。该压电材料主要由具有化学式（Baa9Q(lCaQ. ^1.Cllll(Tia97ciSnaci3tl) O3的金属氧化物组成。 1摩尔的该主要成分含有0. 0121摩尔的Μη。100重量份的该主要成分含有0. 0001重量份 的Mg。关于其他金属，称量的组成与烧结后的组成一致。Ba、Ca、Ti、Sn、Mn和Mg以外的元 素低于ICP光谱法的检测极限。
[0343] 该多层压电元件包括9个压电材料层和8个内部电极。多层压电元件的压电性的 评价显示该多层压电元件具有令人满意的绝缘性和比实施例92好5%以上的压电性。这可 能是因为原料为钙钛矿型金属氧化物，其促进晶粒生长，导致高密度多层压电元件。
[0344] (比较例 25)
[0345] 除了组成与比较例19中相同，烧成温度为1300°C，并且内部电极由95% Ag-5% Pd合金（Ag/Pd = 19)制成以外，以与实施例92中相同的方式制造多层压电元件。
[0346] 用扫描电子显微镜观察内部电极。观察显示使内部电极熔融并且作为岛散布。因 此，内部电极没有导通，并且该多层压电元件没有极化。因此，未能测定压电常数。
[0347] (比较例 26)
[0348] 除了内部电极由5% Ag-95% Pd合金（Ag/Pd = 0.05)制成以外，以与比较例25 中相同的方式制造多层压电元件。
[0349] 用扫描电子显微镜观察内部电极。观察显示电极材料Ag-Pd的烧结不充分。因此， 内部电极没有导通，并且多层压电元件没有极化。因此，未能测定压电常数。
[0350] (比较例 27)
[0351] 除了内部电极由70% Ag-30% Pd合金（Ag/Pd = 2. 33)制成以外，以与比较例25 中相同的方式制造多层压电元件。
[0352] 用扫描电子显微镜观察内部电极。尽管电极材料Ag-Pd和压电材料彼此在其上交 替地层叠，但由于压电材料的烧结不充分，多层压电元件的一对外部电极之间的电阻率低 达1χ108Ω · cm以下。因此，多层压电元件没有极化，未能测定压电常数。
[0353] (实施例M)
[0354] 使用用根据实施例1的压电材料制造的压电元件，制造图3A和3B中所示的排液 头。响应电信号的输入，将墨排出。
[0355] (实施例％)
[0356] 使用根据实施例94的排液头制造图4中所示的排液装置。响应电信号的输入，将 墨排出到记录介质上。
[0357] (实施例 96)
[0358] 使用用根据实施例1的压电材料制造的压电元件，制造图6A中所示的超声波马 达。施加交流电压时，马达旋转。
[0359] (实施例 97)
[0360] 使用根据实施例96的超声波马达制造图7A和7B中所示的光学装置。施加交流 电压时，观察到自动聚焦。
[0361] (实施例 98)
[0362] 使用用根据实施例1的压电材料制造的压电元件，制造图9A和9B中所示的除尘 器件。将塑料珠散落后施加交流电压时，观察到令人满意的除尘效率。
[0363] (实施例 99)
[0364] 使用根据实施例98的除尘器件制造图12中所示的摄像装置。将摄像元件单元的 表面上的灰尘令人满意地除去，得到了无灰尘缺陷的图像。
[0365] (实施例 100)
[0366] 使用根据实施例92的多层压电元件制造图3A和3B中所示的排液头。响应电信 号的输入，将墨排出。
[0367] (实施例 101)
[0368] 使用根据实施例100的排液头制造图4中所示的排液装置。响应电信号的输入， 将墨排出到记录介质上。
[0369] (实施例 102)
[0370] 使用根据实施例92的多层压电元件，制造图6B中所示的超声波马达。施加交流 电压时，马达旋转。
[0371] (实施例 1〇3)
[0372] 使用根据实施例102的超声波马达制造图7A和7B中所示的光学装置。施加交流 电压时，观察到自动聚焦。
[0373] (实施例 104)
[0374] 使用根据实施例92的多层压电元件，制造图9A和9B中所示的除尘器件。将塑料 珠散落后施加交流电压时，观察到令人满意的除尘效率。
[0375] (实施例 1〇5)
[0376] 使用根据实施例104的除尘器件制造图12中所示的摄像装置。将摄像元件单元 的表面上的灰尘令人满意地除去，得到了无灰尘缺陷的图像。
[0377] (实施例 106)
[0378] 使用根据实施例92的多层压电元件制造图14中所示的电子器件。施加交流电压 时，扬声器运转。
[0379] 尽管已参照例示实施方案对本发明进行了说明，但应理解本发明并不限于所公开 的例示实施方案。下述权利要求的范围应给予最宽泛的解释以包括所有这样的变形以及等 同的结构和功能。
