JPH0474299B2 - - Google Patents
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- JPH0474299B2 JPH0474299B2 JP57223810A JP22381082A JPH0474299B2 JP H0474299 B2 JPH0474299 B2 JP H0474299B2 JP 57223810 A JP57223810 A JP 57223810A JP 22381082 A JP22381082 A JP 22381082A JP H0474299 B2 JPH0474299 B2 JP H0474299B2
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Description
〔発明の利用分野〕
本発明は、超音波振動子、セラミツクフイルタ
等に用いる圧電磁器組成物に関するものである。 〔従来技術〕 従来、この種の圧電磁器としてはジルコン・チ
タン酸鉛（PbZrO3−PbTiO3）を主成分とするい
わゆるPZT系圧電磁器やBaTiO3系磁器が用いら
れてきたが、これらの磁器は本質的に高誘電率
（1000〜3000）磁器であるため高周波で用いる場
合に素子の入出力インピーダンスが低下し外部回
路とのインピーダンス整合に問題がでてくる。特
に最近では圧電素子の高周波化が進んでおり、誘
電率の比較的小さい（約200）PbTiO3系磁器が
注目されている。このPbTiO3系磁器は、(1)誘電
率が小さい、(2)電気機械結合係数の異方性すなわ
ち厚み縦振動と横方向振動の電気機械結合係数比
kt／kpが極めて大きく10〜15に達し（PZTや
BaTiO3磁器のkt／kpは１〜２である）、かつ(3)厚
み縦振動の電気機械結合係数ktが比較的大きい
（ktが約0.5）という現在知られているどの圧電磁
器にも見られない極めて特異な材料である。それ
ゆえ、この特色のある特性を利用した多くの応用
素子が実用化されている。たとえば、PbTiO3磁
器の電気機械結合係数の大きな異方性は、近年、
医用超音波診断装置等に用いる超音波探触子用圧
電磁器として着目されている。すなわち、超音波
診断装置の高周波化が進んでいるが、周波数が
5MHzを越えると従来のPZT系圧電磁器ではアレ
イ探触子を構成することが加工上困難になる。そ
れはPZT系磁器の電気機械結合係数の異方性が
小さいため、アレイを構成する要素の厚みｔと巾
Ｗの比にＷ／ｔ＜１という制約があることによ
る。 そこで最近、この制約の原因となる不要な横方
向振動の電気機械結合係数kpが、必要な厚み方向
振動の電気機械結合係数ktに比較して小さい
PbTiO3系圧電磁器が高周波探触子用材料として
注目されている。これまで、（Pb1-3/2xSmx）
（Ti1-yMny）O3系や（Pb1-xCax）〔（CO1/2W1/2）y
Ti1-y〕O3＋MnO系磁器でkp0.05、kt0.50
（kt／kp10）という特性をもつ材料が開発され、
その有用性が示されている。 しかし、PbTiO3系磁器を用いた探触子の検出
感度は小さく、さらに高周波化が進むと感度低下
が増々顕著となる。それゆえ、検出感度を増大さ
せることが高周波用探触子にとつて大きな課題で
あり、そのためには、厚み縦振動の電気機械結合
係数ktを大きくしなければならない。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記PbTiO3磁器のもつ特異
な特性をさらに一歩進め、PbTiO3磁器よりさら
に低誘電率で大きな電気機械結合係数の異方性を
有し、かつ、厚み縦振動の電気機械結合係数が
PbTiO3より大きな圧電磁器組成物を提供するこ
とにある。 〔発明の概要〕 本発明の圧電磁器組成物はＡをPb（Fe1/2Sb1/2）
O3、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3、Pb（Mn1/3Sb2/3）O3、
Pb（Mn1/2Sb1/2）O3、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3、Pb
（Fe1/3Sb2/3）O3、Pb（Mn1/3Ta2/3）O3、Pb（Fe1/3
Nb2/3）O3、Pb（Sb1/2Ta1/2）O3、Pb（Fe1/3Ta2/3）
O3、Pb（Mn2/3W1/3）O3、Pb（Sb1/2Nb1/2）O3、
Pb（Fe1/2Ta1/2）O3、およびPb（Fe2/3Te1/3）O3か
らなる群より選択した１物質とするとき、
xPbZrO3−yAで構成される２成分固溶体（但し、
ｘ＋ｙ＝1.00）もしくはxPbZrO3−yA−
zPbTiO3（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00）で構成され
る３成分固溶体からなり、且つPbZrO3の配合比
ｘが0.9以上含むことを特徴とする圧電磁器組成
物である。この２成分および３成分固溶体の圧電
磁器組成物は、共振周波数の経時安定性の優れた
圧電性磁器としてすでに知られている。しかし、
これらの圧電性磁器はPbZrO3の配合比ｘが0.9を
越えると安定度は劣化し、圧電性も実用に耐えな
い程度に劣下するとされている。 本発明の圧電磁器組成物は、上記２成分および
３成分の固溶体のうちPbZrO3の配合比が0.9以上
の組成領域に属するものであり、配合組成比と合
成条件の詳細な検討からこれらの圧電磁器組成物
が極めて優れた圧電特性を有することを見出し
た。特に、電気機械結合係数の異方性および厚み
たて振動の電気機械結合係数がPbTiO3より大き
く、また、誘電率も小さいため高周波での使用に
耐える優れた超音波振動子あるいはフイルタ用材
料となりえる。 また、機械的品質係数QMもPbTiO3より数倍大
きいものもあり、この場合はさらに好都合であ
る。 上記の優れた特性を示す磁器の組成範囲をさら
に詳細に表現すれば、xPbZrO3−yAで構成され
る２成分固溶体のうち、ｘ＋ｙ＝1.00としたと
き、ｘ＝0.905〜0.960、ｙ＝0.040〜0.095と表わ
される組成範囲内にある。この組成範囲内におい
て、誘電率が小さく、かつ、電気機械結合係数の
異方性および厚み縦振動の電気機械結合係数がと
もに大きな厚電磁器組成物になる。 この組成範囲よりもPbZrO3の配合比が多いと
得られる磁器は反強誘電体となり通常は圧電磁器
として使用できない。またPbZrO3の配合比が少
ないと誘電率が大きくなり、電気機械結合係数の
異方性が小さくなる。 そして、xPbZrO3−yA−zbTiO3で構成される
３成分固溶体のうち、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00としたと
き、ｘ、ｙ、ｚがそれぞれ ｘ ｙ ｚ 0.905 0.0095 0.000 0.960 0.0040 0.000 0.932 0.0005 0.063 0.905 0.0005 0.090 と表わされる組成比で囲まれる組成範囲内で、誘
電率や横方向振動の電気機械結合係数が小さく、
厚み縦振動の電気機械結合係数が大きくなる。加
えて、その他の圧電特性も良好な圧電磁器組成物
となる。 PbZrO3の配合比が上記有効な配合比よりも多
くなると、反強誘電体となり通常は圧電磁器とし
て使用できない。また、ＡおよびPbTiO3の配合
比が上記の有効な配合比より多くなると誘電率が
大きくなる。これに加えて機械的品質係数の大き
くなるものもある。また、横方向振動の電気機械
結合係数kpが大きくなり、結合係数比が小さくな
る。さらに、Ａの配合比が0.005以下の組成、す
なわち従来から公知のPZT磁器に近い組成では
燃結時にPbOの蒸発が著しく、安定な磁器を得る
ことが困難である。加えて、電気抵抗が低下する
ため分極処理が困難となり特性が不安定となるば
かりでなく、実効的に厚み縦振動の電気機械結合
係数が低下する。 以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明す
る。 〔発明の実施例〕 実施例 １ 第１表にPbZrO3−Pb（Fe1/2Sb1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化アンチモン（Sb2O5）の各粉末を用いた。 第１表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を津付分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性を測定を行つた。 第１表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/2Sb1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振銅の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 ２ PbZrO3−Pb（Fe1/2Sb1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Fe1/2Sb1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例１の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第２表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/2Sb1/2）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/2Sb1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/2Sb1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 ３ 第３表にPbZrO3−Pb（Mn1/2Ta1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO）
および酸化タンタル（Ta2O5）の各粉末を用い
た。 第３表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第３表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器成物は、誘電率が200程度と小さ
く、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 ４ PbZrO3−Pb（Mn1/2Ta1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3の固溶させたPbZrO3
−Pb（Mn1/2Ta1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存され、加えて機械的品質係数が大きく
