JPH04342462A - 圧電性磁器組成物 - Google Patents
圧電性磁器組成物Info
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- JPH04342462A JPH04342462A JP2416505A JP41650590A JPH04342462A JP H04342462 A JPH04342462 A JP H04342462A JP 2416505 A JP2416505 A JP 2416505A JP 41650590 A JP41650590 A JP 41650590A JP H04342462 A JPH04342462 A JP H04342462A
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- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 title abstract description 8
- 229910019653 Mg1/3Nb2/3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はセラミックフィルタ、
セラミック発振子、セラミックディスクリミネータ、表
面弾性波素子などに用いる圧電性磁器組成物に関するも
のである。
セラミック発振子、セラミックディスクリミネータ、表
面弾性波素子などに用いる圧電性磁器組成物に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】圧電性磁器はＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ
３二元系にＢｉ２Ｏ３ 、Ｃｒ２Ｏ３ 、ＭｎＯ２、Ｚ
ｎＯ 等の添加物を加えて、圧電特性の改善を図ること
が試みられている。
３二元系にＢｉ２Ｏ３ 、Ｃｒ２Ｏ３ 、ＭｎＯ２、Ｚ
ｎＯ 等の添加物を加えて、圧電特性の改善を図ること
が試みられている。
【０００３】ＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ３−Ｐｂ（Ｍｎ
１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系、ＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ
３−Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系などの三元系
の圧電材料も開発されている。
１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系、ＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ
３−Ｐｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３系などの三元系
の圧電材料も開発されている。
【０００４】また、特公昭４５−３７９０７号公報にＰ
ｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３−Ｐｂ
ＺｒＯ３系組成が提案されている。
ｂ（Ｎｉ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３−Ｐｂ
ＺｒＯ３系組成が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の圧電材料は耐熱性、経時変化などに大きな問題を有し
ていた。
の圧電材料は耐熱性、経時変化などに大きな問題を有し
ていた。
【０００６】図１の耐熱特性を示す線図中、従来の圧電
材料を用いた場合は２の破線で示すように、従来の圧電
材料を加熱していくと、キュリー点よりも１００℃以上
低い温度から徐々に熱による脱分極を起こし、圧電特性
の劣化が始まる。
材料を用いた場合は２の破線で示すように、従来の圧電
材料を加熱していくと、キュリー点よりも１００℃以上
低い温度から徐々に熱による脱分極を起こし、圧電特性
の劣化が始まる。
【０００７】このため圧電材料の使用上限温度はキュリ
ー点よりはるか下の２００℃付近に限定されていた。こ
の原因は第３成分固溶によってキュリー点が低下してし
まうことと材料が本質的に脱分極を起こし易いことが挙
げられる。
ー点よりはるか下の２００℃付近に限定されていた。こ
の原因は第３成分固溶によってキュリー点が低下してし
まうことと材料が本質的に脱分極を起こし易いことが挙
げられる。
【０００８】一方、近年電子部品のチップ化が進み、小
型の表面実装が可能な圧電素子、即ちセラミックフィル
ター、セラミック発振子ディスクリミネータ、トラップ
等が開発されている。従来のリード付樹脂モールド素子
や金属ケースに封入された素子では、半田付け実装時に
圧電セラミックの温度上昇は２００℃程度に押えられて
いたが、これらのチップ素子では半田付けの時に圧電セ
ラミックも３００℃程度の高温にさらされるようになっ
た。
型の表面実装が可能な圧電素子、即ちセラミックフィル
ター、セラミック発振子ディスクリミネータ、トラップ
等が開発されている。従来のリード付樹脂モールド素子
や金属ケースに封入された素子では、半田付け実装時に
圧電セラミックの温度上昇は２００℃程度に押えられて
いたが、これらのチップ素子では半田付けの時に圧電セ
ラミックも３００℃程度の高温にさらされるようになっ
た。
【０００９】従って、従来の圧電材料では耐熱性におい
て高信頼性のチップ部品を作ることが不可能であった。
て高信頼性のチップ部品を作ることが不可能であった。
【００１０】また、図２の破線２で示したように、共振
周波数の経時変化にも大きな問題がある。
周波数の経時変化にも大きな問題がある。
【００１１】図２は圧電セラミックを分極処理してから
の経過時間を横軸に対数目盛で示し、共振周波数の変化
