MULTILAYER PIEZOELECTRIC ELEMENT

• Main Authors: ITO Ryo, GOTO Takayuki
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 08.02.2024
• Subjects: ARTIFICIAL STONE; CEMENTS; CERAMICS; CHEMISTRY; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDINGMATERIALS; CONCRETE; ELECTRICITY; LIME, MAGNESIA; METALLURGY; REFRACTORIES; SLAG; TREATMENT OF NATURAL STONE

A multilayer piezoelectric element 100 according to one aspect of the present invention is provided with: a plurality of piezoelectric ceramic layers 10; and an internal electrode 20 which is arranged between the plurality of piezoelectric ceramic layers 10 and is formed of a metal that has a silver content of 80% by mass or more. With respect to this multilayer piezoelectric element 100, the plurality of piezoelectric ceramic layers 10 contain, as a main component, an alkali niobate salt that has a perovskite structure, and contain silver and at least one alkaline earth metal element that is selected from among calcium, strontium and barium, while containing 0.1 mole to 2.0 moles of lithium and 1.5 moles to 4.0 moles of silicon relative to 100 moles of the main component so that the molar ratio Li/Si of the lithium to the silicon is not less than 0.025 but less than 0.40; and if Imax is the maximum diffraction line intensity in the range of 10.00° ≤ 2θ ≤ 50.00°, IL2S is the maximum diffraction line intensity in the range of 26.50° ≤ 2θ ≤ 27.50°, and IBG is the average diffraction line intensity in the range of 27.50° ≤ 2θ ≤ 29.00° as determined by X-ray diffractometry using a Cu-Kα ray, the plurality of piezoelectric ceramic layers 10 satisfy R1 = (IL2S - IBG)/(Imax - IBG) × 100 ≥ 0.20. Un élément piézoélectrique multicouche 100 selon un aspect de la présente invention comprend : une pluralité de couches piézoélectriques en céramique 10; et une électrode interne 20 qui est placée entre la pluralité de couches piézoélectriques en céramique 10 et est formée d'un métal qui a une teneur en argent d'au moins 80 % en masse. Par rapport à cet élément piézoélectrique multicouche 100, la pluralité de couches piézoélectriques en céramique 10 contiennent, comme composant principal, un sel de niobate alcalin qui a une structure pérovskite, et contiennent de l'argent et au moins un élément métallique alcalino-terreux qui est choisi parmi le calcium, le strontium et le baryum, tout en contenant de 0,1 mole à 2,0 moles de lithium et de 1,5 mole à 4,0 moles de silicium par rapport à 100 moles du composant principal de telle sorte que le rapport molaire Li/Si entre le lithium et le silicium n'est pas inférieur à 0,025 mais inférieur à 0,40; et si Imax est l'intensité de ligne de diffraction maximale dans la plage de 10,00° ≤ 2θ ≤ 50,00°, IL2S est l'intensité de ligne de diffraction maximale dans la plage de 26,50° ≤ 2θ ≤ 27,50°, et IBG est l'intensité de ligne de diffraction moyenne dans la plage de 27,50° ≤ 2θ ≤ 29,00° telle que déterminée par diffractométrie de rayons X en utilisant un rayon Cu-Kα, la pluralité de couches piézoélectriques en céramique 10 satisfont R1 = (IL2S - IBG)/(Imax - IBG) × 100 ≥ 0,20. 本発明の一側面に係る積層型圧電素子１００は、ペロブスカイト型構造を有するアルカリニオブ酸塩を主成分とし、カルシウム、ストロンチウム及びバリウムから選択される少なくとも１種のアルカリ土類金属元素と銀とを含有し、前記主成分１００モルに対して、０．１モル以上２．０モルのリチウム及び１．５モル以上４．０モル以下のケイ素を、前記ケイ素に対する前記リチウムのモル比Ｌｉ／Ｓｉが０．０２５以上０．４０未満となる量で含有し、Ｃｕ－Ｋα線を用いたエックス線回折測定を行った際の１０．００°≦２θ≦５０．００°における最強回折線強度をＩmax、２６．５０°≦２θ≦２７．５０°における最強回折線強度をＩL2S、２７．５０°≦２θ≦２９．００°における回折線強度の平均値をＩBGとしたときに、Ｒ1＝（ＩL2S－ＩBG）／（Ｉmax－ＩBG）×１００≧０.２０を満たす複数の圧電セラミックス層１０、並びに前記複数の圧電セラミックス層１０の間に配置され、銀の含有量が８０質量％以上である金属で形成された内部電極２０を備える。