(57)【要約】次のモル組成：Ｐｂ（１＋ｃ）−ｘ−（３／２ａ）−１／２（ｘ・ｂ）Ａ１ｘＡ２ａ（Ｚｒｙ（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｚ）Ｔｉ（１−ｙ）（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｗ））（Ｂ１ｂＢ２ｚＢ３ｗ）ｘＯ３を有し、この場合Ａ１は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａまたはこれらの混合物の群から選択されており、Ａ２は、希土類金属またはその混合物の群から選択されており、Ｂ１は、Ｎｂ、ＴａもしくはＳｂまたはこれらの混合物の群から選択されており、Ｂ２は、ＣｕまたはＣｕとＺｎ、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅの群から選択された少なくとも１つの元素との混合物であり、Ｂ３は、Ｆｅであり、この場合には、次の定義：０．００１≦ａ≦０．０５；０．０５≦ｂ≦０．９０；０≦ｃ≦０．０４；０．００５≦ｘ≦０．０３；０．５≦ｙ≦０．５５；０．０５≦ｚ≦０．９０および０≦ｗ≦０．５が当てはまる圧電セラミック材料が提案されている。更に、この種の材料の絶縁層を有する電気セラミック多層構造部材が提案されている。最後に、セラミック材料のための２つの製造方法が記載されており、この場合金属イオンは、粉末状の酸化物および／または炭酸塩として使用され、互いに混合され、セラミック材料にか焼されるか、またはこの場合粉末状のＺｒＯ２および粉末状ＴｉＯ２は、ＺｒｙＴｉ１−ｙＯ２、か焼され、この場合０．５０＜ｙ＜０．５５であり、これは、粉末に調製され、他の金属イオンの粉末状酸化物および／または粉末状炭酸塩と混合され、次にこの混合物は、セラミック材料にか焼される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素空格子点から見て、次のモル組成：
Ｐｂ（１＋ｃ）−ｘ−（３／２ａ）−１／２（ｘ・ｂ）Ａ１ｘＡ２ａ（Ｚｒｙ（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｚ）Ｔｉ（１−ｙ）（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｗ））（Ｂ１ｂＢ２ｚＢ３ｗ）ｘＯ３
を有し、この場合Ａ１は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａまたはその混合物の群から選択されており、Ａ２は、希土類金属、殊にＬａ、またはその混合物の群から選択されており、Ｂ１は、Ｎｂ、ＴａもしくはＳｂまたはその混合物の群から選択されており、Ｂ２は、ＣｕまたはＣｕとＺｎ、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅの群から選択された少なくとも１つの元素との混合物であり、Ｂ３は、Ｆｅであり、その際ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、ｚおよびｗについては、次の定義：
０．００１≦ａ≦０．０５
０．０５≦ｂ≦０．９０
０≦ｃ≦０．０４
０．００５≦ｘ≦０．０３
０．５≦ｙ≦０．５５
０．０５≦ｚ≦０．９０
０≦ｗ≦０．５
が当てはまる圧電セラミック材料。
【請求項２】
０．００５≦ｃ≦０．０４を有する、請求項１記載の圧電セラミック材料。
【請求項３】
ｃ＝０を有する、請求項１記載の圧電セラミック材料。
【請求項４】
Ａ１が２価イオンであり、Ａ２が３価イオンであり、Ｂ１が４価イオンであり、Ｂ２が１価イオン、２価イオンまたは少なくとも１つの１価イオンと少なくとも１つの２価イオンとの混合物であり、Ｂ３が３価Ｆｅイオンである、請求項１から３までのいずれか１項に記載の圧電セラミック材料