率を縦軸に示した。
の経過時間を横軸に対数目盛で示し、共振周波数の変化
率を縦軸に示した。
【００１２】この例から判るように、従来の圧電材料は
０．５％／ｔｉｍｅ ｄｅｃａｄｅ 程度の経時変化を
示している。 この現象はフィルターや発振子として加工した後で、そ
の周波数が初期の値から大きく変動してしまうため大き
な問題となっている。
０．５％／ｔｉｍｅ ｄｅｃａｄｅ 程度の経時変化を
示している。 この現象はフィルターや発振子として加工した後で、そ
の周波数が初期の値から大きく変動してしまうため大き
な問題となっている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した従来
の圧電性磁器組成物の問題点に鑑みて、電気機械結合係
数および機械的品質係数が高く、耐熱特性値も高く、し
かも経時変化が小さい圧電性磁器組成物を提供すること
を目的とするものである。
の圧電性磁器組成物の問題点に鑑みて、電気機械結合係
数および機械的品質係数が高く、耐熱特性値も高く、し
かも経時変化が小さい圧電性磁器組成物を提供すること
を目的とするものである。
【００１４】即ち、この発明は一般式ａＰｂ（Ｍｎ２／
３Ｗ１／３）Ｏ３−ｂＰｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ
３ −ｃＰｂＴｉＯ３ −ｄＰｂＺｒＯ３（但し、ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）で表わされ、その組成範囲が０．０１
≦ａ ≦０．２０、０．０１≦ｂ ≦０．２０、０ ≦
ｃ ≦０．７０、０．２８≦ｄ ≦０．９８であること
を特徴とする圧電性磁器組成物である。
３Ｗ１／３）Ｏ３−ｂＰｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ
３ −ｃＰｂＴｉＯ３ −ｄＰｂＺｒＯ３（但し、ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＝１）で表わされ、その組成範囲が０．０１
≦ａ ≦０．２０、０．０１≦ｂ ≦０．２０、０ ≦
ｃ ≦０．７０、０．２８≦ｄ ≦０．９８であること
を特徴とする圧電性磁器組成物である。
【００１５】
【作用】この発明において、一般式ａＰｂ（Ｍｎ２／３
Ｗ１／３）Ｏ３−ｂＰｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３
−ｃＰｂＴｉＯ３−ｄＰｂＺｒＯ３ （但し、ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ＝１）において、その組成範囲を０．０１≦ａ
≦０．２０、０．０１≦ｂ ≦０．２０、０ ≦ｃ
≦０．７０、０．２８≦ｄ ≦０．９８と限定する理由
を説明する。
Ｗ１／３）Ｏ３−ｂＰｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３
−ｃＰｂＴｉＯ３−ｄＰｂＺｒＯ３ （但し、ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ＝１）において、その組成範囲を０．０１≦ａ
≦０．２０、０．０１≦ｂ ≦０．２０、０ ≦ｃ
≦０．７０、０．２８≦ｄ ≦０．９８と限定する理由
を説明する。
【００１６】■ ａが０．０１未満では所望の高い電気
機械結合係数が得られず、また０．２０を超えると耐熱
性が低下する。 ■ ｂが０．０１未満では所望の高い機械的品質係数が
得られず、また、０．２０を超えると耐熱性が低下する
。 ■ ｃが０．７０を超えると所望の高い電気機械結合係
数が得られない。 ■ ｄが０．２８未満では所望の高い電気機械結合係数
が得られず、また０．９８を超えると、ａ またはｂ
が０．０１未満となる。
機械結合係数が得られず、また０．２０を超えると耐熱
性が低下する。 ■ ｂが０．０１未満では所望の高い機械的品質係数が
得られず、また、０．２０を超えると耐熱性が低下する
。 ■ ｃが０．７０を超えると所望の高い電気機械結合係
数が得られない。 ■ ｄが０．２８未満では所望の高い電気機械結合係数
が得られず、また０．９８を超えると、ａ またはｂ
が０．０１未満となる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明を実施例により詳細に説明す
る。
る。
【００１８】出発原料としてＰｂＯ 、Ｎｂ２Ｏ５ 、
ＭｇＯ 、ＷＯ３ＴｉＯ２ 、ＺｒＯ２およびＭｎＯ２
を使用し、これらの粉末を表１の組成表に示す組成にな
るように秤量した。表１中＊のあるＮｏ． はこの発明
の範囲外である。
ＭｇＯ 、ＷＯ３ＴｉＯ２ 、ＺｒＯ２およびＭｎＯ２
を使用し、これらの粉末を表１の組成表に示す組成にな
るように秤量した。表１中＊のあるＮｏ． はこの発明
の範囲外である。
【００１９】
【表１】
【００２０】これらの原料粉末をそれぞれ湿式混合し、
乾燥した後、７００〜９００℃で仮焼した。ついで有機
系バインダーを加え、湿式粉砕し整粒した後、成形圧１
ｔ／ｃｍ２ で成形した。
乾燥した後、７００〜９００℃で仮焼した。ついで有機
系バインダーを加え、湿式粉砕し整粒した後、成形圧１
ｔ／ｃｍ２ で成形した。
【００２１】成形体を１０００〜１２５０℃で焼成した
。焼成後、得られた磁器の主両面に焼付け電極を形成し
、５０〜８０℃の絶縁油中において２〜３Ｋｖ／ｍｍの
電圧で３０分間分極処理した。
。焼成後、得られた磁器の主両面に焼付け電極を形成し
、５０〜８０℃の絶縁油中において２〜３Ｋｖ／ｍｍの
電圧で３０分間分極処理した。
【００２２】得られた圧電性磁器についてそれぞれ誘電
率（εｒ ）、径方向の電気機械結合係数（ｋｐ）およ
び機械的品質係数（Ｑｍ）を測定した。
率（εｒ ）、径方向の電気機械結合係数（ｋｐ）およ
び機械的品質係数（Ｑｍ）を測定した。
【００２３】また、耐熱温度は試料を３分間保持してＫ
ｐの値が初期値に対して９０％以上の値を示す温度の中
