专利名称：：压电陶瓷及压电元件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及压电陶瓷及压电元件，例如，涉及适用于谐振器、超声波振动器、超声波马达、或加速度传感器、爆震传感器、及AE传感器等压电传感器等，尤其，作为利用了厚度纵向振动的正压电效应的压电传感器适合使用的压电陶瓷及压电元件。
背景技术：
：从以往开始，作为利用了压电陶瓷的制品，例如有压电传感器、过滤器、压电谐振器、超声波振动器、超声波马达等。压电传感器作为冲击传感器或加速度传感器、或车载用爆震传感器使用，尤其，近年来，为了汽车的发动机的燃料费提高及减少排气(HC、NOx)，进行着对用于通过直接检测汽缸内的压力来实现自喷射器的燃料喷射时序的最佳化的压电传感器的研究。以往，作为压电陶瓷，使用了压电性高，例如，压电d常数大的PZT(钛酸锆酸铅)系材料或PT(钛酸铅)系材料。但是，指出PZT或PZ系材料含有约60质量％的铅，因此，因酸性雨而引起铅的溶出，有导致环境污染的危险性。因此，对不含有铅的压电材料寄托了高的期望。另外，PZT或PT系材料的居里温度Tc为约20030(TC，因此，从在20(TC左右的高温下使用的情况下压电d常数变差这一点、相对于室温的压电d常数，20(TC的压电d常数大幅度变化的这一点等来说，用途上受到限制。例如，作为压力传感器使用的情况下，由于经时变化，压电d常数变差时，输出电压在相同的压力下也变化，在相对于室温的压电d常数的200'C的压电d常数的变化大的情况下，压力和输出电压的关系不是线形，因此，难以由输出电压算出正确的压力。另外，为了在20(TC的高温下也得到稳定的压力传感器特性，还探讨了使用硅酸镓镧(Langasite，，y力'廿^f卜)或水晶等单晶。但是，在单晶的情况下，压电d常数小，另外，在加工时容易产生屑，导致容易破裂的问题，进而，存在单晶的制造成本极高的问题。因此，作为不含有铅的压电陶瓷，提出了以铋层状化合物为主体的材料(例如，专利文献l)。在该以铋层状化合物为主体的压电陶瓷中，居里温度为约40(TC以上的居多，那样的压电陶瓷具有高的耐热性，可以作为在发动机室内等高温下暴露的环境下使用的传感器元件来应用。专利文献1特开2002—167276号公报然而，将专利文献l中记载的以铋层状化合物为主体的压电陶瓷暴露于约20(TC的高温下的用途例如作为用于直接检测汽缸内的压力的压力传感器用压电元件来使用的情况下，虽然具有高的耐热性，但存在决定压力的检测灵敏度的动态(133常数的温度变化率大，在室温200'C的温度范围中，压力检测的分辨能力降低，灵敏度变差的问题。还有，在此的动态d33常数是指使用向压电元件直接施加了负载时的输出电压的实测值，利用后述式测定的d33常数。以往，d33常数是使用谐振阻抗法来测定，但在该方法中，施加于压电元件的负荷小，因此，不能评价施加了实际负载时的动态特性。因此，由施加了实际负载时的压力和输出电荷的关系测定43常数(=输出电荷/压力变化)，将其作为山3常数。作为具体的测定方法，首先，向压电元件施加200N的偏压，除了所述偏压之外，以三角波形施加了150N的压力。用充电评价相对于施加于压电元件的三角波的峰压力150N的输出电荷Q。由相对于施加压力150N的输出电荷Q的关系可知，动态d33常数成为d33=Q/150N(负载变化)。即，动态d33常数的单位为C(库伦)/N，是指向压电元件施加了负载时的动态状态下的压电d33常数。还有，施加200N的偏压是为了使向压电元件的牵引力不向压力方向作用而得到稳定的输出特性。另外，将负载的变化设为150N是为了包括检测作为本发明的应用例的发动机的汽缸内的压力变化所需的范围。
