(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚがそれぞれ０≦ｘ≦０．２（但しｘ＝０を除く），０≦ｙ≦１．０（但しｙ＝０及びｙ＝１．０を除く），０≦ｚ≦０．２（但しｚ＝０を除く）の組成範囲にあり，
上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数が６０．３ｐｍ／Ｖ以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項２】
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚがそれぞれ０≦ｘ≦０．２（但しｘ＝０を除く），０≦ｙ≦１．０（但しｙ＝０及びｙ＝１．０を除く），０≦ｚ≦０．２（但しｚ＝０を除く）の組成範囲にあり，
上記圧電磁器組成物は，電気機械結合係数Ｋｐが０．４８以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項３】
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚがそれぞれ０≦ｘ≦０．２（但しｘ＝０を除く），０≦ｙ≦１．０（但しｙ＝０及びｙ＝１．０を除く），０≦ｚ≦０．２（但しｚ＝０を除く）の組成範囲にあり，
上記圧電磁器組成物は，比誘電率が９２０以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、上記圧電磁器組成物は，圧電ｇ31定数が１０×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、上記圧電磁器組成物は，誘電損失が０．０３５以下であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、上記圧電磁器組成物は，キュリー温度が２５０℃以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項７】
請求項１において，上記圧電磁器組成物は，電気機械結合係数Ｋｐが０．３５以上であり，かつキュリー温度が２５０℃以上であることを特徴とする圧電磁器組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の圧電磁器組成物の製造方法において，
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚがそれぞれ０≦ｘ≦０．２（但しｘ＝０を除く），０≦ｙ≦１．０（但しｙ＝０及びｙ＝１．０を除く），０≦ｚ≦０．２（但しｚ＝０を除く）の組成範囲にある組成物よりなる粉末を成形し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項９】
リチウムを含有してなる化合物と，ナトリウムを含有してなる化合物と，カリウムを含有してなる化合物と，ニオブを含有してなる化合物と，アンチモンを含有してなる化合物とを混合，焼成することにより請求項１〜７のいずれか１項に記載の圧電磁器組成物を得ることを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項１０】
請求項９において，リチウムを含有してなる化合物はＬｉ2ＣＯ3であり，ナトリウムを含有してなる化合物はＮａ2ＣＯ3であり，カリウムを含有してなる化合物はＫ2ＣＯ3であり，ニオブを含有してなる化合物はＮｂ2Ｏ5であり，アンチモンを含有してなる化合物はＳｂ2Ｏ5またはＳｂ2Ｏ3であることを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の圧電磁器組成物を有することを特徴とする圧電素子。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の圧電磁器組成物を有することを特徴とする誘電素子。
【請求項１３】
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の圧電磁器組成物の製造方法により製造される圧電磁器組成物を有することを特徴とする圧電素子。
【請求項１４】
