[0154] 在進(jìn)行本實施例時，燒結(jié)溫度設(shè)為mere(比較例i)、ii3〇°c(比較例2)、 1145°C(實施例1)、1150°C(實施例。、1175°C(比較例如、1190°C(比較例4)。保持時 間都設(shè)為4小時。還原氣氛設(shè)為氨2%的氮氣氛。（步驟S13)
[0155] 之后，在氧分壓為2.IXlQikPa的氧化性氣氛下，WlOOOr進(jìn)行4小時熱處理。（步 驟S14)
[0156] 測定得到的結(jié)晶取向壓電陶瓷的真密度、相對密度、取向度、壓電常數(shù)d33、空隙 率。將結(jié)果表示在表1中。并且，將燒結(jié)溫度與相對密度、燒結(jié)溫度與取向度的關(guān)系表示在 圖9中。
[0157] 關(guān)于在1135°CW上、1170°CW下的溫度下燒結(jié)而得到的實施例的結(jié)晶取向壓電陶 瓷，其相對密度為95. 0%W上、98. 5%W下。
[015 引 [表 1]
[0159]
[0160] 如圖9所示，組成式（1)所示的結(jié)晶取向壓電陶瓷，在燒結(jié)溫度為1110 °C~ 119(TC的范圍內(nèi)，顯示越高溫則相對密度越高的趨勢。但是，關(guān)于取向度，在115(TC附近燒 結(jié)而成的結(jié)晶取向壓電陶瓷顯示高的數(shù)值。即，相對密度與取向度不是直線關(guān)系，在1135°C W上、1170°CW下的范圍內(nèi)，取向度成為最大值。
[0161] 圖10表示相對密度與取向度的關(guān)系。可知相對密度在95. 0%W上、98. 5%W下的 范圍內(nèi)，取向度取最大值（89%W上）。
[0162] 關(guān)于使燒結(jié)溫度低于1135°C或超過117(TC而得到的結(jié)晶取向壓電陶瓷，其相對 密度低于95. 0%或超過98. 5%。取向度低于85%。另外，因此在分極處理時電極間通電 (短路），所W不能表現(xiàn)壓電特性，不能測定壓電常數(shù)d33。
[0163] 相對于此，關(guān)于使燒結(jié)溫度為1135°CW上、1170°CW下而得到的結(jié)晶取向壓電陶 瓷，其相對密度為95. 0%W上、98. 5%W下，取向度為85%W上。另外，壓電常數(shù)d33顯示 300pm/VW上的大的值。
[0164] 另外，（100-空隙率巧）（％)是與相對密度相同的值。
[0165](比較例5)
[0166] 作為陶瓷的組成，制作不含BaM〇3、具有AlBl〇3(NaNb〇3)的組成的結(jié)晶取向壓電陶 瓷。
[0167] 與實施例1、2同樣，得到板狀結(jié)晶粉末（NaNb〇3)。
[016引向該板狀結(jié)晶粉末4mol中，添加96mol的成為NaNb化的化原料和佩原料，得到NaNb03所示的組成的混合物。
[0169]與實施例1、2同樣，將該混合物按照圖2所示的順序（S11~S14)，制作結(jié)晶取向 壓電陶瓷。
[0170] 與實施例1、2同樣，測定得到的結(jié)晶取向壓電陶瓷的真密度、相對密度、取向度、 壓電常數(shù)d33。
[0171] 將燒結(jié)溫度與相對醬度、燒結(jié)溫度與取向度的關(guān)系表不在圖11中。由NaNb化的組 成構(gòu)成的比較例5的結(jié)晶取向壓電陶瓷，表現(xiàn)為在燒結(jié)溫度為liocrc~114(TC的范圍內(nèi)， 燒制溫度高者，其相對密度也高的趨勢。燒制溫度與取向度的關(guān)系也表現(xiàn)相同的趨勢。