[0380] 本申请要求于2012年11月2日提交的日本专利申请No. 2012-242895的权益，由 此通过引用将其全文并入本文。
[0381] 工业实用性
[0382] 根据本发明的实施方案的压电材料在宽的运转温度范围内具有高且稳定的压电 常数和高的机械品质因数。该压电陶瓷不含铅并且能够减小对环境的负荷。因此，该压电材 料能够无问题地用于使用大量压电材料制造的装置，例如排液头、超声波马达和除尘器件。
[0383] 附图标记列表
[0384] 1第一电极
[0385] 2压电材料
[0386] 3第二电极
[0387] 101压电元件
[0388] 102独立液室
[0389] 103 隔膜
[0390] 104液室隔壁
[0391] 105 排出口
[0392] 106连通孔
[0393] 107共同液室
[0394] 108缓冲层
[0395] 1011 第一电极
[0396] 1012压电材料
[0397] 1013 第二电极
[0398] 201 振子
[0399] 202 转子
[0400] 2〇3输出轴
[0401] 204 振子
[0402] 2〇5 转子
[0403] 206 弹簧
[0404] 2011 弹性环
[0405] 2012压电元件
[0406] 2〇 I3有机粘合剂
[0407] 2041金属弹性体
[0408] 2042多层压电元件
[0409] 310除尘器件
[0410] 320 隔膜
[0411] 330压电元件
[0412] 331压电材料
[0413] 332 第一电极
[0414] 333 第二电极
[0415] 336第一电极表面
[0416] 337第二电极表面
[0417] 51第一电极
[0418] 53第二电极
[0419] 54压电材料层
[0420] 55内部电极
[0421] 56多层体
[0422] 501 第一电极
[0423] 503 第二电极
[0424] 504压电材料层
[0425] 505a内部电极
[0426] 505b内部电极
[0427] 506a外部电极
[0428] 506b外部电极
[0429] 601照相机主体
[0430] 602 底座
[0431] 605反射镜箱
[0432] 6〇6主反射镜
[0433] 200快门单元
[0434] 300主体底架
[0435] 400摄像元件单元
[0436] 701前透镜组透镜
[0437] 702后透镜组透镜（聚焦透镜）
[0438] 711可拆卸底座
[0439] 712固定镜筒
[0440] 713直线导向镜筒
[0441] 714前透镜组镜筒
[0442] 715凸轮环
[0443] 716后透镜组镜筒
[0444] 717凸轮辊
[0445] 718 螺钉
[0446] 719 辊
[0447] 720旋转传动环
[0448] 722从动辊
[0449] 724手动聚焦环
[0450] 725超声波马达
[0451] 726波形垫圈
[0452] 727滚珠轴承座圈
[0453] 728聚焦键
[0454] 729连接部件
[0455] 732 垫圈
[0456] 733低摩擦片
[0457] 881排液装置
[0458] 8沿外壳
[0459] 883 外壳
[0460] 8δ4 外壳
[0461 ] 885 外壳
[0462] 887 外壳
[0463] 890回复部
[0464] 891记录部
[0465] 892 托架
[0466] 896装置的主体
[0467] 897自动给送部
[0468] 898 出口
[0469] 8"传送单元
[0470] 901光学器件
[0471] 908释放按钮
[0472] 909电子闪光单元
[0473] 912扬声器
[0474] 914麦克风
[0475] 916补充光单元
[0476] 931 主体
[0477] 932变焦杆
[0478] 933电源开关
[0479] 本发明的有利效果
[0480] 本发明能够提供无铅压电材料，其在宽的运转温度范围内具有高且稳定的压电常 数和高的机械品质因数。
[0481] 本发明还能够提供各自包括该压电材料的压电元件、多层压电元件、排液头、排液 装置、超声波马达、光学装置、振动装置、除尘器件、摄像装置和电子设备。
【主权项】
