1996 Fiscal Year Annual Research Report

低温焼結PZTの性能向上とスマート雰囲気センサへの応用

Research Project

Project/Area Number	07650368
Research Institution	Shizuoka University
Principal Investigator	村上健司静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (30182091)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	金子正治静岡大学, 工学部, 教授 (30022023) 渡辺健蔵静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (70022142)
Keywords	スマートセンサ / 圧電セラミックス / PZT / 低温焼結 / 湿度センサ / 走査型電子顕微鏡
Research Abstract	低温焼結Pb(Zr,Ti)O_3セラミックスの原料試料調整段階にポットミル法を導入し、ミリング時間の違いによる粉砕粒子の大きさおよび分布を、走査型電子顕微鏡(SEM)により観察した結果、15時間以上ミリングした粉砕試料間には差異は見られなかった。また、これらを形成したものについて、温度を935℃から800℃の間で焼結し、それぞれの焼結体の密度ならびに電気的特性を測定した結果、900℃までの焼結温度の低減が可能であることが判明した。これは、ポットミル法の採用により、粒子を細粒化できるとともに原料を均一に混合できるためと思われる。したがって、ポットミル15時間、焼結温度900℃の焼結条件を確立することができた。 Pb(Zr,Ti)O_3セラミックスの電気的特性に、悪影響を及ぼす可能性があると考えられた鉛の組成比を変化させ、935℃、90分で焼結した試料について密度ならびに電気的特性を測定した結果、鉛の組成比を0.98とした焼結体が最も良い電気的特性を示し、電気機械結合係数が60%以上となることが判明した。これは、粒界に偏析して焼結体の絶縁性を劣化させる鉛の減少によるものと考えられる。鉛の組成比とミリング時間を変化させて焼結したPb(Zr,Ti)O_3セラミックスについて、その電気的特性の湿度依存性を測定した結果、25%から90%の相対湿度の変化に対して、比誘電率と誘電損失は相対湿度の増加とともに、増大する傾向を示したが、電気機械結合係数と機械的品質係数はわずかに減少することが明らかとなった。これらに対し、圧電定数は湿度に対してほとんど依存性を示さなかった。以上の結果を詳細に検討することにより、スマート湿度センサの設計が可能になると思われる。

Research Products
(4 results)

All Other

All Publications (4 results)

[Publications] 金子正治: "Low-temperature sintering of Pb (Zr,Ti) O_3 Ceramics with BiFeO_3 and Ba (Cuo5Wo5) O_3 of perovskite-type Crystal structure" Bulletin of Research Institute of Electronics,Shizuoka University. 30・3. 143-148 (1996)
[Publications] 村上健司: "Effects of Adding Varicus Metal Oxides on Low-Temperature Sintered Pb (Zr,Ti) O_3 Ceramics" Japanese Journal of Applsed Physics. 35・9B. 5188-5191 (1996)
[Publications] 鈴木久男: "Low-Temperature Processing of Ferroelectric Pb (Zro,53Tio.47) O_3 Thin Films from Melecular Designed Alkoxide Precursor Solution" Japanese Journal of Applied Physics. 35・9B. 4896-4899 (1996)
[Publications] 董敦灼: "Low-Temperature Sintering of Pb (Zr,Ti) O_3 Ceramics with BiFeO_3 and Ba (Cu,W) O_3 Additives" Transactions on Materials Research Society of Japan. 20. 670-673 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

低温焼結PZTの性能向上とスマート雰囲気センサへの応用

Principal Investigator

村上 健司 静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (30182091)

Research Products

[Publications] 金子正治: "Low-temperature sintering of Pb (Zr,Ti) O_3 Ceramics with BiFeO_3 and Ba (Cuo5Wo5) O_3 of perovskite-type Crystal structure" Bulletin of Research Institute of Electronics,Shizuoka University. 30・3. 143-148 (1996)

[Publications] 村上健司: "Effects of Adding Varicus Metal Oxides on Low-Temperature Sintered Pb (Zr,Ti) O_3 Ceramics" Japanese Journal of Applsed Physics. 35・9B. 5188-5191 (1996)

[Publications] 鈴木久男: "Low-Temperature Processing of Ferroelectric Pb (Zro,53Tio.47) O_3 Thin Films from Melecular Designed Alkoxide Precursor Solution" Japanese Journal of Applied Physics. 35・9B. 4896-4899 (1996)

[Publications] 董 敦灼: "Low-Temperature Sintering of Pb (Zr,Ti) O_3 Ceramics with BiFeO_3 and Ba (Cu,W) O_3 Additives" Transactions on Materials Research Society of Japan. 20. 670-673 (1996)

村上健司静岡大学, 電子工学研究所, 助教授 (30182091)

[Publications] 董敦灼: "Low-Temperature Sintering of Pb (Zr,Ti) O_3 Ceramics with BiFeO_3 and Ba (Cu,W) O_3 Additives" Transactions on Materials Research Society of Japan. 20. 670-673 (1996)