請求項８〜１０のいずれか１項に記載の圧電磁器組成物の製造方法により製造される圧電磁器組成物を有することを特徴とする誘電素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，組成物中に鉛を含有しない圧電磁器組成物及びその製造方法，並びに該圧電磁器組成物を材料とする圧電素子及び誘電素子に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，圧電磁器組成物としては，鉛を含んだＰＺＴ（ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3）成分系磁器が用いられてきた。
上記ＰＺＴは，電気機械結合係数や圧電定数等の圧電特性に優れており，上記ＰＺＴを利用した圧電素子は，センサ，アクチュエーター，フィルター等に広く利用されている。また，上記ＰＺＴは高い比誘電率を有するため，コンデンサ等の誘電素子としても利用されている。
【０００３】
ところが，上記ＰＺＴから成る圧電磁器組成物は，優れた特性を有する一方で，その構成元素に鉛を含んでいるため，ＰＺＴを含んだ製品の産業廃棄物から有害な鉛が溶出し，環境汚染を引き起こすおそれがあった。そして，近年の環境問題に対する意識の高まりは，ＰＺＴのように環境汚染の原因となりうる製品の製造を困難にしてきた。そのため，組成中に鉛を含有しない圧電磁器組成物の開発が求められ，一般式（Ｋ1-xＮａx）ＮｂＯ3（但し，０＜ｘ＜１）で表される圧電磁器組成物（非特許文献１参照）が注目されてきた。
【０００４】
【非特許文献１】
“Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ    ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｏｃｉｅｔｙ”，米国，１９６２，Ｖｏｌ．４５，Ｎｏ．５，ｐ．２０９
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記一般式（Ｋ1-xＮａx）ＮｂＯ3（但し，０＜ｘ＜１）で表される圧電磁器組成物は焼成が困難であるため，ホットプレス焼成を行う必要がある。そのため，製造コストが高くなるという問題があった。さらに，上記一般式で表される圧電磁器組成物には，圧電ｄ31定数及び圧電ｇ31定数等の圧電定数及び電気機械結合係数Ｋｐが低いこと，誘電損失が大きいこと，また比誘電率が小さいことなどの問題があった。そのため，上記一般式（Ｋ1-xＮａx）ＮｂＯ3（但し，０＜ｘ＜１）で表される圧電磁器組成物は，ＰＺＴに代わる新しい圧電磁器組成物として有望視されているものの，ほとんど実用化には至っていない。それ故，上記の一般式で表される圧電磁器組成物が開発された後も，環境汚染のおそれがあるＰＺＴ等の鉛系圧電磁器組成物が広く利用されているのが現状である。
【０００６】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，鉛を含まず，常圧にて焼成が可能であり，かつ圧電定数，電気機械結合係数，誘電損失，比誘電率，及びキュリー温度のうちいずれか１つ以上の特性に優れた圧電磁器組成物及びその製造方法，並びに該圧電磁器組成物を利用した圧電素子及び誘電素子を提供しようとするものである。
【０００７】
第１の発明は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚがそれぞれ０≦ｘ≦０．２（但しｘ＝０を除く），０≦ｙ≦１．０（但しｙ＝０及びｙ＝１．０を除く），０≦ｚ≦０．２（但しｚ＝０を除く）の組成範囲にあり，
上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数が６０．３ｐｍ／Ｖ以上であることを特徴とする圧電磁器組成物にある（請求項１）。
第２の発明は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚがそれぞれ０≦ｘ≦０．２（但しｘ＝０を除く），０≦ｙ≦１．０（但しｙ＝０及びｙ＝１．０を除く），０≦ｚ≦０．２（但しｚ＝０を除く）の組成範囲にあり，
上記圧電磁器組成物は，電気機械結合係数Ｋｐが０．４８以上であることを特徴とする圧電磁器組成物にある（請求項２）。
第３の発明は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚがそれぞれ０≦ｘ≦０．２（但しｘ＝０を除く），０≦ｙ≦１．０（但しｙ＝０及びｙ＝１．０を除く），０≦ｚ≦０．２（但しｚ＝０を除く）の組成範囲にあり，