发明内容从而，本发明的目的在于提供耐热性优越，并且，相对于室温的动态d33常数的200°C的动态d33常数的变化小的压电陶瓷及压电元件。本发明的压电陶瓷，其特征在于，所述压电陶瓷以铋层状化合物为主成分，铋层状化合物在将组成式表示为Bi4Ti3012P[(1—y)MlTi03YM2M303]时，满足0.405当卩刍0.498、0Sy^0.3，并且，Ml为选自Sr、Ba、Ca、(Bio.5Nao.5)、(Bio.5Lio.5)及(Bio.5Ko.5)中的至少一种，M2为选自Bi、Na、K及Li中的至少一种，M3为选自Fe及Nb中的至少一种，相对于所述铋层状化合物即主成分100质量份，以氧化物(Mn02、Fe203)换算的总量计，含有0.051质量份的选自Mn及Fe中的至少一种。另外，优选0.405^(3^0.495、0.1^Yg0.3。优选M2M303为选自BiFe03、NaNb03、KNb03及LiNb03中的至少一种。本发明的压电元件，其特征在于，具备所述压电陶瓷、和在该压电陶瓷的两面分别形成的电极。根据本发明的压电陶瓷可知，该压电陶瓷以铋层状化合物为主成分，铋层状化合物在将组成式表示为Bi4Ti3012卩[(1—y)MlTi03yM2M303]时，满足0.405^卩当0,498、0^丫^0.3，并且，Ml为选自Sr、Ba、Ca、(Bi0.5Nao.5)、(Bi0.5Li0.5)及(Bi0.5K0.5)中的至少一种，M为选自Bi、Na、K及Li中的至少一种，M3为选自Fe及Nb中的至少一种，相对于所述铋层状化合物即主成分100质量份，以氧化物(Mn02、Fe203)换算的总量计，含有0.05l质量份的选自Mn及Fe中的至少一种，由此铋层状化合物中的钙钛矿结晶结构为正方晶格和斜方晶格混在的组成相边界MPB，因此，相对于室温的动态d33常数，200'C的动态^3常数的变化在±5%以内的情况下，温度稳定性优越。进而，得到大的动态d33常数，具有高的居里温度点，因此，即使放置于20(TC的高温下，动态d33常数的劣化也少，能够具有耐热性优越的特性。另外，在0.405^卩S0.495、的情况下，能够进一步提高动态d33常数，并且，最佳烧成温度范围扩大，因此，特性不均变少，能够实现高的成品率。M2M303为选自BiFe03、NaNb03、KNb03及LiNb03中的至少一种，由此能够进一步提高动态(133常数，并且，最佳烧成温度范围扩大，因此，5特性不均变少，能够实现高的成品率。由此，显示作为在高温环境下使用的压力传感器用压电陶瓷有用的特性，能够使用于用于直接检测车的发动机的汽缸内的压力的压力传感器或SMD(SurfaceMountDevice、表面安装部件)对应的冲击传感器、或因在20(TC的高温下也不能确认压电性变差而能够在高温下使用的不挥发的强电介质存储器元件等中。进而，本发明的压电元件具备所述压电陶瓷、和在该压电陶瓷的两面分别形成的电极，由此，高温为止的温度稳定性优越，即使放置于高温下，动态d33常数的劣化也少。另外，通过形成为包括多晶体的压电陶瓷，与单晶相比，大大抑制加工或输送时的碎屑。进而，通过利用模具等，成形为期望的形状，将其烧成而得到压电陶瓷，因此，还可以作为在烧成后没有形状加工的工序。消除烧成后的形状加工而能够进一步减少碎屑，并且，通过工序的简化，实现低成本化。进而，在压电陶瓷的两面形成电极，在厚度方向上极化，以厚度纵向的振动模式来工作，由此各向异性大，从而容易得到仅具有压电纵向效果的稳定的输出特性。图1是本发明的压电陶瓷((3=0.44及0.47)和其他压电陶瓷的X射线衍射图。图2是本发明的压电陶瓷((3=0.44及0.47)和其他压电陶瓷的X射线衍射图，是图1的X射线衍射图的放大图。图3是作为本发明的压电元件的压力传感器。