JPS63291870A - 焦電素子用酸化物磁器材料 - Google Patents
焦電素子用酸化物磁器材料Info
- Publication number
- JPS63291870A JPS63291870A JP62126471A JP12647187A JPS63291870A JP S63291870 A JPS63291870 A JP S63291870A JP 62126471 A JP62126471 A JP 62126471A JP 12647187 A JP12647187 A JP 12647187A JP S63291870 A JPS63291870 A JP S63291870A
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- JP
- Japan
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- pyroelectric
- pyroelectric element
- porcelain material
- oxide porcelain
- materials
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- 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、焦電素子用に供する為の酸化物磁器材料に関
する。
する。
焦電素子用の材料としてＬ ｉＴ ｎ Ｏｓ ＋ Ｓ
Ｂ Ｎ ｒＴＧＳ、ＰｂＴｉ ｏｎ 、ＰＺＴ、な
どがあるが、これ等の材料には製造上の困難さ、特性上
の欠点をもっている。
Ｂ Ｎ ｒＴＧＳ、ＰｂＴｉ ｏｎ 、ＰＺＴ、な
どがあるが、これ等の材料には製造上の困難さ、特性上
の欠点をもっている。
この内、ＰＺＴ磁器においては、古くから圧電材料とし
て盛んに用いられ、極めて製造が容易であり、均質な製
品が多量に生産されている。
て盛んに用いられ、極めて製造が容易であり、均質な製
品が多量に生産されている。
焦電材料として性能を比較する時、不可欠な条件として
、■比誘電率（εｒ）が低い事、■焦電係数（ｄＰ／ａ
Ｔ）が大きい事、■キュリ一点（Ｔｃ）が実用上十分高
い事０以上３点が挙げられる。
、■比誘電率（εｒ）が低い事、■焦電係数（ｄＰ／ａ
Ｔ）が大きい事、■キュリ一点（Ｔｃ）が実用上十分高
い事０以上３点が挙げられる。
ＰＺＴ磁器を焦電材料として用いようとした時、他の材
料に劣る点は、先の■、■を十分満足させようとすると
、εｒが高い値にある事であった。
料に劣る点は、先の■、■を十分満足させようとすると
、εｒが高い値にある事であった。
我々はこの点を克服すべく、種々の金属醸化物を検討す
る内、ＰｂＡＣ（Ｍｅａ・Ｍｎβ）ｘ−Ｔｉｙ−Ｚｒｚ
コｓ Ｏｓ、 （Ｍｅ ： Ｎｂ 、Ｔａ
、 Ｓｂ）、で表わされる組成が極めて高い性能と
品質を有している事を確認した。
る内、ＰｂＡＣ（Ｍｅａ・Ｍｎβ）ｘ−Ｔｉｙ−Ｚｒｚ
コｓ Ｏｓ、 （Ｍｅ ： Ｎｂ 、Ｔａ
、 Ｓｂ）、で表わされる組成が極めて高い性能と
品質を有している事を確認した。
以下この発明の製造方法を説明する。
出発原料として化学的に高純度の粉末原料。
ＰｂＯ，Ｚｒ０ｍ 、’ｒｔｏ、、Ｎｂｍ ０ａＴａ
ａ Ｏｓ 、Ｓｂ＊ Ｏｒ 、ＭｎＯ＊を所定の割
合に秤量を行ない、これをボールミルにより純水中で２
０時時間式混合を行なう、この原料を十分乾燥させた後
、８００℃〜１０００°Ｃで１．５時間仮焼成を行なっ
た。
ａ Ｏｓ 、Ｓｂ＊ Ｏｒ 、ＭｎＯ＊を所定の割
合に秤量を行ない、これをボールミルにより純水中で２
０時時間式混合を行なう、この原料を十分乾燥させた後
、８００℃〜１０００°Ｃで１．５時間仮焼成を行なっ
た。
仮焼成ではＰｂＯの一部が蒸発する恐れがある為、緻密
なアルミナ質の匣鉢を用い、ケース内にＰｂｏの粉末を
試料と一緒に入れた。
なアルミナ質の匣鉢を用い、ケース内にＰｂｏの粉末を
試料と一緒に入れた。
次に、この仮焼成で反応生成された試料をボールミルに
より、粉砕して０．５〜２．０μｍの調整粉末を作った
。
より、粉砕して０．５〜２．０μｍの調整粉末を作った
。
これにＰＶＡなどの有機バインダー又は純水を適量配合
して造整粒を行ない、成型眉原料とした。
して造整粒を行ない、成型眉原料とした。
この成型用原料を用いて、直径１５ｍ、厚さ１．５ｍの
円板を１ ｔｏｎ／ａｍ ”で加圧成型した。
円板を１ ｔｏｎ／ａｍ ”で加圧成型した。
この成型物を仮焼成の時より更に密閉度の高い磁器匣鉢
に入れ、１１００℃〜１２５０°Ｃ２保持時間１時間で
焼成を行なった。
に入れ、１１００℃〜１２５０°Ｃ２保持時間１時間で
焼成を行なった。
この様にして得られた焼結体を所定の厚さに研摩して、
両面に蒸着で銀の電極を設けた。
両面に蒸着で銀の電極を設けた。
そして、１００℃のシリコンオイル中で３０分間５ｋＶ
／ｍｍの直流電圧を印加して分極を行なった。
／ｍｍの直流電圧を印加して分極を行なった。
更に赤外線検知用焦電素子として使用する為、この試料
を６０μｍに研摩し、且つ３ｍｍｘ２ｍｍに切断し、ニ
ッケル、アルミニウム等で蒸着により電極を設けた。
を６０μｍに研摩し、且つ３ｍｍｘ２ｍｍに切断し、ニ
ッケル、アルミニウム等で蒸着により電極を設けた。
かかる工程により得られた試料は、常温において比誘電
率を求め、−２０℃〜６０℃の温度域において無電係数
を求めた。
率を求め、−２０℃〜６０℃の温度域において無電係数
を求めた。
（実施例１）ＮＯ，Ｉ Ｔｃ：１２７℃前記の工程に
従い試料を作成。
従い試料を作成。
Ｘ及びｙの量が少なくなるほど焼成物に亀裂が入りやす
くなり、ｙの量が０．１５位から焼成が難しくなる。
くなり、ｙの量が０．１５位から焼成が難しくなる。
Ｘはこの亀裂の発生するのを防ぐ事と均質な焼結を促進
する効果があり、又焦電係数を高める。
する効果があり、又焦電係数を高める。
製造上の効果と無電係数及びキュリ一点等の特性面から
の有効性を示すＸ及びｙの量の下限をこことした。
の有効性を示すＸ及びｙの量の下限をこことした。