1. 压电材料，包括：具有下述通式（1)的钙钛矿型金属氧化物；第一辅助成分Mn ;和第 二辅助成分Mg， 其中基于金属、每摩尔该钙钛矿型金属氧化物Mn的量b (摩尔）在0. 0048彡b彡0. 040 0的范围内，并且基于金属、每100重量份的该钙钛矿型金属氧化物Mg含量为0. 100重量份 以下，不包括0重量份， (BahCax)a (Ti 卜 y_zSnyZrz) O3 ⑴ 其中X在0? 050彡X彡0? 200的范围内，y在0? 010彡y彡0? 040的范围内，z在 0 彡 z 彡 0? 040 的范围内，条件是 X 彡 0? 375 (y+z) +0? 050, a 在 0? 9925+b 彡 a 彡 I. 0025+b 的范围内，条件是b在0. 0048彡b彡0. 0400的范围内。2. 根据权利要求1的压电材料，其中该钙钛矿型金属氧化物具有下述通式（2)，其对应 于其中z = 0的通式（1)， (BahCax) JTihSny) O3 (2) 其中X在0? 050彡X彡0? 200的范围内，y在0? 010彡y彡0? 040的范围内， 条件是X彡0? 375y+0. 050, a在0? 9925+b彡a彡I. 0025+b的范围内，条件是b在 0? 0048彡b彡0? 0400的范围内。3. 根据权利要求1或2的压电材料，还包括第三辅助成分，该第三辅助成分含有选自 Cu、B和Si中的至少一种，其中基于金属，该第三辅助成分含量为0. 001重量份-4. 000重 量份每100重量份的该钙钛矿型金属氧化物。4. 根据权利要求1-3的任一项的压电材料，其中该压电材料含有具有I y m-10 y m的平 均当量圆直径的晶粒，并且具有25 ym以下的当量圆直径的晶粒占全部晶粒的99个数％以 上。5. 根据权利要求1-4的任一项的压电材料，其中该压电材料具有90 % -100%的相对密 度。6. 压电元件，包括：第一电极；压电材料；和第二电极，其中该压电材料是根据权利要 求1-5的任一项的压电材料。7. 多层压电元件，包括：彼此在其上交替地层叠的压电材料层和电极层，该电极层包 括内部电极，其中该压电材料层由根据权利要求1-5的任一项的压电材料制成。8. 根据权利要求7的多层压电元件，其中该内部电极含有Ag和Pd，并且Ag的重量Ml 与Pd的重量M2的重量比M1/M2在1. 5彡M1/M2彡9. 0的范围内。9. 排液头，包括：液室；和与该液室连通的排出口，其中该液室具有振动单元，该振动 单元包括根据权利要求6的压电元件或根据权利要求7或8的多层压电元件。10. 排液装置，包括：记录介质传送单元；和根据权利要求9的排液头。11. 超声波马达，包括：振动部件，该振动部件包括根据权利要求6的压电元件或根据 权利要求7或8的多层压电元件；和与该振动部件接触的移动体。12. 光学装置，包括驱动单元，该驱动单元包括根据权利要求11的超声波马达。13. 振动装置，包括振动部件，该振动部件包括根据权利要求6的压电元件或根据权利 要求7或8的多层压电元件。14. 除尘器件，包括振动单元，该振动单元包括在隔膜上设置的根据权利要求13的振 动装置。15. 摄像装置，包括：根据权利要求14的除尘器件；和摄像元件单元，其中将该除尘器 件的隔膜和该摄像元件单元的受光表面设置在同一轴上，并且该除尘器件与该摄像元件单 元的受光表面相对。16. 电子设备，包括压电声部件，该压电声部件包括根据权利要求6的压电兀件或根据 权利要求7或8的多层压电元件。
【专利摘要】本发明提供在宽的运转温度范围内具有高且稳定的压电常数的无铅压电材料。该压电材料含有具有通式(1)的钙钛矿型金属氧化物、Mn、Mg，(Ba1-xCax)a(Ti1-y-zSnyZrz)O3 (1)其中x在0.050≤x≤0.200的范围内，y在0.010≤y≤0.040的范围内，z在0≤z≤0.040的范围内，条件是x≥0.375(y+z)+0.050，a在0.9925+b≤a≤1.0025+b的范围内，其中基于金属、每摩尔该金属氧化物Mn的量b(摩尔)在0.0048≤b≤0.0400的范围内，并且基于金属、每100重量份的该金属氧化物Mg含量为0.100重量份以下。
【IPC分类】C04B35/634, B32B18/00, C04B35/468, C04B35/49
【公开号】CN104955642
【申请号】CN201380057027
【发明人】大志万香菜子, 斋藤宏, 古田达雄, 松田坚义, 村上俊介
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2013年10月23日
【公告号】EP2897796A1, US20150295160, WO2014069493A1