なる。 試料の作成方法は実施例３の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第４表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、また厚み縦振動
の電気機械結合係数がPbZrO3−Pb（Mn1/2Ta1/2）
O32成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 ５ 第５表にPbZrO3−Pb（Mn1/3Sb2/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO）
および酸化アンチモン（Sb2O5）の各粉末を用い
た。 第５表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合し。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形し、
1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサイズ
は16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１mmに
切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極とし
てCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで銅の
リード線を付け分極処理した。分極処理は、70〜
150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cmの直
流電圧を10分間印加することにより行つた。その
後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第５表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Mn1/3Sb2/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 ６ PbZrO3−Pb（Mn1/3Sb2/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Mn1/3Sb2/3）O3PbTiO33成分固溶体におい
ても保存され、加えて機械的品質係数が大きくな
る。 試料の作成方法は実施例５の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第６表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、また厚み縦振動
の電気機械結合係数がPbZrO3−Pb（Mn1/3Sb2/3）
O32成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Mn1/3Sb2/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Mn1/3Sb2/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 ７ 第７表にPbZrO3−Pb（Mn1/2Sb1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO）
および酸化アンチモン（Sb2O5）の各粉末を用い
た。 第７表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライカ
イ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混合
した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形し、
1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサイズ
は16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１mmに
切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極とし
てCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで銅の
リード線を付け分極処理した。分極処理は、70〜
150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cmの直
流電圧を10分間印加することにより行つた。その
後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第７表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が大きい。さら
に、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが0.53を越
えるものがあり、PbTiO3磁器より大きいのが特
徴である。 試料５および６は、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 ８ PbZrO3−Pb（Mn1/2Ta1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Mn1/2Ta1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存され、加えて機械的品質係数が大きく
なる。 試料の作成方法は実施例７の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第８表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、また厚み縦振動
の電気機械結合係数がPbZrO3−Pb（Mn1/2Ta1/2）
O32成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 ９ 第９表にPbZrO3−Pb（Fe1/2Nb1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化ニオブ（Nb2O5）の各粉末を用いた。 第９表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第９表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振銅の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振銅の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお反強誘電体となる磁器の結晶系は
斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を湿す磁
器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 10 PbZrO3−Pb（Fe1/2Nb1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Fe1/2Nb1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例９の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第10表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/2Nb1/2）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 11 第11表にPbZrO3−Pb（Fe1/2Sb1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化アンチモン（Sb2O5）の各粉末を用いた。 第11表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および厚電特性の測定を行つた。 第11表が試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振銅の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/3Sb2/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振銅の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁機として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 12 PbZrO3−Pb（Fe1/3Sb2/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Fe1/3Sb2/3）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例11の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第12表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/3Sb2/3）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/3Sb2/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/3Sb2/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 13 第13表にPbZrO3−Pb（Mn1/3Ta2/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO）
および酸化タンタル（Ta2O5）の各粉末を用い
た。 第13表に示した範囲内の組成比の原料粉がポツ
トミルを用い約１時間示式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツミルを用い混合
した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形し、
1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサイズ
は16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１mmに
