JP2001048642A - 圧電セラミックス - Google Patents
圧電セラミックスInfo
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—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
- C04B35/46—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 titanium oxides or titanates
- C04B35/462—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 titanium oxides or titanates based on titanates
- C04B35/465—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 titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates
- C04B35/468—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 titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates
- C04B35/4682—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 titanium oxides or titanates based on titanates based on alkaline earth metal titanates based on barium titanates based on BaTiO3 perovskite phase
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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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉛を含有せず、大きな圧電歪定数を得ること
ができる圧電セラミックスを提供する。更には、大きな
圧電歪定数を有し、且つその温度依存性が低い圧電セラ
ミックスを提供する。 【解決手段】 本発明の圧電セラミックスはＢａ、Ｂ
ｉ、Ｎａ、Ｔｉ及びＯを含有し、モル比において０．９
９７≦Ｂｉ／Ｎａ≦１．００３であり、且つＢａ／Ｂｉ
＝２ｘ／（ａ−ｘ）（但し、０．９９≦ａ≦１．０１、
０＜ｘ＜ａ）を充足する。この圧電セラミックスはＢａ
ＣＯ3粉末、Ｂｉ2Ｏ3粉末、Ｎａ2ＣＯ3粉末及びＴｉＯ2
粉末の所定量を湿式混合し、得られた泥しょうを乾燥
し、仮焼する。更に、得られた仮焼物に有機バインダ、
分散剤及びエタノールを加えて湿式混合し、得られた泥
しょうを乾燥させて造粒し、その後、成形し、更に、Ｃ
ＩＰ（冷間等方静水圧プレス）処理を行い、焼成して得
る。
ができる圧電セラミックスを提供する。更には、大きな
圧電歪定数を有し、且つその温度依存性が低い圧電セラ
ミックスを提供する。 【解決手段】 本発明の圧電セラミックスはＢａ、Ｂ
ｉ、Ｎａ、Ｔｉ及びＯを含有し、モル比において０．９
９７≦Ｂｉ／Ｎａ≦１．００３であり、且つＢａ／Ｂｉ
＝２ｘ／（ａ−ｘ）（但し、０．９９≦ａ≦１．０１、
０＜ｘ＜ａ）を充足する。この圧電セラミックスはＢａ
ＣＯ3粉末、Ｂｉ2Ｏ3粉末、Ｎａ2ＣＯ3粉末及びＴｉＯ2
粉末の所定量を湿式混合し、得られた泥しょうを乾燥
し、仮焼する。更に、得られた仮焼物に有機バインダ、
分散剤及びエタノールを加えて湿式混合し、得られた泥
しょうを乾燥させて造粒し、その後、成形し、更に、Ｃ
ＩＰ（冷間等方静水圧プレス）処理を行い、焼成して得
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電セラミックス
に関する。更に詳しくは、鉛を含有せず、大きい圧電歪
定数を得ることができ、更に、圧電歪定数の温度依存性
