JPH04295051A - Ｐｚｔ系セラミックス組成物 - Google Patents
Ｐｚｔ系セラミックス組成物Info
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- JPH04295051A JPH04295051A JP3084645A JP8464591A JPH04295051A JP H04295051 A JPH04295051 A JP H04295051A JP 3084645 A JP3084645 A JP 3084645A JP 8464591 A JP8464591 A JP 8464591A JP H04295051 A JPH04295051 A JP H04295051A
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- sodium titanate
- bismuth sodium
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘電体材料、圧電材料、
焦電材料、絶縁材料等の電子材料に使用されるＰＺＴ系
セラミックス組成物に関するものである。
焦電材料、絶縁材料等の電子材料に使用されるＰＺＴ系
セラミックス組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、セラミックスは硬度、弾性、
耐熱性などに優れ、機械的な部品、或いは電子材料部品
として使用されている。しかし、現状では通常のセラミ
ックスの製造法、例えばドクターブレード法、プレス法
、押出し法、泥しょう鋳込み法等に基づいて、セラミッ
クスラリーを所定の形状に成形した後、単に焼成するだ
けでは本来セラミックスが有する上記優れた特性を工学
的に十分に引出すことはできない。これはセラミックス
にはその焼結体内部に多少なりとも気孔や微小欠陥があ
り、外力が働いたときに応力が気孔等に集中し破壊を生
じるためである。近年、構造体用セラミックスの分野で
は、高強度、高靭性の特性の得られる機構が明らかにさ
れ、ＨＩＰ法やセラミックスの微細構造の制御などのセ
ラミックス焼成法に特別な工夫を行うことによって前述
のセラミックスの欠点が克服されつつある。
耐熱性などに優れ、機械的な部品、或いは電子材料部品
として使用されている。しかし、現状では通常のセラミ
ックスの製造法、例えばドクターブレード法、プレス法
、押出し法、泥しょう鋳込み法等に基づいて、セラミッ
クスラリーを所定の形状に成形した後、単に焼成するだ
けでは本来セラミックスが有する上記優れた特性を工学
的に十分に引出すことはできない。これはセラミックス
にはその焼結体内部に多少なりとも気孔や微小欠陥があ
り、外力が働いたときに応力が気孔等に集中し破壊を生
じるためである。近年、構造体用セラミックスの分野で
は、高強度、高靭性の特性の得られる機構が明らかにさ
れ、ＨＩＰ法やセラミックスの微細構造の制御などのセ
ラミックス焼成法に特別な工夫を行うことによって前述
のセラミックスの欠点が克服されつつある。
【０００３】しかし、電子材料用セラミックスの分野で
は、圧電材料のように高周波、高出力領域への利用が拡
大しているにもかかわらず、この領域への応用で重要な
高強度、高靭性に着目した材料研究は少ない。誘電体材
料についても近年の電子部品の小型薄型化に伴い、その
機械的強度の向上が望まれているが、これといった対応
が採られていないのが現状である。代表的な圧電材料と
して、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ０３）とチタン酸鉛
（ＰｂＴｉ０３）を主成分をしたＰＴ系セラミックス、
及びチタン酸鉛とジルコン酸鉛（ＰｂＺｒ０３）を主成
分とし、これに各種の添加剤を混合してなる（ＰｂＴｉ
０３−ＰｂＺｒ０３）系のいわゆるＰＺＴ系セラミック
スなど多結晶の強誘電性セラミックスが知られている。 そして、今日では、超音波探知機や超音波遅延線、弾性