上記圧電磁器組成物は，比誘電率が９２０以上であることを特徴とする圧電磁器組成物にある（請求項３）。
【０００８】
本発明の圧電磁器組成物は，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，組成物中に鉛を含有していない。
そのため，上記圧電磁器組成物は，該圧電磁器組成物の廃棄物等から有害な鉛が自然界に流出することがなく，安全である。
また，上記の一般式において，ｘ，ｙ，ｚがそれぞれ上記の範囲にある。そのため，上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数及び圧電ｇ31定数等の圧電定数及び電気機械結合係数Ｋｐ，誘電損失，比誘電率，及びキュリー温度のいずれか一つ以上の特性に優れたものとなる。そして，上記圧電磁器組成物は，常圧下での焼成によっても充分に緻密化することができる。
したがって，上記圧電磁器組成物は，環境に対して安全で，常圧にて焼成が可能であり，かつ高性能な圧電素子又は誘電素子等の材料として利用することができる。
なお，本発明における圧電磁器組成物は，圧電特性を有する磁器組成物に限らず，誘電特性を有する誘電磁器組成物をも含む概念である。
【０００９】
次に，第４の発明は，上記第１〜第３の発明の圧電磁器組成物の製造方法において，
一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚがそれぞれ０≦ｘ≦０．２（但しｘ＝０を除く），０≦ｙ≦１．０（但しｙ＝０及びｙ＝１．０を除く），０≦ｚ≦０．２（但しｚ＝０を除く）の組成範囲にある組成物よりなる粉末を成形し，焼成することを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法にある（請求項８）。
【００１０】
上記圧電磁器組成物よりなる粉末を用いて成形した成形体は，常圧下にて焼成することができる。そのため，簡単で，低コストに焼成を行うことができる。そして，上記焼成後に得られる圧電磁器組成物は，鉛を含有せず，圧電ｄ31定数及び圧電ｇ31定数等の圧電定数，電気機械結合係数Ｋｐ，誘電損失，比誘電率，及びキュリー温度のうちいずれか一つ以上の特性に優れたものとなる。そのため，高性能な圧電素子又は誘電素子等の材料として利用することができる。
【００１１】
次に，第５の発明は，リチウムを含有してなる化合物と，ナトリウムを含有してなる化合物と，カリウムを含有してなる化合物と，ニオブを含有してなる化合物と，アンチモンを含有してなる化合物とを混合，焼成することにより上記第１〜第３の発明の圧電磁器組成物を得ることを特徴とする圧電磁器組成物の製造方法にある（請求項９）。
【００１２】
本発明においては，上記のごとく，リチウムを含有してなる化合物と，ナトリウムを含有してなる化合物と，カリウムを含有してなる化合物と，ニオブを含有してなる化合物と，アンチモンを含有してなる化合物とを混合，焼成する。
これにより上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表される圧電磁器組成物を容易に得ることができる。
【００１３】
また，上記焼成時には，常圧下にて上記圧電磁器組成物を焼成することができる。そして，上記焼成後に得られる圧電磁器組成物は，鉛を含有せず，圧電ｄ31定数及び圧電ｇ31定数等の圧電定数，電気機械結合係数Ｋｐ，誘電損失，比誘電率，及びキュリー温度のうちいずれか一つ以上の特性に優れたものとなる。
【００１４】
次に，第６の発明は，第１〜第３の発明の圧電磁器組成物を有することを特徴とする圧電素子にある（請求項１１）。
【００１５】
上記圧電素子は，第１〜第３の発明の圧電磁器組成物を有している。そのため，上記圧電素子は，鉛を含有せず，環境に対して安全である。また，上記圧電素子は，上記圧電磁器組成物が有する，圧電定数及び電気機械結合係数等が高いという性質をそのまま利用することができる。そのため，上記圧電素子は，感度の高い圧電センサ素子，高い電気機械エネルギー変換効率を有する圧電振動子及びアクチュエータ素子等の優れた圧電素子として利用することができる。
【００１６】
第７の発明は，第１〜第３の発明の圧電磁器組成物を有することを特徴とする誘電素子にある（請求項１２）。
【００１７】
