Subject   : 非鉛系圧電材料(lead‐free piezoelectric materials)

カテゴリー  : 産業・技術 > 材料技術


 非鉛系圧電材料(lead‐free piezoelectric materials)
 広くエレクトロニクスの分野で実用化されている圧電デバイスを構成する圧電材料の大部分はを占める圧電セラミックスは、Pb 系ペロブスカイト型強誘電体セラミックスで、その主流は PbZrO3-PbTiO3 (PZT) を含む多成分系、いわゆる、PZT 系であり、主成分として多量の酸化鉛を含んでいるため、規制の対象となる使用禁止法令(いわゆる RoHS 指令)でもPbが対象となっているため、鉛を含まない非鉛系圧電材料の研究開発が盛んになっている。

種類 メモ
ナイオベート系 (K,Na,Li)(Nb,Ta,Sb)O3 系 KNbO3などはオプトエレクトロニクスや表面弾性波用、LiNbO3は疑イルメナイト構造をとる、NaNbO3
KNN (K・Na)NbO3 東京工業大学鶴見氏らは、(K・Na)NbO3ベースにBiFe03(ビスマス・鉄・酸素)を添加
BT 系 BaTiO3
BZT-BCT Ba(Zr,Ti)O3-(Ba,Ca)TiO3
NNBT (Na1-xBax)(Nb1-xTix)O3 BaTiO3 とNaNbO3 の固溶体:圧電定数d33=160. pC/N、キュリー温度220 °C
BIT 系 Bi4Ti3O12
BNT 系 (Bi1/2Na1/2)TiO3 チタン酸ビスマスナトリウム
BNBT
BNTとチタン酸バリウムの混晶:チタン酸バリウムの比率が0.06〜0.07付近に菱面体晶と正方晶とのモルフォトロピック相境界が存在し、この近傍の組成で圧電性が最大となる
BKT 系 (Bi1/2K1/2)TiO3 チタン酸ビスマスカリウム
BT-BKT BaTiO3-(Bi1/2K1/2)TiO3 ペロブスカイト型
BLSF
ビスマス層状 構造強誘電体
コバルト酸鉄酸ビスマス BiFe1-xCoxO3 菱面体晶ペロブスカイトの鉄酸ビスマスと正方晶ペロブスカイトのコバルト酸ビスマス


◆ 用途
 医療診断用超音波トランスデューサや、インクジェットプリンタヘッド駆動部、ジャイロセンサ、圧電トランスなど多くの情報機器に用いられている

 ⇒ 圧電効果と圧電体

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