JPH0369175A - 圧電性磁器組成物 - Google Patents
圧電性磁器組成物Info
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- JPH0369175A JPH0369175A JP1205373A JP20537389A JPH0369175A JP H0369175 A JPH0369175 A JP H0369175A JP 1205373 A JP1205373 A JP 1205373A JP 20537389 A JP20537389 A JP 20537389A JP H0369175 A JPH0369175 A JP H0369175A
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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）
本発明は圧電性磁器組成物、特に、自動車の７ツキング
センサーなどのように高温下で使用される圧電素子ある
いは高周波用のフィルターや発振素子などのように誘電
率の低いことが要求される高周波用圧電素子の材料とし
て有用な、耐熱性および焼結性に優れた低誘電率の圧電
性磁器組成物に関する。
センサーなどのように高温下で使用される圧電素子ある
いは高周波用のフィルターや発振素子などのように誘電
率の低いことが要求される高周波用圧電素子の材料とし
て有用な、耐熱性および焼結性に優れた低誘電率の圧電
性磁器組成物に関する。
（従来の技術）
従来、自動車の／ツキングセンサーなどのように高温で
使用される圧電素子の材料、あるいは高周波用のフィル
ターや発振子の材料としては、チタン酸鉛系圧電性磁器
組成物が採用されている。
使用される圧電素子の材料、あるいは高周波用のフィル
ターや発振子の材料としては、チタン酸鉛系圧電性磁器
組成物が採用されている。
この圧電性磁器組成物は、通常、焼結性を向上させるた
め、Ｐｂの一部をＬａやＣａなどで置換することが行わ
れている。
め、Ｐｂの一部をＬａやＣａなどで置換することが行わ
れている。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、チタン酸鉛のＰｂの一部をＬａ等で置換
するとキュリー点の低下を招き、使用限界温度が低下す
るという問題がある。このため、サーフェイスマウンテ
ィングする際、フローあるいはりフローハンダ付は工程
での加熱により、特性が劣化し易く、製品の特性が安定
しないという問題があった。しかも、ｐｂの一部をＬａ
やＣａで多量に置換すると、誘電率が増加し低誘電率で
あることが要求される高周波用圧電素子の材料として適
したものを得ることは困難であった。
するとキュリー点の低下を招き、使用限界温度が低下す
るという問題がある。このため、サーフェイスマウンテ
ィングする際、フローあるいはりフローハンダ付は工程
での加熱により、特性が劣化し易く、製品の特性が安定
しないという問題があった。しかも、ｐｂの一部をＬａ
やＣａで多量に置換すると、誘電率が増加し低誘電率で
あることが要求される高周波用圧電素子の材料として適
したものを得ることは困難であった。
これを防止するためＰｂの置換量を少なくすると、十分
焼結させるための最適焼成温度範囲が狭くなり、焼成コ
ントロールが非常に困難となる。
焼結させるための最適焼成温度範囲が狭くなり、焼成コ
ントロールが非常に困難となる。
他方、チタン酸鉛に微量添加物を含有させた磁器も提案
されてはいるが、焼結が困難で、焼成後に放置しておく
と自然崩壊することがあった。
されてはいるが、焼結が困難で、焼成後に放置しておく
と自然崩壊することがあった。
また、ｐｂ’ｒｉｏ、にＢ１Ｆｅ０．を固溶させてキュ
リー点を向上させた複合ペロブスカイト構造の強誘電体
磁器組成物が、例えば、５ｏｖｉｅｔ Ｐｈｙｓ。
リー点を向上させた複合ペロブスカイト構造の強誘電体
磁器組成物が、例えば、５ｏｖｉｅｔ Ｐｈｙｓ。
Ｃｒｙｓｔ、 （Ｅｎｇｌｉｓｈ Ｔｒａｎｓｌ、 ）
、７ （１９６２）６２にて提案されている。しかしな
がら、この系の磁器は絶縁抵抗が低く、圧電性を付与す
る分極処理かできないため実用化することは困難であっ
た。