表面波用デバイスなどにおいて、使用周波数が高周波に
なるにつれて高周波領域で比誘電率や誘電損失が小さく
また電気機械結合係数が大きな圧電性セラミックスの開
発が強く要望されている。ＰＺＴ系材料はＺｒ：Ｔｉ＝
５５：４５の成分を境にして、正方晶系の相と三方晶の
相に分けられ、この相転移点付近での圧電効果が大きい
。ＰＺＴ系材料は−５０〜２５０℃の範囲での転移温度
がないため優れた圧電材料となっている。Ｚｒ：Ｔｉ＝
５２：４８の組成物での比誘電率は３９９、電気機械結
合係数は０．５２９である。ＰＺＴ系材料は従来の焼結
法によれば１２００℃程度の焼成温度で焼結する。
は、圧電材料のように高周波、高出力領域への利用が拡
大しているにもかかわらず、この領域への応用で重要な
高強度、高靭性に着目した材料研究は少ない。誘電体材
料についても近年の電子部品の小型薄型化に伴い、その
機械的強度の向上が望まれているが、これといった対応
が採られていないのが現状である。代表的な圧電材料と
して、チタン酸バリウム（ＢａＴｉ０３）とチタン酸鉛
（ＰｂＴｉ０３）を主成分をしたＰＴ系セラミックス、
及びチタン酸鉛とジルコン酸鉛（ＰｂＺｒ０３）を主成
分とし、これに各種の添加剤を混合してなる（ＰｂＴｉ
０３−ＰｂＺｒ０３）系のいわゆるＰＺＴ系セラミック
スなど多結晶の強誘電性セラミックスが知られている。 そして、今日では、超音波探知機や超音波遅延線、弾性
表面波用デバイスなどにおいて、使用周波数が高周波に
なるにつれて高周波領域で比誘電率や誘電損失が小さく
また電気機械結合係数が大きな圧電性セラミックスの開
発が強く要望されている。ＰＺＴ系材料はＺｒ：Ｔｉ＝
５５：４５の成分を境にして、正方晶系の相と三方晶の
相に分けられ、この相転移点付近での圧電効果が大きい
。ＰＺＴ系材料は−５０〜２５０℃の範囲での転移温度
がないため優れた圧電材料となっている。Ｚｒ：Ｔｉ＝
５２：４８の組成物での比誘電率は３９９、電気機械結
合係数は０．５２９である。ＰＺＴ系材料は従来の焼結
法によれば１２００℃程度の焼成温度で焼結する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように有
用で機能的な特性に富み、圧電セラミックスとして広範
囲に利用されているＰＺＴ系材料においても、機械的強
度の向上に関しては、圧電出力係数ｇ３３を増加させる
ために空孔を増加させて多孔質化する研究と併せて、強
度が低下しないようにホットプレス法により空孔を減少
させる研究とが行われている程度である。この圧電出力
係数ｇ３３を増大するために空孔率を５０％以上にする
と、抗折強度は著しく低下する。そこで、セラミック材
料に低温で液相を形成する成分を添加して焼結させるセ
ラミックスの液相焼結法を利用して、電子材料用セラミ
ックスにおいても、焼成時に液相成分でセラミックス粒
子を被覆し、セラミックス表面の欠陥を解消してセラミ
ックス焼結体の強度を向上することが考えられる。この
方法は、焼結技術自体には特別な工夫は必要でないもの
の、液相成分となる添加剤を選択しないと、セラミック
スの機能的な特性、即ち、誘電特性、圧電特性、焦電性
、絶縁性が損われる問題点があった。
用で機能的な特性に富み、圧電セラミックスとして広範
囲に利用されているＰＺＴ系材料においても、機械的強
度の向上に関しては、圧電出力係数ｇ３３を増加させる
ために空孔を増加させて多孔質化する研究と併せて、強
度が低下しないようにホットプレス法により空孔を減少
させる研究とが行われている程度である。この圧電出力
係数ｇ３３を増大するために空孔率を５０％以上にする
と、抗折強度は著しく低下する。そこで、セラミック材
料に低温で液相を形成する成分を添加して焼結させるセ
ラミックスの液相焼結法を利用して、電子材料用セラミ
ックスにおいても、焼成時に液相成分でセラミックス粒
子を被覆し、セラミックス表面の欠陥を解消してセラミ
ックス焼結体の強度を向上することが考えられる。この
方法は、焼結技術自体には特別な工夫は必要でないもの