图4是说明在本发明中使用的动态d33常数评价装置的说明图。图5是本发明的压电陶瓷的绝缘电阻率和温度的关系图。具体实施例方式在本发明的压电陶瓷中，该压电陶瓷以铋层状化合物为主成分，铋层状化合物在将基于摩尔比的组成式表示为Bi4Ti3012卩[(1—y)MlTi03YM2M303]时，满足0.405^卩当0.498、0刍yS0.3，并且，Ml为选自Sr、Ba、Ca、(Bio.5Nao.5)、(Bi0.5Lio.5)及(Bi0.5K0.5)中的至少一种，M2为选自Bi、Na、K及Li中的至少一种，M3为选自Fe及Nb中的至少一种，相对于所述铋层状化合物即主成分100质量份，以氧化物(Mn02、Fe203)换算的总量计，含有0.051质量份的选自Mn及Fe中的至少一种。在此，说明将作为系数的P设定为上述范围的理由。在上述组成式中，设定为0.405^(3^0.498的理由如下卩大于0.498的情况下，20(TC下的动态(133常数的温度变化率大于+5%。另外因为卩小于0.405的情况下，200匸下的动态0133常数的温度变化率大于一5%。这样，在卩为0.405^卩^0.498的范围中的情况下，动态d33常数为比15pC/N充分地大的值，并且，动态d33常数的温度变化率显示从+向一转换的性质。图1是利用X射线衍射解析了改变卩时的结晶结构的变化的结果。图2中放大了图1的20=3234°的部分。(3=0时，结晶为斜方晶(a轴的长度沖轴的长度)，卩=1时，正方晶(a轴的长度-b轴的长度)。在{3=0.4050.495的范围中，正方晶和斜方晶混在，这是组成相边界MPB。该MPB为熟知的PZT压电材料，在PZ的菱面体晶和PT的正方晶以大致1:1的比例构成的组成区域中形成MPB。在该PZT的MPB附近，d常数显示最大值，压电常数的温度系数大幅度变化。与该现象相同地，0.405^(3^0.498的组成范围为两种结晶相的边界，因此为显示压电体的特异的现象的组成相边界MPB，动态d33常数的温度变化率减小至约0附近，并且，得到大的动态d33常数。将基于M2M303的置换量y设为0.1■0.3是因为在y小于0.1的情况下，烧成温度的最佳范围窄到约IO'c以内。另外因为若增加y，则烧结性变高，动态d33常数不降低，最佳烧成温度范围扩大到约253(tc，大于0.3的情况下，动态d33常数反而变小。接着，说明相对于主成分含有的Mn的量。因为在Mn的含量以Mn02换算时为0.05质量份以下的情况下，由于本材料系为板状结晶，因此，难以烧结，难以得到致密的陶瓷，弹性损失增加，故动态d33常数变得小于15pC/N。另外因为若大于l质量份，则容易显现烧结性，但容易产生异相，因此，动态d33常数成为15pC/N以下。另外因为相对于主成分含有的Fe的量也同样地，Fe的含量在按Fe2037换算时为0.05质量份以下的情况下，由于本材料系为板状结晶，因此，难以烧结，难以得到致密的陶瓷，弹性损失增加，故动态d33常数变得小于15pC/N。另外因为若大于l质量份，则容易显现烧结性，但容易产生异相，因此，动态d33常数成为15pC/N以下。进而，含有Mn和Fe的情况也同样，优选以氧化物(Mn02、Fe203)换算的总量计，以0.051质量份含有。重要的是，M2M303的M2为选自Bi、Na、K及Li中的至少一种，M3为选自Fe及Nb中的至少一种。进而M2M303优选为选自BiFe03、NaNb03、KNb03、LiNb03中的至少一种。通过选择这样的化合物，能够得到具有大的动态d33常数，且具有高耐热性，200'C下的动态cb常数的温度变化率小的铋层状结构的非铅压电元件。本发明的压电陶瓷的组成式表示为Bi4Ti3O12，|3MlTiO3(Y=0的情况)、或Bi4Ti3。