上記誘電素子は，第１〜第３の発明の圧電磁器組成物を有している。そのため，上記誘電素子は，鉛を含有せず，環境に対して安全である。また，上記誘電素子は，上記圧電磁器組成物が有する，誘電損失が低く比誘電率が高いという性質をそのまま利用することができる。そのため，静電容量の大きいコンデンサ等の優れた誘電素子として利用することができる。
【００１８】
第８の発明は，上記第４又は第５の発明の圧電磁器組成物の製造方法により製造される圧電磁器組成物を有することを特徴とする圧電素子にある（請求項１３）。
【００１９】
本発明の圧電素子は，上記第４又は第５の発明の製造方法により得られる圧電磁器組成物を有している。そのため，上記圧電素子は，上記圧電磁器組成物が有する優れた特性をそのまま利用することができる。それ故，上記圧電素子は，感度の高い圧電センサ素子，高い電気機械エネルギー変換効率を有する圧電振動子及びアクチュエータ素子等の優れた圧電素子として利用することができる。
【００２０】
第９の発明は，上記第４又は第５の発明の圧電磁器組成物の製造方法により製造される圧電磁器組成物を有することを特徴とする誘電素子にある（請求項１４）。
【００２１】
本発明の誘電素子は，上記第４又は第５の発明の製造方法により得られる圧電磁器組成物を有している。そのため，上記誘電素子は，上記圧電磁器組成物が有する優れた特性をそのまま利用することができる。それ故，静電容量の大きいコンデンサ等の優れた誘電素子として利用することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明において，上記圧電磁器組成物は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚがそれぞれ０≦ｘ≦０．２（但しｘ＝０を除く），０≦ｙ≦１．０（但しｙ＝０及びｙ＝１．０を除く），０≦ｚ≦０．２（但しｚ＝０を除く）の組成範囲にある。
ここで，ｘ＞０．２，ｙ＞１．０，ｚ＞０．２又は，ｘとｚとが同時に０（ｘ＝ｚ＝０）の場合には，上記圧電磁器組成物の圧電定数，電気機械結合係数，及び比誘電率が低下し，又は誘電損失が大きくなり，所望の圧電及び誘電特性を有する圧電磁器組成物を得ることができない。
【００２３】
上記圧電磁器組成物は圧電性及び誘電性を有し，圧電体としても誘電体としても用いることができる。具体的には，例えば圧電振動子，表面波フィルター素子，圧電センサ素子，アクチュエータ素子，超音波モータ素子，圧電トランス素子，コンデンサ等として用いることができる。
【００２４】
また，上記圧電磁器組成物は，圧電ｄ31定数が３０ｐｍ／Ｖ以上であることが好ましい。
この場合には，上記３０ｐｍ／Ｖ以上という高い圧電ｄ31定数を活かして，上記圧電磁器組成物を感度の高いセンサ素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，圧電トランス素子，圧電振動子等として利用することができる。また，さらに感度の優れたものを得るためには，上記圧電ｄ31定数は５０ｐｍ／Ｖ以上であることが特に好ましい。
【００２５】
また，上記圧電磁器組成物は，圧電ｇ31定数が７×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上であることが好ましい。
この場合には，上記７×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上という高い圧電ｇ31定数を活かして，上記圧電磁器組成物を昇圧比の優れた圧電トランス，超音波モータ素子，センサ素子等として利用することができる。また，さらに昇圧比の優れたものを得るためには，上記圧電ｇ31定数は１０×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上であることが特に好ましい（請求項４）。
【００２６】
また，上記圧電磁器組成物は，電気機械結合係数Ｋｐが０．３以上であることが好ましい。
この場合には，上記０．３以上という高い電気機械結合係数Ｋｐを活かして，上記圧電磁器組成物を機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率に優れた圧電アクチュエータ素子，圧電振動子，センサ素子，圧電トランス素子，超音波モータ素子等として利用することができる。また，機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率に特に優れたものを得るためには，上記電気機械結合係数Ｋｐは０．３５以上であることが特に好ましい。