の、液相成分となる添加剤を選択しないと、セラミック
スの機能的な特性、即ち、誘電特性、圧電特性、焦電性
、絶縁性が損われる問題点があった。
【０００５】本発明の目的は、ＰＺＴ系材料の圧電特性
をはじめとする機能的な特性を損うことなくこのセラミ
ックスの機械的強度を増大し得るＰＺＴ系セラミックス
組成物及びその製造方法を提供することにある。
をはじめとする機能的な特性を損うことなくこのセラミ
ックスの機械的強度を増大し得るＰＺＴ系セラミックス
組成物及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＰＺＴ系
セラミックスの焼結温度と同一の温度で液相を形成し、
ＰＺＴ系セラミックスと同じ機能的な特性を有する化合
物を添加剤として選択することにより、本発明に到達し
た。本発明のＰＺＴ系セラミックス組成物は、化学式Ｐ
ｂ１．０１（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３＋０．５
ｍｏ１％Ｎｂ２Ｏ５で表されるＰＺＴ系材料１００重量
％に０．５重量％以上５重量％未満のビスマスナトリウ
ムタイタネートを添加したものである。
セラミックスの焼結温度と同一の温度で液相を形成し、
ＰＺＴ系セラミックスと同じ機能的な特性を有する化合
物を添加剤として選択することにより、本発明に到達し
た。本発明のＰＺＴ系セラミックス組成物は、化学式Ｐ
ｂ１．０１（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３＋０．５
ｍｏ１％Ｎｂ２Ｏ５で表されるＰＺＴ系材料１００重量
％に０．５重量％以上５重量％未満のビスマスナトリウ
ムタイタネートを添加したものである。
【０００７】以下、本発明を詳述する。本発明のＰＺＴ
系材料はＺｒ：Ｔｉ＝５３：４７であって、化学式Ｐｂ
１．０１（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３＋０．５ｍ
ｏ１％Ｎｂ２Ｏ５で表される。このＺｒ／Ｔｉの組成は
ＭＰＢ（Ｍｏｒｐｈｏｔｒｏｐｉｃ Ｐｈａｓｅ Ｂｏ
ｕｎｄａｒｙ）と呼ばれ、正方晶相と菱面体晶相とが共
存していると考えられている。このＰＺＴ系材料はＰｂ
ＯとＺｒＯ２とＴｉＯ２とＮｂ２Ｏ５とを混合し、この
混合物を仮焼した後、粉砕して粉末の形態で作られる。 Ｐｂを１％過剰にするのは焼成時の蒸発を考慮するため
である。また０．５ｍｏ１％のＮｂ２Ｏ５を添加するの
は分極を容易にし電気的な特性を安定させるためである
。
系材料はＺｒ：Ｔｉ＝５３：４７であって、化学式Ｐｂ
１．０１（Ｚｒ０．５３Ｔｉ０．４７）Ｏ３＋０．５ｍ
ｏ１％Ｎｂ２Ｏ５で表される。このＺｒ／Ｔｉの組成は
ＭＰＢ（Ｍｏｒｐｈｏｔｒｏｐｉｃ Ｐｈａｓｅ Ｂｏ
ｕｎｄａｒｙ）と呼ばれ、正方晶相と菱面体晶相とが共
存していると考えられている。このＰＺＴ系材料はＰｂ
ＯとＺｒＯ２とＴｉＯ２とＮｂ２Ｏ５とを混合し、この
混合物を仮焼した後、粉砕して粉末の形態で作られる。 Ｐｂを１％過剰にするのは焼成時の蒸発を考慮するため
である。また０．５ｍｏ１％のＮｂ２Ｏ５を添加するの
は分極を容易にし電気的な特性を安定させるためである
。
【０００８】一方、ビスマスナトリウムタイタネート（
Ｂｉ，Ｎａ）１／２Ｔｉ０３は比誘電率が小さく、キュ
リー温度が高く、かつ電気機械結合係数が大きいセラミ
ックスである。このビスマスナトリウムタイタネートは
一般式（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）１−ｘ（ＳｒａＰｂｂ
Ｃａｃ）ｘＴｉＯ３で表されるものが好ましい。特に、
ｘ＝０，ａ＝ｂ＝ｃ＝０の（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）Ｔ
ｉＯ３、ｘ＝０．１２，ａ＝ｂ＝０．５，ｃ＝０の（Ｂ
ｉ１／２Ｎａ１／２）０．８８（Ｓｒ１／２Ｐｂ１／２
）０．１２ＴｉＯ３又はｘ＝０．１２，ａ＝０，ｂ＝ｃ
