[发明专利]压电陶瓷组合物

说明书

技术领域

本发明涉及压电陶瓷组合物，尤其是涉及用于光学控制装置、精密机械-器具的定位装置以及压电超声波电动机、压电致动器、压电变压器、压电发声体、压电传感器等压电陶瓷零件的材料的不含铅和重金属的钨青铜型的压电陶瓷组合物。

背景技术

压电陶瓷组合物在发声体、振动器、致动器等中，被作为逆压电效应的电－机械的转换元件利用，在传感器或发电机等中，被作为逆压电效应的机械－电的转换元件利用。另外，被用于电－机械－电的电路元件和机械－电－机械的振动控制。现有的压电陶瓷组合物通常是以Pb为主要成分构成。现有压电陶瓷组合物包括例如：包含PbZrO₃－PbTiO₃这两种成分的PZT、或者用Pb（Mg_1／3Nb_2／3）O₃或Pb（Zn_1／3Nb_2／3）O₃等第三种成分对PZT进行修饰而获得的材料。但是，Pb对人体是有害的，因此，进行着不含Pb的无铅压电体材料的开发。

Ferroelectrics,Vol.160,P265-276,(1994)（非专利文献1）报告有由Sr_2－xCa_xNaNb₅O₁₅所示的钨青铜型复合氧化物构成的无铅压电体材料，尤其是，报告了该钨青铜型复合氧化物具有单晶的压电特性。另外，作为致动器用的压电陶瓷，日本特开平11－240759号公报（专利文献1）公开有Sr₂NaNb₅O₁₅所示的钨青铜型复合氧化物。在专利文献1中，提出了用V或Ta取代钨青铜型复合氧化物的Nb的一部分得到的组成，以及用Mg、Ba、Ca中的至少一种取代Sr的一部分，并且用K取代Na的一部分得到的组成。同样地，日本特开平11－278932号公报（专利文献2）公开有Sr₂NaNb₅O₁₅所示的钨青铜型复合氧化物，提出了用（Bi_1／2Li_1／2）、(Bi_1／2Na_1／2)和（Bi_1／2K_1／2）中的一种以及Mg、Ba和Ca中的至少一种取代该氧化物的Sr的一部分得到的组成。另外，日本特开2000-169229号公报（专利文献3）公开有在Sr_2-xCa_xNaNb₅O₁₅（x＝0.05～0.35）所示的多晶压电化合物中作为特性改善成分添加0.5～3wt％的稀土氧化物Re₂O₃而生成的压电材料。专利文献3提出了尤其是在Sr_2－xA_xNaNb₅O₁₅（式中，x＝0.075～0.25）所示的组成中，将A设定为Ca、Ba、Mg中的至少两种以上的元素。日本特开平10－297969号公报（专利文献4）公开有以（1－y）（Ba_1-xSr_x）Nb₂O_6-yNaNbO₃所示、且x在0≤x≤1、y在0.15≤y＜1／3的范围的陶瓷成分为主要成分的压电陶瓷材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－240759号公报

专利文献2：日本特开平11－278932号公报

专利文献3：日本特开2000－169229号公报

专利文献4：日本特开平10－297969号公报

非专利文献

非专利文献1：Ferroelectrics,Vol.160,P265-276,（1994）

发明内容

发明所要解决的课题

在上述无铅压电体材料中，Sr_2-xCa_xNaNb₅O₁₅系的压电陶瓷组合物例如，可以在作为流体的控制阀的驱动源使用的压电致动器或压电超声波电动机用的无铅压电陶瓷组合物中利用。但是，本发明的发明者确认了在这种压电陶瓷组合物中存在以下的问题。