JP2001019542A - 圧電セラミックスおよびこれを用いた圧電デバイス - Google Patents
圧電セラミックスおよびこれを用いた圧電デバイスInfo
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- C04B35/49—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates
- C04B35/491—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates containing also titanium oxides or titanates based on lead zirconates and lead titanates, e.g. PZT
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】
【課題】圧電特性を維持しつつ機械的強度に優れ、安価
に製造し易い圧電セラミックスおよびこれを用いた圧電
セラミックデバイスを提供する。 【解決手段】焼結後の炭素量が３７重量ｐｐｍ未満であ
る圧電セラミックスであり、セラミック共振子、セラミ
ックフィルタ、圧電変位素子、圧電ブザー、圧電トラン
ス、超音波振動子等々の圧電デバイスの圧電体として用
いることができる。
に製造し易い圧電セラミックスおよびこれを用いた圧電
セラミックデバイスを提供する。 【解決手段】焼結後の炭素量が３７重量ｐｐｍ未満であ
る圧電セラミックスであり、セラミック共振子、セラミ
ックフィルタ、圧電変位素子、圧電ブザー、圧電トラン
ス、超音波振動子等々の圧電デバイスの圧電体として用
いることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＺＴ（ジルコン
酸チタン酸鉛）系材料やＰＴ（チタン酸鉛）系材料など
を主成分とする圧電セラミックスおよびこれを用いた圧
電デバイスに関し、特に圧電特性を維持しつつ機械的強
度に優れ、安価に製造し易い圧電セラミックスおよびこ
れを用いた圧電デバイスに関する。
酸チタン酸鉛）系材料やＰＴ（チタン酸鉛）系材料など
を主成分とする圧電セラミックスおよびこれを用いた圧
電デバイスに関し、特に圧電特性を維持しつつ機械的強
度に優れ、安価に製造し易い圧電セラミックスおよびこ
れを用いた圧電デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の圧電セラミックスは、セラミッ
ク共振子、セラミックフィルタ、圧電変位素子、圧電ブ
ザー、圧電トランスあるいは超音波振動子等々の圧電デ
バイスに広く応用されている。
ク共振子、セラミックフィルタ、圧電変位素子、圧電ブ
ザー、圧電トランスあるいは超音波振動子等々の圧電デ
バイスに広く応用されている。
【０００３】このうち高周波セラミック共振子などの高
周波用圧電素子には、上述したＰＺＴ系材料やＰＴ系材
料、さらにこれらに第２成分または第３成分を置換およ
び添加物を加えたセラミック材料が用いられている（た
とえば、特開平５−５８７２４号公報参照）。
周波用圧電素子には、上述したＰＺＴ系材料やＰＴ系材
料、さらにこれらに第２成分または第３成分を置換およ
び添加物を加えたセラミック材料が用いられている（た
とえば、特開平５−５８７２４号公報参照）。
【０００４】圧電素子のような大振幅で駆動するデバイ
スにおいては、衝撃は勿論のこと、入力電圧を上げて大
振幅で励振させてもノード点と呼ばれる応力集中点で破
壊するおそれがあることから、圧電セラミックデバイス
には、特に薄型化するに際しては、圧電特性を維持しつ
つ、こうした機械的強度が充分に大きいことが必要とさ
れる。
スにおいては、衝撃は勿論のこと、入力電圧を上げて大
振幅で励振させてもノード点と呼ばれる応力集中点で破
壊するおそれがあることから、圧電セラミックデバイス
には、特に薄型化するに際しては、圧電特性を維持しつ
つ、こうした機械的強度が充分に大きいことが必要とさ
れる。
【０００５】たとえば、特開平６−１１２５４２号公報
では、圧電セラミックスにおいては空孔等の結晶欠陥と
機械的強度とに大きな相関があるため、原料粉の粒子径
を小さくして表面比を１０ｍ２ ／ｇ以下にするととも
に、６５０℃以下で仮焼きし、素子の結晶粒子径を１μ
ｍ以下にすることが提案されている。また、ホットプレ
ス法により機械的強度を高めることも提案されている。
では、圧電セラミックスにおいては空孔等の結晶欠陥と
機械的強度とに大きな相関があるため、原料粉の粒子径
を小さくして表面比を１０ｍ２ ／ｇ以下にするととも
に、６５０℃以下で仮焼きし、素子の結晶粒子径を１μ
ｍ以下にすることが提案されている。また、ホットプレ
ス法により機械的強度を高めることも提案されている。
【０００６】また、圧電特性の一つである電気機械結合
係数ｋｔを向上させるために、たとえば特公昭５９−４
１３１１号公報には、チタン酸鉛を主成分とする組成物
に対して、酸化鉛の一部を酸化サマリウムで置換するこ
とが提案されている。
係数ｋｔを向上させるために、たとえば特公昭５９−４
１３１１号公報には、チタン酸鉛を主成分とする組成物
に対して、酸化鉛の一部を酸化サマリウムで置換するこ
とが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原料粉
を微粉化することにより機械的強度を向上させる方法で
は、微粉化工程が別途必要となり、また微粉化された原
料粉は、圧電セラミックデバイスを製造する上で取り扱
い性がきわめて悪い。
を微粉化することにより機械的強度を向上させる方法で
は、微粉化工程が別途必要となり、また微粉化された原
料粉は、圧電セラミックデバイスを製造する上で取り扱
い性がきわめて悪い。
【０００８】また、ホットプレス法により機械的強度を
高める方法では、製造時間が長くなり、しかも高価な設
備を必要とするためコスト的なデメリットが大きい。
高める方法では、製造時間が長くなり、しかも高価な設
備を必要とするためコスト的なデメリットが大きい。
【０００９】一方、酸化鉛の一部を酸化サマリウムで置
換することにより電気機械結合係数ｋｔを高める方法で
は、組成ズレが生じて圧電特性が悪化したり、比較的高
価な酸化物を必要とするためにコストアップになるとい
った問題があった。
換することにより電気機械結合係数ｋｔを高める方法で
は、組成ズレが生じて圧電特性が悪化したり、比較的高
価な酸化物を必要とするためにコストアップになるとい
った問題があった。
【００１０】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、圧電特性および機械的強度
に優れ、安価に製造し易い圧電セラミックスおよびこれ
を用いた圧電セラミックデバイスを提供することを目的
とする。
