JPS5860582A - 圧電性磁器 - Google Patents
圧電性磁器Info
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- JPS5860582A JPS5860582A JP56158141A JP15814181A JPS5860582A JP S5860582 A JPS5860582 A JP S5860582A JP 56158141 A JP56158141 A JP 56158141A JP 15814181 A JP15814181 A JP 15814181A JP S5860582 A JPS5860582 A JP S5860582A
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- Japan
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- porcelain
- electric
- ceramics
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/853—Ceramic compositions
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (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】
本発明は、電気機械結合係数が大きく、誘電率が小さく
周波数定数が大きく、さらに結晶粒子(1が小さくて均
一で@細な磁器組織金持ち、かつ圧電性金得るのに必要
な分極処理が容易である、高周波でのこ気機械変喚素子
と1−て有用な圧電性磁器に関する。
周波数定数が大きく、さらに結晶粒子(1が小さくて均
一で@細な磁器組織金持ち、かつ圧電性金得るのに必要
な分極処理が容易である、高周波でのこ気機械変喚素子
と1−て有用な圧電性磁器に関する。
従来、圧電性磁器と1シてチタン酸バリウム系磁器ジル
コン・チタン酸鉛系磁器が知られている。特にジルコン
・チタン酸鉛系磁器は電気機械結合係数(K)、誘電率
(ε>−’fi大きく、電気機械変換素T−、Jj l
−で多方向で実用されている。
コン・チタン酸鉛系磁器が知られている。特にジルコン
・チタン酸鉛系磁器は電気機械結合係数(K)、誘電率
(ε>−’fi大きく、電気機械変換素T−、Jj l
−で多方向で実用されている。
ところで最近電子回路の発達から高周波域特に数MHz
以上で使用できる電気機械変換素子の出現が強く要望さ
れている。従来のチタン酸バリウム系磁器、ジルコン・
チタン酸鉛系磁器では誘電率が大きi為にかかる高周波
域では損失が大きくなる。又、周波数定数が小さい為に
かかる高周波域で実用する場合、菓子の厚味を極〈薄く
する弊非常な小寸法の素子とすることが必簀となり、実
用上良好な結果を得ていない。
以上で使用できる電気機械変換素子の出現が強く要望さ
れている。従来のチタン酸バリウム系磁器、ジルコン・
チタン酸鉛系磁器では誘電率が大きi為にかかる高周波
域では損失が大きくなる。又、周波数定数が小さい為に
かかる高周波域で実用する場合、菓子の厚味を極〈薄く
する弊非常な小寸法の素子とすることが必簀となり、実
用上良好な結果を得ていない。
これらの点を解決する組成物として)1aMbOs−L
iNbO3系固浴体が見出されている。これらの組成*
I/′is電率が小さく、周波数定数が大きい特徴を有
してしる。しかし、これらの組成物は磁器組織として微
細で均一なものが得難い。すなわち、焼結に適する温度
範囲が狭く、かつ異状粒成長が起きやすく、結晶粒子径
が大きくかつ不均一となジさらに気孔を多く残存させる
。
iNbO3系固浴体が見出されている。これらの組成*
I/′is電率が小さく、周波数定数が大きい特徴を有
してしる。しかし、これらの組成物は磁器組織として微
細で均一なものが得難い。すなわち、焼結に適する温度
範囲が狭く、かつ異状粒成長が起きやすく、結晶粒子径
が大きくかつ不均一となジさらに気孔を多く残存させる
。
ところで高周波域では、これらの磁器組織の不均一性は
電気機械変換素子としての性能を著るしく低下させ、さ
らに結晶粒子径が大きいことが素子と17での強度、特
にかう・る高周波用と1−て必要な小、]゛法での強度
電極めて低下さげ、これらのことが実用上火きな障害と
なっているーこれらの点km決する方法と1−で特殊な
製造方法、例えばホットプレス法による焼結等が見い出
されているが、それでも焼結温度等の条件範囲は狭くて
光分な結果は得られず、かつ製造方法を複雑にすること
