[發(fā)明專利]壓電陶瓷組合物無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200680006619.7 | 申請(qǐng)日： | 2006-02-22 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN101133003A | 公開（公告）日： | 2008-02-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 伊藤淳;松野吉彌;鹿野治英;井戶貴彥;松山卓央;福安繁夫;上野政和 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 揖斐電株式會(huì)社;大日本涂料株式會(huì)社 |
| 主分類號(hào)： | C04B35/491 | 分類號(hào)： | C04B35/491;H01L41/187 |
| 代理公司： | 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 | 代理人： | 龐立志;李炳愛 |
| 地址： | 日本*** | 國(guó)省代碼： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 壓電 陶瓷 組合 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及壓電陶瓷組合物，更詳細(xì)地，涉及顯示高壓電應(yīng)變常數(shù)d33和高居里溫度Tc的壓電陶瓷組合物。
背景技術(shù)
迄今，壓電裝置例如超聲振蕩器、發(fā)聲器(sound?generator)、傳動(dòng)裝置和傳感器已經(jīng)使用了由壓電陶瓷組合物制成的壓電元件。在這些裝置中，需要改善壓電陶瓷組合物的壓電特性，以減小壓電裝置的大小并提高能量轉(zhuǎn)換效率。
在本文中使用的術(shù)語(yǔ)“壓電特性”是指通過(guò)將機(jī)械應(yīng)力應(yīng)用于壓電元件而產(chǎn)生應(yīng)變，導(dǎo)致電極化，或通過(guò)將電場(chǎng)施加于壓電元件而產(chǎn)生與電極化成比例的應(yīng)變。為了評(píng)價(jià)壓電特性，測(cè)定壓電應(yīng)變常數(shù)d33等，壓電應(yīng)變常數(shù)d33是壓電元件的材料常數(shù)，可以作為壓電效果的指標(biāo)。制造壓電裝置，例如超聲振蕩器時(shí)，可以有利地使用顯示高壓電應(yīng)變常數(shù)d33的壓電陶瓷組合物，這是由于電-機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率隨著壓電應(yīng)變常數(shù)d33的增加而增加。
在近些年，壓電元件不僅用于在室溫下使用的裝置，而且還用于在嚴(yán)酷(高溫)條件下使用的裝置。因此，要求壓電元件在高溫條件下的可靠性。為了評(píng)價(jià)高溫特性，使用居里溫度Tc，其是另一個(gè)壓電元件的材料常數(shù)，可以作為耐熱效果的指標(biāo)。居里溫度Tc越高，在高溫條件下防止去極化就越有效。因此，顯示高居里溫度Tc的壓電陶瓷組合物用于在高溫條件下必須顯示穩(wěn)定特性的用途中。
如上所述，為了減小壓電裝置的體積并提高能量轉(zhuǎn)換效率，必須提高壓電元件的壓電應(yīng)變常數(shù)d33，而必須提高壓電元件的居里溫度Tc，以改善高溫特性和高溫條件下的特性穩(wěn)定性。因此，在近些年，需要一種構(gòu)成壓電元件的壓電陶瓷組合物，其中該組合物顯示令人滿意的壓電應(yīng)變常數(shù)d33和居里溫度Tc，并且已經(jīng)提出了各種壓電陶瓷組合物(參照例如專利文獻(xiàn)1和2)。
專利文獻(xiàn)1：日本特開2000-327418號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2：日本特開2001-097774號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮上述現(xiàn)有技術(shù)的情況而完成的。因此，本發(fā)明的目的是提供一種構(gòu)成壓電元件的壓電陶瓷組合物，其中該組合物顯示高壓電應(yīng)變常數(shù)d33和高居里溫度Tc。
本發(fā)明人為了達(dá)到上述目的進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)向PbZrO3-PbTiO3組合物中摻入特定量的SrO、Nb2O5和ZnO，能夠制造出顯示高壓電應(yīng)變常數(shù)d33和高居里溫度Tc的構(gòu)成壓電元件的壓電陶瓷組合物。基于該發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。
因此，本發(fā)明的壓電陶瓷組合物包含鈣鈦礦型PbZrO3(a)、鈣鈦礦型PbTiO3(b)、SrO(c)、Nb2O5(d)和ZnO(e)，并且成分(a)、(b)、(c)、(d)和(e)各自的相對(duì)量滿足下列通式：
Pb(ZraTi1-a)O3+bSrO+cNbO2.5+dZnO
其中0.51≤a≤0.54；1.1×10-2≤b≤6.0×10-2；0.9×10-2≤c≤4.25×10-2；0.1×10-2≤d≤1.25×10-2；和2.9≤c/d≤15.0。
由于本發(fā)明的壓電陶瓷組合物具有特定的組成比例，因此該組合物的壓電應(yīng)變常數(shù)d33和居里溫度Tc高。因此，該組合物適合制造壓電元件，例如超聲振蕩器、發(fā)聲器和傳動(dòng)裝置。
具體實(shí)施方式
下面將更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的壓電陶瓷組合物。
從下文的實(shí)施例和比較例得到的數(shù)據(jù)可知，在本發(fā)明的壓電陶瓷組合物中，成分(a)、(b)、(c)、(d)和(e)各自的相對(duì)量滿足下列通式：
Pb(ZraTi1-a)O3+bSrO+cNbO2.5+dZnO
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