鑑みてなされたものであり、圧電特性および機械的強度
に優れ、安価に製造し易い圧電セラミックスおよびこれ
を用いた圧電セラミックデバイスを提供することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、第１の発明によれば、焼結後の炭素量が、３
７重量ｐｐｍ未満である圧電セラミックスが提供され
る。
るために、第１の発明によれば、焼結後の炭素量が、３
７重量ｐｐｍ未満である圧電セラミックスが提供され
る。
【００１２】また、第２の発明によれば、ジルコン酸チ
タン酸鉛を主成分とし、焼結後の炭素量が、３６重量ｐ
ｐｍ未満である圧電セラミックスが提供される。この場
合のジルコン酸チタン酸鉛は、
タン酸鉛を主成分とし、焼結後の炭素量が、３６重量ｐ
ｐｍ未満である圧電セラミックスが提供される。この場
合のジルコン酸チタン酸鉛は、
【００１３】
【数３】（Ｐｂ１−ｘＭｘ）ｎ｛Ａ１ｙＡ
２（１−ｙ）｝ａＴｉｂＺｒｃＯ３ ただし、０＜ｘ＜０．１ ２／６＜ｙ＜５／６ ０．０１≦ａ≦０．２ ０．２≦ｂ≦０．６ ａ＋ｂ＋ｃ＝１ ０．９≦ｎ≦１．１ Ｍ：Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの１種または２種以上 Ａ１：Ｎｂ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｖの１種または２種以上 Ａ２：Ｍｇ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｃ
ｕ，Ｃｒ若しくはＳｒ，Ｙ，Ｂｉ，Ｌｎの１種または２
種以上（Ｌｎ：ランタノイド元素）であることが好まし
い。
２（１−ｙ）｝ａＴｉｂＺｒｃＯ３ ただし、０＜ｘ＜０．１ ２／６＜ｙ＜５／６ ０．０１≦ａ≦０．２ ０．２≦ｂ≦０．６ ａ＋ｂ＋ｃ＝１ ０．９≦ｎ≦１．１ Ｍ：Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの１種または２種以上 Ａ１：Ｎｂ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｖの１種または２種以上 Ａ２：Ｍｇ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｃ
ｕ，Ｃｒ若しくはＳｒ，Ｙ，Ｂｉ，Ｌｎの１種または２
種以上（Ｌｎ：ランタノイド元素）であることが好まし
い。
【００１４】また、第１および第２の発明は、焼結後の
炭素量が３重量ｐｐｍ超であることがより好ましい。
炭素量が３重量ｐｐｍ超であることがより好ましい。
【００１５】さらに、第３の発明によれば、チタン酸鉛
を主成分とし、焼結後の炭素量が３７重量ｐｐｍ未満で
ある圧電セラミックスが提供される。この場合のチタン
酸鉛は、
を主成分とし、焼結後の炭素量が３７重量ｐｐｍ未満で
ある圧電セラミックスが提供される。この場合のチタン
酸鉛は、
【００１６】
【数４】（Ｐｂ１−ａ−ｂＭａＢｉｂ）ｎ（Ｔｉ
１−ｘ−ｙＭｎｘＮｂｙ）Ｏ３ ただし、０＜ｘ＜０．１ ０．０１≦ａ≦０．５ ０．０１≦ｂ≦０．３０ ０．００５≦ｘ≦０．０５ ０．００５≦ｙ≦０．０５ ０．９≦ｎ≦１．１ Ｍ：Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｌｎの１種または２種以上（Ｌ
ｎ：ランタノイド元素）であることが好ましい。
１−ｘ−ｙＭｎｘＮｂｙ）Ｏ３ ただし、０＜ｘ＜０．１ ０．０１≦ａ≦０．５ ０．０１≦ｂ≦０．３０ ０．００５≦ｘ≦０．０５ ０．００５≦ｙ≦０．０５ ０．９≦ｎ≦１．１ Ｍ：Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｌｎの１種または２種以上（Ｌ
ｎ：ランタノイド元素）であることが好ましい。
【００１７】この第３の発明では、焼結後の炭素量が４
重量ｐｐｍ超であることがより好ましい。
重量ｐｐｍ超であることがより好ましい。
【００１８】（２）本発明者らは、焼結後の圧電体の炭
素量に着目し、３７重量ｐｐｍ未満（第２の発明につい
ては３６重量ｐｐｍ未満、第３の発明については３７重
量ｐｐｍ未満）の範囲とすることで、機械的強度を充分
に高められることを見出した。さらに圧電特性を維持す
るために、第１および第２の発明では炭素量が３重量ｐ
ｐｍ超（第３の発明では４重量ｐｐｍ超）であることが
好ましい。
素量に着目し、３７重量ｐｐｍ未満（第２の発明につい
ては３６重量ｐｐｍ未満、第３の発明については３７重
量ｐｐｍ未満）の範囲とすることで、機械的強度を充分
に高められることを見出した。さらに圧電特性を維持す
るために、第１および第２の発明では炭素量が３重量ｐ
ｐｍ超（第３の発明では４重量ｐｐｍ超）であることが
好ましい。
【００１９】さらに好ましい炭素量の範囲としては、７
重量ｐｐｍ〜２９重量ｐｐｍ（第３の発明については８
重量ｐｐｍ〜２９重量ｐｐｍ）である。
重量ｐｐｍ〜２９重量ｐｐｍ（第３の発明については８
重量ｐｐｍ〜２９重量ｐｐｍ）である。
【００２０】焼結後の炭素量が３重量ｐｐｍ（第３の発
明については４重量ｐｐｍ）であると、電気機械特性ｋ
ｔなどの圧電特性が低下し、圧電セラミックスフィルタ
に応用した場合に信号の通過域が制限されるが実用的に
は問題がない。
明については４重量ｐｐｍ）であると、電気機械特性ｋ
ｔなどの圧電特性が低下し、圧電セラミックスフィルタ
に応用した場合に信号の通過域が制限されるが実用的に
は問題がない。
【００２１】逆に、焼結後の炭素量が３７重量ｐｐｍ
（第２の発明については３６重量ｐｐｍ、第３の発明に
ついては３７重量ｐｐｍ）であると充分な焼成体を得る
ことができない。
（第２の発明については３６重量ｐｐｍ、第３の発明に
ついては３７重量ｐｐｍ）であると充分な焼成体を得る
ことができない。
【００２２】なお、焼結後に含まれる炭素量は、圧電体
の原料である炭酸塩および有機バインダに含まれる炭素
成分が主な原因である。
の原料である炭酸塩および有機バインダに含まれる炭素
成分が主な原因である。
【００２３】（３）上記第１乃至第３の発明に係る圧電
セラミックスは、セラミック共振子、セラミックフィル
タ、圧電変位素子、圧電ブザー、圧電トランス、超音波
振動子等々の圧電デバイスの圧電体として用いることが
でき、なかでも第２の発明に係る圧電セラミックスは、
圧電変位素子や圧電トランスなどの駆動デバイスに適用
して好ましく、第３の発明に係る圧電セラミックスは、
共振子やフィルタなどに適用して好ましい。
セラミックスは、セラミック共振子、セラミックフィル
タ、圧電変位素子、圧電ブザー、圧電トランス、超音波
振動子等々の圧電デバイスの圧電体として用いることが
でき、なかでも第２の発明に係る圧電セラミックスは、
圧電変位素子や圧電トランスなどの駆動デバイスに適用
して好ましく、第３の発明に係る圧電セラミックスは、
