JPH0673387B2 - 圧電変位素子 - Google Patents
圧電変位素子Info
- Publication number
- JPH0673387B2 JPH0673387B2 JP60273944A JP27394485A JPH0673387B2 JP H0673387 B2 JPH0673387 B2 JP H0673387B2 JP 60273944 A JP60273944 A JP 60273944A JP 27394485 A JP27394485 A JP 27394485A JP H0673387 B2 JPH0673387 B2 JP H0673387B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode layer
- displacement element
- piezoelectric displacement
- ceramic
- zircon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は積層型圧電変位素子の内部電極に関するもの
である。
である。
（従来の技術） 従来、積層型圧電変位素子において内部電極となる金属
材料に圧電変位素子の主成分セラミックスや主成分に近
い組成のセラミックスあるいはガラス質材料等を少量含
有せしめて、金属電極層とセラミックスとの接合強度を
高める方法が採られていた。
材料に圧電変位素子の主成分セラミックスや主成分に近
い組成のセラミックスあるいはガラス質材料等を少量含
有せしめて、金属電極層とセラミックスとの接合強度を
高める方法が採られていた。
（発明が解決しようとする問題点） 上記の方法に従えば純粋な金属層を電極として使用する
場合と比較してセラミックスと電極層との接合強度が高
まる。しかし、この接合強度はセラミックス自体の機械
的破壊強度より劣るため実用上充分とはいえない。例え
ば圧電変位素子に大きな引張り力が加わると素子は電極
層とセラミックスとの境界で破壊する。
場合と比較してセラミックスと電極層との接合強度が高
まる。しかし、この接合強度はセラミックス自体の機械
的破壊強度より劣るため実用上充分とはいえない。例え
ば圧電変位素子に大きな引張り力が加わると素子は電極
層とセラミックスとの境界で破壊する。
本発明の目的はこの問題点を解決するための電極材料を
提供することにある。
提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、圧電変位素子において圧
電材料にはさまれる金属電極層にジルコニアを含有せし
める事である。
電材料にはさまれる金属電極層にジルコニアを含有せし
める事である。
（作用） 金属電極層にジルコニアを含有させると、これが金属電
極層の一部を突き破り電極層の両側に存在する圧電セラ
ミックスをブリッジする効果が期待できる。そして、ジ
ルコニア自体の機械的破壊強度は極めて高いため素子に
大きな応力が働らいた場合にも素子が電極層付近から破
壊することを防ぐ効果が期待できる。
極層の一部を突き破り電極層の両側に存在する圧電セラ
ミックスをブリッジする効果が期待できる。そして、ジ
ルコニア自体の機械的破壊強度は極めて高いため素子に
大きな応力が働らいた場合にも素子が電極層付近から破
壊することを防ぐ効果が期待できる。
（実施例） 以下実施例に基ずいて本発明の詳細な説明を行なう。
本実施例では圧電セラミック材料としてジルコン・チタ
ン酸鉛Pb(Zr0.52 Ti0.48)O3が用いられた。まず、ジル
コン・チタン酸鉛の予焼粉末に多少の有機バインダ、可
塑剤、分散剤等を加え有機溶媒中に分散させ泥漿を得
る。この泥漿を用いてドクターブレード法で厚さ数10ミ
クロンの薄層を形成する。
ン酸鉛Pb(Zr0.52 Ti0.48)O3が用いられた。まず、ジル
コン・チタン酸鉛の予焼粉末に多少の有機バインダ、可
塑剤、分散剤等を加え有機溶媒中に分散させ泥漿を得
る。この泥漿を用いてドクターブレード法で厚さ数10ミ
クロンの薄層を形成する。
一方、有機溶剤中に白金の微粉を分散させたペーストを
準備し、これにジルコニア粉末を混合した。
準備し、これにジルコニア粉末を混合した。
上記ジルコン・チタン酸鉛セラミックスの薄層上にジル
コニア粉末の混合された白金ペーストを印刷法で塗布し
た。この様にして得られたジルコン・チタン酸鉛薄層を
数100枚積み重ね、圧着した後400℃に10時間程度加熱し
て有機物を分解した。その後1290℃で１時間焼成した。
コニア粉末の混合された白金ペーストを印刷法で塗布し
た。この様にして得られたジルコン・チタン酸鉛薄層を
数100枚積み重ね、圧着した後400℃に10時間程度加熱し
て有機物を分解した。その後1290℃で１時間焼成した。
この様にして得られた内部に多数の電極層を含む積層型
圧電セラミックス素子20×５×0.5mmの寸法に切断し、
３点曲げ試験法で機械的破壊強度を試験した。
圧電セラミックス素子20×５×0.5mmの寸法に切断し、
３点曲げ試験法で機械的破壊強度を試験した。
第１図は破壊強度試験に使用した積層体の構造を示すも
ので、ジルコン・チタン酸鉛セラミックス11の内部にジ
ルコニアを含有する白金電極膜12が約100ミクロンの間
隔で層状に形成されている。
ので、ジルコン・チタン酸鉛セラミックス11の内部にジ
ルコニアを含有する白金電極膜12が約100ミクロンの間
隔で層状に形成されている。
第２図は３点曲げ破壊試験の方法を示すもので、ジルコ
ン・チタン酸鉛セラミックス11と電極層12から構成され
た積層体試験片21を金属台22を用いて２点で線支持し、
試験庁の中央部に荷重チップ23で線荷重を加える。
ン・チタン酸鉛セラミックス11と電極層12から構成され
た積層体試験片21を金属台22を用いて２点で線支持し、
試験庁の中央部に荷重チップ23で線荷重を加える。
この様な方法で破壊試験を行なった。結果をまとめて第
１表に示した。
１表に示した。
なお第１表には白金ペーストにジルコン・チタン酸鉛粉
末及びガラス質粉末を混合した場合についても同時に示
されている。表から明らかな様に白金ペーストのみを使
用した場合には抗折強度は100Kg/cm2以下と低く、また
電極層の部分から破壊した。しかし、ジルコニア粉末を
含ませた白金ペーストを使用するとジルコニア粉末の含