が小さい圧電セラミックスに関する。本発明の圧電セラ
ミックスは振動子、アクチュエータ、センサ、フィルタ
などの圧電デバイスとして使用することができる。
に関する。更に詳しくは、鉛を含有せず、大きい圧電歪
定数を得ることができ、更に、圧電歪定数の温度依存性
が小さい圧電セラミックスに関する。本発明の圧電セラ
ミックスは振動子、アクチュエータ、センサ、フィルタ
などの圧電デバイスとして使用することができる。
【０００２】
【従来の技術】これまでに量産化されている圧電セラミ
ックスはＰＴ（チタン酸鉛）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコ
ン酸鉛）等に代表されるように鉛及び／又は酸化鉛を含
有するものが多くを占める。しかし、これら鉛系圧電セ
ラミックスの焼成においては酸化鉛等の揮散を免れ得な
い。この鉛及び鉛化合物を環境に影響なく処理するため
に費やすコスト等は多大なものとなる。このため鉛を含
有しない非鉛系圧電セラミックスの実現が切望されてい
る。現在、この非鉛系圧電セラミックスとして注目され
ているのが（Ｂｉ0.5Ｎａ0.5）ＴｉＯ3（以下、「ＢＮ
Ｔ」という。）、及びビスマス層状化合物である。しか
し、これらの材料は鉛を含有する圧電セラミックに比べ
ると、圧電歪定数が小さく、負荷された印加電圧に対す
る歪み、又は負荷応力に対する発生電荷が小さいという
問題がある。このため振動子等の能動素子として使用す
ることが困難である。
ックスはＰＴ（チタン酸鉛）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコ
ン酸鉛）等に代表されるように鉛及び／又は酸化鉛を含
有するものが多くを占める。しかし、これら鉛系圧電セ
ラミックスの焼成においては酸化鉛等の揮散を免れ得な
い。この鉛及び鉛化合物を環境に影響なく処理するため
に費やすコスト等は多大なものとなる。このため鉛を含
有しない非鉛系圧電セラミックスの実現が切望されてい
る。現在、この非鉛系圧電セラミックスとして注目され
ているのが（Ｂｉ0.5Ｎａ0.5）ＴｉＯ3（以下、「ＢＮ
Ｔ」という。）、及びビスマス層状化合物である。しか
し、これらの材料は鉛を含有する圧電セラミックに比べ
ると、圧電歪定数が小さく、負荷された印加電圧に対す
る歪み、又は負荷応力に対する発生電荷が小さいという
問題がある。このため振動子等の能動素子として使用す
ることが困難である。
【０００３】このＢＮＴを端成分とする圧電セラミック
スとして特公平４−６００７３号公報を挙げることがで
きる。この公報においては非鉛系圧電セラミックスとし
ての新規な組成が開示されている。しかし、圧電歪定数
として開示されている最高値は９９×１０-12Ｃ／Ｎに
過ぎない。また圧電歪定数の温度依存性には触れられて
いないが、広い温度範囲で安定した性能を得るために
は、圧電歪定数の温度係数をできる限り０に近づける必
要がある。
スとして特公平４−６００７３号公報を挙げることがで
きる。この公報においては非鉛系圧電セラミックスとし
ての新規な組成が開示されている。しかし、圧電歪定数
として開示されている最高値は９９×１０-12Ｃ／Ｎに
過ぎない。また圧電歪定数の温度依存性には触れられて
いないが、広い温度範囲で安定した性能を得るために
は、圧電歪定数の温度係数をできる限り０に近づける必
要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するものであり、非鉛系圧電セラミックスにおい
て、大きな圧電歪定数を有する圧電セラミックスを提供
することを目的とする。更に、大きな圧電歪定数を有し
且つその温度依存性が低い圧電セラミックスを提供する
ことを目的とする。
解決するものであり、非鉛系圧電セラミックスにおい
て、大きな圧電歪定数を有する圧電セラミックスを提供
することを目的とする。更に、大きな圧電歪定数を有し
且つその温度依存性が低い圧電セラミックスを提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本第１発明の圧電セラミ
ックスは、Ｂａ、Ｂｉ、Ｎａ、Ｔｉ及びＯを含有し、モ
