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METHOD FOR PRODUCING BARIUM TITANATE CRYSTAL

Patent code P100001127
File No. 20-26
Posted date Nov 4, 2010
Application number P2009-063809
Publication number P2010-215450A
Patent number P5273468
Date of filing Mar 17, 2009
Date of publication of application Sep 30, 2010
Date of registration May 24, 2013
Inventor
  • (In Japanese)秋重 幸邦
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人島根大学
Title METHOD FOR PRODUCING BARIUM TITANATE CRYSTAL
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new ferroelectric substance which is excellent in formability and does not contain lead.
SOLUTION: A method for producing a barium titanate crystal includes removing an organic component from a solution in which Ba alkoxide, Ti alkoxide, and KF are mixed, by a sol gel process at a temperature below 1,000°C, thereby obtaining a crystal powder in which a part of Ba in a BaTiO3 crystal is replaced by K and a part of O is replaced by the same amount of F. Even when temporarily baked at a low temperature of 650°C, it is possible to obtain a nano crystal in which the elements are replaced, and the nano crystal can be baked to obtain ceramics.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


チタン酸バリウム(BaTiO3)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。

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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、BaTiO3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-xKxTiO3-xFx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2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3に記載のチタン酸バリウム系セラミックスの製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009063809thum.jpg
State of application right Registered
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