チタン酸マグネシウム固溶ニオブ酸カリウムセラミックスの特性

摘要

本研究では、ニオブ酸カリウム（KNbO_3；KN）セラミックスの問題点である潮解性、焼結性を改善するために、カリウム（K）リッチな非化学量論組成の相原料にチタン酸マグネシウム（MgTiO_3）を固溶させたニオブ酸カリウム（KN）べースセラミックスの作製を試みた。原料をKリッチとし、MgTiO_3を固溶させることで焼結性が向上し、潮解性を抑制することができた。相対密度95%以上の試料に対して、分極処理を施し、共振特性を評価したところ、共振が観察され、圧電性が確認された。さらに、0.995K_(1.015)NbO_3＋0.005MgTiO_3の組成において分極条件を変更したところ、分極温度130℃、電界2.7kV/mmで分極した試料で、共振時の位相のピークθ_(max)＝66°、k_P＝0.182が得られた。%In this study, potassium niobate (KNbO_3; KN) based ceramics was fabricated using non-stoichiometric KN powders including excessive potassium (K-rich KN powder) doped with very small amount of magnesium titanate (MgTiO_3), in order to improve sinterability, deliquescent. The excessive potassium and formation of a solid solution with MgTiO_3 led to improvement in sinterability and suppression of deliquescent. The samples with over 95% in relative density were poled at various conditions (temperature, electric field) in order to improve piezoelectricity. Although it is not enough, 0.995 K_(1.015)NbO_3+0.005 MgTiO_3 ceramics poled by applying electric field of 2.7 kV/mm at 130℃ in the insulation oil showed the best piezoelectricity; the phase 66°, k_P=0.182.