技術資料 圧電セラミックス - FDK CORPORATION -TOP-

1 BZ-TEJ001- 1.. 1 1. 5 16. 2 1. 5 1 16. 2 1 1. 1 17. 2 2 3. 2 , 20. 3 6. 3 22. 3 1 , . 4 AE 23. 6. 5 24. 3 2 7 6 25. 3 3 8 7 26. 4 10 5 2 28. 4 1 . 6 29. 10. 7 30. 4 2 , 13. 4 3 15. 4 4 16.. IC OA .. FDK .. ABO3 . BaTiO3 . PbTiO3 Pb Zr Ti O3 1 Pb Zr Ti O3 La . Pb La Zr Ti O3 . A . B . B B . BaTiO3 PbTiO3 . B .. 1. ; . ;; ; ;;. ; . ;;. ;;. @@ ;.. @ ;;;;. ; . ;; ;;;. ;;. @ Ti Pb Ti . Ba 3 . BaTiO3 PbTiO3. 1 .. 1 5 m . grain .. grain . a b c .. KV/mm .. 2 .. poling .. P 2 E .. Pr . Ec . 2.. a . b .. B 3 P B .. 3 T . 1 3 a b B 3 . P P .. a P .. P .. T E D S .. T S T=c S c . S=s T s 32 12 . 3. 20 . P . P T P=dT. d . P E=0 . D D T D=dT . E S . E S S=dE E . D D= E.. Si=sij E Tj+dmi Em . d . T. Dn=dnj Tj+ nm Em m n=1 2 3 i j=1 2 3 4 5 6.

2 2 d . d d . sijE E=0 . e g h . Ti=cij E Sj-emi Em . e . S. Dn=enj Sj+ nm Em Si=sij D Tj+gmi Dm g . T. En=-gnj Tj+ nm Dm Ti=cijD Sj+hmi Dm . h . S. En=-hnj Sj+ nm Dm g e h .. d D D1 D3 . T T1 T6 2 d . 3 dnj n=1 3 j=1 6 . S 2 . S1 S6 .. 2 s E 4 . sijE i=1 6 j=1 6 .. 0 .. 0 . d e g h .. 4. d s11E s12E s13E s33E s44E d31 d33 d15 11T 33T. e c11E c12E c13E c33E c44E e31 e33 e15 11S 33S. g s11D s12D s13D s33D s44D g31 g33 g15 11T 33T. h c11D c12D c13D c33D c44D h31 h33 h15 11T 33T. 3 .. ;;. T D T1=T2=0 T3 0 D1=D2=0 D3 0 D3/ . Z=0 . S3=s33DT3+g33D3 . T. E3=-g33T3+ 33 D3. 3 ;; 2 . P.. P . 1 .. 3 . z t . S3= / z . dxdydz . T3/ z . dxdydz .. 2 T 3. dxdydz dxdydz . t 2 z D3/ z=0 S3/ z=s33D T3/ z .. 2 2. 1 .. t 2 s3 3 D z 2.

3 D3=D0 ej t . i t z, t A sin z B cos z e V V. 5.. 4 .. fs . fp . fs fp fr 0 . fa 0 . fm fn . 6.. d/t 15 Nr Kr d31 33T S11E. S12E. 0 S66E. Y11E. /a 4 N31 K31 d31 33T S11E. a/t 3. 12 g31 0 Y11E. /d > N33 K33 d33 33T S33D. S33E. g33 0 Y33E. d/t 10 Nt Kt 33T C33D. C33E. 0 Y33E. > a > t N15 K15 d15 11T C44D. C44E. /t > 32 g15 0 S44E. Y44E. P mm 7.. 1 K % .. Um . 2. Ue Uem K K Uem / UmUe .. 1 fr a .. 0 .3 95 0 .5 74. Kr 2 fa-fr K 31 2 fa fa b . cot . 1 K 31 2 2 fr 2 fr fr fr c . K 33 2 cot . 2 fa 2 fa 2 fr fr d . Kt cot . 2 fa 2 fa fr fr e . K 15 2 cot . 2 fa 2 fa 2 . a d d m/V . 0 d=K . T. s E d . d 31 K 31 3 3 T s1 1 E , d 3 3 K 3 3 3 3 T s3 3 E , d 1 5 K 1 5 1 1 T s4 4 E. K T sE . b g g . 0 g=d/. T g . g31 = d31/ 33T g33 = d33/ 33T g15 = d15/ 11T.

