JPH0812429A - 圧電フィルタ用磁器組成物 - Google Patents
圧電フィルタ用磁器組成物Info
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- JPH0812429A JPH0812429A JP6171799A JP17179994A JPH0812429A JP H0812429 A JPH0812429 A JP H0812429A JP 6171799 A JP6171799 A JP 6171799A JP 17179994 A JP17179994 A JP 17179994A JP H0812429 A JPH0812429 A JP H0812429A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実用的な範囲の圧電特性を有し、特に特定の
組成、特定の焼成温度等の条件下に焼結させた場合に、
高湿度雰囲気に晒した後もその変動率が比較的小さく、
優れた圧電性能が維持される圧電フィルタ用磁器組成物
を提供する。 【構成】 （Ｐｂ0.95Ｓｒ0.05）（Ｚｒ0.48Ｔｉ0.52）
Ｏ3 ＋Ｃｒ2 Ｏ3 ０．７重量％＋Ｓｂ2 Ｏ3 ２．０重量
％の組成になるように、各原料粉末ＰｂＯ、ＳｒＯ、Ｚ
ｒＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2 Ｏ3 を秤量
し、振動ミル内で混合、粉砕した後、大気雰囲気中、７
５０℃で２時間仮焼し、その後、仮焼物を粉砕、凍結乾
燥し、得られた乾燥粉末を用いて加圧成形によって成形
体を得た。次いで、この成形体を２枚のペレット間に挟
持し、電気炉中で、大気雰囲気下、１２００℃で２時間
焼成して圧電フィルタ用磁器組成物からなる焼結体を得
る。
組成、特定の焼成温度等の条件下に焼結させた場合に、
高湿度雰囲気に晒した後もその変動率が比較的小さく、
優れた圧電性能が維持される圧電フィルタ用磁器組成物
を提供する。 【構成】 （Ｐｂ0.95Ｓｒ0.05）（Ｚｒ0.48Ｔｉ0.52）
Ｏ3 ＋Ｃｒ2 Ｏ3 ０．７重量％＋Ｓｂ2 Ｏ3 ２．０重量
％の組成になるように、各原料粉末ＰｂＯ、ＳｒＯ、Ｚ
ｒＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2 Ｏ3 を秤量
し、振動ミル内で混合、粉砕した後、大気雰囲気中、７
５０℃で２時間仮焼し、その後、仮焼物を粉砕、凍結乾
燥し、得られた乾燥粉末を用いて加圧成形によって成形
体を得た。次いで、この成形体を２枚のペレット間に挟
持し、電気炉中で、大気雰囲気下、１２００℃で２時間
焼成して圧電フィルタ用磁器組成物からなる焼結体を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、実用的な圧電特性を有
する圧電フィルタ用磁器組成物（以下、単に圧電磁器組
成物という。）、及び圧電特性ばかりでなく耐湿性にも
優れる圧電磁器組成物に関する。本発明は、各種の無線
通信機等に用いられる梯子型圧電フィルタ等に利用され
る。
する圧電フィルタ用磁器組成物（以下、単に圧電磁器組
成物という。）、及び圧電特性ばかりでなく耐湿性にも
優れる圧電磁器組成物に関する。本発明は、各種の無線
通信機等に用いられる梯子型圧電フィルタ等に利用され
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の梯子型圧電フィルタは、特に自動
車用電話、ポケットベル等のように位相変調方式の移動
無線機に用いられる場合には、群遅延特性の良好なもの
が要求されている。群遅延特性の面からフィルタに用い
られる共振子は、機械的品質係数（以下、Ｑｍとい
う。）が５００以下と小さい圧電磁器組成物が要求され
ている。このような要求を満たす圧電磁器組成物として
は、チタン酸ジルコン酸鉛に酸化クロム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）
を添加したもの（Ｑｍが４５０程度）、例えば（Ｐｂ
0.95Ｓｒ0.05）（Ｚｒ0.48Ｔｉ0.52）Ｏ3 に、Ｃｒ2 Ｏ
3 を０．７重量％程度添加含有してなる圧電磁器組成物
が推奨されている。
車用電話、ポケットベル等のように位相変調方式の移動
無線機に用いられる場合には、群遅延特性の良好なもの
が要求されている。群遅延特性の面からフィルタに用い
られる共振子は、機械的品質係数（以下、Ｑｍとい
う。）が５００以下と小さい圧電磁器組成物が要求され
ている。このような要求を満たす圧電磁器組成物として
は、チタン酸ジルコン酸鉛に酸化クロム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）
を添加したもの（Ｑｍが４５０程度）、例えば（Ｐｂ
0.95Ｓｒ0.05）（Ｚｒ0.48Ｔｉ0.52）Ｏ3 に、Ｃｒ2 Ｏ
