2007 Fiscal Year Annual Research Report
結晶配向性チタン酸バリウムの圧電特性に及ぼす配向方向と微細構造の影響
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18560659
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
木村 敏夫 Keio University, 理工学部, 教授 (70090040)
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| Keywords | チタン酸バリウム / 結晶配向 / テンプレート / テンプレート粒子成長法 / 反応性テンプレート粒子成長法 / 圧電セラミックス / 圧電特性 |
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| Research Abstract |
本研究ではBaTiO_3およびBaTiO_3Bi_1/2Na_1/2TiO_3系固溶体を対象に、<100>、<110>およびく111>方向に結晶配向を付与する技術を開発し、配向方向と微細構造が圧電特性に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。本年度は3年計画の2年目であり、BaTiO_3に対する<100>方向への結晶配向付与法を検討した。また、<111>方向への配向付与では、微細構造を支配する因子の解明を図った。
<100>配向BaTiO_3の作製には、板面が(100)面の板状BaTiO_3粒子を合成し、これをテンプレート粒子として用いるテンプレート粒子成長法を試みた。初めに溶融塩法を用いて板状BaBi_4Ti_4O_15粒子を合成し、この板状BaBi_4Ti_4O_15粒子とBaCO_3を溶融塩中で反応させ、板状BaTiO_3粒子を合成した。この際、副生成物としてBi_2O_3が生成したが、硝酸で洗浄・溶解することにより除去した。こうして、板面が(100)面の板状BaTiO_3粒子を合成した。この板状BaTiO_3粒子にフィラーとなる等軸BaTiO_3粒子を混合してテープ成形し、板状粒子が配列した成形体を作り、これを焼成した。配向体は合成できたが、現在、十分大きな配向度となる作製条件を探索中である。<111>配向BaTiO_3の作製法は昨年度に案出したが、成形体から焼結体に至る変化過程を詳細に調査し、焼結体の微細構造に影響を与える因子を明らかにした。現在、微細構造を制御した配向性焼結体の作製を試みている。今までに開発した方法により結晶配向性BaTiO_3セラミックスを作製し、分極した後、d_33メータで圧電定数(d_33)を測定した。分極の電圧を上げるに従い圧電定数が増加レたが、十分に分極できる前に絶縁破壊が生じてしまった。高電圧で分極をできる条件を検討する必要があり、来年度の課題である。
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