＝０．５の（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）０．８８（Ｐｂ１
／２Ｃａ１／２）０．１２ＴｉＯ３が本発明の目的に合
致し、好ましい。また、特開平１−２４２４６４号公報
に開示されるように、（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）ＴｉＯ
３に、改質成分としてＳｒＴｉ０３，ＰｂＴｉ０３又は
ＣａＴｉ０３のいずれか１種又は２種以上を添加したも
のを用いてもよい。これらの添加により、抗電界が大き
いビスマスナトリウムタイタネートを容易に分極でき、
１０００〜１１００℃の比較的低温で容易に緻密化する
ことができる。このビスマスナトリウムタイタネート焼
結体は誘電率が２５０以下、キュリー温度が３００℃程
度、電気機械結合係数も大きい特長があり、高周波用の
特殊な圧電セラミックスにも使用できるものである。
Ｂｉ，Ｎａ）１／２Ｔｉ０３は比誘電率が小さく、キュ
リー温度が高く、かつ電気機械結合係数が大きいセラミ
ックスである。このビスマスナトリウムタイタネートは
一般式（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）１−ｘ（ＳｒａＰｂｂ
Ｃａｃ）ｘＴｉＯ３で表されるものが好ましい。特に、
ｘ＝０，ａ＝ｂ＝ｃ＝０の（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）Ｔ
ｉＯ３、ｘ＝０．１２，ａ＝ｂ＝０．５，ｃ＝０の（Ｂ
ｉ１／２Ｎａ１／２）０．８８（Ｓｒ１／２Ｐｂ１／２
）０．１２ＴｉＯ３又はｘ＝０．１２，ａ＝０，ｂ＝ｃ
＝０．５の（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）０．８８（Ｐｂ１
／２Ｃａ１／２）０．１２ＴｉＯ３が本発明の目的に合
致し、好ましい。また、特開平１−２４２４６４号公報
に開示されるように、（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）ＴｉＯ
３に、改質成分としてＳｒＴｉ０３，ＰｂＴｉ０３又は
ＣａＴｉ０３のいずれか１種又は２種以上を添加したも
のを用いてもよい。これらの添加により、抗電界が大き
いビスマスナトリウムタイタネートを容易に分極でき、
１０００〜１１００℃の比較的低温で容易に緻密化する
ことができる。このビスマスナトリウムタイタネート焼
結体は誘電率が２５０以下、キュリー温度が３００℃程
度、電気機械結合係数も大きい特長があり、高周波用の
特殊な圧電セラミックスにも使用できるものである。
【０００９】上述したビスマスナトリウムタイタネート
はＰＺＴ系材料とほぼ同じか若干低い温度で焼結し、Ｐ
ＺＴ系材料と同じ圧電材料である。このビスマスナトリ
ウムタイタネートはＰＺＴ系材料１００重量％に０．５
重量％以上５重量％未満添加される。０．５重量％未満
であると、本発明の効果が発揮されず、５重量％以上に
なると電気機械結合係数をはじめとするＰＺＴの機能的
な特性が低下がするようになる。
はＰＺＴ系材料とほぼ同じか若干低い温度で焼結し、Ｐ
ＺＴ系材料と同じ圧電材料である。このビスマスナトリ
ウムタイタネートはＰＺＴ系材料１００重量％に０．５
重量％以上５重量％未満添加される。０．５重量％未満
であると、本発明の効果が発揮されず、５重量％以上に
なると電気機械結合係数をはじめとするＰＺＴの機能的
な特性が低下がするようになる。
【００１０】
【作用】ＰＺＴ系材料に上記所定量のビスマスナトリウ
ムタイタネートを添加することにより、ＰＺＴ系材料の
焼成時にビスマスナトリウムタイタネートが液相を形成
し、粒界にビスマスナトリウムタイタネート相を形成さ
せる。この液相の形成によりＰＺＴ粒子がフレキシブル
に動くことができ、また空孔も動きやすくなるため、従
来の焼結体に比べて緻密化が早くなり、欠陥も少なくな
る。この結果、外力が加わり応力が集中したときに破壊
が起こる確率を低減でき、機械的強度を向上させること
