JPS63288917A - エレクトロセラミックス用金属酸化物の製造方法 - Google Patents
エレクトロセラミックス用金属酸化物の製造方法Info
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- JPS63288917A JPS63288917A JP62123754A JP12375487A JPS63288917A JP S63288917 A JPS63288917 A JP S63288917A JP 62123754 A JP62123754 A JP 62123754A JP 12375487 A JP12375487 A JP 12375487A JP S63288917 A JPS63288917 A JP S63288917A
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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
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分封〉
本発明はエレクトロセラミックス用金属酸化物、とくに
鉄族元素を含Ｃペロプスカイト型のエレクトロセラミッ
クス用金属酸化物に関する。これらの金属酸化物は誘電
特性、圧電特性および電歪特性に浸れ、コンデンサー、
アクチュエーター、点火栓、プスー、フィルターなどに
広く応用ちれている。
鉄族元素を含Ｃペロプスカイト型のエレクトロセラミッ
クス用金属酸化物に関する。これらの金属酸化物は誘電
特性、圧電特性および電歪特性に浸れ、コンデンサー、
アクチュエーター、点火栓、プスー、フィルターなどに
広く応用ちれている。
〈従来の技術とその問題点〉
最近、エレクトロセラミックスの使用条件の苛こく化、
大出力化にともない七の高強度化が要望ちれている。し
かしながら、従来のエレクトロセラミックスは反復加電
圧時、大出力時あるいは機械的なＬ力か加わったときの
強度は充分ではなかつ友。マ友、使用時の歪量の再現性
不足、バラツキなどの問題があった。
大出力化にともない七の高強度化が要望ちれている。し
かしながら、従来のエレクトロセラミックスは反復加電
圧時、大出力時あるいは機械的なＬ力か加わったときの
強度は充分ではなかつ友。マ友、使用時の歪量の再現性
不足、バラツキなどの問題があった。
本発明はとくに機械的な応力に耐えるエレクトロセラミ
ックス用金属酸化物ン提供すること乞目釣とする。
ックス用金属酸化物ン提供すること乞目釣とする。
く問題点ン解決する几めの手段〉
本発明者らは上記目的を達成するために種々の金属酸化
物について検討を行なつ九結果、鉄族元素であるＦｅ、
Ｃｏ’！７′ｃはＮ１ン含有するペロプスカイト型金属
酸化物において鉄族元素の含有量を化学量論量よりも少
なくすることにより電気特性を損うことなく機械的強度
が改善ちれることン見田し本発明に至った。
物について検討を行なつ九結果、鉄族元素であるＦｅ、
Ｃｏ’！７′ｃはＮ１ン含有するペロプスカイト型金属
酸化物において鉄族元素の含有量を化学量論量よりも少
なくすることにより電気特性を損うことなく機械的強度
が改善ちれることン見田し本発明に至った。
すなわち、本発明は式Ａ（Ｂ、Ｃ）ｘＤｙＯ３ で表
わ嘔れるペロプスカイト型金属酸化物において、Ｂ４化
学ｉｔ論菫より１〜２５原子％少なく含有させた〇とＹ
特徴とするエレクトロセラミックス用金属酸化物である
。
わ嘔れるペロプスカイト型金属酸化物において、Ｂ４化
学ｉｔ論菫より１〜２５原子％少なく含有させた〇とＹ
特徴とするエレクトロセラミックス用金属酸化物である
。
（ただし、Ａは酸素１２配位であって原子価が２価の金
属元素もしくは平均の原子価が２価となる比率で含有８
せｆｃ２ｍ以上の金属元素、Ｂは鉄属元素、Ｃは酸素６
配位の金属元素、Ｄは酸素６配位であって原子価が４価
の金属元素もしく線平均の原子価が４価となる比率で含