【請求項５】
ｃ＝０であり、Ａ１がＣａであり、Ａ２がＬａであり、Ｂ１がＮｂであり、Ｂ２がＣｕである、請求項１から４までのいずれか１項に記載の圧電セラミック材料。
【請求項６】
ａ、ｂ、ｘ、ｙ、ｚおよびｗについては、次の定義：
０．００２５≦ａ≦０．０１
０．５≦ｂ≦０．９
０．０１≦ｘ≦０．０２５
０．０５≦ｗ≦０．３
０．５１≦ｙ（１−（ｘ・ｂ）−（ｘ・ｚ））≦０．５５
０．４５≦（１−ｙ）（１−（ｘ・ｂ）−（ｘ・ｗ））≦０．４９
０．０５≦ｗ≦０．３
が当てはまる、請求項５記載の圧電セラミック材料。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の圧電セラミック材料を有する多数の互いに配置された絶縁層を有する電気セラミック多層構造部材、殊にピエゾアクチュエーター、サーミスターまたはコンデンサーにおいて、この電気セラミック多層構造部材が少なくとも領域的に表面に取り付けられた内部電極層によって互いに分離されていることを特徴する、電気セラミック多層構造部材。
【請求項８】
内部電極層が少なくとも十分に銅またはＡｇｔ／Ｐｄ１−ｔからなり、この場合ｔ≧０．７、殊にｔ＞０．７であり、質量含量を表わす、請求項７記載の電気セラミック多層構造部材。
【請求項９】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の圧電セラミック材料と一緒にセラミック生フィルムを有するスタックを焼結させ、このセラミック生フィルムを少なくとも領域的に表面で銅またはＡｇｔ／Ｐｄ１−ｔを有する電極ペースト層によって互いに分離されており、この場合ｔ≧０．７であり、１０００℃未満の温度で共焼成法で製造されており、その際にセラミック生フィルムから絶縁層が生成されており、電極ペースト層から内部電極層が生成されている、請求項８記載の電気セラミック多層構造部材。
【請求項１０】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の圧電セラミック材料を製造する方法において、イオンＰｂ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ａ１、Ａ２、Ｂ１およびＢ２を最初に粉末状の酸化物および／または炭酸塩として使用し、互いに混合し、次にセラミック材料にか焼することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の圧電セラミック材料を製造する方法。
【請求項１１】
酸化鉛、殊にＰｂＯを化学量論的過剰量で使用する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
使用される粉末状の酸化物および／または炭酸塩を、圧電セラミック材料が化学量論的な組成を有するように使用する、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の圧電セラミック材料を製造する方法において、最初に粉末状ＺｒＯ２および粉末状ＴｉＯ２をＴｉ１−ｙＯ２にか焼し、この場合０．５０＜ｙ＜０．５５であり、ＺｒｙＴｉ１−ｙＯ２を粉末に調製し、この粉末をイオンＰｂ、Ｆｅ、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の粉末状酸化物および／または粉末状炭酸塩と混合させ、次にこの粉末をセラミック材料にか焼させることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の圧電セラミック材料を製造する方法。
【請求項１４】
酸化鉛、殊にＰｂＯを化学量論的に過剰量で使用する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