3 を０．７重量％程度添加含有してなる圧電磁器組成物
が推奨されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記自動車電
話等移動体通信システムの発展に伴って、通信機端末の
使用環境は年々厳しくなってきており、従来のＣｒ2 Ｏ
3 を含む圧電磁器組成物によって構成した共振子は、高
湿度雰囲気に長時間晒された場合に、Ｑｍなどの電気的
特性が劣化する傾向にあることが分かり、その点の改良
が必要とされている。
話等移動体通信システムの発展に伴って、通信機端末の
使用環境は年々厳しくなってきており、従来のＣｒ2 Ｏ
3 を含む圧電磁器組成物によって構成した共振子は、高
湿度雰囲気に長時間晒された場合に、Ｑｍなどの電気的
特性が劣化する傾向にあることが分かり、その点の改良
が必要とされている。
【０００４】本発明は上記欠点を克服するものであり、
Ｐｂの一部を特定量のＳｒで置き換えたＰＺＴ系の圧電
磁器組成物の原料に、特定量のＣｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2 Ｏ
3 を添加することにより、圧電特性、更には耐湿度性に
も優れた圧電磁器組成物を提供することを目的とする。
また、Ｓｒの量を特定の狭い範囲に固定したＰＺＴ系圧
電磁器組成物において、Ｐｂを特定量に減量することに
より、上記同様耐湿度性等に優れた圧電磁器組成物を提
供することを目的とする。
Ｐｂの一部を特定量のＳｒで置き換えたＰＺＴ系の圧電
磁器組成物の原料に、特定量のＣｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2 Ｏ
3 を添加することにより、圧電特性、更には耐湿度性に
も優れた圧電磁器組成物を提供することを目的とする。
また、Ｓｒの量を特定の狭い範囲に固定したＰＺＴ系圧
電磁器組成物において、Ｐｂを特定量に減量することに
より、上記同様耐湿度性等に優れた圧電磁器組成物を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この種の
圧電磁器組成物について種々検討した結果、Ｐｂの一部
をＳｒに置き換えた原料に、適量のＣｒ2 Ｏ3 及びＳｂ
2 Ｏ3 を添加すること、又はＳｒを特定量に固定してＰ
ｂ量を減ずること、及び特に焼成温度を特定範囲とする
ことにより、得られる圧電磁器組成物の圧電特性が優れ
るとともに、特に耐湿度性が向上することを見出し、本
発明を完成するに至った。第１発明の圧電磁器組成物
は、（Ｐｂ1-x Ｓｒx ）（Ｚｒ1-y Ｔｉy ）Ｏ3 （但
し、０≦ｘ≦０．０６、０．５１≦ｙ≦０．５３）を主
成分とし、これに上記（Ｐｂ1-x Ｓｒx ）（Ｚｒ1-y Ｔ
ｉy ）Ｏ3 １００重量％に対して３．０重量％以下（０
重量％は含まない。）のＣｒ2 Ｏ3 及び１０重量％以下
（０重量％は含まない。）のＳｂ2 Ｏ3 が添加含有され
たことを特徴とする。
圧電磁器組成物について種々検討した結果、Ｐｂの一部
をＳｒに置き換えた原料に、適量のＣｒ2 Ｏ3 及びＳｂ
2 Ｏ3 を添加すること、又はＳｒを特定量に固定してＰ
ｂ量を減ずること、及び特に焼成温度を特定範囲とする
ことにより、得られる圧電磁器組成物の圧電特性が優れ
るとともに、特に耐湿度性が向上することを見出し、本
発明を完成するに至った。第１発明の圧電磁器組成物
は、（Ｐｂ1-x Ｓｒx ）（Ｚｒ1-y Ｔｉy ）Ｏ3 （但
し、０≦ｘ≦０．０６、０．５１≦ｙ≦０．５３）を主
成分とし、これに上記（Ｐｂ1-x Ｓｒx ）（Ｚｒ1-y Ｔ
ｉy ）Ｏ3 １００重量％に対して３．０重量％以下（０
重量％は含まない。）のＣｒ2 Ｏ3 及び１０重量％以下
（０重量％は含まない。）のＳｂ2 Ｏ3 が添加含有され
たことを特徴とする。
【０００６】また、第２〜６発明は、第１発明の圧電磁
器組成物において、Ｓｒ置換量、Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2
Ｏ3 の添加量及び焼成温度等を特定し、それら圧電磁器
組成物からなる焼結体を特定の高湿度雰囲気に晒した後
のＱｍの変動率が特定の小さい値以下であることを特徴
とする。更に第７発明の圧電磁器組成物は、０．０５モ
ル程度のＳｒ置換体において、Ｐｂを減じた組成物とす
ることにより、圧電特性に優れるとともに、上記と同様
Ｑｍの変動率が特定の小さい値以下であることを特徴と
する。
器組成物において、Ｓｒ置換量、Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2
Ｏ3 の添加量及び焼成温度等を特定し、それら圧電磁器
組成物からなる焼結体を特定の高湿度雰囲気に晒した後
のＱｍの変動率が特定の小さい値以下であることを特徴
とする。更に第７発明の圧電磁器組成物は、０．０５モ
ル程度のＳｒ置換体において、Ｐｂを減じた組成物とす