【００２７】
また，上記圧電磁器組成物は，上記圧電磁器組成物は，誘電損失が０．０９以下であることが好ましい。
この場合には，０．０９以下という低い誘電損失を活かして，上記圧電磁器組成物をコンデンサ等の誘電素子，圧電トランス素子，超音波モータ素子等として利用することができる。尚，上記誘電損失は０．０３５以下であることが特に好ましい（請求項５）。
【００２８】
また，上記圧電磁器組成物は，比誘電率が４００以上であることが好ましい。
この場合には，上記４００以上という高い比誘電率を活かして，上記圧電磁器組成物を静電容量の大きなコンデンサ等の誘電素子等として利用することができる。
【００２９】
また，上記圧電磁器組成物は，キュリー温度が２００℃以上であることが好ましい。
この場合には，２００℃以上という高いキュリー温度を活かして，上記圧電磁器組成物を，例えば自動車のエンジン付近等のように高温度の環境下にて利用することができる。尚，上記キュリー温度は２５０℃以上であることが特に好ましい（請求項６）。
【００３０】
また，上記圧電磁器組成物は，電気機械結合係数Ｋｐが０．３５以上であり，かつキュリー温度が２５０℃以上であることが好ましい（請求項７）。
この場合には，上記圧電磁器組成物を，自動車のエンジン付近等のように高温度の環境下にて利用することができ，かつ感度及び機械エネルギーと電気エネルギーの変換効率に優れたセンサ素子，圧電アクチュエータ素子，圧電トランス素子，超音波モータ素子等として利用することができる。
【００３１】
また，上記圧電磁器組成物は，誘電損失が０．０３５以下であり，かつキュリー温度が２５０℃以上であることが好ましい。
この場合には，上記圧電磁器組成物を，自動車のエンジン付近等のように高温度の環境下にて利用することができ，かつ感度及び誘電損失に優れた圧電トランス素子，超音波モータ素子等として利用することができる。
【００３２】
次に，上記第５の発明において，リチウムを含有してなる化合物はＬｉ2ＣＯ3であり，ナトリウムを含有してなる化合物はＮａ2ＣＯ3であり，カリウムを含有してなる化合物はＫ2ＣＯ3であり，ニオブを含有してなる化合物はＮｂ2Ｏ5であり，アンチモンを含有してなる化合物はＳｂ2Ｏ5またはＳｂ2Ｏ3であることが好ましい（請求項１０）。
この場合には，容易に上記圧電磁器組成物を作製することができる。
【００３３】
次に，第６の発明又は第８の発明において，上記圧電素子としては，例えば圧電振動子，表面波フィルター素子，圧電センサ素子，アクチュエータ素子，超音波モータ素子，圧電トランス素子，圧電ジャイロセンサ素子，ノックセンサ素子等がある。
【００３４】
次に，第７の発明又は第９の発明において，上記誘電素子としては，例えばコンデンサ，積層コンデンサ等がある。
【００３５】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる圧電磁器組成物につき説明する。
本例では，上記の圧電磁器組成物を製造し，該圧電磁器組成物の圧電特性及び誘電特性等の緒特性を測定した。
本例の圧電磁器組成物は，一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表され，かつｘ，ｙ，ｚがそれぞれ０≦ｘ≦０．２，０≦ｙ≦１．０，０≦ｚ≦０．２の組成範囲にある。
以下，本例の圧電磁器組成物の製造方法につき説明する。
【００３６】
まず，圧電磁器組成物の原料として，純度９９％以上の高純度のＬｉ2ＣＯ3，Ｋ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5，Ｓｂ2Ｏ5を準備した。これらの原料を上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3において，ｙを０．５に固定し，ｘとｚを変更した複数の材料を作製した。ここで，ｘとしては，ｘ＝０，０．０２，０．０４，０．０６，０．０８，０．１０，０．１２，０．１５，０．２０となるようにした。一方，ｚとしては，ｚ＝０，０．０２，０．０４，０．０６，０．０８，０．１０，０．１２，０．１５，０．２０となるようにした。そして，各化学量論組成になるように配合した原料をボールミルによりアセトン中で２４時間混合して各化学量論組成の混合物を作製した。
【００３７】
