[发明专利]压电陶瓷组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种压电陶瓷组合物，特别是涉及以不含铅为特征的压电陶瓷组合物。 

背景技术

以往，作为压电陶瓷组合物一直使用着含铅的PZT(PbTiO₃-PbZrO₃)成分一类的陶瓷。上述PZT显示大的压电性且机械质量系数高，因此可以容易地制作传感器、驱动装置(ァクチュェ一タ)、过滤器等各种用途中需要的各种各样特性的材料。别外，上述PZT的相对介电常数高，所以也可用来制作电容器等。 

然而，虽然含有上述PZT的压电陶瓷组合物具有优异的特性，但另一方面，由于其构成元素中含有铅，故会从含有PZT的制品的工业废弃物中溶出有害的铅，因此可能引起环境污染问题。而且，近年来对于环境问题的意识不断高涨，像PZT这类成为环境污染原因的制品的制造受到控制。因此，正在开发以通式{Li_X(K_1-YNa_Y)_1-X}(Nb_1-Z-WTa_ZSb_W)O₃表示的化合物作为主成分的压电陶瓷组合物，其中，x～w的组成范围分别为0≤X≤0.2，0≤Y≤1，0＜Z≤0.4，0＜W≤0.2，其该组合物中不含铅(参照专利文献1)。 

在这样的主成分具有ABO₃型的钙钛矿结构的压电陶瓷组合物中，为了提高压电特性，已知的技术有，相对于1摩尔上述主成分添加0.0005～0.15摩尔下面所述的任一种以上的金属元素：Ag、Al、Au、B、Ba、Bi、Ca、Ce、Co、Cs、Cu、Dy、Er、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Ho、In、Ir、La、Lu、Mg、Mn、Nd、Ni、Pd、Pr、Pt、Rb、Re、Ru、Sc、Si、Sm、Sn、Sr、Tb、Ti、Tm、V、Y、Yb、Zn、Zr(参照专利文献2和专利文献3)。 

专利文献1：特开2004-300012号公报 

专利文献2：特开2004-244301号公报 

专利文献3：特开2004-244300号公报 

发明内容

发明要解决的课题 

但是，只添加一种专利文献2和专利文献3中记载的金属元素时，存在不能得到充分的特性改善的问题。另外，也考虑到添加一种以上的金属元素，但是，也存在具体的优选组合和效果还不清楚的问题。 

本发明正是鉴于上述问题作出的，其目的在于提供一种压电陶瓷组合物，该压电陶瓷组合物是添加二种以上金属元素得到的，其具有优异的压电特性。 

解决问题的方法 

为了解决上述问题，权利要求1记载的发明的特征在于一种压电陶瓷组合物，该组合物含有通式(1)表示的主成分和通式(2)表示的副成分， 

通式(1){Li_X(K_1-YNa_Y)_1-X}(Nb_1-Z-WTa_ZSb_W)O₃

式中，0≤X≤0.2，0≤Y≤1，0＜Z≤0.4，0＜W≤0.2 

通式(2)ABO₃

式中，A、B分别是+3价的金属元素，或是平均为+3价的两种金属元素的组合，ABO₃是具有钙钛矿结构的化合物。 

按照权利要求1所述的发明，以具有用ABO₃表示的钙钛矿结构这样的组合来添加两种以上的金属元素，对于改善压电特性和介电特性是有效的。 

权利要求2记载的发明涉及权利要求1所述的压电陶瓷组合物，其中，上述通式(2)中，A是Bi。 

权利要求3记载的发明涉及权利要求1或2所述的压电陶瓷组合物，其中，上述通式(2)中，B是Fe、In、Sc、Y、Mn中的至少一种。 

发明的效果 

按照本发明，通过添加用ABO₃(A包含Bi，B包含Fe、In、Sc、Y、Mn中的至少一种)表示的副成分，得到的压电陶瓷组合物的极化量增加，同时，相对介电常数也得以提高，可以制成压电特性优异的压电陶瓷组合物。 

附图说明