ることにより、圧電特性に優れるとともに、上記と同様
Ｑｍの変動率が特定の小さい値以下であることを特徴と
する。
【０００７】上記「（Ｐｂ1-x Ｓｒx ）（Ｚｒ1-y Ｔｉ
y ）Ｏ3 」はＰＺＴとしてよく知られたチタン酸ジルコ
ン酸鉛であるが、チタン酸鉛とジルコン酸鉛の両組成の
ほぼ中央部に、電気機械結合係数、誘電率及び圧電定数
が最大となる点があり、本発明でも、０．５１≦ｙ≦
０．５３の範囲のものを使用する。ｙをこの範囲とする
のは、ｙが０．５１未満又は０．５３を越える場合、い
ずれも圧電特性が低下するためである。また、「Ｃｒ2
Ｏ3 」の添加量が０．５〜２．０重量％、特に０．５〜
１．０重量％の範囲では、より経時変化特性に優れた圧
電磁器組成物が得られるため好ましく、更に、「Ｓｂ2
Ｏ3 」の添加量が１．８〜２．５重量％の場合は、圧電
特性に加え、耐湿度性が向上し、Ｑｍ等が長期間安定し
て維持されるため好ましい。
y ）Ｏ3 」はＰＺＴとしてよく知られたチタン酸ジルコ
ン酸鉛であるが、チタン酸鉛とジルコン酸鉛の両組成の
ほぼ中央部に、電気機械結合係数、誘電率及び圧電定数
が最大となる点があり、本発明でも、０．５１≦ｙ≦
０．５３の範囲のものを使用する。ｙをこの範囲とする
のは、ｙが０．５１未満又は０．５３を越える場合、い
ずれも圧電特性が低下するためである。また、「Ｃｒ2
Ｏ3 」の添加量が０．５〜２．０重量％、特に０．５〜
１．０重量％の範囲では、より経時変化特性に優れた圧
電磁器組成物が得られるため好ましく、更に、「Ｓｂ2
Ｏ3 」の添加量が１．８〜２．５重量％の場合は、圧電
特性に加え、耐湿度性が向上し、Ｑｍ等が長期間安定し
て維持されるため好ましい。
【０００８】また、本発明の組成物系では耐湿度性に焼
成温度依存性があり、第３及び第４発明のように、上記
特定量のＳｂ2 Ｏ3 を添加した圧電磁器組成物を、１２
００℃程度或いは１３００℃程度の比較的狭い温度範囲
において焼成した場合に、特に優れた耐湿度性が発揮さ
れる。更に、第５及び第６発明のように、Ｃｒ2 Ｏ3 が
０．２５〜０．３５重量％又は０．４５〜０．５５重量
％と少量の場合に、それぞれ対応する特定の少量のＳｂ
2 Ｏ3 及び焼成温度と組み合わせることにより、特に耐
湿性に優れた圧電磁器組成物を得ることもできる。
成温度依存性があり、第３及び第４発明のように、上記
特定量のＳｂ2 Ｏ3 を添加した圧電磁器組成物を、１２
００℃程度或いは１３００℃程度の比較的狭い温度範囲
において焼成した場合に、特に優れた耐湿度性が発揮さ
れる。更に、第５及び第６発明のように、Ｃｒ2 Ｏ3 が
０．２５〜０．３５重量％又は０．４５〜０．５５重量
％と少量の場合に、それぞれ対応する特定の少量のＳｂ
2 Ｏ3 及び焼成温度と組み合わせることにより、特に耐
湿性に優れた圧電磁器組成物を得ることもできる。
【０００９】第７発明では、Ｓｒの置換量を０．０４〜
０．０６モルと狭い範囲に固定しているが、この置換量
が０．０４モル未満であると、焼結不十分で圧電特性を
有する焼結体が得られず、また、０．０６モルを越える
場合はキュリー点が低下する。更に、Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳ
ｂ2 Ｏ3 の添加量を、それぞれ０．２〜０．５重量％並
びに０．５〜２．０重量％としているのは、Ｃｒ2 Ｏ3
が０．２重量％未満では経時変化特性に問題が生じ、
０．５重量％を越える場合は耐湿度性に劣化が生ずるた
めであり、また、Ｓｂ2 Ｏ3 が０．５重量％未満では耐
湿度性が劣り、２．０重量％を越える場合はキュリー点
が低下するためである。
０．０６モルと狭い範囲に固定しているが、この置換量
が０．０４モル未満であると、焼結不十分で圧電特性を
有する焼結体が得られず、また、０．０６モルを越える
場合はキュリー点が低下する。更に、Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳ
ｂ2 Ｏ3 の添加量を、それぞれ０．２〜０．５重量％並
びに０．５〜２．０重量％としているのは、Ｃｒ2 Ｏ3
が０．２重量％未満では経時変化特性に問題が生じ、
０．５重量％を越える場合は耐湿度性に劣化が生ずるた
めであり、また、Ｓｂ2 Ｏ3 が０．５重量％未満では耐
湿度性が劣り、２．０重量％を越える場合はキュリー点
が低下するためである。
【００１０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。尚、各実施例の圧電磁器組成物の焼成は以下のよう
にして行った。（Ｐｂ1-x Ｓｒx ）（Ｚｒ0.48Ｔ
ｉ0.52）Ｏ3 ＋Ｃｒ2 Ｏ3 ＋Ｓｂ2 Ｏ3 において、ｘが
０．０５（第１〜３発明及び第５〜６発明）或いはｘが
０又は０．０２５（第４発明）となるように、また、
（Ｐｂa Ｓｒ0.05）（Ｚｒ0.48Ｔｉ0.52）Ｏ3 ＋Ｃｒ2
Ｏ3 ＋Ｓｂ2 Ｏ3 （第７発明の場合）において、ａが