ル比において０．９９０＜Ｂｉ／Ｎａ≦１．０１であ
り、且つＢａ／Ｂｉ＝２ｘ／（ａ−ｘ）（但し、０．９
９≦ａ≦１．０１、０＜ｘ＜ａ）を充足することを特徴
とする。上記Ｂｉ／Ｎａ、及び、上記Ｂａ／Ｂｉが上記
範囲外では圧電歪定数が小さくなり易い。
ックスは、Ｂａ、Ｂｉ、Ｎａ、Ｔｉ及びＯを含有し、モ
ル比において０．９９０＜Ｂｉ／Ｎａ≦１．０１であ
り、且つＢａ／Ｂｉ＝２ｘ／（ａ−ｘ）（但し、０．９
９≦ａ≦１．０１、０＜ｘ＜ａ）を充足することを特徴
とする。上記Ｂｉ／Ｎａ、及び、上記Ｂａ／Ｂｉが上記
範囲外では圧電歪定数が小さくなり易い。
【０００６】本発明の圧電セラミックスは第２発明のよ
うに、組成式ｘＢａＴｉＯ3−（ａ−ｘ）（ＢｉbＮ
ａc）ＴｉＯ3で表されることが好ましい。即ち、本第２
発明の圧電セラミックスは固溶体であり、ペロブスカイ
ト型構造であることが好ましいが、ペロブスカイト相を
主結晶相とする構造であってもよい。即ち、圧電特性に
影響を及ぼさない範囲で他の結晶相が混在していてもよ
い。尚、上記組成式におけるｂ及びｃは０．９９０＜ｂ
／ｃ≦１．０１である。
うに、組成式ｘＢａＴｉＯ3−（ａ−ｘ）（ＢｉbＮ
ａc）ＴｉＯ3で表されることが好ましい。即ち、本第２
発明の圧電セラミックスは固溶体であり、ペロブスカイ
ト型構造であることが好ましいが、ペロブスカイト相を
主結晶相とする構造であってもよい。即ち、圧電特性に
影響を及ぼさない範囲で他の結晶相が混在していてもよ
い。尚、上記組成式におけるｂ及びｃは０．９９０＜ｂ
／ｃ≦１．０１である。
【０００７】更に、第３発明のように０．０５≦ｘ≦
０．５であることが好ましい。ｘの値が０．０５未満の
場合又は０．５を越える場合は、圧電歪定数は低下し易
い。この下限値は、モルフォトロピック相境界がｘ＝
０．０５〜０．０６付近に存在するとためであると考え
られる。従って、この値未満では圧電歪定数は急激に低
下し、大きな（１７０×１０-12Ｃ／Ｎ以上）圧電歪定
数を得ることは困難であると考えられる。
０．５であることが好ましい。ｘの値が０．０５未満の
場合又は０．５を越える場合は、圧電歪定数は低下し易
い。この下限値は、モルフォトロピック相境界がｘ＝
０．０５〜０．０６付近に存在するとためであると考え
られる。従って、この値未満では圧電歪定数は急激に低
下し、大きな（１７０×１０-12Ｃ／Ｎ以上）圧電歪定
数を得ることは困難であると考えられる。
【０００８】このｘは０．１≦ｘ≦０．５であることが
より好ましく、０．２≦ｘ≦０．５であることが更に好
ましい。この範囲であれば特に大きな圧電歪定数を得る
ことができる。更に、この範囲であれば大きな圧電歪定
数を得ることに加えて、その圧電歪定数の温度依存性も
小さく抑えることができる。このｘの範囲は上記モルフ
ォトロピック相境界よりもチタン酸バリウムが多く固溶
した組成であることを示す。
より好ましく、０．２≦ｘ≦０．５であることが更に好
ましい。この範囲であれば特に大きな圧電歪定数を得る
ことができる。更に、この範囲であれば大きな圧電歪定
数を得ることに加えて、その圧電歪定数の温度依存性も
小さく抑えることができる。このｘの範囲は上記モルフ
ォトロピック相境界よりもチタン酸バリウムが多く固溶
した組成であることを示す。
【０００９】ｘが上記好ましい範囲であれば、第４発明
のように、ＥＭＡＳ−６１００（電子材料工業会による
標準規格）に従い測定した、温度２０℃における圧電歪
定数ｄ33 20 ℃が１００×１０-12Ｃ／Ｎ以上（通常１７
０×１０-12Ｃ／Ｎ以下、より好ましくは１００×１０
-12〜１６０×１０-12Ｃ／Ｎ、更には１１０×１０-12
〜１６０×１０-12Ｃ／Ｎ）であり、且つ上記ｄ33 20 ℃
と、温度８０℃における圧電歪定数ｄ33 80 ℃とより、前
記一般式（１）に従い算出される圧電歪定数の温度係数
ｄ33ｔが０．１５％／℃以下（通常０．０５％／℃以
上、より好ましくは０．０８〜０．１２％／℃、更には
０．０８〜０．１１％／℃）である優れた圧電セラミッ
クスを得ることができる。
のように、ＥＭＡＳ−６１００（電子材料工業会による
標準規格）に従い測定した、温度２０℃における圧電歪