使用される粉末状酸化物および／または炭酸塩を圧電セラミック材料が化学量論的組成を有するように使用する、請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、圧電セラミック材料、その製造法および請求項７の上位概念に記載された圧電セラミック材料を有する電気セラミック多層構造部材に関する。
【０００２】
背景技術
例えばアクチュエーターに使用されている圧電セラミックは、しばしば混晶の鉛ジルコネートチタネート（ＰＺＴ）を基礎としており、適当な添加剤の使用または計量供給の場合に極めて良好な性質の組合せ、例えば高い温度安定性、高い圧電電荷定数、高いキュリー温度、低い誘電率および低い保磁力を有する。しかし、前記ＰＺＴセラミックの最大に達成可能で望ましい性質が公知の添加剤の使用の際に排除されることは欠点である。
【０００３】
ＰＺＴ構造体をＡ２＋Ｂ４＋Ｏ２−３構造体とみなす場合には、高い原子価の陽イオン（供与体）によってＡまたはＢの場所の置換を蒙るセラミックは、所謂”軟質セラミック”と呼称される。この置換によって空格子点が発生され、したがってこのようなセラミックは、なかんずく高い圧電電荷定数、高い誘電率、高い誘電損失および機械的損失、低い保磁力および弱い極性強度を有する。この性質を発生させる典型的な添加剤は、例えばＡの場所の置換については、Ｌａ３＋であるかまたは一般に希土類の酸化物またはＢｉ３＋である。Ｂの場所の置換については、なかんずくＴａ５＋、Ｎｂ５＋、Ｗ６＋またはＳｂ５＋がこれに該当する。
【０００４】
これとは異なり、ＡまたはＢの場所の置換を低い原子価の陽イオン（受容体）によって蒙るＰＺＴセラミックは、所謂”硬質セラミック”と呼称される。この場合には、酸素の空格子点が発生され、したがってこの種のセラミックは、低い圧電電荷定数、低い誘電率、低い誘電損失および機械的損失、高い保磁力および低い電気抵抗を有する。更に、このセラミックは、一般に極性化が困難である。記載された性質をこのような”硬質セラミック”中で惹起させる典型的な添加剤は、Ａの場所の置換については、例えばＫ１＋またはＮａ１＋である。Ｂの場所の置換の場合には、なかんずくＮｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｏ２＋、Ｆｅ３＋、Ｓｃ３＋またはＭｇ２＋がこれに該当する。
【０００５】
総括すれば、圧電アクチュエーターに使用するためのＰＺＴセラミックとしては、なかんずく”軟質セラミック”の性質と”硬質セラミック”の性質との組合せを有するかかる材料がこれに該当する。殊に、圧電電荷定数およびキュリー温度は、できるだけ高く、即ちｄ３３＞５００  １０１２ｍ／ＶおよびＴｃ＞３００℃であるべきである。更に、得られた材料の誘電率は、できるだけ低く、即ちε３３／ε０  ２０００未満であるべきである。
【０００６】
この要件を達成させるために、既にＰｂ空格子点の形成ならびに酸素空格子点の形成を導く、ＰＺＴセラミックの共ドーピング（Ｋｏｄｏｔｉｅｒｕｎｇ）を行なうことが既に提案された。即ち、ドイツ連邦共和国特許第１９６１５６９５号明細書Ｃ１には、純粋に供与体でドーピングされたＰＺＴ生フィルムに表面上でＡｇｘ／Ｐｄ１−ｘペースト（ｘ＝０．７）を備えさせ、この生フィルムを積重ね、その際続けてこの生フィルムをＡｇ／Ｐｄペーストと一緒に焼結させる場合に、銀は、隣接したセラミック層中に拡散混入され、受容体としてＡの場所での受容体として組み込まれることが提案された。更に、欧州特許第０６１９２７９号明細書Ｂ１には、一般式Ａ（Ｂ１１−ｘＢ２ｘ）の複合体化合物、但し、Ａは、Ｐｂであり、Ｂ１は、１価、２価または３価の陽イオンであり、Ｂ２は、３価、５価または６価の陽イオンであり、例えば式Ａ（Ｗ１／３Ｎｉ２／３）Ｏ３またはＡ（Ｍｇ１／３Ｎｂ２／３）Ｏ３の化合物、但し、Ａは、鉛、ストロンチウム、カルシウムまたはバリウムであってよい、を用いてドーピングを行なうことが提案された。
