粒子配向プロンズ系非鉛圧電体の高磁場中成形による創成

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強磁場中での成形法を用いて、粒子配向ブロンズ系材料を創成することを目的に所期の検討を行うと共に、ブロンズ系と同様、非鉛系の圧電体として有望視されているストロンチウム含有のチタン酸ビスマス系についての検討を行った。ブロンズ系材料については、前年度の研究成果をもとに、原料粉体の評価を行いつつ合成条件の検討、分散処理条件、磁場中処理条件と配向性の関係について調べ、高い配向度をもつ材料を得る条件は求められた。しかし、高い焼結密度を得るための条件は得られなかった。実用上必要とされる高い焼結密度を実現するには、今後さらに粉体合成や焼成条件についての検討を進める必要がある。ストロンチウム含有チタン酸ビスマス系材料については、高い密度と配向度を併せもつ材料の創成に成功した。この系では、磁場中成形法と、出発物質としてチタン酸ストロンチウムとチタン酸ビスマスを用いた反応焼結法とを組み合わせることにより、目的を達成することができた。得られた材料は粒子配向から期待されるとおり、高い分極と優れた圧電性、さらには相対密度97%程度の高密度をもつことより、実用材料として極めて有望である。ストロンチウム含有のチタン酸ビスマス系では、反応焼結のメカニズムを調べるため、拡散対を用いた検討を行った。その結果、チタン酸ビスマスがチタン酸ストロンチウム側へ拡散することが明らとなった。これは、最終的に高い焼結密度を実現するには、チタン酸ストロンチウムの粒径を可能な限り小さくすることが重要であることを示唆するものである。