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チタン酸バリウム系結晶の製造方法

国内特許コード P100001127
整理番号 20-26
掲載日 2010年11月4日
出願番号 特願2009-063809
公開番号 特開2010-215450
登録番号 特許第5273468号
出願日 平成21年3月17日(2009.3.17)
公開日 平成22年9月30日(2010.9.30)
登録日 平成25年5月24日(2013.5.24)
発明者
  • 秋重 幸邦
出願人
  • 国立大学法人島根大学
発明の名称 チタン酸バリウム系結晶の製造方法
発明の概要

【課題】成形性に優れ鉛を含まない新規な強誘電体を提供すること。
【解決手段】BaアルコキシドとTiアルコキシドとKFとが混合された溶液を、ゾルゲル法によって、1000℃未満の温度で有機分を除去することにより、BaTiO結晶のBaの一部がKにOの一部がKと同量のFに置換された結晶粉末を得ることを特徴とするチタン酸バリウム系結晶の製造方法である。650℃という低温で仮焼きした場合でも元素置換されたナノ結晶を得ることができ、これを元に焼成してセラミックスを得ることができる。
【選択図】図3

従来技術、競合技術の概要


チタン酸バリウム(BaTiO)は強誘電体として知られている。強誘電体は圧電材料として用いることができるので、電子部品材料として広く利用されている。中でも、セラミック系圧電材料としては、チタン酸ジルコニウム酸鉛(PZT)が、その圧電定数も大きなため最もよく用いられてきた経緯がある。



ここで、PZTは鉛を含むため、環境面への配慮から近年では鉛フリーな圧電材料が求められている。本願発明者は先にKおよびFを含有させることによりPZTと同等以上の物性を有するチタン酸バリウム系結晶を発明している(特許文献3)。



しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
特許文献3に係る技術は、新規かつ画期的な発明であるが、単結晶として成長させるため、大きさや用途が限定されるという問題点があった。たとえば、そのままでは積層コンデンサ等への利用が困難であるという問題点があった。

産業上の利用分野


本発明は、KとFを含有するチタン酸バリウム系結晶の製造方法に関し、特に、室温における比誘電率が大きく成形性に優れるチタン酸バリウム系素材に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
Tiのモル比をBaのモル比より多く原料調整し、
BaアルコキシドとTiアルコキシドとKFとが混合されたゾル溶液から、ゾルゲル法によって前駆体ゲルを作製して1000℃未満の温度で有機分を除去し、これにより、BaTiO結晶のBaの一部がKにOの一部がKと同量のFに置換された結晶粉末を得ることを特徴とするチタン酸バリウム系結晶の製造方法。

【請求項2】
Ba1-xTiO3-xと表記したときに、0<x≦0.15であることを特徴とする請求項1に記載のチタン酸バリウム系結晶の製造方法。

【請求項3】
請求項1若しくはに記載のチタン酸バリウム系結晶の製造方法により得られた結晶粉末をスパークプラズマ焼成し、セラミックスを得ることを特徴とするチタン酸バリウム系セラミックスの製造方法。

【請求項4】
相対密度が90%以上であることを特徴とする請求項に記載のチタン酸バリウム系セラミックスの製造方法。
産業区分
  • 無機化合物
  • 処理操作
  • 窯業
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009063809thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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