【０００７】
最後に、ＷＯ  ９９／１２８６５には、ＰＺＴ混晶と同様にペロフスカイト構造を有し、微少量での添加下に共通のか焼の際に単相の混晶に反応する、鉛不含の複合体の化合物を用いてＰＺＴセラミックをドーピングすることが提案された。このような化合物は、一般組成Ａ２＋Ｂ１０．２５１＋Ｂ２０．７５５＋Ｏ３を有し、但し、Ａは、バリウムおよび／またはストロンチウムであり、Ｂ１は、カリウムおよび／またはナトリウムであり、Ｂ２は、ニオブ、タンタルまたはアンチモンである。このような圧電セラミック材料を用いて電気セラミック多層構造部材を製造するために必要とされる焼結温度は、ＷＯ  ９９／１２８６５の記載によれば、１１５０℃未満である。
【０００８】
本発明の課題は、できるだけ高い熱安定性、高い圧電電荷定数および高いキュリー温度ならびに低い誘電率、低い電気化学的損失、低い保磁力および低い導電率を有する圧電セラミック材料を提供することであった。更に、前記材料を用いて電気セラミック多層構造部材を製造する際にこれまでの通常のものよりも安価な内部電極ペーストを使用することができるようにするために、１０００℃未満の温度で焼結させることができる材料を提供するという課題が課された。
【０００９】
発明の利点
本発明による圧電セラミック材料は、公知技術水準と比較して、電気化学的損失が僅かであり、かつ導電率が低い場合に熱安定性が高く、圧電電荷定数ｄ３３が５００  １０１２ｍ／Ｖを上廻り、キュリー温度Ｔｃが３００℃を上廻り、誘電率ε３３／ε０が２０００未満であり、保磁力が１．２ｋＶ／ｍｍ未満であるという利点を有する。更に、この圧電セラミック材料は、例えば銅またはＡｇｔ／Ｐｄ１−ｔを基礎とする電極ペースト層と一緒に、但し、ｔは０．７以上であるものとし、この場合ｔは、質量分を表わし、１０００℃未満の温度で共焼成過程（Ｋｏｆｉｒｉｎｇ−Ｐｒｏｚｅｓｓ）で電気機械的多層構造部材に焼結可能であり、この場合この焼結は、付加的に有利に空気、窒素または窒素含有ガス雰囲気の下で行なうことができる。
【００１０】
殊に、この低い焼結温度は、電極ペースト層のための材料として銀−パラジウム混合物の使用を可能にし、この場合この銀−パラジウム混合物の銀含量は、明らかに７０質量％を上廻り、この銀−パラジウム混合物は、白金を基礎とする内部電極材料または高いパラジウム含量を有する内部電極よりも安価である。
【００１１】
また、貴金属不含の電極ペースト層または貴金属不含のペースト、例えば銅ペーストの使用は、著しい価格的利点を提供し、この場合には、添加剤またはドーピング剤としての圧電セラミック材料に酸化銅を添加することによって、内部電極層から隣接したセラミック材料中への銅の望ましくない拡散を阻止することができる。この場合には、ＰＺＴセラミックへの酸化銅の添加によって、既に銅イオンでの飽和が定められている。その他の点では、銅を銀／パラジウムに対して選択的に使用する方法は、高度に見込みのパラジウムの価格または白金の価格によって得ることができた電気セラミック多層構造部材の価格の依存性を減少させる。
【００１２】
圧電セラミック材料を製造するための本発明による方法の場合には、鉛、ジルコニウムおよびチタンと共に使用される全ての添加剤またはドーピング剤が安価で大量に使用することができる、粉末状の酸化物または炭酸塩として使用されることができることは、好ましい。
【００１３】
本発明の好ましい他の構造形式は、従属請求項に記載の方法から明らかである。
【００１４】
即ち、圧電セラミック材料にドーピング元素として銅をＣｕ１＋イオンおよび／またはＣｕ２＋イオンの形で添加することは、好ましく、この結果、このドーピング元素は、前記材料がセラミック成分として添加されているセラミック生フィルムの焼結を、銅含有電極ペースト層と一緒に空気、窒素または窒素含有雰囲気の下で可能にする。
【００１５】
