成果報告書詳細
管理番号100013451
タイトル平成19年度成果報告書 平成19年度採択産業技術研究助成事業 07A24012a 自動車用無鉛圧電セラミックスの研究開発 平成19年度中間
公開日2009/3/27
報告書年度2007 - 2007
委託先名国立大学法人名古屋工業大学柿本健一
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約アルカリニオブ酸系ペロブスカイトは上限動作温度の重要指標となるキュリー温度が高く、高性能な圧電特性を示す無鉛圧電セラミックスとして現在活発に研究されているが、プロセス許容度(ウィンドウ)が極端に狭いため、繰り返し使用時にその欠陥構造に強く依存した著しい絶縁抵抗劣化が起きるなど問題を抱えている。その対策として本研究では、プロセス初期の精密合成に注視し、固相合成法よりも遙かに小さなスケールで混合性を高めることが可能な湿式溶液プロセスによるセラミック原料粉末合成に取り組んだ。具体的な手法として、アルカリ元素とニオブ元素を含む前駆体水溶液を別々に調整し、両者を混合した後に錯体化処理を施すことによってキレート系前駆体構造を設計し、脱水作用によって前駆体沈殿物を得る新プロセスを考案した。本手法は一括して多元素の組成調整が容易であり、組成の異なる各種アルカリニオブ系ペロブスカイトの原料合成に適応しやすいと考えられる。実際に、難焼結性のKNbO3セラミックス合成に本手法を適用した結果、易焼結かつ優れた圧電特性が発揮可能であることが確認され、アルカリニオブ酸系ペロブスカイトの合成に関する本手法の優位性と応用性を確認した。
英文要約Alkaline niobate perovskites are actively studied as one of the most promising lead-free piezoceramics for sensor and actuator applications. However, the alkaline niobate system has many characteristic problems such as the extremely narrow process tolerance window, which is a key issue for industrial scale-up. In this study, lead-free KNbO3 piezoelectric ceramics were successfully synthesized using a well-sinterable KNbO3 nanopowder that was derived from citrate precursors based on a wet chemical technique, and their piezoelectric properties were evaluated. It was confirmed that the obtained KNbO3 ceramics showed excellent ferroelectric and piezoelectric properties.
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