から実用り好11−くない。
電気機械変換素子としての性能を著るしく低下させ、さ
らに結晶粒子径が大きいことが素子と17での強度、特
にかう・る高周波用と1−て必要な小、]゛法での強度
電極めて低下さげ、これらのことが実用上火きな障害と
なっているーこれらの点km決する方法と1−で特殊な
製造方法、例えばホットプレス法による焼結等が見い出
されているが、それでも焼結温度等の条件範囲は狭くて
光分な結果は得られず、かつ製造方法を複雑にすること
から実用り好11−くない。
又、NaNbO3−LiNbO3系磁9:: id、圧
電性念得るのに必要な分極処理において、従来のチタン
酸バリウム系磁器およびジルコン・チタン酸鉛系磁器と
比較し7て2倍又ζ・よそれ以上の高(^印加1ヒ圧を
必要とする為、分極処理中にかかる磁器が絶縁破壊の為
、破損する確率が大きく、実用ヒにきな障害となってい
た。
電性念得るのに必要な分極処理において、従来のチタン
酸バリウム系磁器およびジルコン・チタン酸鉛系磁器と
比較し7て2倍又ζ・よそれ以上の高(^印加1ヒ圧を
必要とする為、分極処理中にかかる磁器が絶縁破壊の為
、破損する確率が大きく、実用ヒにきな障害となってい
た。
本発明(1上記の様な従来のものの欠点ケ除去し、高周
波用′醒気機誠変換子として利用できる全く新[7い圧
電性磁器全提供するものである。
波用′醒気機誠変換子として利用できる全く新[7い圧
電性磁器全提供するものである。
叩ち、本発明は一般式(Na+−x + Llx)z(
Nb+−y 。
Nb+−y 。
5by)03〔1〕で示されxXyO値が0.03≦x
くC,,14,0,00+≦y<o、o60.9.80
≦2〈1の範囲の組成を有する圧電性磁器である。
くC,,14,0,00+≦y<o、o60.9.80
≦2〈1の範囲の組成を有する圧電性磁器である。
41発明StXよる圧電性磁器に、通常の焼成方′去(
こKって結、1も粒子径の小さい、均−微a:!Eな磁
器l・↓裁か1(1ら、汀かつ、分極処理における破損
が少くさら5′こ1′A機株漬合係数が大きく、誘電話
が小さく周波、支定故が大きい特徴を有し、高周波1人
′1¥(こ蚊)、ll(z [ユ上での心気機械変換素
子としてJ−月11−るに好適な材料である。
こKって結、1も粒子径の小さい、均−微a:!Eな磁
器l・↓裁か1(1ら、汀かつ、分極処理における破損
が少くさら5′こ1′A機株漬合係数が大きく、誘電話
が小さく周波、支定故が大きい特徴を有し、高周波1人
′1¥(こ蚊)、ll(z [ユ上での心気機械変換素
子としてJ−月11−るに好適な材料である。
本范明にb・ける組成限定の理由ばx(0,03で(・
■1処理(・こ要する印加電圧が極めて犬きくなり、実
用(・こ供することは難しい。他力X〉0.14では単
−相からなる焼結体が得られず混11」となり、所定の
圧電特性を示さない。又、y・” o、o o iでr
rj’焼結が極めて進みやすく焼結過14+こb・(、
・)て結晶粒の成長が進じし7て結晶粒子径が1Q、(
Zi超えて、さらに異常粒成長を起す為11’l當の焼
成、゛)法で(rよ均一な磁器組成が得られない、池ツ
ノy>0005では、y<0゜oatと同様、二1−ノ
ー・な1.l庇;器糸」織がイ惇られない。z・−1で
(/j1十分なθ1度の焼結体全得るへに、高い焼結1
2.吉tlyが必要で、かつ分(夕処理にお(八で、高
電圧印加中に磁器が絶縁破嗅(でよって破損することが
多い。
■1処理(・こ要する印加電圧が極めて犬きくなり、実
用(・こ供することは難しい。他力X〉0.14では単
−相からなる焼結体が得られず混11」となり、所定の
圧電特性を示さない。又、y・” o、o o iでr
rj’焼結が極めて進みやすく焼結過14+こb・(、
・)て結晶粒の成長が進じし7て結晶粒子径が1Q、(
Zi超えて、さらに異常粒成長を起す為11’l當の焼
成、゛)法で(rよ均一な磁器組成が得られない、池ツ
ノy>0005では、y<0゜oatと同様、二1−ノ
ー・な1.l庇;器糸」織がイ惇られない。z・−1で
(/j1十分なθ1度の焼結体全得るへに、高い焼結1
2.吉tlyが必要で、かつ分(夕処理にお(八で、高
電圧印加中に磁器が絶縁破嗅(でよって破損することが
多い。
0.98≦zく1で(は十分な密度の焼結体全得るのに
必要な焼結温度がz=1に比較し7て10〜70°C程
度低く、かつ、分極処理におけろ磁器の破損が少々いJ
z(0,98では十分なぞijγを得るのに必要な焼結
温度がさらに低いが吻−な磁器組織が得られない。
必要な焼結温度がz=1に比較し7て10〜70°C程
度低く、かつ、分極処理におけろ磁器の破損が少々いJ