その他の点では、得られた圧電材料は、好ましくは化学量論的組成を有し、ならびに酸化鉛、殊にＰｂＯを化学量論的に過剰量で含有する組成物を有し、このことは、焼結温度をさらに減少させる。
【００１６】
更に、簡単に公知方法でセラミックの生フィルムの製造のために、注型可能なスラッジまたは押出可能な材料に加工することができる。
【００１７】
実施例
本発明は、供与体および受容体を用いての共ドーピングを備えている、一般組成Ａ２＋Ｂ４＋Ｏ２−３を有する鉛ジルコネートチタネート（ＰＺＴ）を基礎とする圧電セラミック材料から出発する。この共ドーピングは、相応する金属イオンを有する粉末状酸化物および／または粉末状炭酸塩を添加することによって達成され、ＰＺＫセラミックのＡ２−の場所ならびにＢ４＋の場所で行なわれる。こうして、鉛空格子点および酸素空格子点の電荷の補償によって、得られた圧電セラミック材料中の全体の欠陥濃度は、僅かなままであり、このことは、このセラミック材料の構造の安定性、ひいては圧電活性および熱安定性を高める。化学量論的な場合には、圧電セラミック材料の一般式は、次に示す通りに：
Ｐｂ１−ｘ−（３／２ａ）−１／２（ｘ・ｂ）Ａ１ｘＡ２ａ（Ｚｒｙ（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｚ）Ｔｉ（１−ｙ）（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｗ））（Ｂ１ｂＢ２ｚＢ３ｗ）ｘＯ３
を有し、この場合Ａ１は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａまたはその混合物の群から選択されており、Ａ２は、希土類金属、殊にＬａ、またはその混合物の群から選択されており、Ｂ１は、Ｎｂ、ＴａもしくはＳｂまたはその混合物の群から選択されており、Ｂ２は、ＣｕまたはＣｕとＺｎ、Ｎｉ、ＣｏまたはＦｅの群から選択された少なくとも１つの元素との混合物であり、Ｂ３は、Ｆｅであり、その際ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、ｚおよびｗについては、次の定義：
０．００１≦ａ≦０．０５
０．０５≦ｂ≦０．９０
０．００５≦ｘ≦０．０３
０．５≦ｙ≦０．５５
０．０５≦ｚ≦０．９０
０≦ｗ≦０．５
が当てはまる。
【００１８】
この場合、ａ、ｂ、ｘ、ｙ、ｚおよびｗについての数の記載は、それぞれモルであると理解すべきである。
【００１９】
また、前記組成に対して選択的に、例えば酸化鉛、殊にＰｂＯは、化学量論的に過剰量で添加されてもよく、したがって得られた圧電セラミック材料は、全体的に非化学量論的な組成を有する。この場合には、圧電セラミック材料の一般式は、次に示す通りに：
Ｐｂ（１＋ｃ）−ｘ−（３／２ａ）−１／２（ｘ・ｂ）Ａ１ｘＡ２ａ（Ｚｒｙ（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｚ）Ｔｉ（１−ｙ）（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｗ））（Ｂ１ｂＢ２ｚＢ３ｗ）ｘＯ３
を有し、この場合Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２およびＢ３は、前記のものを表わし、その際ａ、ｂ、ｃ、ｘ、ｙ、ｚおよびｗについては、次の定義：
０．００１≦ａ≦０．０５
０．０５≦ｂ≦０．９０
０≦ｃ≦０．０４
０．００５≦ｘ≦０．０３
０．５≦ｙ≦０．５５
０．０５≦ｚ≦０．９０
０≦ｗ≦０．５
が当てはまる。
【００２０】
従って、化学量論的な場合、得られた圧電セラミック材料には、ｃ＝０の条件が当てはまり、他方、非化学量論的な場合、ｃには、０．０５≦ｃ≦０．０４の条件が当てはまる。
【００２１】
特に圧電アクチュエーターへの使用に適した、好ましい圧電セラミック材料は、次式：