有嘔ゼ几２種以上の金属元素、０は′＃を素であり、Ｂ
元素とＣ元素とは、それらの平均の原子価が４価となる
比ぶて含有ちセ、嘔らにＸは０．０５以上であり、Ｘと
ｙの合計は０．９５以上１．０５以下であること。）以
下、本発明について詳しく説明する。本発明においてＡ
で示嘔れる酸素１２配位の金属元素の例としてはＰｂ、
５ｒＸＢａ、Ｃａ、ｌａなどがあげられる。
属元素もしくは平均の原子価が２価となる比率で含有８
せｆｃ２ｍ以上の金属元素、Ｂは鉄属元素、Ｃは酸素６
配位の金属元素、Ｄは酸素６配位であって原子価が４価
の金属元素もしく線平均の原子価が４価となる比率で含
有嘔ゼ几２種以上の金属元素、０は′＃を素であり、Ｂ
元素とＣ元素とは、それらの平均の原子価が４価となる
比ぶて含有ちセ、嘔らにＸは０．０５以上であり、Ｘと
ｙの合計は０．９５以上１．０５以下であること。）以
下、本発明について詳しく説明する。本発明においてＡ
で示嘔れる酸素１２配位の金属元素の例としてはＰｂ、
５ｒＸＢａ、Ｃａ、ｌａなどがあげられる。
２価以外の金属元素を用いる場合には、補正する係数と
して２／（原子価）ン適用する。たとえば３価のＬａの
場合には２／３ Ｌ”として配合する。
して２／（原子価）ン適用する。たとえば３価のＬａの
場合には２／３ Ｌ”として配合する。
Ｂで示嘔れる鉄族元素はＦｅ、 Ｃｏ、Ｎｉのうち少な
くとも一株であり、Ｃで示ちれる酸素６配位の金属元素
はＢ元素とＣ元素とを合せた平均原子価が４価となるも
のであり、その例としては５価の金属元素であるＮｂＮ
”ｂ％ Ｔ’ ＳＢｉや６価の金属元素であるＷＸＴ
８．Ｒｅなどがあげられる。
くとも一株であり、Ｃで示ちれる酸素６配位の金属元素
はＢ元素とＣ元素とを合せた平均原子価が４価となるも
のであり、その例としては５価の金属元素であるＮｂＮ
”ｂ％ Ｔ’ ＳＢｉや６価の金属元素であるＷＸＴ
８．Ｒｅなどがあげられる。
Ｂ元素とＣ元素との含有割合は、たとえばＢ元素が２価
でＣ元素が５価の場合Ｂ １／３ Ｃ２／３であり、Ｂ
元素が２価でＣ元素が６価の場合Ｂ １／２ Ｃ１／２
である。’ｔｆｔｚ Ｂ元素が３価でＣ元素が５１１１
ＩＩの場合Ｂ １／２ ＣＩ／２であり、Ｂ元素が６価
でＣ元素が６価の場合Ｂ ２／３ Ｃ１／３である。Ｂ
元素とＣ元素の合計量Ｘは０．０５以上でなければなら
ない。Ｘが０．０５未満では金属酸化物あるいはその焼
結体の機械的強度ン向上させるという本発明の目的が達
成されない。
でＣ元素が５価の場合Ｂ １／３ Ｃ２／３であり、Ｂ
元素が２価でＣ元素が６価の場合Ｂ １／２ Ｃ１／２
である。’ｔｆｔｚ Ｂ元素が３価でＣ元素が５１１１
ＩＩの場合Ｂ １／２ ＣＩ／２であり、Ｂ元素が６価
でＣ元素が６価の場合Ｂ ２／３ Ｃ１／３である。Ｂ
元素とＣ元素の合計量Ｘは０．０５以上でなければなら
ない。Ｘが０．０５未満では金属酸化物あるいはその焼
結体の機械的強度ン向上させるという本発明の目的が達
成されない。
Ｄで示される酸素６配位であって原子価が４価の金属元
素はＴｉ、Ｚｒなどの４価の金属元素か、または平均の
原子価が４価となる比率で含有させた２ａ以上の金属元
素である。このように２塊以上の金属元素ン組合せて平
均原子価ｙｔＡ価にするにはたとえばＣＤ”” １／３
Ｄ５” ２／３ ）、（Ｄ” １／２ Ｄ５＋
１／２ ）、ＣＤ” １／２ Ｄ” １／２）、ＣＤ”
２／３ Ｄ” １７３ ）、（Ｄ” １／４ Ｄ”
３／４ ）のような比率による組合せがある。（ただ
し、Ｄ工＋はＬｌ、Ｃｕなどであり、Ｄｇ＋はＭｇ、Ｚ
ｎｌＭｎ、 ５ｎＳＣ（ｌなどでｓｐ、Ｄ”１ＭｎＸ５
ｋ）、 Ａｌ、’ｉ’ｂ、 Ｉｎ、 Ｓｅ、Ｙなどで
あり、Ｄ５＋はＮｌ）、Ｓｔ）。
素はＴｉ、Ｚｒなどの４価の金属元素か、または平均の
原子価が４価となる比率で含有させた２ａ以上の金属元
素である。このように２塊以上の金属元素ン組合せて平
均原子価ｙｔＡ価にするにはたとえばＣＤ”” １／３
Ｄ５” ２／３ ）、（Ｄ” １／２ Ｄ５＋
１／２ ）、ＣＤ” １／２ Ｄ” １／２）、ＣＤ”
