[发明专利]压电器件和压电陶瓷组合物

说明书

技术领域

本发明特别涉及在高温环境下适合使用的音响元件、压电致动器(actuator)等压电器件和其使用的压电陶瓷组合物。

背景技术

作为音响元件、压电致动器等的压电器件的电气机械转换材料，使用压电陶瓷组合物。

例如，专利文献1中公开的，对于由Pb_1-(3/2)aM_a{(Ni_1/3Nb_2/3)_1-b(Zn_1/3Nb_2/3)_b}_xTi_yZr_zO₃(其中，M是选自La和Nd中的至少一种元素，并且x+y+z＝1、a＝0.005～0.03、b＝0.5～0.95、x＝0.1～0.4、y＝0.3～0.5、z＝0.2～0.5)表示的钙钛矿型固溶体，使其含有0.3～1.0重量％的MnO₂而形成的强电介质性陶瓷。

近年，由于压电器件的性能的提高、低压驱动化等，层叠构造正在推进。

但是，专利文献1的强电介质性陶瓷，由于烧结温度为1130～1300℃这样的高温，所以需要大量用于烧结的热能。而且，作为与强电介质性陶瓷同时进行烧制的内部电极的材料，必须使用Pt、Pd含有率多的Ag合金，存在压电器件成本高的问题。

因此，为了压电器件的低成本化，正在进行可以低温烧制的压电陶瓷组合物的开发。

专利文献2中公开了，包括由Pb_ａ{Zr_ｂ·Ti_ｃ·(Ni_1/3Nb_2/3)_ｄ·(Zn_1/3Nb_2/3)_ｅ}O₃(其中，b+c+d+e＝1、1.000≤a≤1.020、0.26≤b≤0.31、0.34≤c≤0.40、0.10≤d≤0.35、0.07≤e≤0.14]表示的钙钛矿组合物和该钙钛矿组合物中包含的Ag₂O，并且Ag₂O按0.005～0.03wt％的比例含有的压电陶瓷组合物，能够在900℃左右烧制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-215359号公报

专利文献2：日本专利第4202657号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，使用专利文献2的压电陶瓷组合物的压电器件是矫顽电场(Coercive electric field)低并且难以适合于高温下的使用的装置。另外，有介电常数ε高并且压电器件的消耗电力(功耗)增加的问题。

由此，本发明的目的是提供一种适合于在高温环境下的使用的压电器件和压电陶瓷组合物。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的压电器件包括：将含有钙钛矿组合物和Ag成分的压电陶瓷组合物烧制而得到的压电陶瓷层；和夹着该压电陶瓷层的导体层，该压电器件中，上述压电陶瓷层在上述钙钛矿组合物的烧结体中的空隙偏析有Ag。

上述钙钛矿组合物优选包含锆钛酸盐类钙钛矿组合物和/或含碱铌酸盐类钙钛矿组合物。

本发明的压电器件，关于偏析在上述钙钛矿组合物的烧结体中的空隙中的上述Ag的粒径，d80％径为0.1～3μm。

本发明的压电器件的上述压电陶瓷组合物包含由下式(1)表示的锆钛酸盐类钙钛矿组合物和Ag成分，上述Ag成分按氧化物换算相对于上述锆钛酸盐类钙钛矿组合物100质量份优选含有0.05～0.3质量份。

(Pb_a·Re_x){Zr_b·Ti_c·(Ni_1/3Nb_2/3)_d·(Zn_1/3Nb_2/3)_e}O₃…(1)

式中，Re是La和/或Nd，a～e、x满足下列条件。

0.95≤a≤1.05

0≤x≤0.05

0.35≤b≤0.45

0.35≤c≤0.45

0＜d≤0.10

0.07≤e≤0.20

b+c+d+e＝1