共振子やフィルタなどに適用して好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。本実施例の圧電セラミックスは、一
般式（Ｐｂ１−ｘＭｘ）ｎ｛Ａ１ｙＡ２（ １−ｙ）｝ａ
ＴｉｂＺｒｃＯ３ （ただし、０＜ｘ＜０．１、２／６
＜ｙ＜５／６、０．０１≦ａ≦０．２、０．２≦ｂ≦
０．６、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、０．９≦ｎ≦１．１、Ｍ：Ｃ
ａ，Ｂａ，Ｓｒの１種または２種以上、Ａ１：Ｎｂ，Ｓ
ｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｖの１種または２種以上、Ａ２：Ｍｇ，
Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｃｒ若し
くはＳｒ，Ｙ，Ｂｉ，Ｌｎの１種または２種以上（Ｌ
ｎ：ランタノイド元素））で表されるＰＺＴ系セラミッ
クスまたは、一般式（Ｐｂ １−ａ−ｂＭａＢｉｂ）
ｎ（Ｔｉ１−ｘ−ｙＭｎｘＮｂｙ）Ｏ３（ただし、０＜
ｘ＜０．１、０．０１≦ａ≦０．５、０．０１≦ｂ≦
０．３０、０．００５≦ｘ≦０．０５、０．００５≦ｙ
≦０．０５、０．９≦ｎ≦１．１、ＭはＣａ，Ｂａ，Ｓ
ｒ，Ｌｎの１種または２種以上（Ｌｎ：ランタノイド元
素））で表されるＰＴ系セラミックスを主成分としたも
のである。
基づいて説明する。本実施例の圧電セラミックスは、一
般式（Ｐｂ１−ｘＭｘ）ｎ｛Ａ１ｙＡ２（ １−ｙ）｝ａ
ＴｉｂＺｒｃＯ３ （ただし、０＜ｘ＜０．１、２／６
＜ｙ＜５／６、０．０１≦ａ≦０．２、０．２≦ｂ≦
０．６、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、０．９≦ｎ≦１．１、Ｍ：Ｃ
ａ，Ｂａ，Ｓｒの１種または２種以上、Ａ１：Ｎｂ，Ｓ
ｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｖの１種または２種以上、Ａ２：Ｍｇ，
Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ｃｒ若し
くはＳｒ，Ｙ，Ｂｉ，Ｌｎの１種または２種以上（Ｌ
ｎ：ランタノイド元素））で表されるＰＺＴ系セラミッ
クスまたは、一般式（Ｐｂ １−ａ−ｂＭａＢｉｂ）
ｎ（Ｔｉ１−ｘ−ｙＭｎｘＮｂｙ）Ｏ３（ただし、０＜
ｘ＜０．１、０．０１≦ａ≦０．５、０．０１≦ｂ≦
０．３０、０．００５≦ｘ≦０．０５、０．００５≦ｙ
≦０．０５、０．９≦ｎ≦１．１、ＭはＣａ，Ｂａ，Ｓ
ｒ，Ｌｎの１種または２種以上（Ｌｎ：ランタノイド元
素））で表されるＰＴ系セラミックスを主成分としたも
のである。
【００２５】上記の主組成のＰｂ複合酸化物は、ペロブ
スカイトの主相を形成するが、完全に固溶している必要
はない。また、本発明の圧電セラミックスは、全体の組
成が上述した範囲内にあれば良く、完全に均質でなくて
も、たとえば異相を含んでも良い。
スカイトの主相を形成するが、完全に固溶している必要
はない。また、本発明の圧電セラミックスは、全体の組
成が上述した範囲内にあれば良く、完全に均質でなくて
も、たとえば異相を含んでも良い。
【００２６】本発明の圧電セラミックスの出発原料の平
均粒径は、１．０〜５．０μｍであることが好ましい。
また特に限定はされないが、本発明の圧電セラミックス
の結晶粒径は、０．５〜１０μｍであることが好まし
く、１〜５μｍであることがより好ましい。
均粒径は、１．０〜５．０μｍであることが好ましい。
また特に限定はされないが、本発明の圧電セラミックス
の結晶粒径は、０．５〜１０μｍであることが好まし
く、１〜５μｍであることがより好ましい。
【００２７】仮焼きは、８００〜１１００℃の温度で１
〜３時間程度行うことが好ましい。この仮焼きは、大気
中で行っても良く、また大気中よりも酸素分圧が高い雰
囲気または純酸素雰囲気で行っても良い。
〜３時間程度行うことが好ましい。この仮焼きは、大気
中で行っても良く、また大気中よりも酸素分圧が高い雰
囲気または純酸素雰囲気で行っても良い。
【００２８】これにより得られた仮焼き材料を、次にボ
ールミル等を用いて湿式粉砕する。このとき、スラリー
の溶媒として、水もしくはエタノールなどのアルコー
ル、または水とエタノールとの混合溶媒を用いることが
好ましい。湿式粉砕は、仮焼き材料の平均粒径が０．５
〜２．０μｍ程度となるまで行うことが好ましい。
ールミル等を用いて湿式粉砕する。このとき、スラリー
の溶媒として、水もしくはエタノールなどのアルコー
ル、または水とエタノールとの混合溶媒を用いることが
好ましい。湿式粉砕は、仮焼き材料の平均粒径が０．５
〜２．０μｍ程度となるまで行うことが好ましい。
【００２９】湿式粉砕されたスラリーを乾燥したら、仮
焼き材料の粉末にバインダーを添加して、プレス成形す
る。バインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルアルコールに分散剤を添加したもの、エチルセル
ロースなど、一般的に用いられる有機バインダーを挙げ
ることができる。
焼き材料の粉末にバインダーを添加して、プレス成形す
る。バインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリ
ビニルアルコールに分散剤を添加したもの、エチルセル
ロースなど、一般的に用いられる有機バインダーを挙げ
ることができる。
【００３０】バインダーを添加してプレス成形したの
ち、脱バインダー処理を行う。この脱バインダー処理
は、３００〜７００℃の温度で０．５〜５時間程度行う
ことが好ましい。脱バインダー処理は、大気中で行って
も良く、また大気中よりも酸素分圧が高い雰囲気または
純酸素雰囲気で行っても良い。
ち、脱バインダー処理を行う。この脱バインダー処理
は、３００〜７００℃の温度で０．５〜５時間程度行う
ことが好ましい。脱バインダー処理は、大気中で行って
も良く、また大気中よりも酸素分圧が高い雰囲気または
純酸素雰囲気で行っても良い。
【００３１】脱バインダー処理を行ったのち、好ましく
は１１００〜１３００℃の温度で０．５〜５時間程度焼
成する。焼成は、大気中で行っても良く、また大気中よ
りも酸素分圧が高い雰囲気または純酸素雰囲気で行って
も良い。
は１１００〜１３００℃の温度で０．５〜５時間程度焼
成する。焼成は、大気中で行っても良く、また大気中よ
りも酸素分圧が高い雰囲気または純酸素雰囲気で行って
も良い。
【００３２】なお、脱バインダー工程と焼成工程とは連
続して行っても良く、別々に行っても良い。
続して行っても良く、別々に行っても良い。
【００３３】次に、上述した本発明の圧電セラミックス
を用いた圧電トランスについて説明する。図１は本発明
の圧電トランスの実施形態を示す斜視図である。
を用いた圧電トランスについて説明する。図１は本発明