切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極とし
てCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで銅の
リード線を付け分極処理した。分極処理は、70〜
150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cmの直
流電圧を10分間印加することにより行つた。その
後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第13表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200以下と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Mn1/3Ta2/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 14 PbZrO3−Pb（Mn1/3Ta2/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Mn1/3Ta2/3）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存され、加えて機械的品質係数が大きく
なる。 試料の作成方法は実施例13の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第14表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、また厚み縦振動
の電気機械結合係数がPbZrO3−Pb（Mn1/3Ta2/3）
O32成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Mn1/3Ta2/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Mn1/3Ta2/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 15 第15表にPbZrO3−Pb（Fe1/3Nb2/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化ニオブ（Nb2O5）の各粉末を用いた。 第15表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉末後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘導電および圧電特性の測定を行つた。 第15表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振銅の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/3Nb2/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振銅の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 16 PbZrO3−Pb（Fe1/3Nb2/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Fe1/3Nb2/3）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例15の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第16表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/3Nb2/3）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/3Nb2/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/3Nb2/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 17 第17表にPbZrO3−Pb（Sb1/2Ta1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料しては特にことわらな
いかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸化
ジルコニウム（ZrO2）、酸化アンチモン（Sb2O5）
および酸化タンタル（Ta2O5）の各粉末を用い
た。 第17表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用いて約１時間湿式混合し、乾燥後、
900℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体を
ライカイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用
い混合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス
成形し、1200〜1280℃で５時間焼結した。焼結体
のサイズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ
約１mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に
電極としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペース
トで銅のリード線を付け分極処理した。分極処理
は、70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜
25kV／cmの直流電圧を10分間印加することによ
り行つた。その後、誘電および圧電特性の測定を
行つた。 第17表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200以下と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Sb1/2Ta1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 18 PbZrO3−Pb（Sb1/2Ta1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Sb1/2Ta1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例17の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第18表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Sb1/2Ta1/2）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Sb1/2Ta1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Sb1/2Ta1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 19 第19表にPbZrO3−Pb（Fe1/3Ta2/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわか
らいかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化タンタル（Ta2O5）の各粉末を用いた。 第19表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1200〜1280℃で５時間焼結した。酸結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第19表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/3Ta2/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 20 PbZrO3−Pb（Fe1/3Ta2/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Fe1/3Ta2/3）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例19の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第20表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/3Ta2/3）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/3Ta2/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/3Ta2/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 21 第21表にPbZrO3−Pb（Mn2/3W1/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO）
および酸化タングステン（WO3）の各粉末を用
いた。 第21表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1200〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第21表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200以下と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Mn2/3W1/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 22 PbZrO3−Pb（Mn2/3W1/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Mn2/3W1/3）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存され、加えて機械的品質係数が大きく
なる。 試料の作成方法は実施例21の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第22表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、また厚み縦振動
の電気機械結合係数がPbZrO3−Pb（Mn2/3W1/3）
