[發明專利]壓電陶瓷、用于制造壓電陶瓷的方法、壓電元件和電子裝置

在審

• 申請號: 201380024609.6
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN104271533A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 齋藤宏;村上俊介;上田未紀;田中秀典;松田堅義;渡邊隆之;久保田純
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: C04B35/468
• 分類號: C04B35/468;C04B35/49;H01L41/187;H02N2/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 賈金巖

1.一種壓電陶瓷，包括：主要組分，所述主要組分包含鈣鈦礦型金屬氧化物，所述鈣鈦礦型金屬氧化物具有以下通式(1)；作為第一輔助組分的Mn；和包含選自由Cu、B和Si組成的組中的至少一種元素的第二輔助組分，

(Ba_1-xCa_x)_a(Ti_1-yZr_y)O₃(0.100≤x≤0.145，0.010≤y≤0.039)??(1)

其中，每摩爾所述金屬氧化物中的Mn的摩爾量b處于0.0048≤b≤0.0400的范圍內，所述第二輔助組分的含量以金屬計為在每100重量份所述金屬氧化物中占0.001重量份以上且4.000重量份以下，并且所述通式(1)中的值a處于0.9925+b≤a≤1.0025+b的范圍內。

2.根據權利要求1所述的壓電陶瓷，其中，所述壓電陶瓷的多個晶粒的平均等效圓直徑為1μm以上且10μm以下，并且等效圓直徑為25μm以下的晶粒占總晶粒數量的99％以上。

3.根據權利要求1或者2所述的壓電陶瓷，其中，所述壓電陶瓷的相對密度為90％以上且100％以下。

4.一種用于制造根據權利要求1至3中的任意一項所述的壓電陶瓷的方法，包括：在1200℃以下的溫度條件下燒結包含Ba、Ca、Ti、Zr、Mn和選自由Cu、B和Si構成的組中的至少一種金屬元素的壓坯。

5.一種壓電元件，包括：壓電陶瓷；第一電極；和第二電極，其中，所述壓電陶瓷是根據權利要求1至3中的任意一項所述的壓電陶瓷。

6.一種多層壓電元件，包括：上下交替疊置的壓電陶瓷層和電極層，所述電極層包括內部電極，其中，所述壓電陶瓷層由根據權利要求1至3中的任意一項所述的壓電陶瓷形成。

7.根據權利要求6所述的多層壓電元件，其中，所述內部電極包含Ag和Pd，并且所述Ag的重量M1與所述Pd的重量M2的重量比M1/M2處于0.25≤M1/M2≤8.0的范圍內。

8.根據權利要求6所述的多層壓電元件，其中，所述內部電極包含Ni和Cu中的至少一種。

9.一種用于制造根據權利要求6至8中的任意一項所述的多層壓電元件的方法，包括：(A)制備至少包含Ba、Ca、Ti、Zr和Mn的金屬化合物粉末的漿料；(B)由所述漿料形成壓坯；(C)在所述壓坯上形成電極；和(D)在1200℃以下的溫度條件下燒結多個壓坯以制造所述多層壓電元件。

10.根據權利要求9所述的用于制造多層壓電元件的方法，其中，所述漿料包含鈣鈦礦型金屬氧化物，所述鈣鈦礦型金屬氧化物包含Ba和Ca中的至少一種以及Ti和Zr中的至少一種。

11.一種液體排放頭，包括：液體室；和與所述液體室連通的排放口，其中，所述液體室具有振動單元，所述振動單元包括根據權利要求5所述的壓電元件或者根據權利要求6至8中的任意一項所述的多層壓電元件。

12.一種液體排放設備，包括：記錄介質運送單元；和根據權利要求11所述的液體排放頭。

13.一種超聲馬達，包括：振動構件，所述振動構件包括根據權利要求5所述的壓電元件或者根據權利要求6至8中的任意一項所述的多層壓電元件；和與所述振動構件相接觸的運動體。

14.一種光學設備，包括在驅動單元中的根據權利要求13所述的超聲馬達。

15.一種振動設備，包括振動構件，所述振動構件包括根據權利要求5所述的壓電元件或者根據權利要求6至8中的任意一項所述的多層壓電元件。

16.一種除塵裝置，包括根據權利要求15所述的振動設備。

17.一種圖像拾取設備，包括：根據權利要求16所述的除塵裝置和圖像拾取元件單元，其中，所述除塵裝置包括在所述圖像拾取元件單元的光入射側上的振動構件。

18.一種電子裝置，包括壓電聲學部件，所述壓電聲學部件包括根據權利要求5所述的壓電元件或者根據權利要求6至8中的任意一項所述的多層壓電元件。