Ｐｂ（１−ｘ）−（３／２ａ）−１／２（ｘ・ｂ）ＣａｘＬａａ（Ｚｒｙ（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｚ）Ｔｉ（１−ｙ）（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｗ））（ＮｂｂＣｕｚＦｅｗ）ｘＯ３
で示される材料であり、この場合には、
０．００２５≦ａ≦０．０１
０．５≦ｂ≦０．９
０．０１≦ｘ≦０．０２５
０．０５≦ｗ≦０．３
０．５１≦ｙ（１−（ｘ・ｂ）−（ｘ・ｚ））≦０．５５
０．４５≦（１−ｙ）（１−（ｘ・ｂ）−（ｘ・ｗ））≦０．４９
０．０５≦ｗ≦０．３
を有する。
【００２２】
この状況では、酸素の含量は、圧電セラミック材料の全ての前記式において導入されたかまたは焼結の際に発生された酸素空格子点によって、一般にＯ３では正確に記載することができないが、しかし、Ｏ３−δによって正確に記載することができることが強調されてもよく、この場合δは、０．０１未満、殊に０．００４未満である。酸素空格子点の形成は、この種の材料の場合には、絶えず発生し、記載された範囲内では正確に測定することができないので、本明細書の範囲内で次式
Ｐｂ（１＋ｃ）−ｘ−（３／２ａ）−１／２（ｘ・ｂ）Ａ１ｘＡ２ａ（Ｚｒｙ（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｚ）Ｔｉ（１−ｙ）（１−ｘ・ｂ−ｘ・ｗ））（Ｂ１ｂＢ２ｚＢ３ｗ）ｘＯ３
の下で一般の専門的な理解と一致させて、酸素空格子点を記載された範囲内で有する１つの材料でもあると理解される。
【００２３】
前記式に含まれる材料の具体的な例は、次の通りである：
Ｐｂ０．９６５Ｃａ０．０２Ｌａ０．００５Ｚｒ０．５１９４Ｔｉ０．４６０６Ｎｂ０．０１５Ｆｅ０．００３Ｃｕ０．００２Ｏ３−δ
この場合ｘ＝０．０２、ａ＝０．００５、ｙ＝０．５３、ｂ＝０．７５、ｚ＝０．１、ｃ＝０およびｗ＝０．１５ならびにδ  ０．００４未満。
【００２４】
Ｐｂ０．９６８５Ｃａ０．０２Ｌａ０．００２Ｚｒ０．５１９４Ｔｉ０．４６０６Ｎｂ０．０１７Ｆｅ０．００２Ｃｕ０．００１Ｏ３−δ
この場合ｘ＝０．０２、ａ＝０．００２、ｙ＝０．５３、ｂ＝０．８５、ｚ＝０．０５、ｃ＝０およびｗ＝０．１ならびにδ  ０．００４未満。
【００２５】
Ｐｂ０．９６８７Ｃａ０．０２Ｌａ０．００２５Ｚｒ０．５１９４Ｔｉ０．４６０６Ｎｂ０．０１５Ｚｎ０．００２Ｃｏ０．００２Ｃｕ０．００１Ｏ３−δ
この場合ｘ＝０．０２、ａ＝０．００２５、ｙ＝０．５３、ｂ＝０．７５、ｚ＝０．２５、ｃ＝０およびｗ＝０ならびにδ  ０．００４未満。
【００２６】
Ｐｂ０．９６７８Ｃａ０．０１８Ｌａ０．００５Ｚｒ０．５２０３Ｔｉ０．４６１４Ｎｂ０．０１３５Ｚｎ０．００３Ｃｕ０．００１８Ｏ３−δ
この場合ｘ＝０．０２、ａ＝０．００２５、ｙ＝０．５３、ｂ＝０．７５、ｚ＝０．２５、ｃ＝０およびｗ＝０ならびにδ  ０．００４未満。
【００２７】
Ｐｂ０．９９７８Ｃａ０．０１８Ｌａ０．００５Ｚｒ０．５２０３Ｔｉ０．４６１４Ｎｂ０．０１３５Ｚｎ０．００３Ｃｕ０．００１８Ｏ３−δ
この場合ｘ＝０．０２、ａ＝０．００２５、ｙ＝０．５３、ｂ＝０．７５、ｚ＝０．２５、ｃ＝０およびｗ＝０ならびにδ  ０．００４未満。
【００２８】
Ｐｂ０．９６７８Ｃａ０．０２Ｌａ０．００２５Ｚｒ０．２Ｔｉ０．４６Ｎｂ０．０１５Ｚｎ０．００２Ｃｏ０．００２Ｃｕ０．００１Ｏ３−δ
この場合ｘ＝０．０２、ａ＝０．００２５、ｙ＝０．５３、ｂ＝０．７５、ｚ＝０．２５、ｃ＝０．０２およびｗ＝０ならびにδ  ０．００４未満。
【００２９】