の圧電トランスの実施形態を示す斜視図である。
【００３４】本例の圧電トランス１は、長方形をなす板
状のデバイス本体１０を有し、このデバイス本体１０
は、たとえば長さＬ＝１５〜４０ｍｍ、幅Ｗ＝３〜７ｍ
ｍ、厚さＴ＝０．７〜１．５ｍｍとされている。
状のデバイス本体１０を有し、このデバイス本体１０
は、たとえば長さＬ＝１５〜４０ｍｍ、幅Ｗ＝３〜７ｍ
ｍ、厚さＴ＝０．７〜１．５ｍｍとされている。
【００３５】デバイス本体１０の一方の端面には、導体
層で形成された出力電極１１が設けられており、他方の
上下面には同じく導体層で形成された入力電極１２，１
３が設けられている。これらの入力電極１２，１３およ
び出力電極１１には、たとえば銀等の導体が用いられ、
その厚さは１〜２０μｍ程度とされている。
層で形成された出力電極１１が設けられており、他方の
上下面には同じく導体層で形成された入力電極１２，１
３が設けられている。これらの入力電極１２，１３およ
び出力電極１１には、たとえば銀等の導体が用いられ、
その厚さは１〜２０μｍ程度とされている。
【００３６】入力電極１２，１３が設けられた部分は一
次側１０ａとなり、出力電極１１が設けられた部分が二
次側１０ｂとなり、一次側１０ａは厚み方向に分極処理
され、二次側１０ｂは長さ方向に分極処理されている。
次側１０ａとなり、出力電極１１が設けられた部分が二
次側１０ｂとなり、一次側１０ａは厚み方向に分極処理
され、二次側１０ｂは長さ方向に分極処理されている。
【００３７】そして、入力電極１２，１３に１波長また
は１／２波長共振の交流電界Ｖ１を印加すると、一次側
１０ａから二次側１０ｂに対して、電気エネルギー→振
動エネルギー→電気エネルギーの順で変換されて伝播
し、出力電極１１から高電圧Ｖ２が取り出されることに
なる。
は１／２波長共振の交流電界Ｖ１を印加すると、一次側
１０ａから二次側１０ｂに対して、電気エネルギー→振
動エネルギー→電気エネルギーの順で変換されて伝播
し、出力電極１１から高電圧Ｖ２が取り出されることに
なる。
【００３８】
【実施例】実施例１ 出発原料として酸化鉛ＰｂＯ、酸化チタンＴｉＯ２ 、
酸化ジルコニウムＺｒＯ２ 、酸化アンチモンＳｂ２
Ｏ３ 、炭酸バリウムＢａＣＯ３ 、炭酸マンガンＭｎ
ＣＯ３ を用い、これらの粉末を下記１の組成式になる
ように秤量、配合して、各配合物をボールミルにより湿
式混合した。
酸化ジルコニウムＺｒＯ２ 、酸化アンチモンＳｂ２
Ｏ３ 、炭酸バリウムＢａＣＯ３ 、炭酸マンガンＭｎ
ＣＯ３ を用い、これらの粉末を下記１の組成式になる
ように秤量、配合して、各配合物をボールミルにより湿
式混合した。
【００３９】
【数５】 （Ｐｂ０．９Ｂａ０．０３）｛（Ｓｂ２／３Ｍｎ１／３）０．０３５Ｔｉ０．４ ７６ Ｚｒ０．４８９｝Ｏ３ …１ この出発原料を充分に混合したのち、８５０℃で２時間
仮焼きし、得られた仮焼き物に水を添加してスラリーと
し、ボールミルを用いて湿式粉砕した。この湿式粉砕
は、仮焼き物の平均粒径が１．５μｍ程度となるまで行
った。
仮焼きし、得られた仮焼き物に水を添加してスラリーと
し、ボールミルを用いて湿式粉砕した。この湿式粉砕
は、仮焼き物の平均粒径が１．５μｍ程度となるまで行
った。
【００４０】スラリーを乾燥後、仮焼き物の粉末１００
重量％に、バインダーとしての水を１重量％添加し、こ
れを４トン／ｃｍ２ の圧力で、縦２０ｍｍ×横２０ｍ
ｍ×高さ１５ｍｍの形状にプレス成形した。
重量％に、バインダーとしての水を１重量％添加し、こ
れを４トン／ｃｍ２ の圧力で、縦２０ｍｍ×横２０ｍ
ｍ×高さ１５ｍｍの形状にプレス成形した。
【００４１】次いで、このプレス成形品を、大気中にお
いて、３００℃×１時間の脱バインダ処理を行い、これ
に連続して１２３０℃×４時間の焼成を行って、圧電セ
ラミックスの原試料を得た。
いて、３００℃×１時間の脱バインダ処理を行い、これ
に連続して１２３０℃×４時間の焼成を行って、圧電セ
ラミックスの原試料を得た。
【００４２】この原試料について、アルキメデス法を用
いた密度測定を行った。また、炭素・硫黄分析装置（堀
場製作所製ＥＭＩＡ５２０）を用いて炭素量を測定し
た。この分析装置は、高周波加熱による酸素気流で原試
料を燃焼させ、赤外線吸収により炭素量を測定するもの
である。これらの結果を表１および図２に示す。
いた密度測定を行った。また、炭素・硫黄分析装置（堀
場製作所製ＥＭＩＡ５２０）を用いて炭素量を測定し
た。この分析装置は、高周波加熱による酸素気流で原試
料を燃焼させ、赤外線吸収により炭素量を測定するもの
である。これらの結果を表１および図２に示す。
【００４３】次に、上述した原試料を、厚さ０．３〜
０．４ｍｍに加工したのち、両主面にＡｇペーストを塗
布し、さらにシリコンオイル中において、１２０℃×２
０分、４〜６ｋＶ／ｍｍの電界を印加することで分極処
理を施した。次いで、素子形状が７．０×４．５ｍｍと
なるようにダイシングを行い、両主面にＡｇ電極を取り
付け、これを圧電特性の測定用試料とした。この圧電特
性測定用試料について、日本電子材料工業会規格ＥＭＡ
Ｓ−６１００に準拠して電気機械結合係数ｋｔ（％）を
測定した。ｋｔは共振周波数および***振周波数から求
めた。この結果を表１および図２に示す。
０．４ｍｍに加工したのち、両主面にＡｇペーストを塗
布し、さらにシリコンオイル中において、１２０℃×２
０分、４〜６ｋＶ／ｍｍの電界を印加することで分極処
理を施した。次いで、素子形状が７．０×４．５ｍｍと
なるようにダイシングを行い、両主面にＡｇ電極を取り
付け、これを圧電特性の測定用試料とした。この圧電特
性測定用試料について、日本電子材料工業会規格ＥＭＡ
Ｓ−６１００に準拠して電気機械結合係数ｋｔ（％）を
測定した。ｋｔは共振周波数および***振周波数から求
めた。この結果を表１および図２に示す。
【００４４】さらに、上述した原試料を、縦２ｍｍ×横
４ｍｍ×厚み０．４ｍｍに加工し、これを機械的強度の
測定用試料とした。この機械的強度測定用試料につい
て、日本工業規格ＪＩＳＲ１６０１に準拠した抗折試験
をディジタル荷重試験機を用いて行った。この結果を表
１および図２に示す。
４ｍｍ×厚み０．４ｍｍに加工し、これを機械的強度の
測定用試料とした。この機械的強度測定用試料につい
て、日本工業規格ＪＩＳＲ１６０１に準拠した抗折試験
をディジタル荷重試験機を用いて行った。この結果を表
１および図２に示す。
【００４５】実施例２ 実施例１において、バインダーとして水に代えてポリビ
ニルアルコールを用いた以外は、実施例１と同じ条件で
原試料、圧電特性測定用試料および機械的強度測定用試
料を作成し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結
合係数を測定した。これらの結果を表１および図２に示
す。
ニルアルコールを用いた以外は、実施例１と同じ条件で