,2卩[(I一y)MlTi03yM2M303]，作为主结晶相，包括铋层状化合物。艮卩，对于本发明的压电陶瓷而言，在由(Bi202)2+(CXm—,卩nAm+1)2_书写表示的铋层状结构物的通式中，通过调节(X位和P位及氧位上配位的构成元素的种类和量，能够得到具有在m=4的情况下产生的正方晶、和111=3的情况下产生的斜方晶混在的组成相边界MPB的铋层状结构物。其结果，在铋层状化合物中也能够实现PZT中也所知晓的MPB组成附近中的特征性压电特性。另外，从Mn及Fe选择的至少一种有时固溶于主结晶相中，作为选自一部分Mn及Fe中的至少一种的化合物的结晶，在晶界析出，另外，作为其他结晶相，还有时存在烧绿石相、钙钛矿相、结构不同的铋层状化合物，但微量的情况下，对特性不成为问题。本发明的压电陶瓷有时从粉碎时的Zr02球混入Zr等，但微量的情况下，对特性不成为问题。在本发明的压电陶瓷中，例如，作为原料，可以使用包括SrC03、BaC03、CaC03、Nb205、Bi203、Mn02、Ti02、Na2C03、K2C03、Li2C03、Fe203的各种氧化物或其盐。原料不限定于此，使用通过烧成，生成氧化物的碳酸盐、硝酸盐等金属盐也可。将这些原料表示为Bi4Ti3012.(3[(1—y)MlTi03yM2M303]时，按照相对于满足0.405^p^0.498、0^y§0.3的主成分IOO质量份，以氧化物(Mn02、Fe203)换算的总量计，含有0.051质量份的选自Mn及Fe中的至少一种的方式进行称量。但是，M1是选自Sr、Ba、Ca、(BiQ.5Nao.5)、(Bi0.5Li0.5)及(Bi0.5K0.5)中的至少一种，M2是选自Bi、Na、K及Li中的至少一种，M3是选自Fe及Nb中的至少一种。对于称量并混合的粉末，按照使平均粒度分布(D5o)成为0.5lpm的范围的方式进行粉碎，在800105(TC下预烧该混合物，添加规定的有机粘合剂，湿式混合并造粒。利用公知的压制成形等，将这样得到的粉体成形为规定的形状，在大气等氧化性气氛下，在1050125(TC的温度范围中烧成25小时，得到本发明的压电陶瓷。本发明的压电陶瓷虽然适合作为图3所示的压力传感器用压电陶瓷，但可以使用于除此之外的压电谐振器、超声波振动器、超声波马达及加速度传感器、爆震传感器、AE传感器等压电传感器等中。图3中示出本发明的压电元件。该压电元件在上述压电陶瓷1的两面形成电极2、3而构成。另外，在厚度方向上实施极化。S卩，进行基于模拟的应力解析的结果，在作为实际运行下的400N的高加重施加下，在压电元件产生的最大主应力也为陶瓷的机械强度的约1/10以下，因此，在这样的压电元件中，相对于加压力的变化，作为压电陶瓷也稳定，从而能够得到在20(TC的高温下也能够使用的非铅的压电元件。实施例首先，作为起始原料，将纯度99.9X的SrC03粉末、BaC03粉末、CaC03粉末、Bi203粉末、Ti02粉末、Na2C03粉末、K2C03粉末、Li2C03粉末、Fe203粉末、Nb20s粉末如下所述地进行称量，即在将基于摩尔比的组成式表示为Bi4Ti3012,Ti03(y=0的情况)、或Bi4Ti3Ol2,|3[(l一y)MlTi03,yM2M303]时，Ml、M2、M3、卩、y成为表l所示的元素、比例。相对于该主成分100重量份，按照使Mn02粉末及Fe203粉末成为表1所示的重量份的方式进行称量并混合，与纯度99.9%的氧化锆球、异丙醇(IPA)—同投入500ml塑料罐(求y求:y卜)中，用旋转磨混合16小时。9在大气中干燥混合后的浆料，使其通过#40筛，然后，在大气中95'C下保持3小时而预烧，将该合成粉末与纯度99.9n/。的Zr02球和异丙醇(IPA)一同投入500ml塑料罐中，粉碎20小时而得到粉末。