[发明专利]压电陶瓷组合物、压电陶瓷元件及压电陶瓷组合物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及压电陶瓷组合物、压电陶瓷元件及压电陶瓷组合物的制造方法，特别涉及适合用作压电陶瓷滤波器、压电陶瓷振荡器及压电陶瓷振子等压电陶瓷元件等的材料的压电陶瓷组合物及使用了该压电陶瓷组合物的压电陶瓷材料等。

背景技术

压电陶瓷滤波器、压电陶瓷振荡器及压电陶瓷振子等压电陶瓷元件所用的压电陶瓷组合物，以往广泛采用以锆钛酸铅(Pb(Ti_xZr_1-x)O₃)或钛酸铅(PbTiO₃)为主成分的压电陶瓷组合物。但是，以锆钛酸铅或钛酸铅为主成分的压电陶瓷组合物，由于其组成中含有大量的铅，因此存在的问题是，在制造过程中，由于铅氧化物的蒸发，导致产品的均匀性下降。为了防止因制造过程中铅化物蒸发而引起产品均匀性下降，最好采用组成中完全不含铅或仅含少量铅的压电陶瓷组合物。

与上不同的是，对于用式(Na_1-xLi_x)NbO₃表示的一系列的化合物为主成分的压电陶瓷组合物，由于在其组成中不含铅氧化物，因此不产生上述问题。

然而，对于以式(Na_1-xLi_x)NbO₃表示的一系列的化合物为主成分的压电陶瓷组合物，其机械品质因数Qm较小。这样的压电陶瓷组合物存在的问题是，不适用于像压电陶瓷滤波器等对机械品质因数Qm有较高要求的元件。

另外，对于以式(Na_1-xLi_x)NbO₃表示的一系列的化合物为主成分的压电陶瓷组合物以比较低的温度从室温中的稳定结晶系变为比室温高的温度区中稳定的结晶系，结果存在的问题是，在相变温度其共振频率发生较大变化。

因此，本发明的主要目的在于提供以式(Na_1-xLi_x)NbO₃表示的具有主要由Na、Li、Nb及O元素构成的钙钛矿结构的化合物为主成分、且机械品质因数Qm可得到提高的压电陶瓷组合物。

本发明的另一目的在于提供使用了前述压电陶瓷组合物的压电陶瓷元件，所述压电陶瓷组合物以式(Na_1-xLi_x)NbO₃表示的具有主要由Na、Li、Nb及O元素构成的钙钛矿结构的化合物为主成分，且机械品质因数Qm可得到提高。

本发明的目的之三在于提供前述压电陶瓷组合物的制造方法，所述压电陶瓷组合物以式(Na_1-xLi_x)NbO₃表示的具有主要由Na、Li、Nb及O元素构成的钙钛矿结构的化合物为主成分，且机械品质因数Qm可得到提高。

发明内容

本发明的压电陶瓷组合物是以具有主要由Na、Li、Nb及O元素构成的钙钛矿结构的化合物为主成分的压电陶瓷组合物，该组合物的特征是，主成分的结晶系与原来在室温下稳定的结晶系不同，原来在比室温高的温度区稳定的结晶系在室温下处于准稳定状态。

例如，本发明的压电陶瓷组合物中，原来在室温下稳定的结晶系是菱形晶系，原来在比室温高的温度区稳定的结晶系是单斜晶系。

本发明的压电陶瓷组合物中，构成主成分的化合物用式(Na_1-xLi_x)NbO₃(式中，0.02≤X≤0.30)表示。

另外，本发明的压电陶瓷组合物中，构成主成分的化合物用式(Na_1-xLi_x)NbO₃(式中，0.08≤X≤0.18)表示。

另外，本发明的压电陶瓷组合物中，构成主成分的化合物用式(1-n)[(Na_1-xLi_x)_1-yK_y](Nb_1-zTa_z)O₃-nM1M2O₃(式中，0.02≤x≤0.30，0≤y≤0.2，0≤z≤0.2，0≤n≤0.1，M1为2价金属元素，M2为4价金属元素)表示。在这种情况下，M1为选自Mg、Ca、Sr及Ba的至少一种，M2为选自Ti、Zr、Sn及Hf的至少一种。

另外，本发明的压电陶瓷元件是包含本发明的压电陶瓷组合物形成的压电陶瓷及形成于压电陶瓷的电极的压电陶瓷元件。