２／３ Ｄ” １７３ ）、（Ｄ” １／４ Ｄ”
３／４ ）のような比率による組合せがある。（ただ
し、Ｄ工＋はＬｌ、Ｃｕなどであり、Ｄｇ＋はＭｇ、Ｚ
ｎｌＭｎ、 ５ｎＳＣ（ｌなどでｓｐ、Ｄ”１ＭｎＸ５
ｋ）、 Ａｌ、’ｉ’ｂ、 Ｉｎ、 Ｓｅ、Ｙなどで
あり、Ｄ５＋はＮｌ）、Ｓｔ）。
’Ｉ’ａ、１３１などであり、Ｄ６＋はｗ、’ｒｅ、Ｒ
１３などである。） 前記のＢ元素と口元系Ｚ合わせ′ｆｃ量ＸとＤ元素の含
有ｊｔｙとの合計量（Ｘ＋７）は０．９５以上１．０５
以下でなければならない。Ｘと１の合ｉｔ量が０．９５
未満あるいは１．０５ａ’越えると得られる金属酸化物
の電気特性が悪化する。
１３などである。） 前記のＢ元素と口元系Ｚ合わせ′ｆｃ量ＸとＤ元素の含
有ｊｔｙとの合計量（Ｘ＋７）は０．９５以上１．０５
以下でなければならない。Ｘと１の合ｉｔ量が０．９５
未満あるいは１．０５ａ’越えると得られる金属酸化物
の電気特性が悪化する。
本発明は前記Ｂで示嘔れる鉄族元素ン化学量論量よりも
少なく含有嘔セることか特徴である。
少なく含有嘔セることか特徴である。
少なく含有嘔セる割合すなわち減単は化字鎗論量の１〜
２５原子％でたけれはならず、好ましくは２〜２０原子
％である。減率が１原子％未満であっても、また、逆に
２５原子％ン越えても機械的強度向上の効果かない。
２５原子％でたけれはならず、好ましくは２〜２０原子
％である。減率が１原子％未満であっても、また、逆に
２５原子％ン越えても機械的強度向上の効果かない。
ごれらの金属元素の原料は金属単体、合金または金属化
合物のいずれでも用いられるが、一般には金属酸化物が
とくに好ましい。これらの金楓元素ン含む混合物からペ
ロプスカイト型金属酸化物ｙ！１′製造するには前記混
合’４［−仮焼卦よび／または焼結ン行なえはよい。仮
焼とは原料混合＠を７００〜１０００℃の温度で加熱す
ることであり、焼結とは原料混合物または仮焼体粉末Ｙ
粒径６μｍ以下に粉砕して粉末とし、得られた粉床を加
圧成形、シート成形などにより成形し、温度９００〜１
３００°Ｃで焼結する方法である。
合物のいずれでも用いられるが、一般には金属酸化物が
とくに好ましい。これらの金楓元素ン含む混合物からペ
ロプスカイト型金属酸化物ｙ！１′製造するには前記混
合’４［−仮焼卦よび／または焼結ン行なえはよい。仮
焼とは原料混合＠を７００〜１０００℃の温度で加熱す
ることであり、焼結とは原料混合物または仮焼体粉末Ｙ
粒径６μｍ以下に粉砕して粉末とし、得られた粉床を加
圧成形、シート成形などにより成形し、温度９００〜１
３００°Ｃで焼結する方法である。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
〈実施例〉
実施例１〜５および比較例１〜２
ｐｂｏ、Ｃｏｏ、Ｎｂ２Ｏ６、ｚｒｏ２およびＴｌＯ２
の各粉末’ｋ Ｐｔ＋（Ｃｏ １ ／３ Ｎｔ） ２／
３ ） ｏ、２Ｚｒｏ、、 ’ｒ１ｏ、、の比率で秤量
し混合し友。ただし、この際Ｃ００の量は化学量論量よ
りも表１に示す減率だけ少なくした。
の各粉末’ｋ Ｐｔ＋（Ｃｏ １ ／３ Ｎｔ） ２／
３ ） ｏ、２Ｚｒｏ、、 ’ｒ１ｏ、、の比率で秤量
し混合し友。ただし、この際Ｃ００の量は化学量論量よ
りも表１に示す減率だけ少なくした。
この混合？！Ｉンマツフル炉中で１ａｓｏｏ〜９００’
Ｃで１時間仮焼して式Ｐｂ（Ｃｏ１／３ Ｎｂ２／３）
ｏ、ａＺｒｏ、４Ｔ１ｏ、４０ｓで示δれるペロプスカ
イト型金属酸化物とじ几。
Ｃで１時間仮焼して式Ｐｂ（Ｃｏ１／３ Ｎｂ２／３）
ｏ、ａＺｒｏ、４Ｔ１ｏ、４０ｓで示δれるペロプスカ
イト型金属酸化物とじ几。
この仮・暁物乞ボールミルで５時間粉砕して粒径０．５
〜２ μｆｆｉの粉末とし、これＹ１０００ｋｇ／３”
の圧力で直径２０１ｍの円板に加圧成形し、温度１１０
０〜１２００℃で焼結した。
〜２ μｆｆｉの粉末とし、これＹ１０００ｋｇ／３”
の圧力で直径２０１ｍの円板に加圧成形し、温度１１０
０〜１２００℃で焼結した。
上記焼結体から幅５酩、淳みＱ、３ｍｍ、長石２５１ｍ