4 D d T . c e e c/m2 .. e=d/sE d d sE .. d h h v/m . e . h=g/sD . g g sD . 8. 3 Qm . Qm 300 . high Q 300 low Q . m tan m Qm tan . m=1/Qm Qm . 2. Qm=1/[2 fr R1 Cf{1 - fr/fa }]. R1 fr Cf 1kHz . 4 N Hz m . =2 . v fr v=fr N N=fr . =fr /2=v/2 1/2 .. Nr = fr d N31 = fr N33 = fr Nt = fr t N15 = fr . d t . 5 Tc .. 6 T/ 0. E D T T = D/E. T 10. 0. 12. F/m .. 33T/ 0 . 33T / 0 = Cf t1 . / 0 Sr . 11T / 0 . 11T / 0= Cf t2 . / 0 Sr . Cf 1kHz t1 t2 Sr . 7 tan E % .. tan E . tan E . E. 9. 8 . a s m2/N . S T s Hook . S=sT . compliant .. b c N/m2 . Ti Sj cij Hook Ti=cij Sj i=j=1 6 .. Stiff .. c YE N/m2 .. Y E =1/sE. d E.. 9 . / .. t1 1 t2 . 2 . 1 2 1.. 1 t2 t1. 10 ppm/ .. 11 %/ .. FDK Table 1 . 10.. 11.. T .. T . S.. S.. r= 31 33 t= 15=.

5 4 2 .. d e high Q Low Q Qm .. 100 11 90 10 ( 103Hz m). Kr (%). 9 P 10. 33T/ 0 ( 103). 80 P 10 P 10. 8 P 11. 70 P 11 P 11. 7 P 12. 60 P 12 P 12. 6. 50 P 17 P 17. P 17 5. 40 P 24 4 P 24 P 24. 30 P 31. 3 P 31 P 31. 20 2 P 34 P 34. P 34 10 1 P 37. P 37 P 37. 0 0 20 20 60 100 20 20 60 100 20 20 60 100. ( ) ( ) ( ). (a) Kr (b) (c) . 200 5. Qm ( 103). 4. Qm 150. 3. P 10 P 24. 100. P 11 P 31. 2. P 12 P 34. 50. P 17 1 P 37. 0 0. 20 20 60 100 20 20 60 100. ( ) ( ). (d) Qm (e) Qm .. 13.. 80. P 10. Kr (%) 70 P 11. P 12. 60. P 15. 50 P 17. P 24. 40. P 31. 30 P 34. 20 P 37. 1 10 100 1000 10000. ( ). (a) Kr . 5. P 10. 33T/ 0 ( 103). 4 P 11. P 12. 3 P 15. P 17. 2 P 24. P 31. 1. P 34. 0 P 37. 1 10 100 1000 10000. ( ). (b) 33 / 0.

6 T Nr ( 103Hz m). P 10. P 11. P 12. P 15. P 17. P 24. P 31. P 34. P 37. 1 10 100 1000 10000. ( ). (c) Nr .. 14.. Pb Zr Ti O3 BaTiO3 . 1000 .. 1. 1.. 2. 2.. 3. 3.. 4. 4. 700 900 .. 5. 5. 2 . 6. 6-7 PVA .. 7.. 8. 8.. 9. 9. 300 500 . 10. 10.. 1100 1300 PZT . PbO .. 11. 11.. 12. 12.. 13. 13.. 100 2 3kV/mm .. 14. 14.. 15.. FDK .. 16. [ ]. 1 .. a .. F1 .. V. P. b =d33 V. a a b d 33. P F1 V. s3 3 E.. b .. F2 .. P a V.. t d 3 1 V . t d 31. F2 a V. P s1 1 E.. d 3 1 V . t X Y Z .. 17.. n .. 0 . V 0 . =d33 V n .. F3 . 1 .. 2 1.. 18. 2 .. F4 .. 2 .. a . b . c . soft 200 . hard 300 .. 19.. d d33 d31 .. 5 .. 2 .. a .. b .. 20.. a b .. V . 21.. K31 .. 3 .. c .. 22. 90 .. 1/4 .. m m .. AE Acoustic Emisson .. AE .. AE . a .. AE.

7 AE . b . AE .. AE.. AE AE .. P F .. V . 23. C Q=CV=C g33 . F/. S . AE . AE . AE .. d . / . 1 .. N33 . fr fr=N33/ . 400kHz . AE . k 500. 100mV 100. 10. dB . 0. 10. 1. -60 2 3. 1 10 10. MHz kHz . a b . AE . 5 .. AE AE AE .. 2 .. AE .. g .. 24.. 6 . SONAR Sound Navigation and Ranging .. 25.. 200kHz 500m 24 75kHz .. b .. 7 .. 26. HF VHF .. 1.. AM 455kHz . MHz GHz . TV VTR GPS .. 27.. Table2 .. Table2. FDK . d P 10. P 11. P 12. P 31. AE g P 10 P 11. P 12. P 17. P 24. P 31. P 24. P 31.. 28.. kV/mm . poling . hard . 300 100 . d .. soft . 200 . d .. y polarization strain . y . Pb Zr Ti O3 PbTiO3 PbZrO3 .. poling polarization . 2 .. 32 . JEITA EM 4501 .. 29.. JEITA EM-4501.. 1974 .. / . 1986 .. 1982 .. 1976 .. 1987 . BERNARD JAFFE PIEZOELECTRIC CERAMICS ACADEMIC PRESS 1971.

8 1985 .. (1983). 10 .. 1985 . 11 Charles Kittel .. 30.