[0172] 圖12表示比較例5的結(jié)晶取向壓電陶瓷的相對密度與取向度的關(guān)系。相對密度 為95.0%W上時，取向度也大為80%W上，與本發(fā)明的結(jié)晶取向壓電陶瓷不同，如現(xiàn)有的 見解，可W確認(rèn)具有相對密度越高、取向度也變高的趨勢。
[0173](實施例3)
[0174]與實施例1同樣操作，制造片狀的取向性成型體。
[0175] 準(zhǔn)備多片該片狀的取向性成型體，分別將Ag電極膏圖案印刷在運些取向性成型 體上。
[017引疊層10片涂布了該電極膏的取向性成型體10,利用85°C、11. 6MPa的溫CIP壓接， 得到疊層取向性成型體。
[0177] 對該疊層取向性成型體W燒結(jié)溫度1135°CW上、1170°CW下的條件進(jìn)行燒結(jié)。保 持時間設(shè)為4小時。之后，在氧分壓為2. 1XIQikPa的氧化性氣氛下，W1000°C進(jìn)行4小時 的熱處理。
[017引測定得到的疊層壓電體元件的空隙率、取向度、壓電常數(shù)d33。
[0179] 空隙率（％)為5.0%W下（相對密度95.0%?上），取向度為85%W上。另外， 壓電常數(shù)d33顯示3000pm/V(-片附近的結(jié)晶取向壓電陶瓷的d33(3(K)pm/V)X疊層片數(shù) (10))W上的大的值。
[0180](實施例 4、5)
[0181] 在實施例1、2中，改變通式的S的值，制作結(jié)晶取向壓電陶瓷。
[0182] 與實施例1同樣，得到由NaNb〇3構(gòu)成的板狀結(jié)晶粉末。（步驟S1~10)
[0183] 之后，在本實施例中，對由NaNb〇3構(gòu)成的板狀結(jié)晶粉末Xmol混合由K、化、Li、Ba、 佩、Zr原料構(gòu)成的添加原料材料，使得成為化。.414化。.46xLio.MsBas)(佩1XsZrs)〇3(s= 0. 07、 0.10)(實施例4、5)所示的組成。上述X的值為0.01。（步驟S11)
[0184] 接著，與實施例1同樣，將該混合物成型，制成取向性成型體。（步驟S12)
[0185] 接著，W還原氣氛中、115(TC的條件，對已成型為片狀的取向性成型體進(jìn)行燒結(jié)。 保持時間都為4小時。還原氣氛設(shè)為氨2%的氮氣氛（氧分壓1. 6X10 \Pa)。
[0186] 之后，在氧分壓為2. IXlQikPa的氧化性氣氛下，W 1000°C進(jìn)行4小時的再氧化處 理。
[0187] 測定得到的結(jié)晶取向壓電陶瓷的真密度、相對密度、取向度、壓電常數(shù)d33、空隙 率。將結(jié)果表示在表2中。
[0188] 通式的S即使為0. 07和0. 10的值，也能夠得到壓電常數(shù)d33為3(K)pC/NW上的 結(jié)晶取向壓電陶瓷。
[0189][表引
[0190]
[0191] 由W上的結(jié)果可知，具有通式（1)所示的組成、相對密度為95.0%?上98.5%W 下的結(jié)晶取向壓電陶瓷能夠具有85%W上的取向度。另外，可知該結(jié)晶取向壓電陶瓷具有 300pm/VW上的壓電常數(shù)d33。
[0192] 另外，可知在通式（1)所示的組成的結(jié)晶取向壓電陶瓷中，在相對密度為95%W 上的范圍，相對密度與取向度不成為比例關(guān)系，相對密度為95. 0%W上、98. 5%W下的范 圍中，取向度最高。因此可知，相對密度為95. 0%W上、98. 5%W下，顯示更大的壓電常數(shù) d33。
[0193] 相對于此，關(guān)于具有例如比較例5的組成（NaNb〇3)的陶瓷，可知相對密度為95% W上的范圍，相對密度越接近100%，取向度也變大，壓電常數(shù)d33也變大。
[0194] 符號說明
[0195] 1 擬巧鐵礦層