定数ｄ33 20 ℃が１００×１０-12Ｃ／Ｎ以上（通常１７
０×１０-12Ｃ／Ｎ以下、より好ましくは１００×１０
-12〜１６０×１０-12Ｃ／Ｎ、更には１１０×１０-12
〜１６０×１０-12Ｃ／Ｎ）であり、且つ上記ｄ33 20 ℃
と、温度８０℃における圧電歪定数ｄ33 80 ℃とより、前
記一般式（１）に従い算出される圧電歪定数の温度係数
ｄ33ｔが０．１５％／℃以下（通常０．０５％／℃以
上、より好ましくは０．０８〜０．１２％／℃、更には
０．０８〜０．１１％／℃）である優れた圧電セラミッ
クスを得ることができる。
【００１０】これらｄ33 20 ℃及びｄ33ｔの値は同時に達
することのできる値であって、ｄ33 20 ℃が１００×１０
-12Ｃ／Ｎ以上（通常１７０×１０-12Ｃ／Ｎ以下）であ
り、且つｄ33ｔが０．１５％／℃以下（通常０．０５％
／℃以上）とすることができる。また、より好ましくは
第５発明のようにｄ33 20 ℃が１０５×１０-12〜１５０
×１０-12Ｃ／Ｎであり、且つｄ33ｔが０．０５〜０．
１４％／℃とすることができ、更に好ましくはｄ33 20 ℃
が１１０×１０-12〜１３５×１０-12Ｃ／Ｎであり、且
つｄ33ｔが０．０８〜０．１２％／℃である圧電セラミ
ックスを得ることができる。また、本発明においては、
圧電歪定数に加えて圧電出力定数ｇ33も大きい方が好ま
しく、１８×１０-3〜２１×１０-3Ｖ・ｍ／Ｎである圧
電セラミックスを得ることができる。これにより能動素
子としての他、受動素子としても利用が可能となる。
することのできる値であって、ｄ33 20 ℃が１００×１０
-12Ｃ／Ｎ以上（通常１７０×１０-12Ｃ／Ｎ以下）であ
り、且つｄ33ｔが０．１５％／℃以下（通常０．０５％
／℃以上）とすることができる。また、より好ましくは
第５発明のようにｄ33 20 ℃が１０５×１０-12〜１５０
×１０-12Ｃ／Ｎであり、且つｄ33ｔが０．０５〜０．
１４％／℃とすることができ、更に好ましくはｄ33 20 ℃
が１１０×１０-12〜１３５×１０-12Ｃ／Ｎであり、且
つｄ33ｔが０．０８〜０．１２％／℃である圧電セラミ
ックスを得ることができる。また、本発明においては、
圧電歪定数に加えて圧電出力定数ｇ33も大きい方が好ま
しく、１８×１０-3〜２１×１０-3Ｖ・ｍ／Ｎである圧
電セラミックスを得ることができる。これにより能動素
子としての他、受動素子としても利用が可能となる。
【００１１】圧電セラミックスは同成分を含有する場合
であっても、その含有量の極めてわずかな違いにより大
きく異なる圧電特性を得ることができる。即ち、含まれ
る元素は同一であってもその含有量及び成分割合によっ
て異なる特性を得ることができる。特公平４−６００７
３号公報に開示されている圧電セラミックスは、本発明
と同じ元素を含有するが、その成分割合は異なる。特
に、Ｂａは本発明においては上記公報において開示され
ている含有量よりも多く含有されている。即ち、上記公
報に比べてチタン酸バリウムの割合が高いこととなる。
更に、成分割合においてはＮａ及びＢｉはほぼ同量が含
有されていることでも異なっている。
であっても、その含有量の極めてわずかな違いにより大
きく異なる圧電特性を得ることができる。即ち、含まれ
る元素は同一であってもその含有量及び成分割合によっ
て異なる特性を得ることができる。特公平４−６００７
３号公報に開示されている圧電セラミックスは、本発明
と同じ元素を含有するが、その成分割合は異なる。特
に、Ｂａは本発明においては上記公報において開示され
ている含有量よりも多く含有されている。即ち、上記公
報に比べてチタン酸バリウムの割合が高いこととなる。
更に、成分割合においてはＮａ及びＢｉはほぼ同量が含
有されていることでも異なっている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を詳し
く説明する。 （１）圧電セラミックス及び圧電素子の作製 市販のＢａＣＯ3粉末、Ｂｉ2Ｏ3粉末、Ｎａ2ＣＯ3粉末
及びＴｉＯ2粉末を表１に示す組成式の割合となるよう
各々秤量した。この各粉末をボールミルに投入し、エタ