z(0,98では十分なぞijγを得るのに必要な焼結
温度がさらに低いが吻−な磁器組織が得られない。
本発明の圧電性磁器を製造するに(dX例えばNa2
co3. Li2CO3、N b205 、 S b2
03の様々成分;ヤ料を所定π、秤ht1混合しその混
合物を800〜1.000”Cで2〜8時間仮焼する。
co3. Li2CO3、N b205 、 S b2
03の様々成分;ヤ料を所定π、秤ht1混合しその混
合物を800〜1.000”Cで2〜8時間仮焼する。
仮焼′吻を粉砕後、成形し、次いで成形物を1,130
〜1.3’OD°Cで焼結し、て磁器を得る。この@器
に所定の方法で分極処理を施し、圧電特性を持たせる。
〜1.3’OD°Cで焼結し、て磁器を得る。この@器
に所定の方法で分極処理を施し、圧電特性を持たせる。
実施例
出発原料粉衣どしてNa2CO3、Li2CO3、Nb
2O5。
2O5。
Si、)、観、を用いた。純度は炭酸l僚で99.5係
以上:J b205 、 S o203は共に99.9
%以上である。
以上:J b205 、 S o203は共に99.9
%以上である。
これら′J′)[張材を所定量、秤量し、エタノールに
工ろ7峡゛−ルミルで湿式混合し之後混合物を乾λ・■
い−得られた混合粉末を850〜900°Cで4時間箪
気中で仮焼した。得らnた仮焼物ケ樗分i、f# 後、
(Vざ2 w、m 、 直径251mの円板に500〜
600 ’hr9./(:m2の圧力で加圧成形した。
工ろ7峡゛−ルミルで湿式混合し之後混合物を乾λ・■
い−得られた混合粉末を850〜900°Cで4時間箪
気中で仮焼した。得らnた仮焼物ケ樗分i、f# 後、
(Vざ2 w、m 、 直径251mの円板に500〜
600 ’hr9./(:m2の圧力で加圧成形した。
この円板、1人(斗を+iso”cないし1280“°
Cのあ乙温度で字・λ中で焼結さ1tた。得られた磁器
の嵩比重、真比重を測定し、又磁器組織の観察によって
結1い’1.4’ j+C9(tall定を行った。磁
器組織の観容は、まず1ξ車られた円板磁器の円面を鏡
面研磨し、次tr コ+、7)i(i* ;、 1.a
50 ”C−c 15 分間Ut419<a中扉;7
へすることにより熱エッチさせ、この而を頒E吸撹J見
祭−ヂるh去1′こよって行った。
Cのあ乙温度で字・λ中で焼結さ1tた。得られた磁器
の嵩比重、真比重を測定し、又磁器組織の観察によって
結1い’1.4’ j+C9(tall定を行った。磁
器組織の観容は、まず1ξ車られた円板磁器の円面を鏡
面研磨し、次tr コ+、7)i(i* ;、 1.a
50 ”C−c 15 分間Ut419<a中扉;7
へすることにより熱エッチさせ、この而を頒E吸撹J見
祭−ヂるh去1′こよって行った。
次に圧電特性につ(八てi、t 、得られた円板磁器全
厚き1・+7’LXi亘径18mmの円板に成形研I拮
[7、この円板の両面CてAg電極を焼べつけて1o
’o パc、J)/リコンオイル中に入れて両゛亀慣間
に5ないし6 K V/mmのある直流屯圧全20分間
印加し7て分極処理を施した。このとき、分極処理全糸
した磁器の全数と、その内、分極処理中に絶縁岐壊1て
Lる破ICjが起きなかった磁器の数とff:計数シフ
、いわゆる分極成功率を測定1−之。
厚き1・+7’LXi亘径18mmの円板に成形研I拮
[7、この円板の両面CてAg電極を焼べつけて1o
’o パc、J)/リコンオイル中に入れて両゛亀慣間
に5ないし6 K V/mmのある直流屯圧全20分間
印加し7て分極処理を施した。このとき、分極処理全糸
した磁器の全数と、その内、分極処理中に絶縁岐壊1て
Lる破ICjが起きなかった磁器の数とff:計数シフ
、いわゆる分極成功率を測定1−之。
分極し几試料全24時間放置した後、圧或!1¥性を評
価する為、径方向撮動における電気機(・表結合係数(
Kp )及び周波数定数(NP 共振周・皮取×直径
)を測定した。測定は王、R,E、の標・■回路の方法
(′こ従い、Kpの算出は共振及び反共振周波数から算
出した。さらに、誘電率(ε/ε0)全I KH2の周
波数で測定j−た。第1表に、この様にして得られt種
々の組1戊の試料における特性を一般式(Na1−X
、 Lix)Z(N’bl−y 、 Sby )03に
おけるX、y及び2の値と共に示し友。
価する為、径方向撮動における電気機(・表結合係数(
Kp )及び周波数定数(NP 共振周・皮取×直径
)を測定した。測定は王、R,E、の標・■回路の方法
(′こ従い、Kpの算出は共振及び反共振周波数から算
出した。さらに、誘電率(ε/ε0)全I KH2の周
波数で測定j−た。第1表に、この様にして得られt種