有量が増すに従って抗折強度は増大する。そして含有量
が25重量％を越えるとセラミック単体の抗折強度にほぼ
一致した。しかし、30％を越える含有率になると抗折強
度は高いが電極層が本来の電極の役割を果さない。
末及びガラス質粉末を混合した場合についても同時に示
されている。表から明らかな様に白金ペーストのみを使
用した場合には抗折強度は100Kg/cm2以下と低く、また
電極層の部分から破壊した。しかし、ジルコニア粉末を
含ませた白金ペーストを使用するとジルコニア粉末の含
有量が増すに従って抗折強度は増大する。そして含有量
が25重量％を越えるとセラミック単体の抗折強度にほぼ
一致した。しかし、30％を越える含有率になると抗折強
度は高いが電極層が本来の電極の役割を果さない。
ジルコン・チタン酸鉛粉末やガラス質材料粉末を白金ペ
ーストに含ませてもセラミックスと電極層との接合強度
は高まるが、ジルコニアの方が少ない含有量でより接合
強度を高める事は表から明らかである。
ーストに含ませてもセラミックスと電極層との接合強度
は高まるが、ジルコニアの方が少ない含有量でより接合
強度を高める事は表から明らかである。
（発明の効果） この様に本発明の積層型圧電変位素子では電極層とセラ
ミックスとの接合強度極めて強くなり、従来の素子より
改善される事がわかる。
ミックスとの接合強度極めて強くなり、従来の素子より
改善される事がわかる。
この発明はこの様に金属電極層とセラミックスとの接合
強度をセラミックス本来の強度まで高めることが出来る
様にしたものであり、大きな応力の生じる様な圧電変位
素子の用途に関してその活用が期待されるものである。
強度をセラミックス本来の強度まで高めることが出来る
様にしたものであり、大きな応力の生じる様な圧電変位
素子の用途に関してその活用が期待されるものである。
第１図は抗折強度試験に使用した積層型圧電変位素子の
試験片を示す図、第２図は抗折強度の３点曲げ試験法を
示す図。 図中11はジルコン・チタン酸鉛圧電セラミックス、12は
金属電極層、21は試験片、22は試験片を２点で支える金
属台、そして23は荷重を加えるためのチップを示してい
る。
試験片を示す図、第２図は抗折強度の３点曲げ試験法を
示す図。 図中11はジルコン・チタン酸鉛圧電セラミックス、12は
金属電極層、21は試験片、22は試験片を２点で支える金
属台、そして23は荷重を加えるためのチップを示してい
る。
Claims (1)
- 【請求項１】圧電材料と金属電極層が積層されて形成さ
れる圧電変位素子において、当該電極層中にジルコニア
粉末が３〜30重量％の割合で混合されている事を特徴と
する圧電変位素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60273944A JPH0673387B2 (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 圧電変位素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60273944A JPH0673387B2 (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 圧電変位素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62132381A JPS62132381A (ja) | 1987-06-15 |
| JPH0673387B2 true JPH0673387B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=17534743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60273944A Expired - Lifetime JPH0673387B2 (ja) | 1985-12-04 | 1985-12-04 | 圧電変位素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673387B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04299588A (ja) * | 1991-03-28 | 1992-10-22 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
| DE10006352A1 (de) * | 2000-02-12 | 2001-08-30 | Bosch Gmbh Robert | Piezoelektrischer Keramikkörper mit silberhaltigen Innenelektroden |
| DE102004039672B3 (de) * | 2004-08-16 | 2006-03-16 | Siemens Ag | Verfahren zur Prüfung der Haftfestigkeit zwischen einer piezokeramischen Schicht und einer Innenelektrode |
| CN112391594B (zh) * | 2020-09-30 | 2023-04-18 | 科立视材料科技有限公司 | 一种具有氧化锆保护镀层的铂金通道及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58196069A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-15 | Nec Corp | 電歪効果素子 |
| JPS58218183A (ja) * | 1982-06-14 | 1983-12-19 | Nippon Soken Inc | 電歪式アクチユエ−タとその製造方法 |
-
1985
- 1985-12-04 JP JP60273944A patent/JPH0673387B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62132381A (ja) | 1987-06-15 |
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