ノールを加えて１５時間湿式混合を行った。得られた泥
しょうを湯煎乾燥し、大気雰囲気において８００℃で２
時間仮焼した。その後、得られた仮焼物に有機バイン
ダ、分散剤及びエタノールを加えてボールミルに投入
し、１５時間湿式混合を行った。次いで、この泥しょう
を湯煎乾燥させて造粒し、１ＧＰａの一軸加圧により直
径５ｍｍ、厚さ１５ｍｍの円柱状に成形した。その後、
１５ＧＰａの圧力でＣＩＰ（冷間等方静水圧プレス）処
理を行い、この成形体を大気雰囲気において１０５０〜
１２５０℃で２時間保持することにより焼成して圧電セ
ラミックスを得た。尚、表１において＊は本発明の範囲
外であることを示す。
く説明する。 （１）圧電セラミックス及び圧電素子の作製 市販のＢａＣＯ3粉末、Ｂｉ2Ｏ3粉末、Ｎａ2ＣＯ3粉末
及びＴｉＯ2粉末を表１に示す組成式の割合となるよう
各々秤量した。この各粉末をボールミルに投入し、エタ
ノールを加えて１５時間湿式混合を行った。得られた泥
しょうを湯煎乾燥し、大気雰囲気において８００℃で２
時間仮焼した。その後、得られた仮焼物に有機バイン
ダ、分散剤及びエタノールを加えてボールミルに投入
し、１５時間湿式混合を行った。次いで、この泥しょう
を湯煎乾燥させて造粒し、１ＧＰａの一軸加圧により直
径５ｍｍ、厚さ１５ｍｍの円柱状に成形した。その後、
１５ＧＰａの圧力でＣＩＰ（冷間等方静水圧プレス）処
理を行い、この成形体を大気雰囲気において１０５０〜
１２５０℃で２時間保持することにより焼成して圧電セ
ラミックスを得た。尚、表１において＊は本発明の範囲
外であることを示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】次いで、得られた圧電セラミックスの上下
面を平面研磨した。更に、この上下面に銀のペーストを
スクリーン印刷により塗布し、焼き付け、電極を形成し
た。その後、１０〜２００℃に保温した絶縁オイル（シ
リコーンオイル）中において３〜７ｋＶ／ｍｍの直流電
流を３０分間印加することにより分極処理を行い、圧電
素子を得た。
面を平面研磨した。更に、この上下面に銀のペーストを
スクリーン印刷により塗布し、焼き付け、電極を形成し
た。その後、１０〜２００℃に保温した絶縁オイル（シ
リコーンオイル）中において３〜７ｋＶ／ｍｍの直流電
流を３０分間印加することにより分極処理を行い、圧電
素子を得た。
【００１５】（２）圧電特性の測定 圧電歪定数、圧電出力定数及び圧電歪定数の温度係数の
測定 ＥＭＡＳ−６１００に従い、インピーダンスアナライザ
（ヒューレットパッカード社製、型式「４１９４Ａ」）
を用いて、温度２０℃に保持した恒温槽中において、
（１）において得られた各圧電素子の圧電歪定数ｄ33 20
℃及び圧電出力定数ｇ33を測定した。この値を表２に示
す。更に、同様な測定を温度８０℃に保持された恒温槽
中において行い、得られたｄ33 80 ℃と、上記ｄ33 20 ℃と
を前記一般式（１）に代入し、ｄ33ｔを算出した。この
値を表２に併記する。尚、表２において＊は本発明の範
囲外であることを示す。
測定 ＥＭＡＳ−６１００に従い、インピーダンスアナライザ
（ヒューレットパッカード社製、型式「４１９４Ａ」）
を用いて、温度２０℃に保持した恒温槽中において、
（１）において得られた各圧電素子の圧電歪定数ｄ33 20
℃及び圧電出力定数ｇ33を測定した。この値を表２に示
す。更に、同様な測定を温度８０℃に保持された恒温槽
中において行い、得られたｄ33 80 ℃と、上記ｄ33 20 ℃と
を前記一般式（１）に代入し、ｄ33ｔを算出した。この
値を表２に併記する。尚、表２において＊は本発明の範
囲外であることを示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】表２の結果によると、本発明品である実験
例２〜８では、ｘが０．０５〜０．５の範囲において圧
電歪定数は７６×１０-12〜１５９×１０-12Ｃ／Ｎの大
きな値が得られていること分かる。特に、実験例３〜７
では、ｘが０．２〜０．５の範囲であり、温度係数は
０．０８〜０．１２％／℃と極めて小さく抑えられ（即
ち、温度依存性が小さい）、且つ圧電歪定数は９２×１
