专利名称：：层叠型压电体元件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及层叠型压电体元件。技术背景压电体在被施加应力时产生电极化，在被施加电场时产生变形。这种由应力引起的电极化的产生和由电场引起的变形的产生是基于同一原因的物理现象，把这种现象称为压电效应。并且，层叠型压电体元件利用该种压电体的压电效应，已使石英振子、静电计、传感器、电动机、汽车部件、及其他诸多领域的产品得到实用。作为该层叠型压电体元件，例如像在专利文献l、2中公开的那样，已知如下的技术将压电体层和内部电极层交替地层叠多个，使内部电极层在层叠方向上每隔一层进行电连接作为第1外部电极，使剩余的内部电极层进行电连接作为第2外部电极，在两外部电极之间施加电压。并且，作为压电体的代表，有具有钙钛矿型晶体结构的钛锆酸铅(PZT)，还报告了很多以该PZT为基础实施了各种改良的压电体。例如，在专利文献3中，关于压电体公开了0.98Pb(Zra52TiG.48)O3-0.02Sr(Ka25NbQ.75)03。该压电体的居里温度Tc被记载为347.3°C，利用谐振器测定法测出的压电常数d33被记载为440pm/V。在此，所说居里温度Tc指强电介质向顺电体相(常誘電相)的转移温度，在该温度以上时，自发性极化将消失。因此，如果考虑在高温下维持压电效应，则居里温度Tc越高越好。关于这一点，专利文献3的压电体的居里温度Tc在30(TC以上，可以说耐高温性良好。另外，所说的压电常数d33指表示在向压电体施加了电场(V/m)时发生多少位移的指标之一。在将压电体用于致动器时，压电常数d33越大越好。关于这一点，专利文献3的压电体的压电常数d33为440pm/V，比较大，所以在这一点上也比较理想。另外，压电常数d33—般利用谐振器测定法测定，附加在d后面的两位数字中的左侧数字表示电场方向，右侧数字表示位移方向，数字"3"表示极化方向。专利文献1:日本特开平4一76969号公报专利文献2:日本特开平4一57375号公报专利文献3:日本特表2001—515835号公报本发明者们在探讨研究具有优于专利文献1的压电体的特性的压电体时发现，利用谐振器测定法测出的压电常数d33、与根据实际向压电体施加电场时的位移求出的压电常数d33(以下称为基于实际位移的压电常数d33)不一致，有时即使利用谐振器测定法测出的压电常数d33相同，基于实际位移的压电常数d33也不同。并且发现以往的压电体具有以下倾向，若提高居里温度TC，则与此相反压电常数d33降低，相反若提高压电常数d33，则与此相反居里温度TC降低。据此，预测要制造耐高温性优于以往、而且施加电场时的位移也大的压电体是极其困难的事情。并且，层叠型压电体元件在连续工作时需要在各压电体层中适当地发挥压电效应，而且还需要作为层叠型压电体元件整体而适当地发挥压电效应。因此，不仅要求提高压电常数d33和居里温度Tc，例如还要求在进行热循环试验等负荷试验之后这些物理特性不发生大的变化。
发明内容本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种耐高温性良好而且施加了电场时的实际位移也大的层叠型压电体元件。为了解决上述问题，本发明者们对以钛锆酸铅为基础的压电体进行了刻意研究，结果发现了耐高温性良好而且施加了电场时的实际位移也大的层叠型压电体元件，并完成了本发明。艮p，本发明的层叠型压电体元件交替层叠了多层压电体层和内部电极层，且该层叠型压电体元件具备第1外部电极，其在层叠方向上使该内部电极层每隔一层进行电连接；以及第2外部电极，其使剩余的所述内部电极层电连接，所述压电体层是对包含Pb成分、Zr成分、Ti成分、Sr成分、Nb成分以及Zn成分的混合物进行成形后烧制而得到的，各成分的各自的相对量在使用一般式Pb(ZrJVa)03+bSrO+cNb02.5+dZnO来表示时满足0.51^a^0.54l.lX10_2^b^6.0X10—20.9X10—2当c^4.25X10—20.1X10—2互d^l.25X10—22.9^c/d当15.0。