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JP2001316182A - Piezoelectric ceramic and piezoelectric resonator - Google Patents

Piezoelectric ceramic and piezoelectric resonator

Info

Publication number
JP2001316182A
JP2001316182A JP2000130993A JP2000130993A JP2001316182A JP 2001316182 A JP2001316182 A JP 2001316182A JP 2000130993 A JP2000130993 A JP 2000130993A JP 2000130993 A JP2000130993 A JP 2000130993A JP 2001316182 A JP2001316182 A JP 2001316182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric
stabilized zirconia
piezoelectric ceramic
perovskite
zirconia particles
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.)
Pending
Application number
JP2000130993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomonobu Eguchi
知宣 江口
Yasuhiro Nakai
泰広 中井
Hitoshi Nakakubo
仁 中久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2000130993A priority Critical patent/JP2001316182A/en
Publication of JP2001316182A publication Critical patent/JP2001316182A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric ceramic capable of being improved in strength, together with to provide a piezoelectric ceramic having high mechanical quality modulus (Qm) and high frequency constant when used in thickness slipping oscillation mode. SOLUTION: This ceramic consists of perovskite compound oxide grain as a principal ingredient containing Na and Nb, and contains partially stabilized zirconia grain and/or contains stabilized zirconia by 0.3-3 wt.% to whole amount, and when representing it by a formula (1-y) NaxNbO3-y (M1-aBia) (Li1-bM2b)Of, M1 is at least one kind among K, Na, Li, Ba, Sr, Ca, and Mg, and M2 is at least one kind among Ti, V, Nb, Ta and Sb, and x, y, a, b, f, respectively satisfy the conditions 0.95<=x<=1.02, y<=0.08, 0<=a<=1, 0<b<=1, f is arbitrary.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電磁器および圧
電共振器に関し、特に、高周波領域で好適に用いられる
圧電磁器および圧電共振器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric ceramic and a piezoelectric resonator, and more particularly, to a piezoelectric ceramic and a piezoelectric resonator suitably used in a high frequency range.

【0002】[0002]

【従来技術】近年、無線通信や電気回路に用いられる周
波数の高周波化が進んでおり、これに伴って、これらの
電気信号に対して用いられる圧電共振子(発振子を含む
概念で用いる)は高い周波数領域に対応したものが要求
され、開発が行われている。最近は、特に、高い周波数
領域に対応できる厚み縦振動モードや厚み滑り振動モー
ドを利用した共振子、および周波数定数の高い圧電材料
の開発が進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, the frequency used for wireless communication and electric circuits has been increasing, and accordingly, a piezoelectric resonator (used for a concept including an oscillator) used for these electric signals has been developed. A device that can handle a high frequency range is required and is being developed. In recent years, particularly, a resonator utilizing a thickness longitudinal vibration mode or a thickness shear vibration mode capable of coping with a high frequency region, and a piezoelectric material having a high frequency constant have been developed.

【0003】厚み縦振動モードや厚み滑り振動モードを
利用した共振子では、共振周波数は圧電素子の厚みによ
り決定される。従来から広く知られているチタン酸鉛系
発振子では、厚み縦振動の3倍波を用いた場合、発振周
波数が33.86MHzの時に素子厚みは約230μ
m、厚み滑り振動の基本波を用いた場合、発振周波数が
8.0MHzの時に素子厚みは約180μmであった。
[0003] In a resonator using a thickness longitudinal vibration mode or a thickness shear vibration mode, the resonance frequency is determined by the thickness of the piezoelectric element. In a lead titanate-based oscillator that has been widely known, when the third harmonic of the thickness longitudinal vibration is used, the element thickness is about 230 μm when the oscillation frequency is 33.86 MHz.
m, when the fundamental wave of thickness-shear vibration was used, the element thickness was about 180 μm when the oscillation frequency was 8.0 MHz.

【0004】このように、厚み縦振動の3倍波を使用し
た場合、周波数定数が厚み滑り振動の基本波の周波数定
数に比べ約5倍大きい。しかしながら、厚み縦振動の3
倍波を使用した場合には、低周波数領域に存在する厚み
縦振動モードの基本波振動や、高周波数領域に存在する
5倍波振動にて発振条件を満足してしまい、誤って発振
してしまうという問題があった。
As described above, when the third harmonic of the thickness longitudinal vibration is used, the frequency constant is about five times larger than the frequency constant of the fundamental wave of the thickness shear vibration. However, thickness longitudinal vibration 3
When harmonics are used, the oscillation conditions are satisfied by the fundamental vibration in the thickness longitudinal vibration mode existing in the low-frequency region and the fifth harmonic vibration existing in the high-frequency region. There was a problem that it would.

【0005】この現象は、発振条件が発振子とICのゲ
インおよび位相により決定され、また、発振回路のIC
は周波数が高くなるに従いゲインが小さくなっていくた
め、起こりうる現象で、発振回路の回路定数を最適化す
ることで誤発振を抑制している。
In this phenomenon, the oscillation condition is determined by the gain and phase of the oscillator and the IC, and the oscillation circuit IC
Since the gain decreases as the frequency increases, erroneous oscillation is suppressed by optimizing the circuit constants of the oscillation circuit.

【0006】しかしながら、温度変化した時に回路定数
も変化してしまい、誤発振することがあるため、高周波
領域で使用する場合においても、基本波振動を用いるこ
とが望ましく、従って、高い周波数定数を有する圧電材
料が望まれていた。また、より高い周波数領域の圧電素
子を得るため、薄肉化の際、加工歩留まりの高い圧電磁
器が望まれていた。
However, when the temperature changes, the circuit constant also changes, which may cause erroneous oscillation. Therefore, even when used in a high frequency region, it is desirable to use the fundamental wave oscillation, and therefore, it has a high frequency constant. Piezoelectric materials have been desired. Further, in order to obtain a piezoelectric element in a higher frequency range, a piezoelectric ceramic having a high processing yield when thinning is desired.

【0007】近年、高い周波数定数、高い圧電性を示す
セラミック材料として、ニオブ酸アルカリ系の圧電セラ
ミックスが注目されている。
In recent years, alkali niobate-based piezoelectric ceramics have attracted attention as a ceramic material having a high frequency constant and high piezoelectricity.

【0008】ニオブ酸アルカリ系の酸化物の中でも、ニ
オブ酸ナトリウム(NaNbO3)は、ぺロブスカイト
(ABO3)型の酸化物であるが、例えば、Japan
Journal of Applied Physi
cs,p.322,vol.31,1992に記載され
ているように、それ自身では、−183℃付近よりも低
い温度下でのみ強誘電性を示し、圧電共振子および発振
子用材料の一般的な使用温度である−20〜80℃の範
囲においては圧電性を示さず、圧電材料としての利用が
できない。
Among the alkali-based niobate-based oxides, sodium niobate (NaNbO 3 ) is a perovskite (ABO 3 ) -type oxide. For example, Japan
Journal of Applied Physi
cs, p. 322, vol. As described in U.S. Pat. No. 31,1992, it exhibits ferroelectricity only at a temperature lower than around -183 [deg.] C., which is a common operating temperature of -20 for piezoelectric resonators and oscillators. In the range of up to 80 ° C., it does not show piezoelectricity and cannot be used as a piezoelectric material.