向该粉末中添加适量的有机粘合剂，并造粒，用金属冲压模具以150MPa的负载制作圆柱形状的成形体后，经过脱粘合剂工序，在大气中，在1050125(TC之间各试料的动态d33常数变得最高的峰温度下，以3小时的条件进行烧成，得到压电元件的尺寸为直径4mm、厚度2mm的圆板状压电陶瓷。另外，对于所述动态d33常数变得最高的烧成峰温度，在一20+2(TC的范围内，以5。C的间隔改变烧成峰温度，进行烧成，制作压电陶瓷。然后，在圆柱状的压电陶瓷的两面烧接Ag的电极，在200'C的条件下，在厚度方向上施加5kV/mm以上的DC电压，实施极化处理。然后，在300。C下，进行24小时的热老化处理。然后，使用图4所示的装置，评价动态(133常数。具体来说，首先，向压电元件施加200N的偏压。然后，将施加于压电元件的压力从200N增加至350N后，恢复至200N，反复进行上述动作，用充电来测定从压电元件输出的电荷量的变化。以10Hz的三角波赋予此时的压力变化。还有，利用动态(133常数=输出电荷/压力变化(单位pC/N)的式，求出动态d33常数。同样，求出一4(TC及20(TC下的动态d33常数的温度变化率。对于动态d33常数的温度变化率例如20(TC为止的温度变化率是由室温(25'C)下的动态(^常数和20(rC下的动态d33(200°C)常数，利用动态d33常数的温度变化率=(动态cb(200°C)常数一动态cb常数)/动态d33常数的式来求出的。另外，为了保持20(TC的高温下的检测灵敏度，优选压电元件的绝缘电阻为"109Q以上。通过使绝缘电阻高于上述值，抑制输出的电荷在压电元件中被消耗的情况，供给于信号处理电路，因此，灵敏度不均少，灵敏度降低或成为噪音源，导致传感器特性的性能变差。图5中示出试料No.3、5、6及10的绝缘电阻和温度的关系。试料No.3、5及6中，200。C下的绝缘电阻成为lxl(^Q以上。相对于此，本发明的范围外的试料No.lO在比较低的温度下为lxl09Q以上，但在150。C以上的青况下，比lxl0&低。关于各组成，动态cb常数最高的试料的结果示出在表l、2中。表1表l试料No组成动态动态d33常数的温度变化绝缘Ml1M2M3Mn02添加量Fe203添加量常数25—-40°C25—200。C质量份质量份pC/N%1Sr0.5Ba0.sl細BiFe0.10o加一15.1-9.818.3o2Sr0.5Ba0.s0.750BiFe0.100.50一17.5-10.516.90*3CD0.500BiFe0.10O加—19.0-3.26.004Sr05Ba050.495BiFe0.10O加—20.5-2.64.805厂CD0.470BiFe0.100.50—20.8-0.30.406《CDO.柳BiFe0.100.50—21.01.4-2.607O.柳BiFe0.100.50—20.53.2-4.6080.400BiFe0.100.50-20.02.9-5.50氺9cn0.250BiFe0.100.50一14.1-0.81.6010Sr0.5Ba0.50.150BiFe0.10O加—12.0-0.61.2X*11CD0.050BiFe0.100.50—11.0-2.84.6X*120.000BiFe0.100.50—8.0-3.96.5X130.470BiFe0.100.50—22.00.1-0.1O14Sr0.5(Bi0,5Na0.5〉050.470BiFe0.100.50—19.0-2.03.7015SrO3(Bi05UO5〉050.470BiFe0.100.50—18.0-1.83.10，6Sro.5(Bio.5K。.5)o.50.470BiFe0.100.50一18.5-2,34.5O17Ba0