ができる。またビスマスナトリウムタイタネートは液相
状態ではＰＺＴ粒子と反応せず、ＰＺＴの圧電特性を直
接支配するものではないが、ＰＺＴ粒子の粒界に残存し
た場合には、ビスマスナトリウムタイタネート自体が圧
電体であるため、ＰＺＴ系材料の圧電特性の低下は抑制
される。ビスマスナトリウムタイタネートの添加により
、抗電界が大きくなって問題を生じる場合には、前述し
たように、抗電界を小さくするためのＳｒＴｉ０３，Ｐ
ｂＴｉ０３又はＣａＴｉ０３のいずれか１種又は２種以
上を改質成分として添加すればよい。
ムタイタネートを添加することにより、ＰＺＴ系材料の
焼成時にビスマスナトリウムタイタネートが液相を形成
し、粒界にビスマスナトリウムタイタネート相を形成さ
せる。この液相の形成によりＰＺＴ粒子がフレキシブル
に動くことができ、また空孔も動きやすくなるため、従
来の焼結体に比べて緻密化が早くなり、欠陥も少なくな
る。この結果、外力が加わり応力が集中したときに破壊
が起こる確率を低減でき、機械的強度を向上させること
ができる。またビスマスナトリウムタイタネートは液相
状態ではＰＺＴ粒子と反応せず、ＰＺＴの圧電特性を直
接支配するものではないが、ＰＺＴ粒子の粒界に残存し
た場合には、ビスマスナトリウムタイタネート自体が圧
電体であるため、ＰＺＴ系材料の圧電特性の低下は抑制
される。ビスマスナトリウムタイタネートの添加により
、抗電界が大きくなって問題を生じる場合には、前述し
たように、抗電界を小さくするためのＳｒＴｉ０３，Ｐ
ｂＴｉ０３又はＣａＴｉ０３のいずれか１種又は２種以
上を改質成分として添加すればよい。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、代
表的な圧電材料であるＰＺＴ系材料にこのセラミックス
の焼結温度付近で液相を形成し、このセラミックスと同
じ機能的な特性を有する化合物、即ち、同じく圧電材料
として知られるビスマスナトリウムタイタネートを第２
成分として添加することにより、ＰＺＴの機能的な特性
、圧電特性を損うことなくこのセラミックスの機械的強
度を向上させることができる。本発明によりＰＺＴの焼
結体の機械的強度は従来の方法で製造されるＰＺＴセラ
ミックスの機械的強度より著しく強化され、電子セラミ
ックスでは圧電材料のように高周波、高出力領域への利
用拡大が可能になる。また誘電体材料としてのＰＺＴ系
材料についても、近年の電子部品の小型薄型化に伴い、
その機械的強度の向上が求められているが、本発明の組
成物を用いれば、その目的を達成することができる。
表的な圧電材料であるＰＺＴ系材料にこのセラミックス
の焼結温度付近で液相を形成し、このセラミックスと同
じ機能的な特性を有する化合物、即ち、同じく圧電材料
として知られるビスマスナトリウムタイタネートを第２
成分として添加することにより、ＰＺＴの機能的な特性
、圧電特性を損うことなくこのセラミックスの機械的強
度を向上させることができる。本発明によりＰＺＴの焼
結体の機械的強度は従来の方法で製造されるＰＺＴセラ
ミックスの機械的強度より著しく強化され、電子セラミ
ックスでは圧電材料のように高周波、高出力領域への利
用拡大が可能になる。また誘電体材料としてのＰＺＴ系
材料についても、近年の電子部品の小型薄型化に伴い、
その機械的強度の向上が求められているが、本発明の組
成物を用いれば、その目的を達成することができる。
【００１２】
【実施例】次に本発明の具体的態様を示すために、本発
明の実施例を比較例とともに説明する。以下に述べる実
施例は本発明の技術的範囲を限定するものではない。 ＜実施例１＞先ず、化学式Ｐｂ１．０１（Ｚｒ０．５３
Ｔｉ０．４７）Ｏ３＋０．５ｍｏ１％Ｎｂ２Ｏ５で表さ
れるＰＺＴ系材料粉末を調製した。出発原料としていず
れも９９％以上の高純度の金属酸化物ＰｂＯとＺｒＯ２
とＴｉＯ２とＮｂ２Ｏ５を用意し、これらを所定の組成
になるように配合した後、ボールミルで混合した。この
混合物を９００℃で２時間仮焼した後、粉砕してＰＺＴ