【0009】ところが、NaNbO3を主成分とし、副
成分としてA0.5BO3型化合物のBa0.5NbO3やSr
0.5NbO3を含有させると、特定の温度範囲において圧
電性を示すようになることが、例えば、特開平9−16
5262号公報に記載されている。このような圧電セラ
ミックスは、比誘電率が1060以下、機械的品質係数
が40〜660、周波数定数は径方向拡がり振動モード
の基本波において2680〜3560KHz・mmであ
り、高周波領域で使用される共振子や発振子としての良
好な特徴を有している。
However, the main component is NaNbO 3 , and the subcomponents are A 0.5 BO 3 type compounds such as Ba 0.5 NbO 3 and Sr
When 0.5 NbO 3 is contained, piezoelectricity can be exhibited in a specific temperature range.
No. 5262. Such a piezoelectric ceramic has a relative dielectric constant of 1060 or less, a mechanical quality factor of 40 to 660, a frequency constant of 2680 to 3560 KHz · mm in a fundamental wave in a radially expanding vibration mode, and a resonance frequency used in a high frequency region. It has good characteristics as a resonator and an oscillator.

【0010】一方、ニオブ酸ナトリウム・リチウム(N
xLiyNbO3)系セラミックスは、NaNbO3を主
成分とし、副成分としてLiNbO3を含むものであ
り、比誘電率が低く、高周波用フィルタ等に良好である
ことが、例えば、特公昭56−29396号公報に記載
されている。特公昭56−29396号公報では電気機
械結合係数が約56%、抗折強度が160MPaといっ
た特徴を有していることが記載されている。
On the other hand, sodium lithium niobate (N
a x Li y NbO 3 ) -based ceramics contain NaNbO 3 as a main component and LiNbO 3 as an auxiliary component, and have a low relative dielectric constant and are suitable for high-frequency filters. No. 56-29396. Japanese Patent Publication No. 56-29396 describes that the electromechanical coupling coefficient is about 56% and the bending strength is 160 MPa.

【0011】また、KxNayLizNbO3系セラミック
スでは、高い圧電性を得るために、KxNayLizNb
3系セラミックスのNaNbO3の占める割合は、全量
中モル分率で約0.9以下の割合にすることが好まし
く、例えば、特開平11−228226号公報に記載さ
れる圧電材料は、全量中のモル分率で約0.75〜0.
9のNaNbO3を含有するKxNayLizNbO3系セ
ラミックスを主成分とするものであった。
[0011] In the K x Na y Li z NbO 3 ceramics, in order to obtain high piezoelectric properties, K x Na y Li z Nb
The proportion of NaNbO 3 occupied by the O 3 ceramics is preferably set to a proportion of about 0.9 or less in terms of mole fraction in the total amount. For example, the piezoelectric material described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-228226 Of about 0.75-0.
The K x Na y Li z NbO 3 based ceramic containing NaNbO 3 of 9 was achieved, as a main component.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】近年の電子機器の高周
波化おいて、圧電磁器の薄肉化が進められているが、こ
れらの特開平9−165262号公報および特開平11
−228226号公報に開示された圧電磁器では、低い
緻密性や巨大結晶粒の存在等により、磁器厚みが100
μm以下の圧電素子を得る場合、加工時に破損し、加工
歩留まりが50%以下と低いものであった。
In recent years, the frequency of electronic equipment has been increased, and piezoelectric ceramics have been reduced in thickness. However, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 9-165262 and Hei 11
In the piezoelectric ceramic disclosed in JP-A-228226, the thickness of the ceramic is 100% due to the low density and the existence of giant crystal grains.
When a piezoelectric element having a thickness of not more than μm was obtained, it was damaged during processing, and the processing yield was as low as 50% or less.

【0013】また、これらの公報に開示されたNaNb
3系セラミックスは、副成分を添加すると良好な圧電
特性を示すが、添加量が増加してゆくと、Tcが低下す
るため圧電性が低下し、例えば、リフロー半田付け時の
温度(約250℃)に曝された場合には、機械的品質係
数が劣化し圧電共振子として使用できないという問題が
あった。
Further, NaNb disclosed in these publications
O 3 -based ceramics exhibit good piezoelectric properties when added with an auxiliary component, but as the added amount increases, Tc decreases, so that the piezoelectricity decreases. For example, the temperature during reflow soldering (about 250 ° C.) C.), there is a problem that the mechanical quality factor is deteriorated and cannot be used as a piezoelectric resonator.

【0014】本発明は、強度を向上できる圧電磁器およ
び圧電共振器を提供することを目的とし、さらには、強
度を向上できるとともに、厚み滑りモードを利用した場
合において、機械的品質係数が高く、周波数定数が高い
圧電磁器および圧電共振器を提供することを目的とす
る。
An object of the present invention is to provide a piezoelectric ceramic and a piezoelectric resonator that can improve the strength. Further, the present invention can improve the strength, and when the thickness sliding mode is used, has a high mechanical quality factor. An object is to provide a piezoelectric ceramic and a piezoelectric resonator having a high frequency constant.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の圧電磁器は、金
属元素として、少なくともNaおよびNbを含有するペ
ロブスカイト型複合酸化物を主成分とし、部分安定化ジ
ルコニア粒子および/または安定化ジルコニア粒子を全
量中0.3〜3重量%含有するものである。
According to the piezoelectric ceramic of the present invention, a partially stabilized zirconia particle and / or a stabilized zirconia particle is mainly composed of a perovskite-type composite oxide containing at least Na and Nb as metal elements. 0.3 to 3% by weight of the total amount.

【0016】このような圧電磁器では、例えば、Y23
を4〜12%含有する部分安定化ジルコニア粒子および
/または安定化ジルコニア粒子は、焼結過程に於いて、
NaおよびNbを含有する、例えば、NaxNbO3(た
だし、0.95≦x≦1.02)からなるペロブスカイ
ト型複合酸化物と殆ど固溶反応を起こさず、粒界に存在
するため、ペロブスカイト型複合酸化物の粒成長を抑制
し、組織を微細化し、抗折強度を向上できる。
In such a piezoelectric ceramic, for example, Y 2 O 3
The stabilized zirconia particles and / or the stabilized zirconia particles containing 4 to 12% of
Since there is almost no solid solution reaction with a perovskite-type composite oxide containing Na and Nb, for example, Na x NbO 3 (where 0.95 ≦ x ≦ 1.02) and it is present at the grain boundary, it is perovskite. It can suppress the grain growth of the type composite oxide, refine the structure, and improve the bending strength.

