2015 Fiscal Year Annual Research Report
電気泳動堆積法による傾斜機能圧電セラミックスの成膜とその寿命評価
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25420028
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
楠川 量啓 高知工科大学, 工学部, 教授 (60195435)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 電気泳動堆積法 / 圧電セラミックス / アクチュエータ / 破壊じん性値 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
圧電セラミックスと弾性体の接合構造を有するバイモルフ型アクチュエータは，その構造に起因して材料接合部の強度信頼性に問題がある．この欠点を克服する方法として傾斜機能圧電セラミックスを用いたモノモルフ型アクチュエータが研究されているが，この材料作製に電気泳動堆積法が有効である．
本研究ではまず電気泳動堆積法を利用して傾斜機能圧電材料を作製するプロセスを確立した．条件として特に重要となるのはチタン酸ジルコン酸鉛（PZT）粒子を含む懸濁液のph値であるが，溶媒としてエタノールを用いた懸濁液のphを約5に調整することで，時間当たりのPZT堆積量が最大となることを見出した．
本プロセスによりPZTとリラクサー型圧電セラミックスPNN-PZTからなる，2層圧電セラミックスを作製しその特性を評価した．まず機械的強度として破壊じん性値を測定した．結果，本方法により作製したPZT系セラミックスの破壊じん性値では堆積方向の値が積層面内のそれに比べ，50%程度の低い値となり，極めて強い異方性を示すことが分かった．
次に分極した2層圧電セラミックスにより，片持ちはり型のモノモルフアクチュエータを作製し，その駆動特性を評価した．±50V/mm の交流電界負荷により，長さ10 ㎜のアクチュエータ先端において14μm/Vの変位が生じることを確認し，本方法による傾斜機能モノモルフ型アクチュエータの作製が可能であることを示した．
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Research Products
(3 results)