０．９０又は０．９２５となるように、更に、それぞれ
Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2 Ｏ3 の含有量が所定量となるよう
に各原料粉末ＰｂＯ、ＳｒＯ2 、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、
Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2 Ｏ3 を秤量した。
る。尚、各実施例の圧電磁器組成物の焼成は以下のよう
にして行った。（Ｐｂ1-x Ｓｒx ）（Ｚｒ0.48Ｔ
ｉ0.52）Ｏ3 ＋Ｃｒ2 Ｏ3 ＋Ｓｂ2 Ｏ3 において、ｘが
０．０５（第１〜３発明及び第５〜６発明）或いはｘが
０又は０．０２５（第４発明）となるように、また、
（Ｐｂa Ｓｒ0.05）（Ｚｒ0.48Ｔｉ0.52）Ｏ3 ＋Ｃｒ2
Ｏ3 ＋Ｓｂ2 Ｏ3 （第７発明の場合）において、ａが
０．９０又は０．９２５となるように、更に、それぞれ
Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2 Ｏ3 の含有量が所定量となるよう
に各原料粉末ＰｂＯ、ＳｒＯ2 、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、
Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2 Ｏ3 を秤量した。
【００１１】その後、１５ｍｍφのアルミナボールを使
用して、振動ミル内で混合し、３時間一次粉砕した後、
大気雰囲気中、７５０℃で２時間仮焼した。次いで、こ
の仮焼物に適量の有機バインダーと水を加え、１５ｍｍ
φのアルミナボールにより２３時間湿式粉砕した。その
後、凍結乾燥（器内圧：０．４Ｔｏｒｒ、凍結温度：−
２０℃、乾燥温度：４０℃、乾燥時間：２４時間）によ
り乾燥した。この乾燥粉末を用い加圧成形（成形圧力：
１．０ｔ／ｃｍ2 ）によって直径が２５ｍｍ、厚さが２
ｍｍの成形体を得た。
用して、振動ミル内で混合し、３時間一次粉砕した後、
大気雰囲気中、７５０℃で２時間仮焼した。次いで、こ
の仮焼物に適量の有機バインダーと水を加え、１５ｍｍ
φのアルミナボールにより２３時間湿式粉砕した。その
後、凍結乾燥（器内圧：０．４Ｔｏｒｒ、凍結温度：−
２０℃、乾燥温度：４０℃、乾燥時間：２４時間）によ
り乾燥した。この乾燥粉末を用い加圧成形（成形圧力：
１．０ｔ／ｃｍ2 ）によって直径が２５ｍｍ、厚さが２
ｍｍの成形体を得た。
【００１２】一方、多量のＰｂとＺｒよりなるペレット
（組成補償用成形体：直径２５ｍｍ×厚さ１ｍｍ）を作
製し、この２枚のペレット間に前記成形体を挟持し、電
気炉中で、大気雰囲気下、所定の温度で２時間焼成して
焼結体を得た。この焼結体の表裏面を精密研磨し、厚さ
１．０±０．０１ｍｍとし、その上に焼付温度７２０℃
で銀電極を焼付けた。次いで、これを８０℃の絶縁オイ
ル中において３５ｋｖ／ｃｍの直流電圧を２０分間印加
して分極したものを試料としてＱｍ他諸特性の測定を行
った。
（組成補償用成形体：直径２５ｍｍ×厚さ１ｍｍ）を作
製し、この２枚のペレット間に前記成形体を挟持し、電
気炉中で、大気雰囲気下、所定の温度で２時間焼成して
焼結体を得た。この焼結体の表裏面を精密研磨し、厚さ
１．０±０．０１ｍｍとし、その上に焼付温度７２０℃
で銀電極を焼付けた。次いで、これを８０℃の絶縁オイ
ル中において３５ｋｖ／ｃｍの直流電圧を２０分間印加
して分極したものを試料としてＱｍ他諸特性の測定を行
った。
【００１３】Ｑｍの測定は、共振−反共振法に基づき、
インピーダンスアナライザーを用いて行った。耐湿試験
は、試料を６０℃、相対湿度９５％の雰囲気下に所定時
間静置した後１時間以内に、上記と同様にしてＱｍを測
定し、その初期値に対する変動率によって評価した。ま
た、共振周波数（Ｆｒ）及び反共振周波数（Ｆａ）は、
インピーダンスアナライザーによって測定した。その−
２０、２５（基準値）及び６０℃での測定値を用いて温
度特性を示した。変化率は、−２０、２５及び６０℃の
３点の最大値と最小値の差を基準値で除して１００倍
（％）して算出した。その他の圧電特性はＩ．Ｒ．Ｅ．
の標準回路の方法に従って測定した。
インピーダンスアナライザーを用いて行った。耐湿試験
は、試料を６０℃、相対湿度９５％の雰囲気下に所定時
間静置した後１時間以内に、上記と同様にしてＱｍを測
定し、その初期値に対する変動率によって評価した。ま
た、共振周波数（Ｆｒ）及び反共振周波数（Ｆａ）は、
インピーダンスアナライザーによって測定した。その−
２０、２５（基準値）及び６０℃での測定値を用いて温
度特性を示した。変化率は、−２０、２５及び６０℃の
３点の最大値と最小値の差を基準値で除して１００倍
（％）して算出した。その他の圧電特性はＩ．Ｒ．Ｅ．