【0017】一方、部分安定化ジルコニア粒子および/
または安定化ジルコニア粒子は、安定化されていないジ
ルコニアと異なり、1100℃付近にマルテンサイト変
態による異常膨張を示さないことから、ペロブスカイト
型複合酸化物を主体とする磁器内部において、電気的特
性の劣化原因となるマイクロクラックを多数発生させな
いので、添加量を増加しても、電気的特性を大きく低下
させることがない。
On the other hand, partially stabilized zirconia particles and / or
Alternatively, the stabilized zirconia particles do not exhibit abnormal expansion due to martensitic transformation around 1100 ° C., unlike zirconia that is not stabilized, so that the electrical characteristics deteriorate inside the porcelain mainly composed of a perovskite-type composite oxide. Since a large number of micro-cracks causing the occurrence are not generated, even if the added amount is increased, the electrical characteristics are not significantly reduced.

【0018】特に、ペロブスカイト型複合酸化物のモル
比による組成式を、(1−y)Na xNbO3−y(M1
1-aBia)(Li1-bM2b)Ofと表したとき、前記M
1がK、Na、Li、Ba、Sr、CaおよびMgのう
ち少なくとも1種、M2がTi、V、Nb、Taおよび
Sbのうち少なくとも1種であり、前記x,y,a,
b,fが、0.95≦x≦1.02、y≦0.08、0
≦a≦1、0<b≦1、fは任意、を満足することによ
り、特に、厚み滑りモードを利用した時の機械的品質係
数(Qm)が500以上、周波数定数が1700KHz
・mm以上の優れた特性を有し、かつ、抗折強度が18
0MPa以上である圧電磁器を得ることができる。
In particular, the moles of the perovskite-type composite oxide
The composition formula based on the ratio is expressed as (1-y) Na xNbOThree−y (M1
1-aBia) (Li1-bM2b) OfWhen expressed as above,
1 is K, Na, Li, Ba, Sr, Ca and Mg
And at least one of M2 is Ti, V, Nb, Ta and
At least one of Sb, x, y, a,
b and f are 0.95 ≦ x ≦ 1.02, y ≦ 0.08, 0
≦ a ≦ 1, 0 <b ≦ 1, f is arbitrary.
Especially when using the thickness slip mode.
Number (Qm) Is 500 or more and the frequency constant is 1700 KHz
・ It has excellent characteristics of not less than mm and the bending strength is 18
A piezoelectric ceramic having a pressure of 0 MPa or more can be obtained.

【0019】また、副成分の(M11-aBia)(Li
1-bM2b)Ofにおいて、Liの一部または全部をNa
および/またはKで置換することにより、周波数定数を
高くすることができる。
Further, the secondary components (M1 1-a Bi a) (Li
1-b M2 b) at O f, some or all of the Li Na
And / or substitution with K can increase the frequency constant.

【0020】さらに、上述の圧電磁器に対し、第一遷移
金属(原子番号21のScから29のZnまでの元素)
の少なくとも1種を、酸化物換算で全量中0.01〜3
重量%含有することが望ましい。これらの元素を含有す
ることにより、機械的品質係数を高くすることができ
る。
Further, a first transition metal (element from Sc of atomic number 21 to Zn of 29) is applied to the piezoelectric ceramic described above.
Of at least one of 0.01 to 3 of the total amount in terms of oxides.
Desirably, it is contained by weight. By containing these elements, the mechanical quality factor can be increased.

【0021】本発明の圧電共振子は、圧電基板の対向す
る面に一対の電極を形成してなる圧電共振子であって、
圧電基板が上記圧電磁器からなるものである。上記した
ように、圧電基板の抗折強度を向上できるため、厚みが
薄い圧電磁器を歩留まり良く作製でき、例えば、厚み滑
り振動を用いて高周波で作動する圧電共振子を作製する
場合であっても、圧電磁器が破損することがなく、圧電
共振子の製造歩留まりを向上できる。
The piezoelectric resonator of the present invention is a piezoelectric resonator having a pair of electrodes formed on opposing surfaces of a piezoelectric substrate,
The piezoelectric substrate is made of the piezoelectric ceramic. As described above, since the bending strength of the piezoelectric substrate can be improved, a piezoelectric ceramic having a small thickness can be manufactured with a high yield. For example, even when a piezoelectric resonator that operates at a high frequency using thickness sliding vibration is manufactured. In addition, the piezoelectric ceramic is not damaged, and the production yield of the piezoelectric resonator can be improved.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の圧電磁器は、金属元素と
して、少なくともNaおよびNbを含有するペロブスカ
イト型複合酸化物を主成分とし、部分安定化ジルコニア
粒子および/または安定化ジルコニア粒子を全量中0.
3〜3重量%含有する必要がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A piezoelectric ceramic according to the present invention comprises a perovskite-type composite oxide containing at least Na and Nb as metal elements as a main component, and contains partially stabilized zirconia particles and / or stabilized zirconia particles in the whole amount. 0.
It is necessary to contain 3 to 3% by weight.

【0023】これは、部分安定化ジルコニア粒子および
/または安定化ジルコニア粒子を全量中0.3〜3重量
%含有する場合には、抗折強度を向上できるからであ
り、一方、部分安定化ジルコニア粒子および/または安
定化ジルコニア粒子が0.3重量%より少ない場合、抗
折強度を向上させる効果が小さく、含有量が3重量%を
超えると、焼結性が低下し、抗折強度が低下するばかり
でなく、電気的特性も低下してしまうからである。
This is because when 0.3% to 3% by weight of the partially stabilized zirconia particles and / or the stabilized zirconia particles is contained in the total amount, the transverse rupture strength can be improved. When the content of the particles and / or the stabilized zirconia particles is less than 0.3% by weight, the effect of improving the bending strength is small, and when the content exceeds 3% by weight, the sinterability is reduced and the bending strength is reduced. This is because not only does the electrical property deteriorate, but also the electrical characteristics deteriorate.

【0024】圧電磁器中の部分安定化ジルコニア粒子お
よび/または安定化ジルコニア粒子量は、抗折強度を向
上するとともに、電気的特性を向上するという点から全
量中0.7〜2重量%であることが望ましい。
The amount of the partially stabilized zirconia particles and / or the stabilized zirconia particles in the piezoelectric ceramic is 0.7 to 2% by weight based on the total amount in view of improving the transverse rupture strength and the electric characteristics. It is desirable.

【0025】部分安定化ジルコニア粒子および/または
安定化ジルコニア粒子は、焼成温度の範囲内でマルテン
サイト変態を起こさないものであれば良い。たとえば、
CaO、MgOからなる安定化剤を16モル%以上含有
するジルコニア、Y23からなる安定化剤を8モル%以
上含有するジルコニアが一般的に安定化ジルコニアであ
り、CaO、MgOやY23の含有量が上記より少ない
場合が部分安定化ジルコニアである。
The partially stabilized zirconia particles and / or the stabilized zirconia particles may be those which do not cause martensitic transformation within the firing temperature range. For example,
Zirconia containing at least 16 mol% of a stabilizer composed of CaO and MgO, and zirconia containing at least 8 mol% of a stabilizer composed of Y 2 O 3 are generally stabilized zirconia, and include CaO, MgO and Y 2. The case where the content of O 3 is lower than the above is partially stabilized zirconia.