０-12〜１３１×１０-12Ｃ／Ｎと大きな値が得られてい
ることが分かる。また、実験例９においてはモル比にお
いてＢｉ／Ｎａの割合が０．９９０であるため圧電歪定
数が小さくなっていることが分かる。
例２〜８では、ｘが０．０５〜０．５の範囲において圧
電歪定数は７６×１０-12〜１５９×１０-12Ｃ／Ｎの大
きな値が得られていること分かる。特に、実験例３〜７
では、ｘが０．２〜０．５の範囲であり、温度係数は
０．０８〜０．１２％／℃と極めて小さく抑えられ（即
ち、温度依存性が小さい）、且つ圧電歪定数は９２×１
０-12〜１３１×１０-12Ｃ／Ｎと大きな値が得られてい
ることが分かる。また、実験例９においてはモル比にお
いてＢｉ／Ｎａの割合が０．９９０であるため圧電歪定
数が小さくなっていることが分かる。
【００１８】尚、本発明においては、上記の具体的な実
施例に記載されたものに限られず、目的、用途に応じて
本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができ
る。特に、本発明の圧電セラミックスの成分としてＬｉ
及びＫを含有することができる。これらは圧電セラミッ
クス中にどのような態様で含有されてもよいが、ＢＮＴ
中に固溶するＮａの一部と置換して存在することが好ま
しい。また、これらの成分の他にも、本発明の圧電セラ
ミックスの圧電特性に実質的に影響を及ぼさない範囲で
他の成分等、或いは不可避不純物等が含まれていてもよ
い。
施例に記載されたものに限られず、目的、用途に応じて
本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができ
る。特に、本発明の圧電セラミックスの成分としてＬｉ
及びＫを含有することができる。これらは圧電セラミッ
クス中にどのような態様で含有されてもよいが、ＢＮＴ
中に固溶するＮａの一部と置換して存在することが好ま
しい。また、これらの成分の他にも、本発明の圧電セラ
ミックスの圧電特性に実質的に影響を及ぼさない範囲で
他の成分等、或いは不可避不純物等が含まれていてもよ
い。
【００１９】
【発明の効果】本第１発明によると、従来のＢＮＴ系圧
電セラミックスに対して、圧電歪定数を大きく向上させ
ることができる。本第２乃至５発明によると、特に、大
きな圧電歪定数を有し且つその温度依存性が低い圧電セ
ラミックスを得ることができる。
電セラミックスに対して、圧電歪定数を大きく向上させ
ることができる。本第２乃至５発明によると、特に、大
きな圧電歪定数を有し且つその温度依存性が低い圧電セ
ラミックスを得ることができる。
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｂａ、Ｂｉ、Ｎａ、Ｔｉ及びＯを含有
し、モル比において０．９９０＜Ｂｉ／Ｎａ≦１．０１
であり、且つＢａ／Ｂｉ＝２ｘ／（ａ−ｘ）（但し、
０．９９≦ａ≦１．０１、０＜ｘ＜ａ）を充足すること
を特徴とする圧電セラミックス。 - 【請求項２】 組成式ｘＢａＴｉＯ3−（ａ−ｘ）（Ｂ
ｉbＮａc）ＴｉＯ3で表され、０．９９０＜ｂ／ｃ≦
１．０１を充足する請求項１記載の圧電セラミックス。 - 【請求項３】 上記組成式において０．０５≦ｘ≦０．
５である２記載の圧電セラミックス。 - 【請求項４】 ＥＭＡＳ−６１００に従い測定した場
合、温度２０℃における圧電歪定数ｄ33 20 ℃が１００×
１０-12Ｃ／Ｎ以上であり、且つ上記ｄ33 20 ℃と、温度
８０℃における圧電歪定数ｄ33 80 ℃とより、下記一般式
（１）に従い算出される圧電歪定数の温度係数ｄ33ｔが
０．１５％／℃以下である請求項１乃至３のうちのいず
れか１項に記載の圧電セラミックス。 ｄ33ｔ（％／℃）＝（ｄ33 80 ℃−ｄ33 20 ℃）／｛（８０℃−２０℃）×ｄ33 20 ℃ ｝×１００ （１） - 【請求項５】 １０５×１０-12＜ｄ33 20 ℃（Ｃ／Ｎ）
＜１５０×１０-12であり、且つ０．０５＜ｄ33ｔ（％
／℃）＜０．１４である請求項４記載の圧電セラミック
ス。
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