、７ （１９６２）６２にて提案されている。しかしな
がら、この系の磁器は絶縁抵抗が低く、圧電性を付与す
る分極処理かできないため実用化することは困難であっ
た。
従って、本発明は、キュリー点が高く、耐熱性および焼
結性に優れ、低誘電率の圧電性磁器組成物を提供するこ
とを目的とするものである。
結性に優れ、低誘電率の圧電性磁器組成物を提供するこ
とを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は、前記課題を解決するための手段として、基本
的には、ＰｂＴｉ０＝にＢｉＦｅＯ３を所定量固溶させ
て牛ユリー点を向上させる一方、それに起因する絶縁抵
抗の低下を、Ｍｎを所定量添加することによって防止し
、かつ、焼結性を向上させるようにしたものである。ま
た、Ｐｂをランタノイドで一部置換することにより、機
械的品質係数を向上させるようにしたものである。
的には、ＰｂＴｉ０＝にＢｉＦｅＯ３を所定量固溶させ
て牛ユリー点を向上させる一方、それに起因する絶縁抵
抗の低下を、Ｍｎを所定量添加することによって防止し
、かつ、焼結性を向上させるようにしたものである。ま
た、Ｐｂをランタノイドで一部置換することにより、機
械的品質係数を向上させるようにしたものである。
即ち、本発明の要旨は、一般式：
％式％
（但し、Ａはランタノイドのうちの少なくとも一種、０
．８≦ａ≦１．２、Ｑ＜ｘ≦０．４．０＜ｙ≦０．２、
Ｑ＜ｚ≦５である。）で表される組成を有する圧電性磁
器組成物にある。
．８≦ａ≦１．２、Ｑ＜ｘ≦０．４．０＜ｙ≦０．２、
Ｑ＜ｚ≦５である。）で表される組成を有する圧電性磁
器組成物にある。
代表的なランクメイドとしては、Ｌａ、Ｃｅ。
Ｐｒ、ＮｄＳＰｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄなどが挙げられる
が、これらに限定されるものではない。
が、これらに限定されるものではない。
（作用）
本発明における各成分の組成比を前記のように限定した
理由およびそれらの作用は次の通りである。
理由およびそれらの作用は次の通りである。
主成分であるＰ ｂａ Ｔ ＋ ０３に於けるＰｂのモ
ル分率、ａｌが０．８未満あるいは１．２を超えると、
焼結しなくなるので前記範囲とした。なお、ａが０．８
以上〜１未満の範囲では、焼成温度が高いとＴｉが析出
することがあるので、１３００℃未満の温度で焼成する
のが望ましい。
ル分率、ａｌが０．８未満あるいは１．２を超えると、
焼結しなくなるので前記範囲とした。なお、ａが０．８
以上〜１未満の範囲では、焼成温度が高いとＴｉが析出
することがあるので、１３００℃未満の温度で焼成する
のが望ましい。
ランクメイドは機械的品質係数を向上させるためにＰｂ
の一部と置換されるが、そのモル分率、ｙｌが０．２を
超えると、キュリー温度が著しく低下すると共に、破壊
電圧も小さくなるので分極させることができなくなり、
また、比誘電率が小さくならず、電気機械結合係数を大
きくできないので０．２以下とした。
の一部と置換されるが、そのモル分率、ｙｌが０．２を
超えると、キュリー温度が著しく低下すると共に、破壊
電圧も小さくなるので分極させることができなくなり、
また、比誘電率が小さくならず、電気機械結合係数を大
きくできないので０．２以下とした。
ＢｉＦｅＯ３はキュリー点を向上させるために添加され
るが、０．４を超えると、破壊電圧が著しく低下し、電
気機械結合係数も低下するので前記範囲とした。
るが、０．４を超えると、破壊電圧が著しく低下し、電
気機械結合係数も低下するので前記範囲とした。
Ｍｎは主として焼結性および絶縁抵抗を向上させるため
に添加されるが、その添加量、ｚｌが０、ＯＯ１ｍｏ１
％未満では十分な効果が得られず、また、５ｍ０１％を
超えると破壊電圧が低下し圧電特性が得られなくなるの
で前記範囲とした。
に添加されるが、その添加量、ｚｌが０、ＯＯ１ｍｏ１
％未満では十分な効果が得られず、また、５ｍ０１％を
超えると破壊電圧が低下し圧電特性が得られなくなるの
で前記範囲とした。
（実施例）
出発原料としてＰｂ３Ｏ４、Ｔｉｅ、、Ｂ ｚ ｔ Ｏ
ｓ、Ｆｅ＝Ｏｓ、ＭｎＣ０，、Ｌａｔｏ３、Ｎ ｄ ２
０−１ＣｅＯ。
ｓ、Ｆｅ＝Ｏｓ、ＭｎＣ０，、Ｌａｔｏ３、Ｎ ｄ ２
０−１ＣｅＯ。