【0026】部分安定化ジルコニアおよび/または安定
化ジルコニアの安定化剤としては、電気的特性における
機械的品質係数の向上という点から、Y23が望まし
く、特にY23を4〜12モル%含有することが、機械
的品質係数を向上させるという理由から望ましい。
[0026] As the stabilizer of partially stabilized zirconia and / or stabilized zirconia, from the viewpoint of improvement in mechanical quality factor in the electrical characteristics, Y 2 O 3 is desirable, especially a Y 2 O 3 4 to 12 Molar content is desirable because it improves the mechanical quality factor.

【0027】部分安定化ジルコニア粒子および/または
安定化ジルコニア粒子の結晶粒子の平均結晶粒径は、ペ
ロブスカイト型複合酸化物内に固溶する割合を低くし、
電気的特性の劣化を防止するという点から、0.5〜
1.0μmであることが望ましい。
The average crystal grain size of the partially stabilized zirconia particles and / or the crystal particles of the stabilized zirconia particles is such that the proportion of solid solution in the perovskite-type composite oxide is reduced,
From the viewpoint of preventing the deterioration of the electrical characteristics, 0.5 to
Desirably, it is 1.0 μm.

【0028】また、NaおよびNbを含有するペロブス
カイト型複合酸化物としては、ペロブスカイト型複合酸
化物粒子がNaxNbO3(但し、0.95≦x≦1.0
2)であることが、機械的品質係数(Qm)を高める点
から望ましい。
As the perovskite-type composite oxide containing Na and Nb, the perovskite-type composite oxide particles are Na x NbO 3 (provided that 0.95 ≦ x ≦ 1.0
2) is desirable from the viewpoint of increasing the mechanical quality factor (Qm).

【0029】ペロブスカイト型酸化物としては、特に、
モル比による組成式を、(1−y)NaxNbO3−y
(M11-aBia)(Li1-bM2b)Ofと表したとき、
M1がK、Na、Li、Ba、Sr、CaおよびMgの
うち少なくとも1種、M2がTi、V、Nb、Taおよ
びSbのうち少なくとも1種であり、前記x,y,a,
b,fが、0.95≦x≦1.02、y≦0.08、0
≦a≦1、0<b≦1、fは任意、を満足することが、
特に厚み滑り振動モードを利用した時の機械的品質係数
(Qm)を500以上、周波数定数を1700KHz・
mm以上、かつ、抗折強度を180MPa以上とできる
ため望ましい。
As the perovskite oxide, in particular,
The composition formula based on the molar ratio is represented by (1-y) Na x NbO 3 -y
(M1 1-a Bi a) when expressed as (Li 1-b M2 b) O f,
M1 is at least one of K, Na, Li, Ba, Sr, Ca and Mg, M2 is at least one of Ti, V, Nb, Ta and Sb, and the x, y, a,
b and f are 0.95 ≦ x ≦ 1.02, y ≦ 0.08, 0
≦ a ≦ 1, 0 <b ≦ 1, f is arbitrary,
In particular, when using the thickness-shear vibration mode, the mechanical quality factor (Q m ) is 500 or more, and the frequency constant is 1700 kHz.
mm or more, and the bending strength is desirably 180 MPa or more.

【0030】主成分のNaxNbO3は、機械的品質係数
(Qm)を500以上に高めるため、xの値を0.95
〜1.02とすることが望ましい。また、主成分と副成
分とのモル分率であるyは、機械的品質係数(Qm)を
高めるという点から、0.08以下含有することが望ま
しい。即ち、主成分のNaxNbO3は0.92以上存在
することが望ましい。
Na x NbO 3, which is a main component, increases the value of x to 0.95 in order to increase the mechanical quality factor (Qm) to 500 or more.
It is desirable to set it to 1.02. Further, it is desirable that y, which is a mole fraction between the main component and the subcomponent, be contained at most 0.08 from the viewpoint of increasing the mechanical quality factor (Qm). That is, it is desirable that Na x NbO 3 as a main component be present at 0.92 or more.

【0031】また、副成分は、ABOfで表される化合
物であって、Aは(M11-aBia)、Bは(Li1-b
b)である。ただし、M1はK、Na、Li、Ba、
Sr、CaおよびMgのうち少なくとも1種、M2はT
i、V、Nb、TaおよびSbのうち少なくとも1種で
ある。また、aは、0≦a≦1、bは、0<b≦1の範
囲の数で、fは任意の数である。ただし、fは3が代表
的な値であるが、含まれる元素の価数や組み合わせによ
って変化する。
Further, the sub-component is a compound represented by ABO f, A is (M1 1-a Bi a) , B is (Li 1-b M
2b ). However, M1 is K, Na, Li, Ba,
At least one of Sr, Ca and Mg, and M2 is T
It is at least one of i, V, Nb, Ta and Sb. A is a number in the range of 0 ≦ a ≦ 1, b is a number in the range of 0 <b ≦ 1, and f is an arbitrary number. Here, f is a typical value of 3, but varies depending on the valence and combination of the contained elements.

【0032】ここで、少なくともNaおよびNbを含有
するペロブスカイト型複合酸化物からなる粒子は、平均
粒径が0.5μmよりも小さくなると電気的特性が大き
く低下し、4μmよりも大きくなると抗折強度が劣化す
るため、0.5〜4μmの平均粒径を有することが望ま
しい。
Here, as for the particles composed of perovskite-type composite oxides containing at least Na and Nb, when the average particle diameter is smaller than 0.5 μm, the electrical properties are greatly reduced, and when the average particle diameter is larger than 4 μm, the transverse rupture strength is obtained. Therefore, it is desirable to have an average particle size of 0.5 to 4 μm.

【0033】また、副成分(M11-aBia)(Li1-b
M2b)Ofにおいて、Liの一部または全部をNaおよ
び/またはKで置換することが、磁器の周波数定数を高
く維持できるという点から望ましい。
Further, sub-component (M1 1-a Bi a) (Li 1-b
In M2 b) O f, some or all of the Li be substituted with Na and / or K, preferably in terms of the frequency constant of the porcelain can be maintained high.

【0034】さらに、第一遷移金属のうち少なくとも1
種を酸化物換算で全量中で0.01〜3重量%含有する
ことが、機械的品質係数(Qm)を向上するという点か
ら望ましい。特に0.2〜1重量%含有することが望ま
しい。
Further, at least one of the first transition metals
It is desirable from the viewpoint of improving the mechanical quality factor (Q m) containing 0.01 to 3 wt% in total volume species in terms of oxide. In particular, it is desirable to contain 0.2 to 1% by weight.

【0035】第一遷移金属として、機械的品質係数(Q
m)を大きくする効果が高いという理由から、第一遷移
金属として、V、Cr、Mn、Fe、Co、Niのうち
少なくとも1種、特にMnを酸化物換算で全量中0.0
1〜3重量%含有することが望ましい。第一遷移金属の
含有量が増加すると、それらの金属元素の一部が、第2
相を形成し、結晶粒子の粒界部などに存在する場合があ
るが、磁器組成が本発明の範囲内であれば何ら差し支え
ない。
As the first transition metal, a mechanical quality factor (Q
m ), at least one of V, Cr, Mn, Fe, Co, and Ni, especially Mn, as a first transition metal is 0.0% of the total amount in terms of oxide.
It is desirable to contain 1 to 3% by weight. When the content of the first transition metal increases, some of those metal elements
A phase may be formed and may be present at the grain boundaries of the crystal grains, but may be any as long as the porcelain composition is within the range of the present invention.