O32成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Mn2/3W1/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Mn2/3W1/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 23 第23表にPbZrO3−Pb（Sb1/2Nb1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化アンチモン
（Sb2O5）および酸化ニオブ（Nb2O5）の各粉末
を用いた。 第23表に示した範囲内の組成比が原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1200〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第23表の試料１〜４から明らかなように、本実
施の圧電磁器組成物は、誘電率が200以下と小さ
く、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Sb1/2Nb1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 24 PbZrO3−Pb（Sb1/2Nb1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Sb1/2Nb1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例23の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第24表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの蘇生物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Sb1/2Nb1/2）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Sb1/2Nb1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Sb1/2Nb1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−TbTiO3磁器では厚み縦振動の電
気機械結合係数が小さくなる。 実施例 25 第25表にPbZrO3−Pb（Fe1/2Ta1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化タンタル（Ta2O5）の各粉末を用いた。 第25表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1200〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電おより圧電特性の測定を行つた。 第25表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200以下と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/2Ta1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器系は菱面体晶である。 実施例 26 PbZrO3−Pb（Fe1/2Ta1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにTbTiO3を固溶させた
PbZrO3−Pb（Fe1/2Ta1/2）O3−PbTiO33成分固溶
体においても保存される。 試料の作成方法は実施例25の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第26表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/2Ta1/2）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/2Ta1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/2Ta1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 27 第27表にPbZrO3−Pb（Fe2/3Te1/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化テルル（TeO2）の各粉末を用いた。 第27表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1200〜1300℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第27表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振銅の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe2/3Te1/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが。この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 28 PbZrO3−Pb（Fe2/3Te1/3）O2成分固溶体の優れ
た特性に、さらにPbTiO4を固溶させたPbZrO3−
Pb（Fe2/3Te1/3）O3−PbTiO33成分固溶体におい
ても保存され、加えて機械的品質係数が大きくな
る。 試料の作成方法は実施例27の場合と同じであ
る。チタン（Ti）の出発原料として酸化チタン
（TiO2）を用いた。 第28表に試料８〜15をまとめて湿す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、ま厚み縦振動の
電気機械結合係数がPrZRO3−Pb（Fe2/3Te1/3O32
成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe2/3Te1/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe2/3Te1/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 〔発明の効果〕 以上説明したごとく、xPbZrO3−yA2成分固溶
体のうち、Ｘ＋ｙ＝1.00とした時、Ｘ＝0.905〜
0.960、ｙ＝0.040〜0.095と表わされる組成範囲内
の圧電磁器組成物、そして、xPbZrO3−yA−
zPbTiO33成分固溶体のうち、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00
とした時、３元組成図で、ｘ、ｙ、ｚがそれぞれ ｘ ｙ ｚ 0.905 0.095 0.000 0.960 0.040 0.000 0.932 0.005 0.063 0.905 0.005 0.090 で表わされる組成比の点で囲まれる組成範囲内の
圧電磁器組成物は、優れた圧電性を保有してお
り、とくに低誘電率でかつ、電気機械結合係数の
異方性が大きく、加えて厚み縦振動の電気機械結
合係数も大きいため、PbTiO3磁器に代る圧電磁
器として、これまでにない優れた特性を持つこと
は明らかである。
等に用いる圧電磁器組成物に関するものである。 〔従来技術〕 従来、この種の圧電磁器としてはジルコン・チ
タン酸鉛（PbZrO3−PbTiO3）を主成分とするい
わゆるPZT系圧電磁器やBaTiO3系磁器が用いら
れてきたが、これらの磁器は本質的に高誘電率
（1000〜3000）磁器であるため高周波で用いる場
合に素子の入出力インピーダンスが低下し外部回
路とのインピーダンス整合に問題がでてくる。特
に最近では圧電素子の高周波化が進んでおり、誘
電率の比較的小さい（約200）PbTiO3系磁器が
注目されている。このPbTiO3系磁器は、(1)誘電
率が小さい、(2)電気機械結合係数の異方性すなわ
ち厚み縦振動と横方向振動の電気機械結合係数比
kt／kpが極めて大きく10〜15に達し（PZTや
BaTiO3磁器のkt／kpは１〜２である）、かつ(3)厚
み縦振動の電気機械結合係数ktが比較的大きい
（ktが約0.5）という現在知られているどの圧電磁
器にも見られない極めて特異な材料である。それ
ゆえ、この特色のある特性を利用した多くの応用
素子が実用化されている。たとえば、PbTiO3磁
器の電気機械結合係数の大きな異方性は、近年、
医用超音波診断装置等に用いる超音波探触子用圧
電磁器として着目されている。すなわち、超音波
診断装置の高周波化が進んでいるが、周波数が
5MHzを越えると従来のPZT系圧電磁器ではアレ
イ探触子を構成することが加工上困難になる。そ
れはPZT系磁器の電気機械結合係数の異方性が
小さいため、アレイを構成する要素の厚みｔと巾
Ｗの比にＷ／ｔ＜１という制約があることによ
る。 そこで最近、この制約の原因となる不要な横方
向振動の電気機械結合係数kpが、必要な厚み方向
振動の電気機械結合係数ktに比較して小さい
PbTiO3系圧電磁器が高周波探触子用材料として
注目されている。これまで、（Pb1-3/2xSmx）
（Ti1-yMny）O3系や（Pb1-xCax）〔（CO1/2W1/2）y
Ti1-y〕O3＋MnO系磁器でkp0.05、kt0.50
（kt／kp10）という特性をもつ材料が開発され、
その有用性が示されている。 しかし、PbTiO3系磁器を用いた探触子の検出
感度は小さく、さらに高周波化が進むと感度低下
が増々顕著となる。それゆえ、検出感度を増大さ
せることが高周波用探触子にとつて大きな課題で
あり、そのためには、厚み縦振動の電気機械結合
係数ktを大きくしなければならない。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記PbTiO3磁器のもつ特異
な特性をさらに一歩進め、PbTiO3磁器よりさら
に低誘電率で大きな電気機械結合係数の異方性を
有し、かつ、厚み縦振動の電気機械結合係数が
PbTiO3より大きな圧電磁器組成物を提供するこ
とにある。 〔発明の概要〕 本発明の圧電磁器組成物はＡをPb（Fe1/2Sb1/2）
O3、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3、Pb（Mn1/3Sb2/3）O3、
Pb（Mn1/2Sb1/2）O3、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3、Pb
（Fe1/3Sb2/3）O3、Pb（Mn1/3Ta2/3）O3、Pb（Fe1/3