系材料粉末を得た。 次に、一般式（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）１−ｘ（Ｓｒａ
ＰｂｂＣａｃ）ｘＴｉＯ３で表されるビスマスナトリウ
ムタイタネートのうち、次の組成の各粉末を調製した。 Ｎｏ．１： （Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）ＴｉＯ３Ｎｏ
．２： （Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）０．８８（Ｐｂ１
／２Ｃａ１／２）０．１２ＴｉＯ３ この出発原料として試薬特級のＢｉ２Ｏ３とＮａＣＯ３
とＳｒＣＯ３とＰｂＯとＴｉＯ２を用意し、これらを所
定の組成になるように配合した後、ボールミルで混合し
た。 この混合物を８００℃で１時間仮焼した後、粉砕してビ
スマスナトリウムタイタネート粉末を得た。ＰＺＴ系材
料粉末１００重量％とするとき、これに対して０．５重
量％のビスマスナトリウムタイタネート粉末を添加し、
ボールミルにより仕上粉砕を行った。この仕上げ粉に、
バインダーとしてポリビニルアルコールを粉に対し２．
５重量％となるように溶液でそれぞれ加え、造粒した。 直径２５ｍｍ、厚み１ｍｍの円板になるよう１０００ｋ
ｇ／ｃｍ２の圧力でプレス成形を行った。５００℃で１
０時間脱バインダーを行った後、マグネシアセッター内
で焼成し、ＰＺＴ系セラミックス焼結体を得た。焼成温
度は１１５０℃，１１７５℃，１２００℃でそれぞれ２
時間とした。
明の実施例を比較例とともに説明する。以下に述べる実
施例は本発明の技術的範囲を限定するものではない。 ＜実施例１＞先ず、化学式Ｐｂ１．０１（Ｚｒ０．５３
Ｔｉ０．４７）Ｏ３＋０．５ｍｏ１％Ｎｂ２Ｏ５で表さ
れるＰＺＴ系材料粉末を調製した。出発原料としていず
れも９９％以上の高純度の金属酸化物ＰｂＯとＺｒＯ２
とＴｉＯ２とＮｂ２Ｏ５を用意し、これらを所定の組成
になるように配合した後、ボールミルで混合した。この
混合物を９００℃で２時間仮焼した後、粉砕してＰＺＴ
系材料粉末を得た。 次に、一般式（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）１−ｘ（Ｓｒａ
ＰｂｂＣａｃ）ｘＴｉＯ３で表されるビスマスナトリウ
ムタイタネートのうち、次の組成の各粉末を調製した。 Ｎｏ．１： （Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）ＴｉＯ３Ｎｏ
．２： （Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）０．８８（Ｐｂ１
／２Ｃａ１／２）０．１２ＴｉＯ３ この出発原料として試薬特級のＢｉ２Ｏ３とＮａＣＯ３
とＳｒＣＯ３とＰｂＯとＴｉＯ２を用意し、これらを所
定の組成になるように配合した後、ボールミルで混合し
た。 この混合物を８００℃で１時間仮焼した後、粉砕してビ
スマスナトリウムタイタネート粉末を得た。ＰＺＴ系材
料粉末１００重量％とするとき、これに対して０．５重
量％のビスマスナトリウムタイタネート粉末を添加し、
ボールミルにより仕上粉砕を行った。この仕上げ粉に、
バインダーとしてポリビニルアルコールを粉に対し２．
５重量％となるように溶液でそれぞれ加え、造粒した。 直径２５ｍｍ、厚み１ｍｍの円板になるよう１０００ｋ
ｇ／ｃｍ２の圧力でプレス成形を行った。５００℃で１
０時間脱バインダーを行った後、マグネシアセッター内
で焼成し、ＰＺＴ系セラミックス焼結体を得た。焼成温
度は１１５０℃，１１７５℃，１２００℃でそれぞれ２
時間とした。
【００１３】＜実施例２＞実施例１と同じＰＺＴ系材料
粉末に実施例１と同じビスマスナトリウムタイタネート
粉末を１．０重量％添加した以外は実施例１と同様にし
て焼結体を得た。 ＜比較例１＞実施例１と同じＰＺＴ系材料粉末に実施例
１と同じビスマスナトリウムタイタネート粉末を５．０
重量％添加した以外は実施例１と同様にして焼結体を得