の標準回路の方法に従って測定した。
【００１４】(1) 第１〜３発明に対応する実験例 （Ｐｂ0.95Ｓｒ0.05）（Ｚｒ0.48Ｔｉ0.52）Ｏ3 ＋０．
７重量％Ｃｒ2 Ｏ3 ＋０．５〜７．５重量％Ｓｂ2 Ｏ3
組成の圧電磁器組成物を、１３００℃で焼成して得られ
る焼結体の圧電特性（εｒ、Ｋｒ、Ｑｍ及びＴｃ）の結
果を表１に示す。また、この圧電磁器組成物において、
Ｓｂ2 Ｏ3 を２．０重量％とし、焼成温度を１２００、
１２２５、１２５０、１２７５及び１３００℃とした場
合の、圧電特性（εｒ、Ｋｒ及びＱｍ）、耐湿性（１２
２５及び１２７５℃では実施していない。）並びに共振
周波数（Ｆｒ）及び反共振周波数（Ｆａ）の温度特性を
表２に示す。
７重量％Ｃｒ2 Ｏ3 ＋０．５〜７．５重量％Ｓｂ2 Ｏ3
組成の圧電磁器組成物を、１３００℃で焼成して得られ
る焼結体の圧電特性（εｒ、Ｋｒ、Ｑｍ及びＴｃ）の結
果を表１に示す。また、この圧電磁器組成物において、
Ｓｂ2 Ｏ3 を２．０重量％とし、焼成温度を１２００、
１２２５、１２５０、１２７５及び１３００℃とした場
合の、圧電特性（εｒ、Ｋｒ及びＱｍ）、耐湿性（１２
２５及び１２７５℃では実施していない。）並びに共振
周波数（Ｆｒ）及び反共振周波数（Ｆａ）の温度特性を
表２に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】表１の結果によれば、εｒ他各圧電特性は
Ｓｂ2 Ｏ3 の増加と直線的な関係にはなく、また、その
傾向も各特性によりそれぞれ異なっている。そのため、
一概に最適な添加量を特定することはできないが、耐湿
度性、温度特性と併せ全体的なバランスからみればＳｂ
2 Ｏ3 の添加量は０．５〜２．０重量％程度が好まし
い。いずれにしても各特性はかなり広い範囲で変化して
おり、用途、目的等に応じて適当な添加量を選択するこ
とができる。更に、Ｓｂ2 Ｏ3 を２．０重量％に限定し
た表２の結果によれば、εｒ他各圧電特性及び反共振周
波数及び共振周波数の温度特性は、焼成温度１２００〜
１３００℃の範囲で特に大きな差はなく、いずれの場合
も非常に優れた性能を有していることが分かる。また、
耐湿度性も全般に優れているが、耐湿度性は焼成温度に
より差があり、１２００℃で焼成した場合に特に優れて
いる。このようにＳｂ2 Ｏ3 を２．０重量％添加した場
合は、全ての特性に優れた圧電磁器組成物が得られるこ
とが分かる。
Ｓｂ2 Ｏ3 の増加と直線的な関係にはなく、また、その
傾向も各特性によりそれぞれ異なっている。そのため、
一概に最適な添加量を特定することはできないが、耐湿
度性、温度特性と併せ全体的なバランスからみればＳｂ
2 Ｏ3 の添加量は０．５〜２．０重量％程度が好まし
い。いずれにしても各特性はかなり広い範囲で変化して
おり、用途、目的等に応じて適当な添加量を選択するこ
とができる。更に、Ｓｂ2 Ｏ3 を２．０重量％に限定し
た表２の結果によれば、εｒ他各圧電特性及び反共振周
波数及び共振周波数の温度特性は、焼成温度１２００〜
１３００℃の範囲で特に大きな差はなく、いずれの場合
も非常に優れた性能を有していることが分かる。また、
耐湿度性も全般に優れているが、耐湿度性は焼成温度に
より差があり、１２００℃で焼成した場合に特に優れて
いる。このようにＳｂ2 Ｏ3 を２．０重量％添加した場
合は、全ての特性に優れた圧電磁器組成物が得られるこ
とが分かる。
【００１８】(2) 第４発明に対応する実験例 （Ｐｂ1-x Ｓｒx ）（Ｚｒ0.48Ｔｉ0.52）Ｏ3 ＋０．７
重量％Ｃｒ2 Ｏ3 ＋２．０重量％Ｓｂ2 Ｏ3 組成の圧電
磁器組成物において、ｘを０及び０．０２５モルとし、
焼成温度を１２００、１２７５及び１３００℃とした場
合の耐湿度性を図１、図２に示す。
重量％Ｃｒ2 Ｏ3 ＋２．０重量％Ｓｂ2 Ｏ3 組成の圧電
磁器組成物において、ｘを０及び０．０２５モルとし、
焼成温度を１２００、１２７５及び１３００℃とした場
合の耐湿度性を図１、図２に示す。
【００１９】図１及び図２によれば、Ｓｒが０及び０．
０２５モルいずれの場合も焼成温度が１３００℃の場合
の耐湿度性が非常に優れており、高湿度雰囲気下に３０
０時間静置した後のＱｍの変動率はＳｒが０モルの場合
が−１０％、０．０２５モルの場合が−５％である。こ
れに対し、焼成温度が１２７５℃の場合は静置時間１０
０時間辺りから変動率は急に大きくなり、また、焼成温
度が１２００の場合は数十時間静置後に既に変動率が大
きくなり始め、静置時間１００時間程度で変動率は−６
０％前後にもなり、耐湿度性が劣っていることが分か
る。このように本発明の圧電磁器組成物では、Ｓｒの置
換量により耐湿度性の温度依存性が異なっている。
０２５モルいずれの場合も焼成温度が１３００℃の場合
の耐湿度性が非常に優れており、高湿度雰囲気下に３０
０時間静置した後のＱｍの変動率はＳｒが０モルの場合
が−１０％、０．０２５モルの場合が−５％である。こ