原試料、圧電特性測定用試料および機械的強度測定用試
料を作成し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結
合係数を測定した。これらの結果を表１および図２に示
す。
【００４６】実施例３ 実施例１において、バインダーとして水に代えてエチル
セルロースを用いた以外は、実施例１と同じ条件で原試
料、圧電特性測定用試料および機械的強度測定用試料を
作成し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結合係
数を測定した。これらの結果を表１および図２に示す。
セルロースを用いた以外は、実施例１と同じ条件で原試
料、圧電特性測定用試料および機械的強度測定用試料を
作成し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結合係
数を測定した。これらの結果を表１および図２に示す。
【００４７】実施例４ 実施例１において、脱バインダー温度を５００℃とした
以外は、実施例１と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表１および図２に示す。
以外は、実施例１と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表１および図２に示す。
【００４８】実施例５ 実施例２において、脱バインダー温度を５００℃とした
以外は、実施例２と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表１および図２に示す。
以外は、実施例２と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表１および図２に示す。
【００４９】実施例６ 実施例５において、バインダーとしてポリビニルアルコ
ールに分散剤を添加したものを用いた以外は、実施例５
と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料および機械的
強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、抗折強度およ
び電気機械結合係数を測定した。これらの結果を表１お
よび図２に示す。
ールに分散剤を添加したものを用いた以外は、実施例５
と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料および機械的
強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、抗折強度およ
び電気機械結合係数を測定した。これらの結果を表１お
よび図２に示す。
【００５０】実施例７ 実施例５において、バインダーとしてエチルセルロース
を用いた以外は、実施例５と同じ条件で原試料、圧電特
性測定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密
度、炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定し
た。これらの結果を表１および図２に示す。
を用いた以外は、実施例５と同じ条件で原試料、圧電特
性測定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密
度、炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定し
た。これらの結果を表１および図２に示す。
【００５１】実施例８ 実施例１において、脱バインダー温度を７００℃とした
以外は、実施例１と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表１および図２に示す。
以外は、実施例１と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表１および図２に示す。
【００５２】実施例９ 実施例８において、バインダーとして水に代えてポリビ
ニルアルコールを用いた以外は、実施例８と同じ条件で
原試料、圧電特性測定用試料および機械的強度測定用試
料を作成し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結
合係数を測定した。これらの結果を表１および図２に示
す。
ニルアルコールを用いた以外は、実施例８と同じ条件で
原試料、圧電特性測定用試料および機械的強度測定用試
料を作成し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結
合係数を測定した。これらの結果を表１および図２に示
す。
【００５３】実施例１０ 実施例８において、バインダーとして水に代えてエチル
セルロースを用いた以外は、実施例８と同じ条件で原試
料、圧電特性測定用試料および機械的強度測定用試料を
作成し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結合係
数を測定した。これらの結果を表１および図２に示す。
セルロースを用いた以外は、実施例８と同じ条件で原試
料、圧電特性測定用試料および機械的強度測定用試料を
作成し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結合係
数を測定した。これらの結果を表１および図２に示す。
【００５４】実施例１１ 実施例３において、焼成雰囲気を酸素雰囲気とした以外
は、実施例３と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料
および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、
抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これらの
結果を表１および図２に示す。
は、実施例３と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料
および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、
抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これらの
結果を表１および図２に示す。
【００５５】実施例１２ 実施例６において、焼成雰囲気を酸素雰囲気とした以外
は、実施例６と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料
および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、
抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これらの