Nb2/3）O3、Pb（Sb1/2Ta1/2）O3、Pb（Fe1/3Ta2/3）
O3、Pb（Mn2/3W1/3）O3、Pb（Sb1/2Nb1/2）O3、
Pb（Fe1/2Ta1/2）O3、およびPb（Fe2/3Te1/3）O3か
らなる群より選択した１物質とするとき、
xPbZrO3−yAで構成される２成分固溶体（但し、
ｘ＋ｙ＝1.00）もしくはxPbZrO3−yA−
zPbTiO3（但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00）で構成され
る３成分固溶体からなり、且つPbZrO3の配合比
ｘが0.9以上含むことを特徴とする圧電磁器組成
物である。この２成分および３成分固溶体の圧電
磁器組成物は、共振周波数の経時安定性の優れた
圧電性磁器としてすでに知られている。しかし、
これらの圧電性磁器はPbZrO3の配合比ｘが0.9を
越えると安定度は劣化し、圧電性も実用に耐えな
い程度に劣下するとされている。 本発明の圧電磁器組成物は、上記２成分および
３成分の固溶体のうちPbZrO3の配合比が0.9以上
の組成領域に属するものであり、配合組成比と合
成条件の詳細な検討からこれらの圧電磁器組成物
が極めて優れた圧電特性を有することを見出し
た。特に、電気機械結合係数の異方性および厚み
たて振動の電気機械結合係数がPbTiO3より大き
く、また、誘電率も小さいため高周波での使用に
耐える優れた超音波振動子あるいはフイルタ用材
料となりえる。 また、機械的品質係数QMもPbTiO3より数倍大
きいものもあり、この場合はさらに好都合であ
る。 上記の優れた特性を示す磁器の組成範囲をさら
に詳細に表現すれば、xPbZrO3−yAで構成され
る２成分固溶体のうち、ｘ＋ｙ＝1.00としたと
き、ｘ＝0.905〜0.960、ｙ＝0.040〜0.095と表わ
される組成範囲内にある。この組成範囲内におい
て、誘電率が小さく、かつ、電気機械結合係数の
異方性および厚み縦振動の電気機械結合係数がと
もに大きな厚電磁器組成物になる。 この組成範囲よりもPbZrO3の配合比が多いと
得られる磁器は反強誘電体となり通常は圧電磁器
として使用できない。またPbZrO3の配合比が少
ないと誘電率が大きくなり、電気機械結合係数の
異方性が小さくなる。 そして、xPbZrO3−yA−zbTiO3で構成される
３成分固溶体のうち、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00としたと
き、ｘ、ｙ、ｚがそれぞれ ｘ ｙ ｚ 0.905 0.0095 0.000 0.960 0.0040 0.000 0.932 0.0005 0.063 0.905 0.0005 0.090 と表わされる組成比で囲まれる組成範囲内で、誘
電率や横方向振動の電気機械結合係数が小さく、
厚み縦振動の電気機械結合係数が大きくなる。加
えて、その他の圧電特性も良好な圧電磁器組成物
となる。 PbZrO3の配合比が上記有効な配合比よりも多
くなると、反強誘電体となり通常は圧電磁器とし
て使用できない。また、ＡおよびPbTiO3の配合
比が上記の有効な配合比より多くなると誘電率が
大きくなる。これに加えて機械的品質係数の大き
くなるものもある。また、横方向振動の電気機械
結合係数kpが大きくなり、結合係数比が小さくな
る。さらに、Ａの配合比が0.005以下の組成、す
なわち従来から公知のPZT磁器に近い組成では
燃結時にPbOの蒸発が著しく、安定な磁器を得る
ことが困難である。加えて、電気抵抗が低下する
ため分極処理が困難となり特性が不安定となるば
かりでなく、実効的に厚み縦振動の電気機械結合
係数が低下する。 以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明す
る。 〔発明の実施例〕 実施例 １ 第１表にPbZrO3−Pb（Fe1/2Sb1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化アンチモン（Sb2O5）の各粉末を用いた。 第１表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を津付分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性を測定を行つた。 第１表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/2Sb1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振銅の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 ２ PbZrO3−Pb（Fe1/2Sb1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Fe1/2Sb1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例１の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第２表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/2Sb1/2）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/2Sb1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/2Sb1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 ３ 第３表にPbZrO3−Pb（Mn1/2Ta1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO）
および酸化タンタル（Ta2O5）の各粉末を用い
た。 第３表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第３表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器成物は、誘電率が200程度と小さ
く、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 ４ PbZrO3−Pb（Mn1/2Ta1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3の固溶させたPbZrO3
−Pb（Mn1/2Ta1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存され、加えて機械的品質係数が大きく
なる。 試料の作成方法は実施例３の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第４表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、また厚み縦振動
の電気機械結合係数がPbZrO3−Pb（Mn1/2Ta1/2）
O32成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 ５ 第５表にPbZrO3−Pb（Mn1/3Sb2/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO）
および酸化アンチモン（Sb2O5）の各粉末を用い
た。 第５表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合し。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形し、
1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサイズ
は16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１mmに
切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極とし
てCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで銅の
リード線を付け分極処理した。分極処理は、70〜
150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cmの直
流電圧を10分間印加することにより行つた。その
後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第５表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Mn1/3Sb2/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 ６ PbZrO3−Pb（Mn1/3Sb2/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Mn1/3Sb2/3）O3PbTiO33成分固溶体におい
ても保存され、加えて機械的品質係数が大きくな
る。 試料の作成方法は実施例５の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第６表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、また厚み縦振動
の電気機械結合係数がPbZrO3−Pb（Mn1/3Sb2/3）
O32成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Mn1/3Sb2/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Mn1/3Sb2/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 ７ 第７表にPbZrO3−Pb（Mn1/2Sb1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO）
および酸化アンチモン（Sb2O5）の各粉末を用い
た。 第７表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライカ
イ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混合
した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形し、
1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサイズ
は16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１mmに