次に，この混合物を７５０℃にて５時間仮焼し，この仮焼後の混合物をボールミルにて２４時間粉砕した。続いて，バインダーとしてポリビニールブチラールを添加し，造粒した。
造粒後の粉体を圧力２ｔｏｎ／ｃｍ2にて，直径１８ｍｍ，厚さ１ｍｍの円盤状に加圧成形し，成形体を１０００〜１３００℃にて１時間焼成した。なお，このときの焼成温度は，１０００℃〜１３００℃の間で最大密度になる温度を選定した。また，焼成後の各成形体は，すべて相対密度９８％以上に緻密化されていた。
【００３８】
次に，焼成後の各成形体の両面を平行研磨し，円形研磨した後，この円盤試料の両面にスパッタ法により金電極を設けた。そして，１００℃のシリコーンオイル中にて１〜５ｋＶ／ｍｍの直流電圧を１０分間電極間に印加し，厚み方向に分極を施して本例の圧電磁器組成物とした。
【００３９】
上記のようにして作製した本例の圧電磁器組成物について，圧電ｄ31定数，圧電ｇ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，キュリー温度，誘電損失，及び比誘電率を測定した。ここで圧電ｄ31定数，圧電ｇ31定数及び電気機械結合係数Ｋｐは，インピーダンスアナライザーを用いて共振−反共振法により測定した。また，誘電損失及び比誘電率は，インピーダンスアナライザーを用いて，測定周波数１ｋＨｚにて測定した。また，キュリー温度は，比誘電率が最も高いときの温度をもってキュリー温度とした。
その結果を表１〜６に示す。
【００４０】
【表１】
0004631246.tif 000002
【００４１】
【表２】
0004631246.tif 000003
【００４２】
【表３】
0004631246.tif 000004
【００４３】
【表４】
0004631246.tif 000005
【００４４】
【表５】
0004631246.tif 000006
【００４５】
【表６】
0004631246.tif 000007
【００４６】
なお，ｘ＝０，ｚ＝０の試料は以下のようにして作製した。
まず，原料として，純度９９％以上の高純度のＫ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5を準備した。この原料を（Ｋ1-xＮａx）ＮｂＯ3（但し，ｘ＝０．５）の化学量論組成に配合し，ボールミルによりアセトン中で２４時間混合して混合物を作製した。
【００４７】
次に，この混合物を７５０℃にて５時間仮焼し，この仮焼後の混合物をボールミルにて２４時間粉砕した。続いて，バインダーとしてポリビニールブチラールを添加し，造粒した。
造粒後の粉体を圧力２ｔｏｎ／ｃｍ2にて，直径１８ｍｍ，厚さ１ｍｍの円盤状に加圧成形し，成形体を１１００℃にて１時間焼成した。なお，焼成後の相対密度は９６．２％であった。
【００４８】
次に，焼成後の成形体の両面を平行研磨し，円形研磨した後，この円盤試料の両面にスパッタ法により金電極を設けた。そして，１００℃のシリコーンオイル中にて１〜５ｋＶ／ｍｍの直流電圧を１０分間電極間に印加し，厚み方向に分極を施して圧電磁器組成物（ｘ＝０，ｚ＝０の試料）とした。
【００５０】
表１より知られるごとく，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3において，０≦ｘ≦０．１０，ｙ＝０．５，０≦ｚ≦０．１０の組成領域においては，本例の圧電磁器組成物の圧電ｄ31定数のほとんどが，ｘ＝０，ｚ＝０の場合の圧電ｄ31定数よりも高くなっている。このうち，ｘ＝０．０６，ｙ＝０．５，ｚ＝０．０４のとき，上記圧電ｄ31定数は，１０２．９ｐｍ／Ｖという最も高い値を示した。
【００５１】
また，電荷検出型回路或いは電流検出型回路を用いた場合には，一般に上記圧電ｄ31定数は，加速度センサ，加重センサ，衝撃センサ及びノックセンサ等の圧電型センサの出力電圧に比例する。その点からみると，圧電ｄ31定数が高い圧電磁器組成物ほど電荷センサ出力の大きなセンサ素子を作ることができる。そして，比較品と同等以上の特性を有するセンサ素子を作製するには，少なくとも３０ｐｍ／Ｖ以上の圧電ｄ31定数を有することが好ましいといえる。さらに信号雑音比（ＳＮ比）及び出力電圧を高めて高感度なセンサ素子を作製するためには，上記圧電ｄ31定数は５０ｐｍ／Ｖ以上のものがよい。
【００５２】