結果を表１および図２に示す。
は、実施例６と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料
および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、
抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これらの
結果を表１および図２に示す。
【００５６】実施例１３ 実施例７において、焼成雰囲気を酸素雰囲気とした以外
は、実施例７と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料
および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、
抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これらの
結果を表１および図２に示す。
は、実施例７と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料
および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、
抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これらの
結果を表１および図２に示す。
【００５７】実施例１４ 実施例９において、焼成雰囲気を酸素雰囲気とした以外
は、実施例９と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料
および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、
抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これらの
結果を表１および図２に示す。
は、実施例９と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料
および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、
抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これらの
結果を表１および図２に示す。
【００５８】実施例１５ 実施例１２において、脱バインダー温度を７００℃とし
た以外は、実施例１２と同じ条件で原試料、圧電特性測
定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、
炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。
これらの結果を表１および図２に示す。
た以外は、実施例１２と同じ条件で原試料、圧電特性測
定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、
炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。
これらの結果を表１および図２に示す。
【００５９】実施例１６ 実施例８において、焼成雰囲気を酸素雰囲気とした以外
は、実施例８と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料
および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、
抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これらの
結果を表１および図２に示す。
は、実施例８と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料
および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、
抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これらの
結果を表１および図２に示す。
【００６０】実施例１７ 実施例１５において、脱バインダー温度を３００℃とし
た以外は、実施例１５と同じ条件で原試料、圧電特性測
定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、
炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。
これらの結果を表１および図２に示す。
た以外は、実施例１５と同じ条件で原試料、圧電特性測
定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、
炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。
これらの結果を表１および図２に示す。
【００６１】実施例１８ 実施例１１において、脱バインダー温度を７００℃とし
た以外は、実施例１１と同じ条件で原試料、圧電特性測
定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、
炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。
これらの結果を表１および図２に示す。
た以外は、実施例１１と同じ条件で原試料、圧電特性測
定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、
炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。
これらの結果を表１および図２に示す。
【００６２】比較例１ 実施例６において、脱バインダー温度を３００℃とした
以外は、実施例６と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表１および図２に示す。
以外は、実施例６と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表１および図２に示す。
【００６３】
【表１】
【００６４】以上の結果から、焼結後の炭素量が３ｐｐ
ｍであると（実施例１８）、電気機械係数ｋｔが３９．
２％となり、特に圧電セラミックスをフィルタに応用し
た場合には信号の通過域が制限されるものの実用的には
問題がない。逆に、焼結後の炭素量が３６ｐｐｍである
と（比較例１）、試料がボソボソになり充分な密度が得
られなかった。
ｍであると（実施例１８）、電気機械係数ｋｔが３９．
２％となり、特に圧電セラミックスをフィルタに応用し
た場合には信号の通過域が制限されるものの実用的には