れに対し、焼成温度が１２７５℃の場合は静置時間１０
０時間辺りから変動率は急に大きくなり、また、焼成温
度が１２００の場合は数十時間静置後に既に変動率が大
きくなり始め、静置時間１００時間程度で変動率は−６
０％前後にもなり、耐湿度性が劣っていることが分か
る。このように本発明の圧電磁器組成物では、Ｓｒの置
換量により耐湿度性の温度依存性が異なっている。
【００２０】(3) 第５及び６発明に対応する実験例 前記(1) 第１〜３発明に対応する実験例では、Ｃｒ2 Ｏ
3 を０．７重量％としたが、ここではＣｒ2 Ｏ3 を０．
３及び０．５重量％に減量し、Ｓｂ2 Ｏ3 の添加量を
０．５〜２．０重量％の範囲で変量し、１３００℃で焼
成した場合の、圧電特性及び耐湿度性を検討した。結果
を表３に示す。また、耐湿度性については焼成温度１２
００℃の場合についても測定した。その結果を図３に示
す。
3 を０．７重量％としたが、ここではＣｒ2 Ｏ3 を０．
３及び０．５重量％に減量し、Ｓｂ2 Ｏ3 の添加量を
０．５〜２．０重量％の範囲で変量し、１３００℃で焼
成した場合の、圧電特性及び耐湿度性を検討した。結果
を表３に示す。また、耐湿度性については焼成温度１２
００℃の場合についても測定した。その結果を図３に示
す。
【００２１】
【表３】
【００２２】表３の結果によれば、εｒ他の各圧電特性
はＣｒ2 Ｏ3 の添加量による差はないようであるが、そ
れぞれのＣｒ2 Ｏ3 量において、Ｓｂ2 Ｏ3 の増加とと
もにεｒは上昇する傾向にあり、ＱｍとＴｃは低下する
傾向にある。また、Ｋｒも大きくなる傾向がみられるが
バラツキも大きい。いずれにしてもＣｒ2 Ｏ3 及びＳｂ
2 Ｏ3 の添加量によらず、Ｃｒ2 Ｏ3 が０．７重量％の
場合と大差のない結果となっている。更に、耐湿性はＣ
ｒ2 Ｏ3 ／Ｓｂ2 Ｏ3 が０．３／０．５、０．３／１．
５、０．３／２．０及び０．５／２．０重量％の場合に
良好であり、その他の添加量の組み合わせの場合は不良
である。また、図３の結果によれば、焼成温度が１２０
０℃の場合は、１３００℃の場合に加え、更に０．５／
１．５重量％の組み合わせでも耐湿度性が良好となって
いる。このように焼成温度１２００、１３００℃いずれ
においても添加量により耐湿度性の優劣がみられるが、
この理由は微妙なＰｂ2 ＣｒＯ5 の生成状況によると考
えられる。
はＣｒ2 Ｏ3 の添加量による差はないようであるが、そ
れぞれのＣｒ2 Ｏ3 量において、Ｓｂ2 Ｏ3 の増加とと
もにεｒは上昇する傾向にあり、ＱｍとＴｃは低下する
傾向にある。また、Ｋｒも大きくなる傾向がみられるが
バラツキも大きい。いずれにしてもＣｒ2 Ｏ3 及びＳｂ
2 Ｏ3 の添加量によらず、Ｃｒ2 Ｏ3 が０．７重量％の
場合と大差のない結果となっている。更に、耐湿性はＣ
ｒ2 Ｏ3 ／Ｓｂ2 Ｏ3 が０．３／０．５、０．３／１．
５、０．３／２．０及び０．５／２．０重量％の場合に
良好であり、その他の添加量の組み合わせの場合は不良
である。また、図３の結果によれば、焼成温度が１２０
０℃の場合は、１３００℃の場合に加え、更に０．５／
１．５重量％の組み合わせでも耐湿度性が良好となって
いる。このように焼成温度１２００、１３００℃いずれ
においても添加量により耐湿度性の優劣がみられるが、
この理由は微妙なＰｂ2 ＣｒＯ5 の生成状況によると考
えられる。
【００２３】(4) 第７発明に対応する実験例 （Ｐｂa Ｓｒ0.05）（Ｚｒ0.48Ｔｉ0.52）Ｏ3 ＋０．３
重量％Ｃｒ2 Ｏ3 ＋０．５重量％Ｓｂ2 Ｏ3 組成の圧電
磁器組成物において、Ｐｂのモル比を０．９０及び０．
９２５モルとし、１３００℃で焼成して得られる焼結体
の圧電特性並びに耐湿度性の結果を表４に示す。
重量％Ｃｒ2 Ｏ3 ＋０．５重量％Ｓｂ2 Ｏ3 組成の圧電
磁器組成物において、Ｐｂのモル比を０．９０及び０．
９２５モルとし、１３００℃で焼成して得られる焼結体
の圧電特性並びに耐湿度性の結果を表４に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】表４の結果によれば、Ｓｒのモル数を０．
０５モルに固定しＰｂを減量しても、εｒ他の圧電特性
はＰｂが０．９５モルの場合と殆ど変わらず良好である
ことが分かる。また、その耐湿度性は静置時間３００時
間程度までであれば、変動率が−１５％未満と良好であ
る。
０５モルに固定しＰｂを減量しても、εｒ他の圧電特性
はＰｂが０．９５モルの場合と殆ど変わらず良好である
ことが分かる。また、その耐湿度性は静置時間３００時
間程度までであれば、変動率が−１５％未満と良好であ
る。
【００２６】
【発明の効果】第１発明の圧電磁器組成物は、Ｓｂ2 Ｏ
3 の添加量の広い範囲に渡って実用的な圧電特性を有す
るものである。また、第２発明の圧電磁器組成物は、特
定量の比較的狭い範囲のＳｂ2 Ｏ3 添加量において、優