次に，表２より知られるごとく，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3において，０≦ｘ≦０．１０，ｙ＝０．５，０≦ｚ≦０．１０の組成領域においては，本例の圧電磁器組成物の電気機械結合係数Ｋｐのほとんどが，ｘ＝０，ｚ＝０の場合の電気機械結合係数Ｋｐよりも高くなっている。このうち，ｘ＝０．０６，ｙ＝０．５，ｚ＝０．０４のとき，上記電気機械結合係数Ｋｐは，０．５０６という最も高い値を示した。
【００５３】
また，一般に上記電気機械結合係数Ｋｐは，圧電トランス素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，又は超音波振動子等の電気機械エネルギー変換効率に比例する。その点からみると，電気機械結合係数Ｋｐが高い圧電磁器組成物ほど電気機械エネルギー変換効率の高い圧電トランス素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，又は超音波振動子を作ることができる。そして，比較品と同等以上の特性を有する圧電トランス素子，超音波モータ素子，アクチュエータ素子，又は超音波振動子を作製するには，少なくとも０．３以上の電気機械結合係数Ｋｐを有することが好ましいといえる。さらに好ましくは，０．３５以上のものがよい。
【００５４】
次に，表３より知られるごとく，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3において，０≦ｘ≦０．０４，ｙ＝０．５，０≦ｚ≦０．０６の組成領域においては，本例の圧電磁器組成物の圧電ｇ31定数のほとんどが，ｘ＝０，ｚ＝０の場合の圧電ｇ31定数よりも高くなっている。このうち，ｘ＝０．０２，ｙ＝０．５，ｚ＝０のとき，上記圧電ｇ31定数は，１４．５×１０-3Ｖｍ／Ｎという最も高い値を示した。
【００５５】
また，圧電ｇ31定数は，上記圧電ｄ31定数と同様に，圧電型センサ，圧電トランス素子，超音波モータ素子の出力電圧に比例する。そのため，圧電ｇ31定数が高い圧電磁器組成物ほど電荷センサ出力の大きなセンサを作ることができる。そして，比較品と同等以上の特性を有するセンサを作製するには，少なくとも７×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上の圧電ｇ31定数を有することが好ましいといえる。さらに好ましくは，１０×１０-3Ｖｍ／Ｎ以上のものがよい。
【００５６】
次に，表４より知られるごとく，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3において，０≦ｘ≦０．２０，ｙ＝０．５，０≦ｚ≦０．１０の組成領域における本例の圧電磁器組成物のキュリー温度は，１９３℃以上という高い値をとっている。そのため，上記組成領域にある本例の圧電磁器組成物は，自動車のエンジン付近等の高温度部においても長時間安定に使用することができるノックセンサ等の高温用のセンサ部品，アクチュエータ部品，超音波モータ部品等として利用することができる。
また，上記高温用のセンサ部品，アクチュエータ部品，超音波モータ部品等としてさらに長時間安定に使用するためには，上記キュリー温度は，２００℃以上であることが好ましい。さらに好ましくは，２５０℃以上のものがよい。
【００５７】
次に，表５より知られるごとく，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3において，０≦ｘ≦０．２０，ｙ＝０．５，０≦ｚ≦０．２０の組成領域においては，本例の圧電磁器組成物の比誘電率のほとんどが，ｘ＝０，ｚ＝０の場合の比誘電率よりも高くなっている。このうち，ｘ＝０．１０，ｙ＝０．５，ｚ＝０．１５のとき，上記比誘電率は，２０２３という最も高い値を示した。
【００５８】
また，上記比誘電率は，一般に積層コンデンサ部品等のコンデンサの静電容量に比例する。その点からみると，上記比誘電率が高い圧電磁器組成物ほど静電容量の大きなコンデンサを作ることができる。そして，比較品と同等以上の特性を有するコンデンサを作製するためには，少なくとも４００以上の比誘電率を有することが好ましいといえる。さらに好ましくは，６００以上のものがよい。
【００５９】
次に，表６より知られるごとく，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3において，０≦ｘ≦０．２０，ｙ＝０．５，０≦ｚ≦０．２０の組成領域においては，本例の圧電磁器組成物の誘電損失のほとんどが，ｘ＝０，ｚ＝０の場合の誘電損失よりも高くなっている。このうち，ｘ＝０．０２，ｙ＝０．５，ｚ＝０のとき，上記誘電損失は，０．００３という最も低い値を示した。
