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公開番号2025161302
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024064386
出願日2024-04-12
発明の名称無鉛圧電磁器組成物
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人弁理士法人暁合同特許事務所
主分類C04B 35/495 20060101AFI20251017BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】圧電特性に優れた無鉛圧電磁器組成物を提供する。
【解決手段】無鉛圧電磁器組成物は、ニオブ酸アルカリ系ペロブスカイト型酸化物からなる第1結晶相で形成された主相と、Liが添加されたM-Nb-O系タングステンブロンズ型化合物(元素Mは1から4価の元素)からなる第2結晶相を含む副相と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ニオブ酸アルカリ系ペロブスカイト型酸化物からなる第１結晶相で形成された主相と、
Ｌｉが添加されたＭ－Ｎｂ－Ｏ系タングステンブロンズ型化合物（元素Ｍは１から４価の元素）からなる第２結晶相を含む副相と、
を含む、無鉛圧電磁器組成物。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
前記元素Ｍは、Ｋ，Ｂａのうちの少なくとも１種である、請求項１に記載の無鉛圧電磁器組成物。
【請求項３】
前記Ｌｉが添加されたＭ－Ｎｂ－Ｏ系タングステンブロンズ型化合物は、
組成式Ｍ
ｘ
ＮｂＯ
３－δ
（ただし、δは酸素の欠損あるいは過剰を示す値）で表され、かつ、ｘが０≦ｘ≦１を満たす化合物を主成分とする、請求項１又は２に記載の無鉛圧電磁器組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、無鉛圧電磁器組成物に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、圧電磁器（圧電セラミックス）の多くは、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）系の材料で構成されている。しかしながら、ＰＺＴに含まれる鉛成分が、環境負荷の原因となるため、問題視されている。このため、近年、鉛を含まない無鉛圧電磁器の材料の開発が進められている。以下、鉛を含まない無鉛圧電磁器の材料を、無鉛圧電磁器組成物という。
【０００３】
無鉛圧電磁器組成物の一例として、特許文献１に記載の無鉛圧電磁器組成物が知られている。特許文献１は、ニオブ酸アルカリ系ペロブスカイト型酸化物からなる第１結晶相で形成された主相と、Ｍ－Ｔｉ－Ｏ系スピネル型化合物（元素Ｍは１から４価の元素）からなる第２結晶相を含む副相とを有する無鉛圧電磁器組成物を開示している。特許文献１は、第１結晶相を形成するニオブ酸アルカリ系ペロブスカイト型酸化物及び第２結晶相を構成するＭ－Ｔｉ－Ｏ系スピネル型化合物のそれぞれが、Ｌｉ元素を含んで構成されることによって、無鉛圧電磁器組成物の焼結性及び圧電特性が改善することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５７１５３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ニオブ酸アルカリ系ペロブスカイト型酸化物を主相とした、圧電特性に優れた無鉛圧電磁器組成物の開発が望まれている。
【０００６】
本開示は、圧電特性に優れた無鉛圧電磁器組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の無鉛圧電磁器組成物は、ニオブ酸アルカリ系ペロブスカイト型酸化物からなる第１結晶相で形成された主相と、Ｌｉが添加されたＭ－Ｎｂ－Ｏ系タングステンブロンズ型化合物（元素Ｍは１から４価の元素）からなる第２結晶相を含む副相と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、圧電特性に優れた無鉛圧電磁器組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施例１～４及び比較例１，２の各測定サンプルについての、回折角２θが４°～２０°の範囲の放射線ＸＲＤパターンを示す図である。
図２は、実施例１～４及び比較例１，２の各測定サンプルについての、誘導結合プラズマ質量分析法による元素分析結果を示す図である。
図３は、実施例１～４に対応する、Ｌｉを含む測定サンプルの表面のうち、主にＫＮＮ相とスピネル相とが存在する領域に対する、飛行時間二次イオン質量分析によるイオンのマッピング測定結果を示す図である。
図４は、実施例１～４に対応する、Ｌｉを含む測定サンプルの表面のうち、主にＫＮＮ相とタングステンブロンズ相とが存在する領域に対する、飛行時間二次イオン質量分析によるイオンのマッピング測定結果を示す図である。
図５は、実施例１～４及び比較例１，２に係る圧電素子のそれぞれについて熱サイクル試験を実施した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に本開示の実施形態を列挙して説明する。
＜１＞本開示の無鉛圧電磁器組成物は、ニオブ酸アルカリ系ペロブスカイト型酸化物からなる第１結晶相で形成された主相と、Ｌｉが添加されたＭ－Ｎｂ－Ｏ系タングステンブロンズ型化合物（元素Ｍは１から４価の元素）からなる第２結晶相を含む副相と、を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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