の試験片ン切り出し研摩し友のち、試験機（株式会社今
田製作所製ｓｖ３型）ン用いてスパン１０ｇｍで６点曲
げ試験ン行なって抗折強度を測定しに０ その結果、表１に示すとおり鉄族元素乞化学量論量より
１〜２５原子％少なく含有嘔せ九ものが抗折強度が高く
なっていた。
の試験片ン切り出し研摩し友のち、試験機（株式会社今
田製作所製ｓｖ３型）ン用いてスパン１０ｇｍで６点曲
げ試験ン行なって抗折強度を測定しに０ その結果、表１に示すとおり鉄族元素乞化学量論量より
１〜２５原子％少なく含有嘔せ九ものが抗折強度が高く
なっていた。
実施例６〜１０および比較例３〜４
ｐｂｏ、Ｎｔ）２０．、ｚｒ０２およびＴｌＯ２の各粉
末ンＰｂ（Ｎｉ １／２ Ｎｂ２／３）ｏ、ＩＺｒｏ
、４ＩＳＴｉｏ、＋５ の比率で秤量し、嘔らに、前
記各粉末の杵景合側童の１ｍｍ：％のＭｎＯ２Ｙ秤量し
、これらの粉末ン混合し九。文だし、この際ＮｉＯの量
は化学ｉ論量よりも表１に示す減率だけ少なくし友。以
下、実施例１〜４および比較例１〜２と同一方法、同一
条件で仮焼１行ない、式 ％式％ るペロプスカイト型金属酸化物とじた。この仮焼物から
実施例１〜４および比較例１〜２と同一方法、同一条件
で試験片乞切り出し、抗折強度を測定し穴。
末ンＰｂ（Ｎｉ １／２ Ｎｂ２／３）ｏ、ＩＺｒｏ
、４ＩＳＴｉｏ、＋５ の比率で秤量し、嘔らに、前
記各粉末の杵景合側童の１ｍｍ：％のＭｎＯ２Ｙ秤量し
、これらの粉末ン混合し九。文だし、この際ＮｉＯの量
は化学ｉ論量よりも表１に示す減率だけ少なくし友。以
下、実施例１〜４および比較例１〜２と同一方法、同一
条件で仮焼１行ない、式 ％式％ るペロプスカイト型金属酸化物とじた。この仮焼物から
実施例１〜４および比較例１〜２と同一方法、同一条件
で試験片乞切り出し、抗折強度を測定し穴。
その結果、表１に示すとおり鉄族元素ン化学童論量より
１〜２５原子％少なく含有６セたものか抗折強度が高く
なってい友。
１〜２５原子％少なく含有６セたものか抗折強度が高く
なってい友。
実施例１１〜１３および比較例５〜７
Ｐｂ０ 、３ｒＣＯ３、ｃａｏ Ｘ’ｒａ２ｏ、 、Ｔ
ｉ０ｇ 、ＺｎＯオよびＮｔ）２０５の各粉末を表２に
示す金属酸化物の金属元素の比率で秤量し混合した。友
だし、Ｃ００の爺は表２に示すとおＶ実施例１１〜１６
は化学量論量よりも１０％少なくシ、比較例５〜７は化
学量論全通りにした。
ｉ０ｇ 、ＺｎＯオよびＮｔ）２０５の各粉末を表２に
示す金属酸化物の金属元素の比率で秤量し混合した。友
だし、Ｃ００の爺は表２に示すとおＶ実施例１１〜１６
は化学量論量よりも１０％少なくシ、比較例５〜７は化
学量論全通りにした。
ごれらの混＠＃１ｌｔＪを温度８００〜９００℃で１時
間仮焼して表２に示す全域酸化物とした。これらの仮焼
体Ｚざ一ルミルで５時間粉砕して粒径０．５〜２μｍの
粉末とし、これ’Ｙ１０００ｋｌ？／ｃｍ”の圧力で直
径２０關の円板に加圧成形し、温度１１００〜１２００
’Ｃで焼結した。
間仮焼して表２に示す全域酸化物とした。これらの仮焼
体Ｚざ一ルミルで５時間粉砕して粒径０．５〜２μｍの
粉末とし、これ’Ｙ１０００ｋｌ？／ｃｍ”の圧力で直
径２０關の円板に加圧成形し、温度１１００〜１２００
’Ｃで焼結した。
＠配力法により円板の抗折強度を惧１１定した結果、表
２に示すとおり、鉄族元素ン少なく含有嘔＋！：たもの
は抗折強強度が商くなっていた。
２に示すとおり、鉄族元素ン少なく含有嘔＋！：たもの
は抗折強強度が商くなっていた。
表 １
〈発明の効果〉
本発明のエレクトロセラミックス用金属酸化物あるいは
その焼結体はその機械的強度がとくに高いという効果が
ある。
その焼結体はその機械的強度がとくに高いという効果が
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 式Ａ（Ｂ、Ｃ）＿ｘＤ＿ｙＯ＿３で表わされるペロブ
スカイト型金属酸化物において、Ｂを化学量論量より１
〜２５原子％少なく含有させたことを特徴とするエレク