た。 ＜比較例２＞実施例１と同じＰＺＴ系材料粉末にビスマ
スナトリウムタイタネート粉末を添加しないで、実施例
１と同様にして焼結体を得た。
粉末に実施例１と同じビスマスナトリウムタイタネート
粉末を１．０重量％添加した以外は実施例１と同様にし
て焼結体を得た。 ＜比較例１＞実施例１と同じＰＺＴ系材料粉末に実施例
１と同じビスマスナトリウムタイタネート粉末を５．０
重量％添加した以外は実施例１と同様にして焼結体を得
た。 ＜比較例２＞実施例１と同じＰＺＴ系材料粉末にビスマ
スナトリウムタイタネート粉末を添加しないで、実施例
１と同様にして焼結体を得た。
【００１４】＜測定と結果＞上記実施例及び比較例で作
製したセラミックス焼結体について、電気機械結合係数
及び抗折強度を測定した。その結果を表１に示す。
製したセラミックス焼結体について、電気機械結合係数
及び抗折強度を測定した。その結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】ＰＺＴ＋Ｎｏ．１については、ビスマスナ
トリウムタイタネートの添加量０．５重量％（実施例１
）から１．０重量％（実施例２）において電気機械結合
係数が無添加（比較例２）の０．６７に比べて０．６４
から０．６２に低下するのに対し、抗折強度は８９３ｋ
ｇ／ｃｍ２から最大１０４４ｋｇ／ｃｍ２に増加した。 変化した割合は電気機械結合係数が７．５％低下したの
に対し、抗折強度は１７％増加した。ＰＺＴ＋Ｎｏ．２
についても同様の効果が認められた。電気機械結合係数
のこの程度の低下は実用上問題ないと考えられる。ビス
マスナトリウムタイタネートの添加量が５．０重量％の
場合（比較例１）及びビスマスナトリウムタイタネート
を添加しない場合（比較例２）には、いずれも抗折強度
が８９３ｋｇ／ｃｍ２と低く、また添加量が５．０重量
％の比較例１では、電気機械結合係数の低下が大きくな
り、実用上問題が起こり易くなる。
トリウムタイタネートの添加量０．５重量％（実施例１
）から１．０重量％（実施例２）において電気機械結合
係数が無添加（比較例２）の０．６７に比べて０．６４
から０．６２に低下するのに対し、抗折強度は８９３ｋ
ｇ／ｃｍ２から最大１０４４ｋｇ／ｃｍ２に増加した。 変化した割合は電気機械結合係数が７．５％低下したの
に対し、抗折強度は１７％増加した。ＰＺＴ＋Ｎｏ．２
についても同様の効果が認められた。電気機械結合係数
のこの程度の低下は実用上問題ないと考えられる。ビス
マスナトリウムタイタネートの添加量が５．０重量％の
場合（比較例１）及びビスマスナトリウムタイタネート
を添加しない場合（比較例２）には、いずれも抗折強度
が８９３ｋｇ／ｃｍ２と低く、また添加量が５．０重量
％の比較例１では、電気機械結合係数の低下が大きくな
り、実用上問題が起こり易くなる。
Claims (4)
- 【請求項１】 化学式Ｐｂ１．０１（Ｚｒ０．５３Ｔ
ｉ０．４７）Ｏ３＋０．５ｍｏ１％Ｎｂ２Ｏ５で表され
るＰＺＴ系材料１００重量％に０．５重量％以上５重量
％未満のビスマスナトリウムタイタネートを添加したＰ
ＺＴ系セラミックス組成物。 - 【請求項２】 ビスマスナトリウムタイタネートが化
学式（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）ＴｉＯ３で表される請求
項１記載のＰＺＴ系セラミックス組成物。 - 【請求項３】 ビスマスナトリウムタイタネートが化
学式（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）０．８８（Ｓｒ１／２Ｐ
ｂ１／２）０．１２ＴｉＯ３で表される請求項１記載の
ＰＺＴ系セラミックス組成物。 - 【請求項４】 ビスマスナトリウムタイタネートが化
学式（Ｂｉ１／２Ｎａ１／２）０．８８（Ｐｂ１／２Ｃ
ａ１／２）０．１２ＴｉＯ３で表される請求項１記載の