およびＰｒ、Ｏを用い、これらの粉末を第ｉ表に示す組
成になるように秤量した。この原料粉末の混合物を湿式
混合した後、７００〜９００℃で２時間仮焼し、粉砕し
て仮焼粉末を得た。この仮焼粉末にバインダーを加えて
湿式混合し、乾燥、造粒した後、２０００ ｋｇ／ ｃ
ｍ’の圧力で円板状に成形し、１０５０〜１２５０°Ｃ
で焼成し、直径１４ｍｍ、厚さ１ｍｍの磁器円板を得た
。
成になるように秤量した。この原料粉末の混合物を湿式
混合した後、７００〜９００℃で２時間仮焼し、粉砕し
て仮焼粉末を得た。この仮焼粉末にバインダーを加えて
湿式混合し、乾燥、造粒した後、２０００ ｋｇ／ ｃ
ｍ’の圧力で円板状に成形し、１０５０〜１２５０°Ｃ
で焼成し、直径１４ｍｍ、厚さ１ｍｍの磁器円板を得た
。
各円板の両面に銀ペーストを塗布し、８００’Ｃで２時
間焼き付けて銀電極を形成した後、シリコンオイル中、
１５０〜２００℃で３〜７ ｋｖ／ ｍｍの直流電圧を
印加して分極し試料を得た。
間焼き付けて銀電極を形成した後、シリコンオイル中、
１５０〜２００℃で３〜７ ｋｖ／ ｍｍの直流電圧を
印加して分極し試料を得た。
各試料について、比誘電率（ε）、電気機械結合係数（
ｋｔ）、機械的品質係数（Ｑ ｍ）、破壊電圧およびキ
ュリー点を測定した。それらの結果を第１表に示す。第
１表中、＊は本発明の範囲外の組成を有する試料を示し
、それ以外のものは本発明の範囲内のものである。
ｋｔ）、機械的品質係数（Ｑ ｍ）、破壊電圧およびキ
ュリー点を測定した。それらの結果を第１表に示す。第
１表中、＊は本発明の範囲外の組成を有する試料を示し
、それ以外のものは本発明の範囲内のものである。
（以 下
余
白）
０ の
の Ｕ）
（％ＪＣ’Ｊ
−（Ｊ） ０−０〜〇−
の００００寸寸トド
ササＮＯ寸寸Ｃ４（Ｎ
Φ の
トω
ササ
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Ｏト
０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０
−＝ （：’Ｊ ｃｏ ＝ ＯＧ’） −＝−−１−−
ＣＮ −’ （Ｎ〜 （）Ｏ Ｌ１′）ＬＯ ＣＯ寸 の ′寸 寸 寸 ■ 寸
寸 ■−囚○ＯＯＣ’Ｊ ０００ （Ｎ Ｃ’Ｊ ０
００ＬＯ１１’） Ｅ ＬＯの の−一一〇
〇〇の一一一一一寸マ つ Ｉ：１ つ つ つ つ つ ０
０ ω Ｏ０ω υＺ Ｚ Ｚ Ｚ
Ｚ ：Ｚ、 Ｚ Ｑ Ｑ Ｑ Ｑ Ｑ
Ｑ ＩＪ＊
蒼＋Ｎ （’Ｑ ４ ＬＯ■トの
Φ０− Ｃ’Ｊ ｃＹ） ＋ ＬＤ−一一一一一一−Ｎ
ＮＮ囚ＮＣ’１ 第１表の結果から、ＰｂＴｉＯ３にＢ１Ｆｅ○、を所定
量固溶させた２成分系にＭｎを所定量添加することによ
り絶縁抵抗を大きくして分極処理が可能となると同時に
、焼結性を向上させることができ、キュリー点および電
気機械結合係数が高く、誘電率の低い圧電磁器が得られ
ることが判る。
ＣＮ −’ （Ｎ〜 （）Ｏ Ｌ１′）ＬＯ ＣＯ寸 の ′寸 寸 寸 ■ 寸
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ＮＮ囚ＮＣ’１ 第１表の結果から、ＰｂＴｉＯ３にＢ１Ｆｅ○、を所定
量固溶させた２成分系にＭｎを所定量添加することによ
り絶縁抵抗を大きくして分極処理が可能となると同時に
、焼結性を向上させることができ、キュリー点および電
気機械結合係数が高く、誘電率の低い圧電磁器が得られ
ることが判る。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明に係る圧電性磁器組成物は
、キュリー点が高く安定した焼結性を有するため、フロ
ー若しくはリフローハンダ付は工程での加熱による劣化
がなく、かつ、自動車のノッキングセンサーなどのよう
に高温の環境下で使用しても特性劣化の少ない圧電素子
が得られる。
、キュリー点が高く安定した焼結性を有するため、フロ
ー若しくはリフローハンダ付は工程での加熱による劣化
がなく、かつ、自動車のノッキングセンサーなどのよう
に高温の環境下で使用しても特性劣化の少ない圧電素子
が得られる。
また、誘電率が低く、電気機械結合係数が大きいので高
周波フィルタや発振子などの高周波用材料としても使用
できるなど、優れた効果が得られる。
周波フィルタや発振子などの高周波用材料としても使用