トロセラミックス用金属酸化物。 （ただし、Ａは酸素１２配位であつて原子価が２価の金
属元素もしくは平均の原子価が２価となる比率で含有さ
せた２種以上の金属元素、Ｂは鉄属元素、Ｃは酸素６配
位の金属元素、Ｄは酸素６配位であつて原子価が４価の
金属元素もしくは平均の原子価が４価となる比率で含有
させた２種以上の金属元素、Ｏは酸素であり、Ｂ元素と
Ｃ元素とは、それらの平均の原子価が４価となる比率で
含有させ、さらにｘは０．０５以上であり、ｘとｙの合
計は０．９５以上１．０５以下であること。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62123754A JP2550347B2 (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | エレクトロセラミックス用金属酸化物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62123754A JP2550347B2 (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | エレクトロセラミックス用金属酸化物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63288917A true JPS63288917A (ja) | 1988-11-25 |
| JP2550347B2 JP2550347B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=14868479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62123754A Expired - Lifetime JP2550347B2 (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | エレクトロセラミックス用金属酸化物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550347B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759934A (en) * | 1996-03-26 | 1998-06-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition |
| EP2006927A2 (en) | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Piezoelectric material |
-
1987
- 1987-05-22 JP JP62123754A patent/JP2550347B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759934A (en) * | 1996-03-26 | 1998-06-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric ceramic composition |
| EP2006927A2 (en) | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Piezoelectric material |
| US8480918B2 (en) | 2007-06-20 | 2013-07-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Piezoelectric material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2550347B2 (ja) | 1996-11-06 |
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