根据本发明的层叠型压电体元件，不仅耐高温性良好，施加了电场时的实际位移也大，所以在高温下能够长期稳定地发挥压电效应。虽然本发明的层叠型压电体元件具有这种良好的功能特性的原因尚不明确，但本发明者们按照以下那样对其原因进行了分析。即，像本发明的层叠型压电体元件这样，在具有满足上述一般式(满足上述ad的数值范围)的压电体层时，在常温下晶体的各向异性较强，晶体结构容易变得不对称，所以即使在高温下也不易受到热振动的影响，不易成为无极性的状态，因此耐高温性良好。并且，认为由于施加电压而产生多晶体的晶轴的旋转，而产生变形，但是，认为此时的变形大，所以实际位移增大。图1是制造层叠型压电体元件的中途阶段的立体图，(a)是层叠工序的立体图，(b)是绝缘部形成工序的立体图，(c)是外部电极形成工序的立体图。图2是进行了外部加工的外部电极的说明图。图3是在层叠型压电体元件上施加电压时的电路图。图4是在层叠型压电体元件上施加电压时的电路图。具体实施方式本发明的层叠型压电体元件在a的值小于0.51时和大于0.54时，具有相对于施加电压的实际位移量降低的倾向，所以优选0.51^aS0.54。并且由于即使产生局部组成的偏差时，也能够抑制基于实际位移的压电常数d33降低，所以更优选0.53^a^0.54。并且，在b的值小于1.1X10—2时，具有相对于施加电压的实际位移量降低的倾向，而在大于6.0X10—2时具有居里温度Tc降低的倾向，所以优选1.1X10—2芸b^6.0X10一2。并且，在c的值小于0.9X10—4寸和大于4.25X10—2时，具有相对于施加电压的实际位移量降低的倾向，所以优选0.9X10—2^c^4.25X10—2。并且，在d的值小于0.1X10—2时，具有相对于施加电压的实际位移量降低的倾向，而在大于1.25X10—2时具有居里温度Tc降低的倾向，所以优选0.1X10—2Sd^1.25X10—2。另外，在c的值为0.9X10—2^c^4.25X10—2、而且d的值为0.1X10—2^dS1.25X10—2时，在c/d的值小于2.9时和大于15.0时，具有相对于施加电压的实际位移量降低的倾向，所以优选2.9^c/d^15.0。本发明的层叠型压电体元件在将满足上述一般式(满足上述ad的数值范围)的压电体作为压电体层时，优选在常温下一边施加OV到200V的直流电场一边使用电动测微仪来测定位移时的每1层压电体层的平均位移量为0.18pm以上(优选为0.20pm以上)、且所述压电体层的居里温度Tc为300。C以上(特别优选为325。C以上，进一步优选为340。C以上)。此时，相对于施加电压的实际位移量变大，如果在低于居里温度Tc的温度条件下使用则自发性极化也不会消失，所以可在高温下长时间稳定地发挥压电效应。本发明的层叠型压电体元件不一定要将满足上述一般式(满足上述ad的数值范围)的压电体作为压电体层，也可以是形成为以钛锆酸铅为基础的包含Zn成分的层，居里温度Tc为300'C以上，在常温下一边在第1外部电极和第2外部电极之间从OV到200V施加直流电场一边使用电动测微仪来测定位移时的每1层压电体层的平均位移量为0.18pm以上(0.20pm以上)。此时，相对于施加电压的实际位移量变大，如果在低于居里温度Tc的温度条件下使用则自发性极化不会消失，所以可在高温下长时间稳定地发挥压电效应。该层叠型压电体元件优选为在压电体层中包含Pd成分、Zr成分、Ti成分、Sr成分、Nb成分以及Zn成分。本发明的层叠型压电体元件可应用于多种压电器件。关于可以应用的压电器件，例如有压电致动器、压电蜂鸣器、超声波清洗机、超声波电动机、喷墨头等。本发明的层叠型压电体元件在高温下长期稳定地发挥压电效应，所以适合用作汽车的喷油器、尤其是柴油机车辆的共轨系统的喷油器。例如，在喷油器内的喷油器针(needle)附近内置有层叠型压电体元件，通过操作施加到第1外部电极与第2外部电极之间的电压，使层叠型压电体元件移位，控制喷油器的针阀(needlevalve)的开闭。并且，共轨系统的喷油器要求响应性良好，使用了层叠型压电体元件的类型比以往的螺线管类型的喷射间隔的响应更快速，所以比较有利。