切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極とし
てCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで銅の
リード線を付け分極処理した。分極処理は、70〜
150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cmの直
流電圧を10分間印加することにより行つた。その
後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第７表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が大きい。さら
に、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが0.53を越
えるものがあり、PbTiO3磁器より大きいのが特
徴である。 試料５および６は、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 ８ PbZrO3−Pb（Mn1/2Ta1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Mn1/2Ta1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存され、加えて機械的品質係数が大きく
なる。 試料の作成方法は実施例７の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第８表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、また厚み縦振動
の電気機械結合係数がPbZrO3−Pb（Mn1/2Ta1/2）
O32成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Mn1/2Ta1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 ９ 第９表にPbZrO3−Pb（Fe1/2Nb1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化ニオブ（Nb2O5）の各粉末を用いた。 第９表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第９表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振銅の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振銅の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお反強誘電体となる磁器の結晶系は
斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を湿す磁
器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 10 PbZrO3−Pb（Fe1/2Nb1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Fe1/2Nb1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例９の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第10表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/2Nb1/2）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 11 第11表にPbZrO3−Pb（Fe1/2Sb1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化アンチモン（Sb2O5）の各粉末を用いた。 第11表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および厚電特性の測定を行つた。 第11表が試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振銅の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/3Sb2/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振銅の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁機として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 12 PbZrO3−Pb（Fe1/3Sb2/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Fe1/3Sb2/3）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例11の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第12表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/3Sb2/3）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/3Sb2/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/3Sb2/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 13 第13表にPbZrO3−Pb（Mn1/3Ta2/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO）
および酸化タンタル（Ta2O5）の各粉末を用い
た。 第13表に示した範囲内の組成比の原料粉がポツ
トミルを用い約１時間示式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツミルを用い混合
した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形し、
1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサイズ
は16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１mmに
切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極とし
てCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで銅の
リード線を付け分極処理した。分極処理は、70〜
150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cmの直
流電圧を10分間印加することにより行つた。その
後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第13表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200以下と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Mn1/3Ta2/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 14 PbZrO3−Pb（Mn1/3Ta2/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Mn1/3Ta2/3）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存され、加えて機械的品質係数が大きく
なる。 試料の作成方法は実施例13の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第14表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、また厚み縦振動
の電気機械結合係数がPbZrO3−Pb（Mn1/3Ta2/3）
O32成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Mn1/3Ta2/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Mn1/3Ta2/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 15 第15表にPbZrO3−Pb（Fe1/3Nb2/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化ニオブ（Nb2O5）の各粉末を用いた。 第15表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉末後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1250〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘導電および圧電特性の測定を行つた。 第15表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振銅の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/3Nb2/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振銅の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 16 PbZrO3−Pb（Fe1/3Nb2/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Fe1/3Nb2/3）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例15の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第16表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/3Nb2/3）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/3Nb2/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/3Nb2/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 17 第17表にPbZrO3−Pb（Sb1/2Ta1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料しては特にことわらな
いかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸化
ジルコニウム（ZrO2）、酸化アンチモン（Sb2O5）
および酸化タンタル（Ta2O5）の各粉末を用い
た。 第17表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用いて約１時間湿式混合し、乾燥後、
900℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体を
ライカイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用
い混合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス
成形し、1200〜1280℃で５時間焼結した。焼結体
のサイズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ
約１mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に
電極としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペース
トで銅のリード線を付け分極処理した。分極処理
は、70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜
25kV／cmの直流電圧を10分間印加することによ
り行つた。その後、誘電および圧電特性の測定を
行つた。 第17表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200以下と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Sb1/2Ta1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 18 PbZrO3−Pb（Sb1/2Ta1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Sb1/2Ta1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例17の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第18表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Sb1/2Ta1/2）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Sb1/2Ta1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Sb1/2Ta1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 19 第19表にPbZrO3−Pb（Fe1/3Ta2/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわか
らいかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化タンタル（Ta2O5）の各粉末を用いた。 第19表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1200〜1280℃で５時間焼結した。酸結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第19表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/3Ta2/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 20 PbZrO3−Pb（Fe1/3Ta2/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Fe1/3Ta2/3）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例19の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第20表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/3Ta2/3）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/3Ta2/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/3Ta2/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 21 第21表にPbZrO3−Pb（Mn2/3W1/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化マンガン（MnO）
および酸化タングステン（WO3）の各粉末を用
いた。 第21表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1200〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第21表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200以下と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Mn2/3W1/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 22 PbZrO3−Pb（Mn2/3W1/3）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Mn2/3W1/3）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存され、加えて機械的品質係数が大きく
なる。 試料の作成方法は実施例21の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第22表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、また厚み縦振動
の電気機械結合係数がPbZrO3−Pb（Mn2/3W1/3）
O32成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Mn2/3W1/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Mn2/3W1/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 23 第23表にPbZrO3−Pb（Sb1/2Nb1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化アンチモン
（Sb2O5）および酸化ニオブ（Nb2O5）の各粉末
を用いた。 第23表に示した範囲内の組成比が原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1200〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第23表の試料１〜４から明らかなように、本実
施の圧電磁器組成物は、誘電率が200以下と小さ
く、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Sb1/2Nb1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 24 PbZrO3−Pb（Sb1/2Nb1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにPbTiO3を固溶させたPbZrO3
−Pb（Sb1/2Nb1/2）O3−PbTiO33成分固溶体にお
いても保存される。 試料の作成方法は実施例23の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第24表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの蘇生物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Sb1/2Nb1/2）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Sb1/2Nb1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Sb1/2Nb1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−TbTiO3磁器では厚み縦振動の電
気機械結合係数が小さくなる。 実施例 25 第25表にPbZrO3−Pb（Fe1/2Ta1/2）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化タンタル（Ta2O5）の各粉末を用いた。 第25表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1200〜1280℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電おより圧電特性の測定を行つた。 第25表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200以下と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振動の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe1/2Ta1/2）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが、この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器系は菱面体晶である。 実施例 26 PbZrO3−Pb（Fe1/2Ta1/2）O32成分固溶体の優