問題がない。逆に、焼結後の炭素量が３６ｐｐｍである
と（比較例１）、試料がボソボソになり充分な密度が得
られなかった。
【００６５】これに対して、焼結後の炭素量が７ｐｐｍ
（実施例１６）〜２９ｐｐｍ（実施例１７）である場合
には、電気機械結合係数ｋｔは４０．２７％〜４５．６
０％と充分に大きく、抗折強度も１０．１０ｋｇｆ／ｍ
ｍ２ 〜１５．３０ｋｇｆ／ｍｍ２ と充分に大きかっ
た。
（実施例１６）〜２９ｐｐｍ（実施例１７）である場合
には、電気機械結合係数ｋｔは４０．２７％〜４５．６
０％と充分に大きく、抗折強度も１０．１０ｋｇｆ／ｍ
ｍ２ 〜１５．３０ｋｇｆ／ｍｍ２ と充分に大きかっ
た。
【００６６】実施例１９ 出発原料として酸化鉛ＰｂＯ、酸化チタンＴｉＯ２ 、
酸化ジルコニウムＺｒＯ２ 、酸化アンチモンＳｂ２
Ｏ３ 、酸化ビスマスＢｉ２ Ｏ３ 、酸化ニオブＮｂ
２ Ｏ５ 、炭酸バリウムＢａＣＯ３ 、炭酸マンガン
ＭｎＣＯ３ 、炭酸ストロンチウムＳｒＣＯ３ を用
い、これらの粉末を下記２の組成式になるように秤量、
配合して、各配合物をボールミルにより湿式混合した。
酸化ジルコニウムＺｒＯ２ 、酸化アンチモンＳｂ２
Ｏ３ 、酸化ビスマスＢｉ２ Ｏ３ 、酸化ニオブＮｂ
２ Ｏ５ 、炭酸バリウムＢａＣＯ３ 、炭酸マンガン
ＭｎＣＯ３ 、炭酸ストロンチウムＳｒＣＯ３ を用
い、これらの粉末を下記２の組成式になるように秤量、
配合して、各配合物をボールミルにより湿式混合した。
【００６７】
【数６】 （Ｐｂ０．７８Ｃａ０．０２Ｓｒ０．１５Ｂｉ０．０１）（Ｔｉ０．９５Ｍｎ ０．０２ Ｎｂ０．０３）Ｏ３ …２ この出発原料を充分に混合したのち、実施例３と同じ条
件で原試料、圧電特性測定用試料および機械的強度測定
用試料を作成し、密度、炭素量、抗折強度および電気機
械結合係数を測定した。これらの結果を表２および図３
に示す。
件で原試料、圧電特性測定用試料および機械的強度測定
用試料を作成し、密度、炭素量、抗折強度および電気機
械結合係数を測定した。これらの結果を表２および図３
に示す。
【００６８】実施例２０ 実施例１９において、バインダーとしてエチルセルロー
スに代えて水を用いるとともに、脱バインダー温度を５
００℃とした以外は、実施例１９と同じ条件で原試料、
圧電特性測定用試料および機械的強度測定用試料を作成
し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を
測定した。これらの結果を表２および図３に示す。
スに代えて水を用いるとともに、脱バインダー温度を５
００℃とした以外は、実施例１９と同じ条件で原試料、
圧電特性測定用試料および機械的強度測定用試料を作成
し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を
測定した。これらの結果を表２および図３に示す。
【００６９】実施例２１ 実施例２０において、バインダーとしてエチルセルロー
スを用いた以外は、実施例２０と同じ条件で原試料、圧
電特性測定用試料および機械的強度測定用試料を作成
し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を
測定した。これらの結果を表２および図３に示す。
スを用いた以外は、実施例２０と同じ条件で原試料、圧
電特性測定用試料および機械的強度測定用試料を作成
し、密度、炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を
測定した。これらの結果を表２および図３に示す。
【００７０】実施例２２ 実施例２０において、焼成雰囲気を酸素雰囲気とした以
外は、実施例２０と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表２および図３に示す。
外は、実施例２０と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表２および図３に示す。
【００７１】実施例２３ 実施例２２において、バインダーとしてポリビニルアル
コールに分散剤を添加したものを用いた以外は、実施例
２２と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料および機
械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、抗折強度
および電気機械結合係数を測定した。これらの結果を表
２および図３に示す。
コールに分散剤を添加したものを用いた以外は、実施例
２２と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料および機
械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、抗折強度
および電気機械結合係数を測定した。これらの結果を表
２および図３に示す。
【００７２】実施例２４ 実施例２２において、脱バインダー温度を７００℃とし
た以外は、実施例２２と同じ条件で原試料、圧電特性測
定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、
炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。
これらの結果を表２および図３に示す。
た以外は、実施例２２と同じ条件で原試料、圧電特性測
定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、
炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。
これらの結果を表２および図３に示す。
【００７３】実施例２５ 実施例２４において、バインダーとしてポリビニルアル
コールに分散剤を添加したものを用いた以外は、実施例
２４と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料および機
械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、抗折強度
および電気機械結合係数を測定した。これらの結果を表
２および図３に示す。
コールに分散剤を添加したものを用いた以外は、実施例
２４と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料および機
械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、抗折強度
および電気機械結合係数を測定した。これらの結果を表
２および図３に示す。
【００７４】実施例２６ 実施例１９において、焼成雰囲気を酸素雰囲気とした以
外は、実施例１９と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表２および図３に示す。