ＰＺＴ系セラミックス組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084645A JP2841911B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Ｐｚｔ系セラミックス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3084645A JP2841911B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Ｐｚｔ系セラミックス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295051A true JPH04295051A (ja) | 1992-10-20 |
| JP2841911B2 JP2841911B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=13836436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3084645A Expired - Lifetime JP2841911B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | Ｐｚｔ系セラミックス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2841911B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005150694A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-06-09 | Seiko Epson Corp | 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、薄膜圧電共振子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、および電子機器 |
| JP2007157910A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Denso Corp | 圧電セラミックス、積層圧電セラミック素子及びその製造方法 |
| CN109336593A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-02-15 | 海鹰企业集团有限责任公司 | 一种耐高温压电陶瓷及其制备工艺 |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP3084645A patent/JP2841911B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005150694A (ja) * | 2003-10-23 | 2005-06-09 | Seiko Epson Corp | 圧電体膜、圧電素子、圧電アクチュエーター、圧電ポンプ、インクジェット式記録ヘッド、インクジェットプリンター、表面弾性波素子、薄膜圧電共振子、周波数フィルタ、発振器、電子回路、および電子機器 |
| JP2007157910A (ja) * | 2005-12-02 | 2007-06-21 | Denso Corp | 圧電セラミックス、積層圧電セラミック素子及びその製造方法 |
| CN109336593A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-02-15 | 海鹰企业集团有限责任公司 | 一种耐高温压电陶瓷及其制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2841911B2 (ja) | 1998-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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