【0036】なお、添加する第一遷移金属の少なくとも
1種は、機械的品質係数(Qm)の向上効果が大きいと
いう理由から、ペロブスカイト型複合酸化物の結晶粒子
内に固溶していることが好ましい。
It should be noted that at least one of the first transition metals to be added is dissolved in the crystal grains of the perovskite-type composite oxide because the effect of improving the mechanical quality factor (Qm) is large. preferable.

【0037】本発明の圧電磁器は、ペロブスカイト型複
合酸化物の結晶粒子を主成分とし、この主結晶粒子の粒
界に、部分安定化ジルコニア粒子および/または安定化
ジルコニア粒子が分散した組織を有しているが、ジルコ
ニアが主結晶粒子内に少々固溶する場合もある。
The piezoelectric ceramic of the present invention has crystal grains of perovskite-type composite oxide as a main component, and has a structure in which partially stabilized zirconia particles and / or stabilized zirconia particles are dispersed at the grain boundaries of the main crystal particles. However, zirconia may be slightly dissolved in the main crystal grains.

【0038】本発明の圧電磁器は、例えば、次のように
して製造することができる。まず、出発原料に主成分と
して、Na2CO3とNb25、また、副成分として、K
2CO3、Na2CO3、Li2CO3、BaCO3、SrC
3、CaCO3、MgCO3、Bi23、Nb25、T
iO2、V25、Ta25、Sb25、さらに第一遷移
金属の酸化物として、Sc23、V25、Cr23、M
nO2、NiO、Fe23、Co34の各粉末を所定の
割合で混合し、850〜1050℃で3〜5時間仮焼し
た後、粉砕することによって、上記したような所望の材
料組成の基本粉末を作製する。
The piezoelectric ceramic of the present invention can be manufactured, for example, as follows. First, Na 2 CO 3 and Nb 2 O 5 as main components in the starting material, and K as a subcomponent.
2 CO 3 , Na 2 CO 3 , Li 2 CO 3 , BaCO 3 , SrC
O 3 , CaCO 3 , MgCO 3 , Bi 2 O 3 , Nb 2 O 5 , T
iO 2 , V 2 O 5 , Ta 2 O 5 , Sb 2 O 5 , and further, as oxides of the first transition metal, Sc 2 O 3 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , M
The powders of nO 2 , NiO, Fe 2 O 3 , and Co 3 O 4 are mixed at a predetermined ratio, calcined at 850 to 1050 ° C. for 3 to 5 hours, and pulverized to obtain the desired powder as described above. A basic powder of the material composition is prepared.

【0039】この粉末とY23で部分的に安定化された
ZrO2または安定化されたZrO2を所定の割合で混合
した後、有機バインダーを混合し、金型プレス、静水圧
プレス等により所望の形状に成形した後、大気中などの
酸素含有雰囲気において、1050〜1350℃で2〜
5時間焼成することによって磁器を得ることができる。
[0039] After mixing the powder and Y 2 O 3 partially stabilized ZrO 2 or stabilized ZrO 2 in a predetermined ratio, an organic binder were mixed, die pressing, isostatic pressing, etc. After forming into a desired shape by the above, in an oxygen-containing atmosphere such as the air, at 1050 ~ 1350 ℃
Porcelain can be obtained by firing for 5 hours.

【0040】なお、添加する第一遷移金属の酸化物は、
上記の作製プロセス中、調合時だけでなく、仮焼した粉
体に対して混合しても同様な効果が得られる。また、使
用する原料粉末としては炭酸塩や酸化物だけでなく、酢
酸塩または有機金属などの化合物のいずれであっても、
焼成などの熱処理プロセスによって酸化物になるもので
あれば差し支えない。
The oxide of the first transition metal to be added is
The same effect can be obtained not only at the time of blending but also at the time of mixing with calcined powder during the above manufacturing process. In addition, as the raw material powder used, not only carbonates and oxides, but also compounds such as acetates and organic metals,
Any material can be used as long as it becomes an oxide by a heat treatment process such as firing.

【0041】また、本発明の圧電磁器においては、原料
粉末などに微少量含まれるRbやHfなどの不可避不純
物が混入する場合があるが、特性に影響のない範囲であ
れば何ら差し支えない。
In the piezoelectric ceramic of the present invention, inevitable impurities such as Rb and Hf contained in a small amount in the raw material powder and the like may be mixed, however, there is no problem as long as the characteristics are not affected.

【0042】以上のように構成された圧電磁器では、部
分安定化ジルコニア粒子および/または安定化ジルコニ
ア粒子は、粒界部に存在するため、ペロブスカイト型複
合酸化物の粒成長を抑制し、組織を微細化し、抗折強度
を向上できるとともに、1100℃付近にマルテンサイ
ト変態による異常膨張を示さないことから、ペロブスカ
イト型複合酸化物を主成分とする磁器内部において、電
気的劣化原因となるマイクロクラックを多数発生させな
いので、添加量を増加しても、電気的特性を大きく低下
させることがない。
In the piezoelectric ceramic configured as described above, the partially stabilized zirconia particles and / or the stabilized zirconia particles are present at the grain boundaries, so that the grain growth of the perovskite-type composite oxide is suppressed and the structure is reduced. Microcracks, which can cause electrical deterioration inside the porcelain containing perovskite-type composite oxide as a main component, because it can be miniaturized and can improve bending strength and do not show abnormal expansion due to martensitic transformation around 1100 ° C. Since a large number are not generated, even if the added amount is increased, the electrical characteristics are not significantly reduced.

【0043】また、上記した特定の組成を有することに
より、特に厚み滑りモードを利用した時、機械的品質係
数(Qm)が500以上、周波数定数が1700KHz
・mm以上の優れた特性を有し、かつ、抗折強度を18
0MPa以上とすることができ、圧電磁器の破損を防止
できる。
Further, by having the above specific composition, the mechanical quality factor (Qm) is 500 or more and the frequency constant is 1700 KHz, especially when the thickness sliding mode is used.
・ It has excellent characteristics of not less than mm and 18% bending strength.
The pressure can be set to 0 MPa or more, and breakage of the piezoelectric ceramic can be prevented.

【0044】本発明の圧電共振子は、圧電基板の対向す
る面に一対の電極を形成してなる圧電共振子であって、
圧電基板が上記した圧電磁器からなるものである。上記
した圧電磁器を圧電基板として用いることにより、電気
的に良好な特性を有するとともに、抗折強度を向上で
き、破損を防止できる。
The piezoelectric resonator according to the present invention is a piezoelectric resonator having a pair of electrodes formed on opposing surfaces of a piezoelectric substrate.
The piezoelectric substrate is made of the piezoelectric ceramic described above. By using the above-described piezoelectric ceramic as the piezoelectric substrate, the piezoelectric ceramic has good electrical characteristics, can improve the bending strength, and can prevent breakage.