圧電セラミック材料からなる多数の重ねて配置された絶縁層と、領域的にこれらの絶縁層の間に存在する、少なくとも十分に銅またはＡｇｔ／Ｐｄ１−ｔからなり、この場合ｔ≧０．７、殊にｔ＞０．７、有利に＞０．８である内部電極層を有する電気セラミック多層構造部材、殊にピエゾアクチュエーター、サーミスターまたはコンデンサーに、このような圧電セラミック材料を後加工するために、最初に前記材料の１つを公知方法で注型可能なスラッジまたは押出可能な材料に加工し、その後にフィルムの注型または押出により生フィルムに変形させ、乾燥させ、通常の方法で表面に領域的に導電性内部電極ペーストを備えさせる。この内部電極ペーストは、有利に銅または記載された銀−パラジウム混合物の１つを基礎とするペーストである。
【００３０】
例えば、３０μｍ〜１５０μｍの厚さを有するセラミック生フィルムに導電性内部電極ペーストを印刷した後に、この生フィルムを打ち抜き、積重ね、かつ貼り合わせ、この場合圧電セラミック材料を有する絶縁層の層数は、通常、１０層〜５００層の間にある。更に、貼り合わせの後に、公知の共焼成過程は、空気、窒素または窒素含有ガス雰囲気の下で１０００℃未満の焼結温度で行なわれる。
【００３１】
この焼結の際に、セラミック生フィルムから絶縁層が生じ、電極ペースト層から電気セラミック多層構造部材の内部電極層が生じ、この電気セラミック多層構造部材は、その後に緻密なセラミック電極複合体として存在し、例えば外部接点を内部電極に取り付けた後に圧電アクチュエーターとして使用可能である。その他の点では、電極ペースト層は、焼結の際に金属内部電極層に変換され、この金属内部電極層は、さらに少なくとも十分に銅または記載された銀−パラジウム合金からなる。
【００３２】
前記の圧電セラミック材料を製造するための方法としては、一面で、例えばＴ．Ｒ． Ｓｈｒｏｕｔ他， Ｊ． Ａｍ． Ｃｅｒａｍ． Ｓｏｃ．， ７３， （７）， 第１８６２〜１８６７頁， （１９９０）に記載されているように、所謂”コロンバイト法（Ｃｏｌｕｍｂｉｔｍｅｔｈｏｄｅ）”が適している。
【００３３】
この場合、詳細には、最初に粉末状の二酸化ジルコニウムおよび粉末状の二酸化チタンがＺｒｙＴｉ１−ｙＯ２、但し、０．５＜ｙ＜０．５５（モルで記載された）、にか焼され、この得られたＺｒｙＴｉ１−ｙＯ２は、粉末に調製され、次に、以下に前駆物質として使用される前記粉末は、さらに鉛、鉄、Ａ１、Ａ２、Ｂ１およびＢ２のイオンの粉末状酸化物および／または粉末状炭酸塩と混合され、次にこの粉末混合物は、均質なＰＺＴ混晶の形で圧電セラミック材料にか焼される。また、製造法としては、”混合酸化物”法を使用することができ、即ち最初に製造すべき圧電セラミック材料中に装入すべき全てのイオンは、粉末状酸化物および／または粉末状炭酸塩として使用されることができ、互いに混合されることができ、次に圧電セラミック材料にか焼されることができる。この場合、それぞれの酸化物または炭酸塩の使用すべき量は、圧電セラミック材料の得ることができる組成から明らかである。
【国際公開パンフレット】
2004517024.tif 000002
2004517024.tif 000003
2004517024.tif 000004
2004517024.tif 000005
2004517024.tif 000006
2004517024.tif 000007
2004517024.tif 000008
2004517024.tif 000009
2004517024.tif 000010
2004517024.tif 000011
2004517024.tif 000012
2004517024.tif 000013
2004517024.tif 000014
2004517024.tif 000015
2004517024.tif 000016
2004517024.tif 000017
【国際調査報告】
2004517024.tif 000018
2004517024.tif 000019
2004517024.tif 000020
2004517024.tif 000021
2004517024.tif 000022
2004517024.tif 000023