れた耐湿度性を有するものであり、特に第３発明では、
第２発明において焼成温度を１２００℃程度の特定範囲
とすることにより、更に優れた耐湿度性を有する圧電磁
器組成物が得られるものである。更に、第４発明は、第
１〜３発明において、Ｓｒの置換量を減量し、且つ、焼
成温度を１３００℃程度の特定範囲とすることにより、
優れた耐湿度性を有する圧電磁器組成物が得られるもの
である。
3 の添加量の広い範囲に渡って実用的な圧電特性を有す
るものである。また、第２発明の圧電磁器組成物は、特
定量の比較的狭い範囲のＳｂ2 Ｏ3 添加量において、優
れた耐湿度性を有するものであり、特に第３発明では、
第２発明において焼成温度を１２００℃程度の特定範囲
とすることにより、更に優れた耐湿度性を有する圧電磁
器組成物が得られるものである。更に、第４発明は、第
１〜３発明において、Ｓｒの置換量を減量し、且つ、焼
成温度を１３００℃程度の特定範囲とすることにより、
優れた耐湿度性を有する圧電磁器組成物が得られるもの
である。
【００２７】また、第５〜６発明では、第１〜３発明に
おいて、Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2 Ｏ3を特定の少量範囲に
限定し、且つ、焼成温度を１２００℃或いは１３００℃
程度の特定範囲とすることにより、優れた圧電特性を有
するとともに、その中でも特定のＣｒ2 Ｏ3 ／Ｓｂ2 Ｏ
3 量比では、併せて耐湿度性にも優れた圧電磁器組成物
を得ることができる。更に、第７発明では、Ｓｒの置換
量を０．０５モル程度とし、Ｐｂを減量することによ
り、優れた圧電特性と、比較的短い静置時間ではある
が、優れた耐湿度性とを有する圧電磁器組成物が得られ
る。
おいて、Ｃｒ2 Ｏ3 及びＳｂ2 Ｏ3を特定の少量範囲に
限定し、且つ、焼成温度を１２００℃或いは１３００℃
程度の特定範囲とすることにより、優れた圧電特性を有
するとともに、その中でも特定のＣｒ2 Ｏ3 ／Ｓｂ2 Ｏ
3 量比では、併せて耐湿度性にも優れた圧電磁器組成物
を得ることができる。更に、第７発明では、Ｓｒの置換
量を０．０５モル程度とし、Ｐｂを減量することによ
り、優れた圧電特性と、比較的短い静置時間ではある
が、優れた耐湿度性とを有する圧電磁器組成物が得られ
る。
【図１】Ｓｒ置換量０モル、Ｐｂ量０．９５モル、０．
３重量％Ｃｒ2 Ｏ3 、０．５重量％Ｓｂ2 Ｏ3 、焼成温
度１３００、１２７５及び１２００℃の場合の、高湿度
雰囲気中に静置した時間と、Ｑｍの変動率との相関を示
すグラフである。
３重量％Ｃｒ2 Ｏ3 、０．５重量％Ｓｂ2 Ｏ3 、焼成温
度１３００、１２７５及び１２００℃の場合の、高湿度
雰囲気中に静置した時間と、Ｑｍの変動率との相関を示
すグラフである。
【図２】Ｓｒ置換量０．０２５モル、Ｐｂ量０．９５モ
ル、０．３重量％Ｃｒ2 Ｏ3 、０．５重量％Ｓｂ
2 Ｏ3 、焼成温度１３００、１２７５及び１２００℃の
場合の、高湿度雰囲気中に静置した時間と、Ｑｍの変動
率との相関を示すグラフである。
ル、０．３重量％Ｃｒ2 Ｏ3 、０．５重量％Ｓｂ
2 Ｏ3 、焼成温度１３００、１２７５及び１２００℃の
場合の、高湿度雰囲気中に静置した時間と、Ｑｍの変動
率との相関を示すグラフである。
【図３】Ｐｂ量０．９５モル、Ｓｒ置換量０．０５モル
の場合に、特定の少量のＣｒ2Ｏ3 とＳｂ2 Ｏ3 とを組
み合わせた組成において、１２００℃で焼成した場合の
高湿度雰囲気中に静置した時間と、Ｑｍの変動率との相
関を示すグラフである。
の場合に、特定の少量のＣｒ2Ｏ3 とＳｂ2 Ｏ3 とを組
み合わせた組成において、１２００℃で焼成した場合の
高湿度雰囲気中に静置した時間と、Ｑｍの変動率との相
関を示すグラフである。
Claims (7)
- 【請求項１】 （Ｐｂ1-x Ｓｒx ）（Ｚｒ1-y Ｔｉy ）
Ｏ3 （但し、０≦ｘ≦０．０６、０．５１≦ｙ≦０．５
３）を主成分とし、これに上記（Ｐｂ1-x Ｓｒx ）（Ｚ
ｒ1-y Ｔｉy ）Ｏ3 １００重量％に対して３．０重量％
以下（０重量％は含まない。）のＣｒ2 Ｏ3 及び１０重
量％以下（０重量％は含まない。）のＳｂ2 Ｏ3 が添加
含有されたことを特徴とする圧電フィルタ用磁器組成
物。 - 【請求項２】 上記ｘが０．０４〜０．０６モルであ
り、且つ上記Ｓｂ2 Ｏ3 の添加量が１．８〜２．５重量
％である上記圧電フィルタ用磁器組成物を焼成して得ら
れる焼結体において、下記の試験条件により測定した機
械的品質係数の、下記の式によって表される変動率の絶
対値が、２０％以下である請求項１記載の圧電フィルタ
用磁器組成物。 試験条件：上記焼結体を、温度６０℃、相対湿度９５％
の雰囲気下に３００時間静置する。 変動率＝〔（上記試験後のＱｍ−試験前のＱｍ）／試験
前のＱｍ×１００（％）〕 - 【請求項３】 上記ｘが０．０４〜０．０６モルであ
り、且つ上記Ｓｂ2 Ｏ3 の添加量が１．８〜２．５重量