れた特性は、さらにTbTiO3を固溶させた
PbZrO3−Pb（Fe1/2Ta1/2）O3−PbTiO33成分固溶
体においても保存される。 試料の作成方法は実施例25の場合と同じであ
る。なおチタン（Ti）の出発原料として酸化チ
タン（TiO2）を用いた。 第26表に試料８〜15をまとめて示す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数が
極めて大きく、かつ多くの組成物で誘電率が小さ
くなつており、また厚み縦振動の電気機械結合係
数がPbZrO3−Pb（Fe1/2Ta1/2）O32成分固溶体よ
り改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe1/2Ta1/2）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe1/2Ta1/2）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 実施例 27 第27表にPbZrO3−Pb（Fe2/3Te1/3）O32成分固
溶体に関する試料（１〜７）をまとめて示す。本
発明の磁器を得る出発原料としては特にことわら
ないかぎり純度99.9％以上の酸化鉛（PbO）、酸
化ジルコニウム（ZrO2）、酸化鉄（Fe2O3）およ
び酸化テルル（TeO2）の各粉末を用いた。 第27表に示した範囲内の組成比の原料粉をポツ
トミルを用い約１時間湿式混合し、乾燥後、900
℃で２時間仮焼結を行つた。この仮焼結体をライ
カイ機を用いて粉砕後、再びポツトミルを用い混
合した。乾燥後、350Kg／cm2の圧力でプレス成形
し、1200〜1300℃で５時間焼結した。焼結体のサ
イズは16φ×10mmtである。この焼結体を厚さ約１
mmに切断し、0.8mm厚まで研磨して、両面に電極
としてCr−Auを蒸着した。さらに銀ペーストで
銅のリード線を付け分極処理した。分極処理は、
70〜150℃のシリコン・オイル中で20〜50kV／cm
の直流電圧を10分間印加することにより行つた。
その後、誘電および圧電特性の測定を行つた。 第27表の試料１〜４から明らかなように、本実
施例の圧電磁器組成物は、誘電率が200程度と小
さく、電気機械結合係数の異方性が10以上と大き
い。さらに、厚み縦振銅の電気機械結合係数ktが
0.55を越えるものがあり、PbTiO3磁器より大き
いのが特徴である。 試料５および６は、Pb（Fe2/3Te1/3）O3の配合
比が0.10を越えた場合であるが。この場合、誘電
率が大きくなり、また横方向振動の電気機械結合
係数も大きくなり異方性が低下する。 試料７は、PbZrO3の配合比が0.96を越える場
合であり、この場合は得られた磁器は反強誘電体
となる。それゆえ、分極処理で圧電活性にするこ
とは不可能であり圧電磁器として使用することは
できない。なお、反強誘電体となる磁器の結晶系
は斜方晶であり、本発明の優れた圧電特性を示す
磁器の結晶系は菱面体晶である。 実施例 28 PbZrO3−Pb（Fe2/3Te1/3）O2成分固溶体の優れ
た特性に、さらにPbTiO4を固溶させたPbZrO3−
Pb（Fe2/3Te1/3）O3−PbTiO33成分固溶体におい
ても保存され、加えて機械的品質係数が大きくな
る。 試料の作成方法は実施例27の場合と同じであ
る。チタン（Ti）の出発原料として酸化チタン
（TiO2）を用いた。 第28表に試料８〜15をまとめて湿す。各試料か
ら明らかなように、いずれも電気機械結合係数や
機械的品質係数が極めて大きく、かつ多くの組成
物で誘電率が小さくなつており、ま厚み縦振動の
電気機械結合係数がPrZRO3−Pb（Fe2/3Te1/3O32
成分固溶体より改善されている。 上記の有効な組成比よりPbZrO3の配合比が少
ない場合、すなわち、Pb（Fe2/3Te1/3）O3および
PbTiO3組成比が多いと誘電率が大きくなり、ま
た、電気機械結合係数の異方性も小さくなる。 また、PbZrO3の配合比が本発明の組成範囲よ
り多いと反強誘電体となる。 最後に、Pb（Fe2/3Te1/3）O3を含まない、いわ
ゆるPbZrO3−PbTiO3磁器では厚み縦振動の電気
機械結合係数が小さくなる。 〔発明の効果〕 以上説明したごとく、xPbZrO3−yA2成分固溶
体のうち、Ｘ＋ｙ＝1.00とした時、Ｘ＝0.905〜
0.960、ｙ＝0.040〜0.095と表わされる組成範囲内
の圧電磁器組成物、そして、xPbZrO3−yA−
zPbTiO33成分固溶体のうち、ｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00
とした時、３元組成図で、ｘ、ｙ、ｚがそれぞれ ｘ ｙ ｚ 0.905 0.095 0.000 0.960 0.040 0.000 0.932 0.005 0.063 0.905 0.005 0.090 で表わされる組成比の点で囲まれる組成範囲内の
圧電磁器組成物は、優れた圧電性を保有してお
り、とくに低誘電率でかつ、電気機械結合係数の
異方性が大きく、加えて厚み縦振動の電気機械結
合係数も大きいため、PbTiO3磁器に代る圧電磁
器として、これまでにない優れた特性を持つこと
は明らかである。
【表】
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第１図は本発明の圧電磁器組成物である
PbZrO3−Ａなる２成分固溶体およびPbZrO3−Ａ
−PbTiO3なる３成分固溶体において優れた圧電
特性を示す組成範囲ならびに各実施例を掲げる組
成物の配合比を示す組成図である。
PbZrO3−Ａなる２成分固溶体およびPbZrO3−Ａ
−PbTiO3なる３成分固溶体において優れた圧電
特性を示す組成範囲ならびに各実施例を掲げる組
成物の配合比を示す組成図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ＡをPb（Fe1/2Sb1/2）O3、 Pb（Mn1/2Ta1/2O3、Pb（Mn1/3Sb2/3）O3、Pb
（Mn1/2Sb1/2）O3、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3、Pb（Fe1/3
Sb2/3）O3、Pb（Mn1/3Ta2/3）O3、Pb（Fe1/3Nb2/3）
O3、Pb（Sb1/2Ta1/2）O3、Pb（Fe1/3Ta2/3）O3、
Pb（Mn2/3W1/3）O3、Pb（Sb1/2Nb1/2）O3、Pb
（Fe1/2Ta1/2）O3、およびPb（Fe2/3Te1/3）O3から
なる群より選択した１物質とするとき、
xPbZrO3−yAで構成される２成分固溶体からな
り、且つｘ＋ｙ＝1.00、0.905≦ｘ≦0.960で示さ
れる組成を有することを特徴とする圧電磁器組成
物。 ２ ＡをPb（Fe1/2Sb1/2）O3、 Pb（Mn1/2Ta1/2）O3、Pb（Mn1/3Sb2/3）O3、Pb
（Mn1/2Sb1/2）O3、Pb（Fe1/2Nb1/2）O3、Pb（Fe1/3
Sb2/3）O3、Pb（Mn1/3Ta2/3）O3、Pb（Fe1/3Nb2/3）
O3、Pb（Sb1/2Ta1/2）O3、Pb（Fe1/3Ta2/3）O3、
Pb（Mn2/3W1/3）O3、Pb（Sb1/2Nb1/2）O3、Pb
（Fe1/2Ta1/2）O3、およびPb（Fe2/3Te1/3）O3から
なる群より選択した１物質とするとき、
xPbZrO3−yA−zPbTiO3で構成される３成分固
溶体からなり、且つｘ＋ｙ＋ｚ＝1.00なる関係を
満足し、上記３成分からなる組成物の組成を示す
３元組成図における点Ｐ（ｘが0.905、ｙが0.095、
ｚが0.000の点）、点Ｑ（ｘが0.960、ｙが0.040、ｚ
が0.000の点）、点Ｒ（ｘが0.932、ｙが0.005、ｚが
0.063の点）、点Ｓ（ｘが0.905、ｙが0.005、ｚが
0.090の点）および該点Ｐを順次直線で結んで形
成された４角形内（ｙ軸を除く各辺上を含む）の
座標で示される組成を有することを特徴とする圧
電磁器組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57223810A JPS59114881A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 圧電磁器組成物 |
| US06/513,424 US4565642A (en) | 1982-07-14 | 1983-07-13 | Piezoelectric substances |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57223810A JPS59114881A (ja) | 1982-12-22 | 1982-12-22 | 圧電磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59114881A JPS59114881A (ja) | 1984-07-03 |
| JPH0474299B2 true JPH0474299B2 (ja) | 1992-11-25 |
Family
ID=16804071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57223810A Granted JPS59114881A (ja) | 1982-07-14 | 1982-12-22 | 圧電磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59114881A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110734286A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-01-31 | 华中科技大学 | 一种铁基石榴石陶瓷材料、其制备和应用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4924760A (ja) * | 1972-07-10 | 1974-03-05 |
-
1982
- 1982-12-22 JP JP57223810A patent/JPS59114881A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110734286A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-01-31 | 华中科技大学 | 一种铁基石榴石陶瓷材料、其制备和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59114881A (ja) | 1984-07-03 |
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