【0045】[0045]

【実施例】出発原料として、K2CO3、Na2CO3、L
2CO3、BaCO3、SrCO3、CaCO3、MgC
3、Bi23、Nb25、TiO2、V25、Ta
25、Sb25粉末を用い、さらに第一遷移金属の酸化
物として、Sc23、TiO2、V25、Cr23、M
nO2、Fe23、Co34、NiO、CuO、ZnO
の各粉末を用いて、圧電磁器の組成が表1、2に示す値
となるように秤量した。
EXAMPLES As starting materials, K 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , L
i 2 CO 3 , BaCO 3 , SrCO 3 , CaCO 3 , MgC
O 3 , Bi 2 O 3 , Nb 2 O 5 , TiO 2 , V 2 O 5 , Ta
2 O 5 , Sb 2 O 5 powder, and further as oxides of the first transition metal, Sc 2 O 3 , TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 , M
nO 2 , Fe 2 O 3 , Co 3 O 4 , NiO, CuO, ZnO
Were weighed so that the composition of the piezoelectric ceramic became the value shown in Tables 1 and 2.

【0046】この混合物をZrO2ボールを用いて12
時間湿式混合した。次いで、この混合物を乾燥した後、
大気中において1000℃で3時間仮焼した。該仮焼物
に、平均粒径1μmの安定化ZrO2または部分安定化
ZrO2を表1、2に示す量だけ秤量、添加し、再度湿
式混合した。その後、この粉砕物にポリビニルアルコー
ル(PVA)などのバインダーを混合して造粒した。
This mixture was mixed with ZrO 2 balls for 12 hours.
Wet mixed for hours. Then, after drying this mixture,
Calcination was performed at 1,000 ° C. for 3 hours in the air. Stabilized ZrO 2 or partially stabilized ZrO 2 having an average particle size of 1 μm was weighed and added to the calcined product in the amounts shown in Tables 1 and 2, and wet-mixed again. Thereafter, a binder such as polyvinyl alcohol (PVA) was mixed with the pulverized product and granulated.

【0047】得られた粉末を150MPaの圧力で幅2
5mm×長さ35mm×厚さ1.5mmの寸法からなる
角板状にプレス成形した。この成形体を大気中において
1150〜1350℃で2時間焼成した。得られた磁器
を0.5mmの厚みになるまで研磨した。
The obtained powder was compressed to a width of 2 at a pressure of 150 MPa.
It was press-formed into a square plate having a size of 5 mm × length 35 mm × thickness 1.5 mm. This molded body was fired in the air at 1150 to 1350 ° C for 2 hours. The obtained porcelain was polished to a thickness of 0.5 mm.

【0048】さらに、この磁器を幅5mm×長さ30m
m×厚み0.50mmの短冊形状に加工し、これらの端
面部に銀電極を形成した後、200℃のシリコンオイル
中で3〜5kV/mmの直流電界を30分間印加して分
極処理を行った。この後、短冊を0.25mmの厚さま
で研磨し、それらの上下面に、銀電極を蒸着し、幅1.
5mm×長さ4.5mmの厚み滑りモードの圧電素子を
作製した。
Further, this porcelain is 5 mm wide × 30 m long.
After processing into strips of mx 0.50 mm in thickness and forming silver electrodes on these end faces, a DC electric field of 3 to 5 kV / mm is applied in silicon oil at 200 ° C for 30 minutes to perform polarization treatment. Was. Thereafter, the strips were polished to a thickness of 0.25 mm, silver electrodes were deposited on the upper and lower surfaces thereof, and the width was 1.
A 5 mm × 4.5 mm long thickness sliding mode piezoelectric element was produced.

【0049】そして、これらの圧電素子の静電容量、共
振・反共振周波数、共振抵抗をインピーダンスアナライ
ザーで測定し、機械的品質係数(Qm)、厚み滑り振動
モードの基本波振動における周波数定数を求めた。さら
に、抗折強度はJISR1601に従い4点曲げ強度を
評価した。得られた結果を表1、2に表記した。
The capacitance, the resonance / anti-resonance frequency, and the resonance resistance of these piezoelectric elements are measured by an impedance analyzer, and the mechanical quality factor (Q m ) and the frequency constant in the fundamental vibration in the thickness-shear vibration mode are calculated. I asked. Further, the bending strength was evaluated by a four-point bending strength according to JISR1601. The obtained results are shown in Tables 1 and 2.

【0050】なお、本発明の試料の結晶構造を調べた結
果、主成分であるペロブスカイト型のXRDパターンと
添加したZrO2のXRDパターンが確認された。
As a result of examining the crystal structure of the sample of the present invention, a perovskite-type XRD pattern as a main component and an XRD pattern of added ZrO 2 were confirmed.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】本発明の試料No.3〜7、9〜43は、
機械的品質係数(Qm)が300以上、特に500以
上、周波数定数が1700KHz・mm以上でかつ、曲
げ強度が180MPa以上であり、加工性と圧電性の両
特性において優れていることがわかる。
In the sample No. of the present invention, 3-7, 9-43
The mechanical quality factor (Q m ) is 300 or more, especially 500 or more, the frequency constant is 1700 KHz · mm or more, and the bending strength is 180 MPa or more. It can be seen that both the workability and the piezoelectricity are excellent.

【0054】即ち、試料No.1〜No.8から、含有
する安定化ZrO2又は部分安定化ZrO2が範囲内であ
れば180MPa以上の曲げ強度を示すことが判る。範
囲外である試料No.1、2では含有による曲げ強度向
上の効果が見られず、試料No.8では焼結性が低下
し、曲げ強度が180MPa以下となり、機械的品質係
数(Qm)および周波数定数が低下した。
That is, the sample No. 1 to No. 8, it can be seen that if the contained stabilized ZrO 2 or partially stabilized ZrO 2 is within the range, a bending strength of 180 MPa or more is exhibited. Sample No. out of range. In Nos. 1 and 2, the effect of improving the bending strength due to the inclusion was not observed, and Sample Nos. In No. 8, the sinterability was reduced, the bending strength was 180 MPa or less, and the mechanical quality factor (Q m ) and the frequency constant were reduced.

【0055】また、試料No.9〜13に示すように、
23やCaO、MgOで安定化されたジルコニアを用
いれば曲げ強度、機械的品質係数(Qm)、周波数定数
の何れも優れた特性を示す。特に、Y23で安定化され
たジルコニアを用いた試料No.4、5、10,11に
おいては曲げ強度が200MPa以上、機械的品質係数
(Qm)が1100以上、周波数定数が1790KHz
・mm以上と優れた特性を示す。また、Y23で部分安
定化されたジルコニアを含有した試料No.9において
も、曲げ強度、機械的品質係数(Qm)、周波数定数の
何れも優れた特性を示す。
The sample No. As shown in 9-13,
When zirconia stabilized with Y 2 O 3 , CaO, or MgO is used, all of the bending strength, the mechanical quality factor (Q m ), and the frequency constant show excellent characteristics. In particular, Sample No. 1 using zirconia stabilized with Y 2 O 3 was used. In 4, 5, 10, and 11, the bending strength was 200 MPa or more, the mechanical quality factor (Qm) was 1100 or more, and the frequency constant was 1790 KHz.
・ It shows excellent characteristics of not less than mm. Sample No. containing zirconia partially stabilized with Y 2 O 3 was used. 9 also shows excellent characteristics in bending strength, mechanical quality factor (Q m ), and frequency constant.