々の組1戊の試料における特性を一般式(Na1−X
、 Lix)Z(N’bl−y 、 Sby )03に
おけるX、y及び2の値と共に示し友。
なお、分極成功率は、分数の形で表わj〜、分母に分極
処理を施した磁器の数、分子には、その内絶縁破壊によ
る破損が起きなかった磁器の数を示した。
処理を施した磁器の数、分子には、その内絶縁破壊によ
る破損が起きなかった磁器の数を示した。
又、誘電率、電気機械結合係数?丁j 、これら分1夕
(j((・yにkいて破損が起きなかった磁器内での・
ILlす1直で・トシた。
(j((・yにkいて破損が起きなかった磁器内での・
ILlす1直で・トシた。
表1で愼印で示したものは、比較例である。
、泊1表に示し之試料は全て比重は真比重の97係以上
でちり、又周波数定数は3.55−3.77(KHz−
m)の範囲シζある。
でちり、又周波数定数は3.55−3.77(KHz−
m)の範囲シζある。
第1表及び上記の特性から明らかな様に、本光rll
lζよるIE電性磁器は結晶子径が小さく均一であり、
力・つ分極処理しこおける破損が少く、さらに大きい電
気機械結合係数(Kp) を有し7、誘逝実(ε/ε
0)が小さいという特徴を有し7、さら:こ周波・1父
定数が大きいので1高周彼での電気機iH,Qで:臭化
r−i4jの圧電性磁器とI7て好適である。
lζよるIE電性磁器は結晶子径が小さく均一であり、
力・つ分極処理しこおける破損が少く、さらに大きい電
気機械結合係数(Kp) を有し7、誘逝実(ε/ε
0)が小さいという特徴を有し7、さら:こ周波・1父
定数が大きいので1高周彼での電気機iH,Qで:臭化
r−i4jの圧電性磁器とI7て好適である。
Claims (1)
- 1、 (Nal−2,LiX)z(Nbl−y 、
5by)03 で示さjLる組成で構成され、0.06
≦X≦0.14゜0.001<y−Elmo、03 0
.980≦z (1の範囲内の組成を有する圧電性磁器
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158141A JPS5860582A (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 圧電性磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56158141A JPS5860582A (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 圧電性磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5860582A true JPS5860582A (ja) | 1983-04-11 |
| JPH0226794B2 JPH0226794B2 (ja) | 1990-06-12 |
Family
ID=15665158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56158141A Granted JPS5860582A (ja) | 1981-10-06 | 1981-10-06 | 圧電性磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5860582A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002293628A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Tdk Corp | 圧電磁器および圧電素子 |
| EP1351320A3 (en) * | 2002-03-20 | 2003-11-05 | Denso Corporation | Piezoelectric ceramic composition, its production method, and piezoelectric device and dielectric device |
| EP1382588A1 (en) | 2002-07-16 | 2004-01-21 | Denso Corporation | Piezoelectric ceramic composition and method of production of same, piezoelectric element, and dielectric element |
| JP2004155601A (ja) * | 2002-11-05 | 2004-06-03 | Nippon Ceramic Co Ltd | 圧電磁器組成物 |