.5Ca0.50.470BiFe0,100.50—19.4-0.,0.2O18《CO0.470BiFe0.100.05—15.2—1.32.4O19Sr。.5Ba050.470BiFe0.101.00—17.3-1.01.8O20Sr05Ba050.470BiFe0.10_一16.4-3.36.5O2，Sr0.5Ba0.50.470NaNb0.100.5018.3-2.24.3O22《0,470KNb0.100.50—19.5_1.32.4O23《J}0.470LiNb0.100.50一18.8_1.83.3O24《CD。0.470BiFe0.300,50一17.4-1.52.5O25in0.470BiFe0.32O加—15.6-3.66.7O26CDin0.500一——0.50一17.4-3.36.0O27CO0.498—一一O加—18.1-0.20.328SrasBao50.470——一0.50一19.4-0.10,2O29Sr0.5Ba0.50.440———0.50—19.5-0.10.230《0.405——一0.50—19.20.2-0.3O*31Sr05Ga050.400一一—0.50—18.63.3-6.4O符号表示本发明的范围外的试料表2li<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>相对于此，在本发明的范围外的试料No.13中，卩大于0.5，因此，相对于25"的动态(133常数的200"的动态(133常数的变化率大于±5%，温度依赖性高，动态d33常数也随着(3的值变大而降低。另外，在本发明的范围外的试料No.8中，卩小至0.4，因此，相对于25'C的动态d33常数的200匸的动态(133常数的变化率大于±5%，温度依赖性高。进而，在本发明的范围外的试料No.912中，卩小于0.25，因此，动态cb常数成为低于15pC/N的值。还有，在本发明的范围外的试料No.20中，相对于25"C的动态d33常数的20(TC的动态d33常数的变化率大于士5%，温度依赖性高。在本发明的范围外的试料No.25中，Y高达0.32，因此，相对于25i:的动态d33常数的20(TC的动态d33常数的变化率大于士5X，温度依赖性高。另外，从表2明确可知，在本发明的范围内的试料No.3338、40、42、43、4547及4955中，得到动态d33常数15.1pC/N以上的高的值，并且，相对于25°C的动态d33常数的一4(TC及200°C的动态d33常数的变化率为5%以内，从而温度依赖性低。相对于此，在本发明的范围外的试料No.32、39、44及48中，Mn02或Fe203的量多，因此，动态(133常数成为低于15pC/N的值，绝缘电阻也变低。另外，在本发明的范围外的试料No.41中，由于没有作为烧结助剂的Mn02、Fe203及M2M303，因此烧结不足，不能制作在测定动态d33常数时的加压下不被破坏的试料。进而，通过比较改变了烧成温度的试料的动态(133常数与动态(133常数最高的试料，调査了动态cb常数的降低幅度在20%以内的烧成温度的范围，将所述范围作为各组成的稳定烧成温度范围。若该温度范围广，则在制造时，即使在烧成温度不均时，动态d33常数的变动也少，能够制作稳定的压电特性的压电陶瓷。在Y^0.05的试料No.2730、40、42、43、4547及4955中，稳定烧成温度范围为一5+5。C的士5t:的范围。相对于此，在0.1芸y^0.3的试料No.47、1319、2124及3338中为士10。C以上，尤其M2M303为BiFe03的试料No.47、1319、24及3338中为士15。C以上。还有，图l及图2中示出试料No.5((3=0.47)和6(p=0.44)的X射线衍射图。