外は、実施例１９と同じ条件で原試料、圧電特性測定用
試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素
量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。これ
らの結果を表２および図３に示す。
【００７５】実施例２７ 実施例２６において、脱バインダー温度を７００℃とし
た以外は、実施例２６と同じ条件で原試料、圧電特性測
定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、
炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。
これらの結果を表２および図３に示す。
た以外は、実施例２６と同じ条件で原試料、圧電特性測
定用試料および機械的強度測定用試料を作成し、密度、
炭素量、抗折強度および電気機械結合係数を測定した。
これらの結果を表２および図３に示す。
【００７６】比較例２ 実施例１９において、バインダーとしてポリビニルアル
コールに分散剤を添加したものを用いた以外は、実施例
１９と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料および機
械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、抗折強度
および電気機械結合係数を測定した。これらの結果を表
２および図３に示す。
コールに分散剤を添加したものを用いた以外は、実施例
１９と同じ条件で原試料、圧電特性測定用試料および機
械的強度測定用試料を作成し、密度、炭素量、抗折強度
および電気機械結合係数を測定した。これらの結果を表
２および図３に示す。
【００７７】
【表２】
【００７８】以上の結果から、焼結後の炭素量が４ｐｐ
ｍであると（実施例２７）、電気機械係数ｋｔが３４．
６７％となり、特に圧電セラミックスをフィルタに応用
した場合には信号の通過域が制限されるが実用的には問
題はない。逆に、焼結後の炭素量が３７ｐｐｍであると
（比較例２）、試料がボソボソになり充分な密度が得ら
れなかった（焼成することができなかった）。
ｍであると（実施例２７）、電気機械係数ｋｔが３４．
６７％となり、特に圧電セラミックスをフィルタに応用
した場合には信号の通過域が制限されるが実用的には問
題はない。逆に、焼結後の炭素量が３７ｐｐｍであると
（比較例２）、試料がボソボソになり充分な密度が得ら
れなかった（焼成することができなかった）。
【００７９】これに対して、焼結後の炭素量が８ｐｐｍ
（実施例２０，２１）〜２９ｐｐｍ（実施例２６）であ
る場合には、電気機械結合係数ｋｔは３４．７５％〜３
５．２３％と充分に大きく、抗折強度も２３．０５ｋｇ
ｆ／ｍｍ２ 〜２７．６２ｋｇｆ／ｍｍ２ と充分に大
きかった。
（実施例２０，２１）〜２９ｐｐｍ（実施例２６）であ
る場合には、電気機械結合係数ｋｔは３４．７５％〜３
５．２３％と充分に大きく、抗折強度も２３．０５ｋｇ
ｆ／ｍｍ２ 〜２７．６２ｋｇｆ／ｍｍ２ と充分に大
きかった。
【００８０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、圧電
特性を維持しつつ機械的強度に優れ、安価に製造し易い
圧電セラミックスおよびこれを用いた圧電セラミックデ
バイスを提供することができる。
特性を維持しつつ機械的強度に優れ、安価に製造し易い
圧電セラミックスおよびこれを用いた圧電セラミックデ
バイスを提供することができる。
【図１】本発明の圧電デバイスの実施形態を示す斜視図
である。
である。
【図２】本発明に関する実施例１乃至１７および比較例
１乃至２の結果を示すグラフである。
１乃至２の結果を示すグラフである。
【図３】本発明に関する実施例１８乃至２５および比較
例３乃至４の結果を示すグラフである。
例３乃至４の結果を示すグラフである。
１…圧電トランス １０デバイス本体 １０ａ…一次側 １０ｂ…二次側 １１…出力電極 １２，１３…入力電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 武史 東京都中央区日本橋１丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 4G031 AA03 AA04 AA05 AA06 AA07 AA08 AA11 AA12 AA13 AA14 AA15 AA16 AA18 AA19 AA21 AA22 AA23 AA25 AA26 AA31 AA32 AA34 AA35 AA40 BA10 BA20
Claims (8)
- 【請求項１】焼結後の炭素量が、３７重量ｐｐｍ未満で
ある圧電セラミックス。 - 【請求項２】前記圧電セラミックスが、ジルコン酸チタ
ン酸鉛を主成分とし、焼結後の炭素量が、３６重量ｐｐ
ｍ未満である圧電セラミックス。 - 【請求項３】前記ジルコン酸チタン酸鉛が、次式で表さ
れる請求項２記載の圧電セラミックス。 【数１】（Ｐｂ１−ｘＭｘ）ｎ｛Ａ１ｙＡ
２（１−ｙ）｝ａＴｉｂＺｒｃＯ３ ただし、０＜ｘ＜０．１ ２／６＜ｙ＜５／６ ０．０１≦ａ≦０．２ ０．２≦ｂ≦０．６ ａ＋ｂ＋ｃ＝１ ０．９≦ｎ≦１．１ Ｍ：Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒの１種または２種以上 Ａ１：Ｎｂ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｖの１種または２種以上 Ａ２：Ｍｇ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｃ
ｕ，Ｃｒ若しくはＳｒ，Ｙ，Ｂｉ，Ｌｎの１種または２
種以上（Ｌｎ：ランタノイド元素） - 【請求項４】焼結後の炭素量が３重量ｐｐｍ超である請
求項１〜３記載の圧電セラミックス。 - 【請求項５】チタン酸鉛を主成分とする請求項１記載の
圧電セラミックス。 - 【請求項６】前記チタン酸鉛が、次式で表される請求項
５記載の圧電セラミックス。 【数２】（Ｐｂ１−ａ−ｂＭａＢｉｂ）ｎ（Ｔｉ
１−ｘ−ｙＭｎｘＮｂｙ）Ｏ３ ただし、０＜ｘ＜０．１ ０．０１≦ａ≦０．５ ０．０１≦ｂ≦０．３０ ０．００５≦ｘ≦０．０５ ０．００５≦ｙ≦０．０５ ０．９≦ｎ≦１．１ Ｍ：Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ，Ｌｎの１種または２種以上（Ｌ
ｎ：ランタノイド元素） - 【請求項７】焼結後の炭素量が４重量ｐｐｍ超である請
求項５または６記載の圧電セラミックス。 - 【請求項８】請求項１乃至７の何れかに記載の圧電セラ
ミックスを用いた圧電デバイス。
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