％である上記圧電フィルタ用磁器組成物を、１１９０〜
１２１０℃の温度範囲で焼成して得られる焼結体におい
て、請求項２記載の試験条件（但し、静置時間は３００
時間である。）により測定した機械的品質係数の、請求
項２記載の式によって表される変動率の絶対値が、２０
％以下である請求項１又は２記載の圧電フィルタ用磁器
組成物。 - 【請求項４】 上記ｘが０〜０．０３モルであり、上記
Ｓｂ2 Ｏ3 の添加量が１．８〜２．５重量％である上記
圧電フィルタ用磁器組成物を、１２９０〜１３１０℃の
温度範囲で焼成して得られる焼結体において、請求項２
記載の試験条件（但し、静置時間は３００時間であ
る。）により測定した機械的品質係数の、請求項２記載
の式によって表される変動率の絶対値が、２０％以下で
ある請求項１又は２記載の圧電フィルタ用磁器組成物。 - 【請求項５】 上記ｘが０．０４〜０．０６モル、上記
Ｃｒ2 Ｏ3 の添加量が０．２５〜０．３５重量％であ
り、且つ上記Ｓｂ2 Ｏ3 の添加量が０．４〜０．６重量
％又は１．４〜２．１重量％である上記圧電フィルタ用
磁器組成物、及び上記ｘが０．０４〜０．０６モル、上
記Ｃｒ2 Ｏ3 の添加量が０．４５〜０．５５重量％であ
り、且つ上記Ｓｂ2 Ｏ3 の添加量が１．４〜２．１重量
％である上記圧電フィルタ用磁器組成物を、１１９０〜
１２１０℃の温度範囲で焼成して得られる焼結体におい
て、請求項２記載の試験条件（但し、静置時間は３００
時間である。）により測定した機械的品質係数の、請求
項２記載の式によって表される変動率の絶対値が、２０
％以下である請求項１、２又は３記載の圧電フィルタ用
磁器組成物。 - 【請求項６】 上記ｘが０．０４〜０．０６モル、上記
Ｃｒ2 Ｏ3 の添加量が０．２５〜０．３５重量％であ
り、且つ上記Ｓｂ2 Ｏ3 の添加量が０．４〜０．６重量
％又は１．４〜２．１重量％である上記圧電フィルタ用
磁器組成物、及び上記ｘが０．０４〜０．０６モル、上
記Ｃｒ2 Ｏ3 の添加量が０．４５〜０．５５重量％であ
り、且つ上記Ｓｂ2 Ｏ3 の添加量が１．９〜２．１重量
％である上記圧電フィルタ用磁器組成物を、１２９０〜
１３１０℃の温度範囲で焼成して得られる焼結体におい
て、請求項２記載の試験条件（但し、静置時間は３００
時間である。）により測定した機械的品質係数の、請求
項２記載の式によって表される変動率の絶対値が、２０
％以下である請求項１、２又は４記載の圧電フィルタ用
磁器組成物。 - 【請求項７】 （Ｐｂa Ｓｒb ）（Ｚｒ1-c Ｔｉc ）Ｏ
3 （但し、０．８９≦ａ≦０．９３、０．０４≦ｂ≦
０．０６、０．５１≦ｃ≦０．５３）を主成分とし、こ
れに上記（Ｐｂa Ｓｒb ）（Ｚｒ1-c Ｔｉc ）Ｏ3 １０
０重量％に対して０．２〜０．５重量％のＣｒ2 Ｏ3 及
び０．５〜２．０重量％のＳｂ2 Ｏ3 が添加含有された
圧電フィルタ用磁器組成物を焼成して得られる焼結体に
おいて、請求項２記載の試験条件（但し、静置時間は３
００時間である。）により測定した機械的品質係数の、
請求項２記載の式によって表される変動率の絶対値が、
２０％以下であることを特徴とする圧電フィルタ用磁器
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171799A JPH0812429A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 圧電フィルタ用磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6171799A JPH0812429A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 圧電フィルタ用磁器組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0812429A true JPH0812429A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=15929927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6171799A Pending JPH0812429A (ja) | 1994-06-29 | 1994-06-29 | 圧電フィルタ用磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812429A (ja) |
-
1994
- 1994-06-29 JP JP6171799A patent/JPH0812429A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040511 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041130 |