（実施例２）ＮＯ，９Ｔｃ：２５４℃
前記の工程に従い試料を作成
２の量が大きくなるに従ってキュリ一点Ｔｃは低下の方
向に向かう。
向に向かう。
その変化の大きさはｚ−０，１に対して５０℃〜１００
℃と測定された。
℃と測定された。
ＭｅがＴａ及びｓｂにおいても同様の変化率であったが
、Ｘ ｒ ３’ ＊ Ｚの値が同じ時ＴａはＮｂに比べ
約１０℃〜２０℃低く、ｓｂは更に１０℃〜５０℃低い
値となった。
、Ｘ ｒ ３’ ＊ Ｚの値が同じ時ＴａはＮｂに比べ
約１０℃〜２０℃低く、ｓｂは更に１０℃〜５０℃低い
値となった。
Ｘの値は少量の時は無電係数を大きくする事に寄与する
が、０．２位から小さくなる。
が、０．２位から小さくなる。
ｙの量については、増えるに従い焼結性は良くなり、焦
電係数も若干大きくなる方向にあるが、誘電率の急速な
増加を伴い、焦電出力は低下する。
電係数も若干大きくなる方向にあるが、誘電率の急速な
増加を伴い、焦電出力は低下する。
従って有効性を示すｙの上限を０．４とした。
本発明の無電用酸化物磁器材料の特性を第１表に記す。
参考例として周知の材料の内よりＰＺＴ−４゜ＳＢＮの
特性を併記する。
特性を併記する。
前記（実施例１）、（実施例２）は、本発明の焦電素子
用材料としての製造上、及び特性上の有効性の限界を示
す組成である。
用材料としての製造上、及び特性上の有効性の限界を示
す組成である。
又、組成を変化させたきめ細かい検討の中で我々は、鉛
成分Ａと他の成分Ｂの比Ａ／Ｂが１よりずれた時、更に
高い焦電特性を有する事を確認した。
成分Ａと他の成分Ｂの比Ａ／Ｂが１よりずれた時、更に
高い焦電特性を有する事を確認した。
鉛成分と他の成分の比が０．８：１近辺で最も高く、し
かも熱ストレス及び機械的衝撃等によるスパイクノイズ
も、この範囲で著しく小さくなる事を発見した。（第２
表） 第１表、第２表より明らかな様に、旧知の材料と比較し
て特性的に優れており、必要に応じた特性を再現性良く
引き出す事が可能となった。
かも熱ストレス及び機械的衝撃等によるスパイクノイズ
も、この範囲で著しく小さくなる事を発見した。（第２
表） 第１表、第２表より明らかな様に、旧知の材料と比較し
て特性的に優れており、必要に応じた特性を再現性良く
引き出す事が可能となった。
又工業的見地からも高価な原料を必要とせず、製造も一
般的窯業方法により容易に均質で緻密な磁器が得られる
為、安価で高性能な焦電素子用の材料を提供する事が可
能であり、工業的な価値が見込める。
般的窯業方法により容易に均質で緻密な磁器が得られる
為、安価で高性能な焦電素子用の材料を提供する事が可
能であり、工業的な価値が見込める。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｐｂ＿Ａ［（Ｍｅα・Ｍｎβ）＿ｘ・Ｔｉ＿ｙ・Ｚｒ＿
ｚ］＿ＢＯ＿３、−−−（式中ＭｅはＮｂ、Ｔａ、Ｓｂ
の内より一種類以上）で表わされる基本組成において、
Ａ、Ｂ、α、β、ｘ、ｙ、ｚが次に示される範囲にある
事を特徴とする焦電素子用酸化物磁器材料。 Ａ／Ｂ＝１．０〜０．７ α＝１／２〜２／３ β＝１／２〜１／３ ｘ＝０．０２〜０．２０ ｙ＝０．０２〜０．４０ ｚ＝０．４０〜０．９６
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126471A JPS63291870A (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | 焦電素子用酸化物磁器材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126471A JPS63291870A (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | 焦電素子用酸化物磁器材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63291870A true JPS63291870A (ja) | 1988-11-29 |
Family
ID=14936041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62126471A Pending JPS63291870A (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | 焦電素子用酸化物磁器材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63291870A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759433A (en) * | 1995-07-28 | 1998-06-02 | Nec Corporation | Piezoelectric ceramic material decreased in lead content from stoichiometory for vibrating in wide frequency range at high electromechanical converting efficiency |
-
1987
- 1987-05-22 JP JP62126471A patent/JPS63291870A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759433A (en) * | 1995-07-28 | 1998-06-02 | Nec Corporation | Piezoelectric ceramic material decreased in lead content from stoichiometory for vibrating in wide frequency range at high electromechanical converting efficiency |
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