【００６０】
また，上記誘電損失は，積層コンデンサ部品等のコンデンサに交流電圧を印加した際に該コンデンサが損失する熱エネルギーに比例する。その点からみると，上記誘電損失が小さい圧電磁器組成物ほどエネルギー損失の少ないコンデンサを作製することができる。そして，比較品と同等以上の特性を有するコンデンサを作製するためには，０．０９以下の誘電損失を有することが好ましい。さらに好ましくは，０．０３５以下のものがよい。
【００６１】
（実施例２）
次に，本例では，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3で表される圧電磁器組成物中に含まれる，Ｋ及びＮａの含有量を変えて圧電磁器組成物を作製し，その圧電特性及び誘電特性を調べた。
具体的には，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3において，ｘとｚとをそれぞれｘ＝０．０６及びｚ＝０．０４に固定して，ｙがそれぞれ０．６０，０．５０，０．４０となるような圧電磁器組成物を作製した。したがって，このときＮａの含有量は，上記一般式で表される化合物１ｍｏｌに対して，それぞれ０．５６４ｍｏｌ，０．４７ｍｏｌ，０．３７６ｍｏｌとなる。
【００６２】
以下，本例の圧電時期組成物の製造方法につき説明する。
まず，実施例１と同様に，圧電磁器組成物の原料として，純度９９％以上の高純度のＬｉ2ＣＯ3，Ｋ2ＣＯ3，Ｎａ2ＣＯ3，Ｎｂ2Ｏ5，Ｓｂ2Ｏ5を準備した。これらの原料を，上記一般式｛Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3において，ｘとｚとがそれぞれｘ＝０．０６，ｚ＝０．０４で，ｙがそれぞれｙ＝０．６０，０．５０，０．４０となるように配合し，３種類の材料を作製した。そして，この３種類の材料を，実施例１と同様に，ボールミルによりアセトン中で２４時間混合して各化学量論組成の混合物を作製した。
【００６３】
次に，実施例１と同様に，この混合物を仮焼し，粉砕し，バインダーを添加して造粒した。
さらに，実施例１と同様にして，造粒後の粉体を圧力２ｔｏｎ／ｃｍ2にて，直径１８ｍｍ，厚さ１ｍｍの円盤状に加圧成形し，成形体を１０００〜１３００℃にて１時間焼成した。なお，このときの焼成温度は，１０００℃〜１３００℃の間で最大密度になる温度を選定した。また，焼成後の各成形体は，すべて相対密度９８％以上に緻密化されていた。
【００６４】
次に，焼成後の各成形体の両面を平行研磨し，円形研磨した後，この円盤試料の両面にスパッタ法により金電極を設けた。そして，１００℃のシリコーンオイル中にて１〜５ｋＶ／ｍｍの直流電圧を１０分間電極間に印加し，厚み方向に分極を施して３種類の圧電磁器組成物とした。これらをそれぞれ試料Ｅ１〜試料Ｅ３とした。
【００６５】
上記試料Ｅ１の圧電磁器組成物は，Ｌｉ0.06（Ｋ0.4Ｎａ0.6）0.94（Ｎｂ0.96Ｓｂ0.04）Ｏ3で表され，上記試料Ｅ２の圧電磁器組成物は，Ｌｉ0.06（Ｋ0.5Ｎａ0.5）0.94（Ｎｂ0.96Ｓｂ0.04）Ｏ3で表され，上記試料Ｅ３の圧電磁器組成物は，Ｌｉ0.06（Ｋ0.6Ｎａ0.4）0.94（Ｎｂ0.96Ｓｂ0.04）Ｏ3で表される。
【００６６】
上記のようにして作製した３種類の圧電磁器組成物（試料Ｅ１〜Ｅ３）について，圧電ｄ31定数，圧電ｇ31定数，電気機械結合係数Ｋｐ，誘電損失，及び比誘電率を測定した。ここで圧電ｄ31定数，圧電ｇ31定数及び電気機械結合係数Ｋｐは，インピーダンスアナライザーを用いて共振−反共振法により測定した。また，誘電損失及び比誘電率は，インピーダンスアナライザーを用いて，測定周波数１ｋＨｚにて測定した。
その結果を表７に示す。
【００６７】
【表７】
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【００６８】
表７より知られるごとく，本例の３種類の圧電磁器組成物は，優れた圧電特性及び誘電特性を示し，特に，比誘電率が優れていた。
このように，本例によれば，上記一般式Ｌｉx（Ｋ1-yＮａy）1-x｝（Ｎｂ1-zＳｂz）Ｏ3において，ｙの値を変えて圧電磁器組成物を作製しても，圧電特性及び誘電特性に優れた圧電磁器組成物を得られることがわかる。