できるなど、優れた効果が得られる。
Claims (1)
- （１） 一般式： （１−ｘ）［（Ｐｂ＿ａ＿−＿３＿ｙ＿／＿２Ａ＿ｙ）
ＴｉＯ＿３］＋ｘＢｉＦｅＯ＿３＋ｚｍｏｌ％Ｍｎ（但
し、Ａはランタノイドのうちの少なくとも一種、０．８
≦ａ≦１．２、０＜ｘ≦０．４、０＜ｙ≦０．２、０＜
ｚ≦５である。）で表される組成を有する圧電性磁器組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1205373A JPH0369175A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 圧電性磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1205373A JPH0369175A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 圧電性磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0369175A true JPH0369175A (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=16505766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1205373A Pending JPH0369175A (ja) | 1989-08-08 | 1989-08-08 | 圧電性磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0369175A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006032872A1 (en) * | 2004-09-22 | 2006-03-30 | Goodrich Control Systems Limited | Piezoelectric materials |
| JP2007261863A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Kyocera Corp | 圧電磁器組成物および圧電磁器 |
| JP2008050178A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Konica Minolta Holdings Inc | 圧電磁器組成物の製造方法 |
-
1989
- 1989-08-08 JP JP1205373A patent/JPH0369175A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006032872A1 (en) * | 2004-09-22 | 2006-03-30 | Goodrich Control Systems Limited | Piezoelectric materials |
| JP2008513331A (ja) * | 2004-09-22 | 2008-05-01 | グッドリッチ コントロール システムズ リミティド | 圧電性材料 |
| US7928637B2 (en) | 2004-09-22 | 2011-04-19 | Goodrich Control Systems | Piezoelectric materials |
| KR101369477B1 (ko) * | 2004-09-22 | 2014-03-04 | 굿리치 컨트롤 시스템즈 | 압전 물질 |
| JP2007261863A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Kyocera Corp | 圧電磁器組成物および圧電磁器 |
| JP2008050178A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | Konica Minolta Holdings Inc | 圧電磁器組成物の製造方法 |
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