| EP1457471A2 (en) | 2003-03-14 | 2004-09-15 | Denso Corporation | Crystal oriented ceramics and production method of same |
| JP2005008516A (ja) * | 2003-05-29 | 2005-01-13 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧電磁器組成物及びこれを用いた圧電素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5557080A (en) * | 1978-10-19 | 1980-04-26 | Ciba Geigy Ag | Dyeing assistant and use thereof for dyeing synthetic fiber material |
-
1981
- 1981-10-06 JP JP56158141A patent/JPS5860582A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5557080A (en) * | 1978-10-19 | 1980-04-26 | Ciba Geigy Ag | Dyeing assistant and use thereof for dyeing synthetic fiber material |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1351320A3 (en) * | 2002-03-20 | 2003-11-05 | Denso Corporation | Piezoelectric ceramic composition, its production method, and piezoelectric device and dielectric device |
| US7267783B2 (en) | 2002-03-20 | 2007-09-11 | Denso Corporation | Piezoelectric ceramic composition, its production method, and piezoelectric device and dielectric device |
| EP1382588A1 (en) | 2002-07-16 | 2004-01-21 | Denso Corporation | Piezoelectric ceramic composition and method of production of same, piezoelectric element, and dielectric element |
| US7101491B2 (en) | 2002-07-16 | 2006-09-05 | Denso Corporation | Piezoelectric ceramic composition and method of production of same, piezoelectric element, and dielectric element |
| JP2004155601A (ja) * | 2002-11-05 | 2004-06-03 | Nippon Ceramic Co Ltd | 圧電磁器組成物 |
| EP1457471A2 (en) | 2003-03-14 | 2004-09-15 | Denso Corporation | Crystal oriented ceramics and production method of same |
| EP1457471A3 (en) * | 2003-03-14 | 2008-11-05 | Denso Corporation | Crystal oriented ceramics and production method of same |
| JP2005008516A (ja) * | 2003-05-29 | 2005-01-13 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧電磁器組成物及びこれを用いた圧電素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0226794B2 (ja) | 1990-06-12 |
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