【0056】さらに試料No.14〜19から、主成分
におけるNa量のモル比xの値が0.95〜1.02の
範囲で、機械的品質係数(Qm)が500以上、周波数
定数1700kHz以上、曲げ強度が210MPa以上
であることがわかる。機械的品質係数(Qm)は、xの
値が小さくなると向上し、0.98付近でピークを示す
ことがわかる。
Further, the sample No. From 14 to 19, the range value of the Na content of the molar ratio x is 0.95 to 1.02 in the main component, the mechanical quality factor (Q m) is 500 or more, frequency constant 1700kHz or more, bending strength of more than 210MPa It can be seen that it is. It can be seen that the mechanical quality factor (Q m ) increases as the value of x decreases, and shows a peak near 0.98.

【0057】副成分(M11-aBia)(Li1-bM2b
fのモル分率(含有比)yが0.08以下である、例
えば試料No.20〜24は、機械的品質係数(Qm
が500以上、周波数定数が1800kHz以上、曲げ
強度が200MPa以上であることがわかる。
[0057] subcomponent (M1 1-a Bi a) (Li 1-b M2 b)
O mole fraction of f (content ratio) y is 0.08 or less, for example, Sample No. 20 to 24 are mechanical quality factors (Q m )
Is 500 or more, the frequency constant is 1800 kHz or more, and the bending strength is 200 MPa or more.

【0058】試料No.25〜37示すように、副成分
(M11-aBia)(Li1-bM2b)OfのM1、Bi量
aおよびM2、Li量bが本発明の範囲内である場合、
高い曲げ強度、機械的品質係数(Qm)を示しつつ、周
波数定数は1800kHz・mm以上を維持することが
判る。
Sample No. As shown 25-37, when subcomponent (M1 1-a Bi a) (Li 1-b M2 b) of O f M1, Bi amount a and M2, Li amount b is in the range of the present invention,
It can be seen that the frequency constant is maintained at 1800 kHz · mm or more while exhibiting high bending strength and a mechanical quality factor (Q m ).

【0059】さらに、試料No.38〜40から、第一
遷移金属の量が0.01〜3重量%の範囲で、機械的品
質係数(Qm)が500以上、周波数定数1700kH
z以上、曲げ強度が200MPa以上であることがわか
る。特に、含有量が1重量%でペークを示すことがわか
る。
Further, the sample No. From 38-40, the amount of the first transition metal is in the range of 0.01 to 3 wt%, the mechanical quality factor (Q m) is 500 or more, frequency constant 1700kH
It is understood that the bending strength is 200 MPa or more. In particular, it can be seen that when the content is 1% by weight, pake is exhibited.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明の圧電磁器では、金属元素として
少なくともNaおよびNbを含有するペロブスカイト型
複合酸化物を主成分とし、部分安定化ジルコニア粒子お
よび/または安定化ジルコニア粒子を全量中0.3〜3
重量%含有するため、部分安定化ジルコニア粒子および
/または安定化ジルコニア粒子は、焼結過程に於いて、
ペロブスカイト型複合酸化物粒子と殆ど固溶反応を起こ
さず、粒界部に存在するため、ペロブスカイト型複合酸
化物の粒成長を抑制し、組織を微細化し、抗折強度を向
上できる。
According to the piezoelectric ceramic of the present invention, a perovskite-type composite oxide containing at least Na and Nb as metal elements is used as a main component, and partially stabilized zirconia particles and / or stabilized zirconia particles are contained in a total amount of 0.3%. ~ 3
% By weight, the partially stabilized zirconia particles and / or the stabilized zirconia particles are
Since there is almost no solid solution reaction with the perovskite-type composite oxide particles and they are present at the grain boundary, the grain growth of the perovskite-type composite oxide can be suppressed, the structure can be refined, and the bending strength can be improved.

【0061】また、部分安定化ジルコニア粒子および/
または安定化ジルコニア粒子は、1100℃付近にマル
テンサイト変態による異常膨張を示さないことから、ペ
ロブスカイト型複合酸化物を主成分とする磁器内部にお
いて、電気的劣化原因となるマイクロクラックを多数発
生させないので、添加量を増加しても、電気的特性を大
きく低下させることがない。
Further, partially stabilized zirconia particles and / or
Alternatively, since the stabilized zirconia particles do not show abnormal expansion due to martensitic transformation around 1100 ° C., a large number of microcracks that cause electrical deterioration do not occur in the porcelain containing a perovskite-type composite oxide as a main component. Even if the amount of addition is increased, the electrical characteristics are not significantly reduced.

【0062】そして、ペロブスカイト型複合酸化物とし
て、特定の組成を有することにより、特に、厚み滑りモ
ードを利用した時の機械的品質係数(Qm)が500以
上、周波数定数が1700KHz・mm以上の優れた特
性を有し、かつ、抗折強度が180MPa以上とするこ
とができ、圧電磁器の破損を防止して、加工性を向上で
きる。
By having a specific composition as the perovskite-type composite oxide, particularly, a mechanical quality factor (Qm) of 500 or more and a frequency constant of 1700 KHz · mm or more when utilizing the thickness-slip mode are excellent. In addition, the bending strength can be 180 MPa or more, the breakage of the piezoelectric ceramic can be prevented, and the workability can be improved.

