[发明专利]机电转换元件及其制造方法

权利要求书

1.一种机电转换元件，其特征在于，采用了压电陶瓷组合物，该压电陶瓷组合物的结晶构造为，在比斜方晶向正方晶相变的温度低的温度侧为斜方晶，在比斜方晶向正方晶相变的温度高且比正方晶向立方晶相变的温度低的温度侧为正方晶，在比正方晶向立方晶相变的温度高的温度侧为立方晶，

具有刚体，该刚体直接粘接在上述压电陶瓷组合物的主面上，或者经由形成于上述主面上的电极而粘接在该主面上，该刚体的杨氏模量为60GPa以上，

处于距上述压电陶瓷组合物和上述刚体的粘接点2mm以下范围的上述压电陶瓷组合物的体积相对于上述压电陶瓷组合物的整体体积的体积比例为40%以上。

2.如权利要求1所述的机电转换元件，其特征在于，上述斜方晶向正方晶相变的温度处于元件的使用温度范围内及/或者元件的保管温度范围内，上述正方晶向立方晶相变的温度处于高于上述使用温度范围的温度域。

3.如权利要求1或2所述的机电转换元件，其特征在于，上述压电陶瓷组合物和上述刚体通过热硬化性树脂系粘接剂粘接。

4.如权利要求1或2所述的机电转换元件，其特征在于，上述压电陶瓷组合物与上述刚体通过环氧系粘接剂粘接。

5.如权利要求3或4所述的机电转换元件，其特征在于，粘接上述压电陶瓷组合物和上述刚体的上述粘接剂在高于上述斜方晶向正方晶相变的温度50℃以上且低于上述正方晶向立方晶相变的温度50℃以上的温度范围具有硬化温度。

6.如权利要求1～5任一项所述的机电转换元件，其特征在于，上述压电陶瓷组合物由下述式表示：

｛Li_ｘ（K_1-ｙNa_ｙ）_1-ｘ｝_ａ（Nb_1-ｚ-ｗTa_ｚSb_ｗ）O₃

且，组成范围为0.90≤a≤1.2、0.02≤x≤0.2、0.2≤y≤0.8、0≤ｚ≤0．5、0≤ｗ≤0.2。

7.如权利要求1～6任一项所述的机电转换元件，其特征在于，上述刚体是以二氧化硅、氧化铝或二氧化硅氧化铝为主要成分的陶瓷组合物。

8.如权利要求1～7任一项所述的机电转换元件，其特征在于，

上述压电陶瓷组合物具有起声发射面作用的主面，

上述刚体粘接在上述压电陶瓷组合物的上述声发射面上，起用于输出超声波的声匹配层的作用，

以上述压电陶瓷组合物的共振频率为f、上述刚体中的声速为v时，上述刚体的厚度t满足t=｛v/（4f）｝±10%或者t=｛v/（2f）｝±10%的关系。

9.一种制造权利要求1～8任一项所述的机电转换元件的制造方法，其特征在于，包括下述工序：

极化工序，在上述压电陶瓷组合物上形成一对电极之后，在这些电极之间施加直流电压，对上述压电陶瓷组合物实施极化处理，

粘接工序，在上述极化工序之后，采用热硬化温度在高于上述斜方晶向正方晶相变的温度50℃以上且低于上述正方晶向立方晶相变的温度50℃以上的温度范围的热硬化性粘接剂，通过加热到上述硬化温度，粘接上述压电陶瓷组合物和上述刚体。