (ko) * | 2000-12-16 | 2003-10-30 | 주식회사 에스세라 | 카보네이트를 포함하는 Ｐｂ계 압전세라믹 파우더 제조방법 |
| US7056443B2 (en) * | 2002-05-30 | 2006-06-06 | Tdk Corporation | Piezoelectric ceramic production method and piezoelectric element production method |
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