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Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属元素として、少なくともNaおよびN
bを含有するペロブスカイト型複合酸化物を主成分と
し、部分安定化ジルコニア粒子および/または安定化ジ
ルコニア粒子を全量中0.3〜3重量%含有することを
特徴とする圧電磁器。
(1) As a metal element, at least Na and N
A piezoelectric ceramic comprising a perovskite-type composite oxide containing b as a main component, and 0.3 to 3% by weight of the total amount of partially stabilized zirconia particles and / or stabilized zirconia particles.
【請求項2】部分安定化ジルコニア粒子および/または
安定化ジルコニア粒子は、Y23を4〜12モル%含有
することを特徴とする請求項1記載の圧電磁器。
2. The piezoelectric ceramic according to claim 1, wherein the partially stabilized zirconia particles and / or the stabilized zirconia particles contain 4 to 12 mol% of Y 2 O 3 .
【請求項3】ペロブスカイト型複合酸化物がNaxNb
3(ただし、0.95≦x≦1.02)であることを
特徴とする請求項1または2記載の圧電磁器。
3. The method according to claim 1, wherein the perovskite-type composite oxide is Na x Nb.
3. The piezoelectric ceramic according to claim 1, wherein O 3 (where 0.95 ≦ x ≦ 1.02) is satisfied.
【請求項4】ペロブスカイト型複合酸化物のモル比によ
る組成式を、(1−y)NaxNbO3−y(M11-a
a)(Li1-bM2b)Ofと表したとき、前記M1が
K、Na、Li、Ba、Sr、CaおよびMgのうち少
なくとも1種、前記M2がTi、V、Nb、Taおよび
Sbのうち少なくとも1種であり、前記x、y、a、b
およびfが 0.95≦x≦1.02 y≦0.08 0≦a≦1 0<b≦1 fは任意 を満足することを特徴とする請求項1乃至3のうちいず
れか記載の圧電磁器。
Wherein the composition formula by molar ratio of the perovskite-type composite oxide, (1-y) Na x NbO 3 -y (M1 1-a B
i a) (when expressed as Li 1-b M2 b) O f, wherein M1 is K, Na, Li, Ba, Sr, at least one of Ca and Mg, wherein M2 is Ti, V, Nb, Ta And at least one of Sb and x, y, a, b
4. The piezoelectric device according to claim 1, wherein f and f satisfy 0.95 ≦ x ≦ 1.02 y ≦ 0.080 0 ≦ a ≦ 10 <b ≦ 1 f. porcelain.
【請求項5】第一遷移金属のうち少なくとも1種を酸化
物換算で全量中0.01〜3重量%含有することを特徴
とする請求項1乃至4のうちいずれかに記載の圧電磁
器。
5. The piezoelectric ceramic according to claim 1, wherein at least one of the first transition metals is contained in an amount of 0.01 to 3% by weight in terms of oxide.
【請求項6】圧電基板の対向する面に一対の電極を形成
してなる圧電共振子であって、前記圧電基板が、請求項
1乃至5のうちいずれかに記載の圧電磁器からなること
を特徴とする圧電共振子。
6. A piezoelectric resonator having a pair of electrodes formed on opposing surfaces of a piezoelectric substrate, wherein the piezoelectric substrate is made of the piezoelectric ceramic according to any one of claims 1 to 5. Characteristic piezoelectric resonator.
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JP (1) JP2001316182A (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001342065A (en) * 2000-05-30 2001-12-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Piezoelectric ceramic composition
JP2003342070A (en) * 2002-03-20 2003-12-03 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Piezoelectric ceramic composition, its preparation process and piezoelectric element
US7101491B2 (en) 2002-07-16 2006-09-05 Denso Corporation Piezoelectric ceramic composition and method of production of same, piezoelectric element, and dielectric element
WO2006117952A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Murata Manufacturing Co., Ltd Piezoelectric porcelain composition and piezoelectric ceramic electronic component
KR100645753B1 (en) * 2001-05-29 2006-11-13 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 Piezoelectric ceramic composition, piezoelectric ceramic device, and method for manufacturing the piezoelectric ceramic composition
US7150838B2 (en) 2002-03-20 2006-12-19 Denso Corporation Piezoelectric ceramic composition, its production method and piezoelectric device
WO2007049764A1 (en) * 2005-10-27 2007-05-03 Kyocera Corporation Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic
JP2007145650A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Kyocera Corp Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic
US7267783B2 (en) * 2002-03-20 2007-09-11 Denso Corporation Piezoelectric ceramic composition, its production method, and piezoelectric device and dielectric device
JP2008050206A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Seiko Epson Corp Piezoelectric material, manufacturing method thereof, and piezoelectric element
EP1630149A4 (en) * 2003-05-29 2009-01-21 Ngk Spark Plug Co Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric element including the same
WO2009043746A3 (en) * 2007-09-28 2009-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Lead-free piezoceramic material of the potassium-sodium-niobate system doped with manganese, method for producing a component comprising the piezoelectric material and use of said component
WO2012048952A1 (en) * 2010-09-28 2012-04-19 Siemens Aktiengesellschaft Lead-free, textured piezoceramic material having a main and intermediate phase and anisometric nuclei, method for producing a piezoceramic component having the material, and related use
JP5348885B2 (en) * 2005-03-08 2013-11-20 日本碍子株式会社 Piezoelectric / electrostrictive porcelain composition and method for producing the same
JP2014063994A (en) * 2012-08-27 2014-04-10 Canon Inc Piezoelectric material, piezo electric element, and electronic apparatus
JP2014168055A (en) * 2013-01-29 2014-09-11 Canon Inc Piezoelectric material, piezoelectric element and electronic device

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001342065A (en) * 2000-05-30 2001-12-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Piezoelectric ceramic composition
KR100645753B1 (en) * 2001-05-29 2006-11-13 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 Piezoelectric ceramic composition, piezoelectric ceramic device, and method for manufacturing the piezoelectric ceramic composition
JP2003342070A (en) * 2002-03-20 2003-12-03 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Piezoelectric ceramic composition, its preparation process and piezoelectric element
US7150838B2 (en) 2002-03-20 2006-12-19 Denso Corporation Piezoelectric ceramic composition, its production method and piezoelectric device
US7267783B2 (en) * 2002-03-20 2007-09-11 Denso Corporation Piezoelectric ceramic composition, its production method, and piezoelectric device and dielectric device
JP4616544B2 (en) * 2002-03-20 2011-01-19 株式会社豊田中央研究所 Piezoelectric ceramic composition, production method thereof, and piezoelectric element
US7101491B2 (en) 2002-07-16 2006-09-05 Denso Corporation Piezoelectric ceramic composition and method of production of same, piezoelectric element, and dielectric element
EP1630149A4 (en) * 2003-05-29 2009-01-21 Ngk Spark Plug Co Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric element including the same
JP5348885B2 (en) * 2005-03-08 2013-11-20 日本碍子株式会社 Piezoelectric / electrostrictive porcelain composition and method for producing the same
WO2006117952A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Murata Manufacturing Co., Ltd Piezoelectric porcelain composition and piezoelectric ceramic electronic component
US7910016B2 (en) 2005-04-28 2011-03-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic electronic component
EP1950188A1 (en) * 2005-10-27 2008-07-30 Kyocera Corporation Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic
EP1950188A4 (en) * 2005-10-27 2011-05-04 Kyocera Corp Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic
US7959823B2 (en) 2005-10-27 2011-06-14 Kyocera Corporation Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic
JP4881315B2 (en) * 2005-10-27 2012-02-22 京セラ株式会社 Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic
WO2007049764A1 (en) * 2005-10-27 2007-05-03 Kyocera Corporation Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic
JP2007145650A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Kyocera Corp Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic
JP4684089B2 (en) * 2005-11-28 2011-05-18 京セラ株式会社 Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic
JP2008050206A (en) * 2006-08-24 2008-03-06 Seiko Epson Corp Piezoelectric material, manufacturing method thereof, and piezoelectric element
WO2009043746A3 (en) * 2007-09-28 2009-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Lead-free piezoceramic material of the potassium-sodium-niobate system doped with manganese, method for producing a component comprising the piezoelectric material and use of said component
WO2012048952A1 (en) * 2010-09-28 2012-04-19 Siemens Aktiengesellschaft Lead-free, textured piezoceramic material having a main and intermediate phase and anisometric nuclei, method for producing a piezoceramic component having the material, and related use
JP2014063994A (en) * 2012-08-27 2014-04-10 Canon Inc Piezoelectric material, piezo electric element, and electronic apparatus
JP2014168055A (en) * 2013-01-29 2014-09-11 Canon Inc Piezoelectric material, piezoelectric element and electronic device

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