での最高温度である。その結果は表２に示した。
ｐの値が初期値に対して９０％以上の値を示す温度の中
での最高温度である。その結果は表２に示した。
【００２４】尚、圧電特性はインピーダンス測定機によ
り共振周波数および***振周波数を測定し計算により求
めた。表２中＊のあるＮｏ． はこの発明の範囲外であ
る。
り共振周波数および***振周波数を測定し計算により求
めた。表２中＊のあるＮｏ． はこの発明の範囲外であ
る。
【００２５】
【表２】
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の組成よ
りなる圧電性磁器組成物ではキュリー点が従来組成のよ
うに大きく低下することがない。従って、３００℃程度
のキュリー点を有し、しかも図１の耐熱特性を示す線図
中、１で示すようにキュリー点直下まで電気機械結合係
数が大きく劣化することがなく、高い耐熱性をもった組
成を得ることができる。
りなる圧電性磁器組成物ではキュリー点が従来組成のよ
うに大きく低下することがない。従って、３００℃程度
のキュリー点を有し、しかも図１の耐熱特性を示す線図
中、１で示すようにキュリー点直下まで電気機械結合係
数が大きく劣化することがなく、高い耐熱性をもった組
成を得ることができる。
【００２７】また、共振周波数変化率を示す図２の線図
中、１で示すように共振周波数の経時変化についても０
．１％／ｔｉｍｅ ｄｅｃａｄｅ 以下の高安定な圧電
素子を得ることができるのである。しかも組成比を選ぶ
ことによって、Ｋｐ＞６０％、εｒ ＞１０００のすぐ
れた圧電磁器材料を実現することができる。
中、１で示すように共振周波数の経時変化についても０
．１％／ｔｉｍｅ ｄｅｃａｄｅ 以下の高安定な圧電
素子を得ることができるのである。しかも組成比を選ぶ
ことによって、Ｋｐ＞６０％、εｒ ＞１０００のすぐ
れた圧電磁器材料を実現することができる。
【００２８】以上のように、この発明によれば大きな電
気機械結合係数、高い機械的品質係数を有し、高い耐熱
性、小さな経時変化をもつ圧電性磁器組成物を提供する
ことができるのである。
気機械結合係数、高い機械的品質係数を有し、高い耐熱
性、小さな経時変化をもつ圧電性磁器組成物を提供する
ことができるのである。
【図１】この発明の圧電磁器組成物の耐熱特性を示す線
図である。
図である。
【図２】この発明の圧電性磁器組成物の共振周波数の変
化率を示す線図である。
化率を示す線図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 一般式ａＰｂ（Ｍｎ２／３Ｗ１／３）
Ｏ３−ｂＰｂ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３ −ｃＰｂ
ＴｉＯ３−ｄＰｂＺｒＯ３（但し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１
）で表わされ、その組成範囲が０．０１≦ａ ≦０．２
０、０．０１≦ｂ ≦０．２０、０ ≦ｃ ≦０．７０
、０．２８≦ｄ ≦０．９８であることを特徴とする圧
電性磁器組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02416505A JP3106507B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 圧電性磁器組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02416505A JP3106507B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 圧電性磁器組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04342462A true JPH04342462A (ja) | 1992-11-27 |
| JP3106507B2 JP3106507B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=18524727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02416505A Expired - Lifetime JP3106507B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 圧電性磁器組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106507B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114591082A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-06-07 | 东莞理工学院 | 一种pzt-pnn-psn-pmn压电陶瓷及其制备方法 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP02416505A patent/JP3106507B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114591082A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-06-07 | 东莞理工学院 | 一种pzt-pnn-psn-pmn压电陶瓷及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3106507B2 (ja) | 2000-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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