[019引 2 度i202)化層
[0197] 3 板狀結(jié)晶粉末
[0198] 4 添加原料材料
[0199] 10 取向性成型體
【主權(quán)項】
1. 一種結(jié)晶取向壓電陶瓷，其特征在于： 含有通式：（l-s)AlB103-sBaM03所示的、相對密度為95. 0%以上、98. 5%以下的主成 分， 上述通式中，A1為選自堿金屬中的至少一種元素，B1為過渡金屬元素中的至少一種元 素，包含Nb，Μ為IVB族中的至少一種元素，包含Zr，0.05 <s彡0. 15。2. 如權(quán)利要求1所述的結(jié)晶取向壓電陶瓷，其特征在于： 所述主成分通過Lotgering法得到的取向度為85%以上。3. 如權(quán)利要求1或2所述的結(jié)晶取向壓電陶瓷，其特征在于： 所述主成分的壓電常數(shù)d33為300pm/V以上。4. 如權(quán)利要求1~3中任一項所述的結(jié)晶取向壓電陶瓷，其特征在于： 所述通式中，六川103由1(1：!， &：!1^^他142)03表示，其中，〇為他以外的過渡金屬元素 中的至少一種，x、y、z為 0<x<l、0<y< 1、0<ζ<0·3。5. 如權(quán)利要求1~4中任一項所述的結(jié)晶取向壓電陶瓷，其特征在于： 所述Μ包含80%以上的Zr。6. -種壓電元件，其特征在于，具備： 權(quán)利要求1~5中任一項的結(jié)晶取向壓電陶瓷；和 與所述結(jié)晶取向壓電陶瓷連接的多個電極。7. -種壓電元件，其特征在于，具備： 包含權(quán)利要求1~5中任一項所述的結(jié)晶取向壓電陶瓷的多個陶瓷層；和 多個內(nèi)部電極， 所述多個內(nèi)部電極與所述多個陶瓷層交替疊層。8. -種結(jié)晶取向壓電陶瓷的制造方法，其特征在于，包括： 準(zhǔn)備由包含（Bi202)2+層和擬鈣鈦礦層的鉍層狀結(jié)構(gòu)化合物構(gòu)成的第一結(jié)晶粉末的工 序； 從所述第一結(jié)晶粉末降低Bi，由此得到由第一鈣鈦礦型化合物構(gòu)成的板狀結(jié)晶粉末的 工序； 將所述板狀結(jié)晶粉末與能夠形成第二鈣鈦礦型化合物的添加原料材料混合，得到作為 整體由通式：（l-s)AlB103-sBaM03表示的組成的混合物的工序，其中，A1為選自堿金屬中的 至少一種元素，B1為過渡金屬元素中的至少一種元素，包含Nb，Μ為IVB族中的至少一種 元素，包含Zr，0· 05 <s彡0· 15 ; 將所述混合物成型，得到取向性成型體的工序； 在還原氣氛中，以1135Γ以上、1170Γ以下的溫度對所述取向性成型體進(jìn)行燒結(jié)，由此 得到具有95. 0%以上、98. 5%以下的相對密度的燒結(jié)體的工序；和 在氧氣氛下，對所述燒結(jié)體進(jìn)行熱處理的工序。
【專利摘要】本發(fā)明的結(jié)晶取向壓電陶瓷含有通式：(1-s)A1B1O3-sBaMO3(其中，A1為選自堿金屬中的至少一種元素，B1為過渡金屬元素中的至少一種元素，包含Nb，M為IV？B族中的至少一種元素，包含Zr，0.05＜s≤0.15)所示的、相對密度為95.0％以上、98.5％以下的主成分。
【IPC分類】C04B35/00, H01L41/187, H01L41/43
【公開號】CN105263882
【申請?zhí)枴緾N201480031590
【發(fā)明人】加藤智紹, 山田航士
【申請人】日立金屬株式會社
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2014年7月24日
【公告號】EP3026033A1, US20160163960, WO2015012344A1