从X射线衍射图可知，以铋层状化合物为主结晶相。就试料No.5来说，作为组成式，表示为Bi4Ti30120.47的铋层状化合物、和钙钛矿化合物的组合。另一方面，铋层状化合物作为通式表示为(Bi202)2+(a『卩U2—，但814713012是通式中的a的元素包括Bi3+，(3的元素包括Ti"的m=3的铋层状化合物，保持电中性条件。从X射线衍射图确认到，铋层状化合物为主结晶相，因此，认为M2M303的转钛矿化合物取入铋层状化合物的疑似钙钛矿层中，成为了铋层状化合物的一部分。艮P，认为试料No.4的a位包括Bi、Sr、Ba的任一种元素，|3位包括Ti、Fe的任一种元素，在a位及p位及氧位具有伴随缺陷的m=4的结晶结构，具体来说，形成了在(Sr0.5Ba0.5)0.4455Bi4Ti3.4455Fe0.0495O13.485中固溶了一部分Mn的铋层状化合物。这样，认为由m=4构成的铋层状化合物为m=3的铋层状化合物和钙钛矿化合物的复合体，通过将m=4中的钙钛矿化合物的一部分置换为其他钙钛矿化合物，能够得到除了电特性之外，陶瓷强度方面也显示特征性特性的非铅压电材料。权利要求1.一种压电陶瓷，其特征在于，所述压电陶瓷以铋层状化合物为主成分，所述铋层状化合物在将组成式表示为Bi4Ti3O12·β[(1-γ)M1TiO3·γM2M3O3]时，满足0.405≤β≤0.498、0≤γ≤0.3，并且，M1为选自Sr、Ba、Ca、(Bi0.5Na0.5)、(Bi0.5Li0.5)及(Bi0.5K0.5)中的至少一种，M2为选自Bi、Na、K及Li中的至少一种，M3为选自Fe及Nb中的至少一种，相对于所述铋层状化合物即主成分100质量份，以氧化物(MnO2、Fe2O3)换算的总量计，含有0.05～1质量份的选自Mn及Fe中的至少一种。2.根据权利要求l所述的压电陶瓷，其特征在于，0.405^(3^0.495、0.1%^0.3。3.根据权利要求2所述的压电陶瓷，其特征在于，所述M2M303为选自BiFe03、NaNb03、KNb03及LiNb03中的至少一种。4.一种压电元件，其特征在于，具备权利要求13中任一项所述的压电陶瓷；和分别在该压电陶瓷的两面形成的电极。全文摘要本发明提供压动态d<sub>33</sub>常数大，在200℃的高温下也能够使用，相对于室温的动态d<sub>33</sub>常数的200℃的动态d<sub>33</sub>常数的变化小的压电陶瓷及压电元件。其特征在于，铋层状化合物在将组成式表示为Bi<sub>4</sub>Ti<sub>3</sub>O<sub>12</sub>·β[(1-γ)M1TiO<sub>3</sub>·γM2M3O<sub>3</sub>]时，满足0.405≤β≤0.498、0≤γ≤0.3，并且，M1为选自Sr、Ba、Ca、(Bi<sub>0.5</sub>Na<sub>0.5</sub>)、(Bi<sub>0.5</sub>Li<sub>0.5</sub>)及(Bi<sub>0.5</sub>K<sub>0.5</sub>)中的至少一种，M2为选自Bi、Na、K及Li中的至少一种，M3为选自Fe及Nb中的至少一种，相对于所述铋层状化合物即主成分100质量份，以氧化物(MnO<sub>2</sub>、Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)换算的总量计，含有0.05～1质量份的选自Mn及Fe中的至少一种。文档编号C04B35/475GK101578248SQ20078004798公开日2009年11月11日申请日期2007年12月21日优先权日2006年12月25日发明者福冈修一申请人:京瓷株式会社