本发明的压电体元件例如经过(1)原料掺合工序、(2)混合粉碎工序、(3)临时烧制及粉碎工序、(4)粘接剂掺合工序、(5)造粒工序、(6)成形工序、(7)烧制工序、(8)加工工序、(9)层叠工序、(10)绝缘部形成工序、(11)外部电极形成工序、以及(12)极化工序来制造出。以下，说明每个工序。(1)原料掺合工序首先，分别称必要量的作为初始原料的Pb成分、Zr成分、Ti成分、Sr成分、Nb成分和Zn成分的粉末，将它们混合。此时，可以事前掌握被用作原料的材料中含有的杂质的种类、粒径分布等。关于此处使用的Pb成分，只要是能够通过烧制形成铅氧化物的Pb成分，则没有特别限制，可以使用各种Pb成分。关于这种Pb成分，例如可以列举Pbs04(铅丹)和PbO等氧化物。并且，关于Zr成分，只要是能够通过烧制形成锆氧化物的Zr成分，则没有特别限制，可以使用各种Zr成分。关于这种Zr成分，例如可以列举二氧化锆等锆氧化物、氢氧化锆等。并且，关于Ti成分，只要是能够通过烧制形成钛氧化物的Ti成分，则没有特别限制，可以使用各种Ti成分。关于这种Ti成分，例如可以列举二氧化钛等钛氧化物、氢氧化钛等。并且，关于Sr成分，只要是能够通过烧制形成锶氧化物的Sr成分，则没有特别限帝i」，可以使用各种Sr成分。关于这种Sr成分，例如可以列举锶氧化物、碳酸锶等。并且，关于Nb成分，只要是能够通过烧制形成铌氧化物的Nb成分，则没有特别限制，可以使用各种Nb成分。关于这种Nb成分，例如可以列举五氧化铌等铌氧化物等。并且，关于Zn成分，只要是能够通过烧制形成锌氧化物的Zn成分，则没有特别限制，可以使用各种Zn成分。关于这种Zn成分，例如可以列举氧化锌、硝酸锌、碳酸锌等。其中，考虑到压电常数的稳定性，优选使用氧化锌。(2)混合粉碎工序将在前述(1)得到的原料的混合物与纯水加入到球磨机(ballmill)中混合，然后千燥。此时，优选在转速至少为200rpm、混合时间为530小时的条件下进行，优选纯水的掺合量为总重量的5075%。并且，优选在混合粉碎时粉碎得使全体均匀。这是因为如果不均匀，将给临时烧制时的反应性能和最终产品的压电特性带来大的影响。(3)临时烧制及粉碎工序在粉体的状态下对混合粉碎后的原料进行临时烧制。在该临时烧制之前，为了预先去除多余的水分，例如在8015(TC下干燥约1小时后，在7001000。C(优选800卯(TC)的大气等氧化性氛围气中，进行l7小时的临时烧制。临时烧制后的粉体通过球磨机等粉碎装置被粉碎为平均粒径为0.12.0|Lim，优选0.11.0pm。此时，为了均匀粉碎，优选以掺合了水的湿式来实施粉碎。该粉碎时间没有特别限制，但是，例如粉碎530小时，优选1020小时。另夕卜，在粉碎后进行干燥获得原料粉末。(4)粘接剂掺合工序为了容易进行成形，也可以将粘接剂(粘合剂)均匀地加入粉末中。关于在成形中使用的粘接剂，例如可以使用聚乙烯醇等树脂。其重量比优选在0.5%以下。如果重量比超过0.5%，则电气特性和压电性降低，容易产生氧化物的还原。(5)造粒工序将掺合了粘接剂的原料粉末造成颗粒。造粒品优选粒径为120卩血，形状优选为圆形、椭圆形、多边形、方形等。(6)成形工序将造粒品成形为所期望的形状。该成形可以釆用干式成形法和湿式成形法的任一方法。干式成形法除了将造粒品放入模具后进行加压成形的粉末压縮法外，还有静水压法。湿式成形法除了将泥浆状或坯土状原料粉末成形为薄板状等的刮刀片(doctorblade)法外，还有挤压成形法、辊轧成形法等。除此以外，也可以使用公知的成形方法。(7)烧制工序通过烧制成形体得到烧制体。此时的烧制温度优选10501250°C，保持时间优选为18小时。在烧制时，也可以将成形体密封在容器中，在PbO氛围气中进行。由此，可以防止PbO蒸发。也可以在烧制的保持时间结束之前或保持时间结束后，阶段性地使温度上升或下降。另外，在成形工序后的成形体中含有粘接剂的情况下，优选在200500'C的温度下进行脱脂/脱碳处理。(8)加工工序进行研磨加工、切割加工、表面修整加工等，使烧制体成为预定的尺寸。(9)层叠工序如图l(a)所示，准备多张(例如200张)板状的烧制体IO，一边在各烧制体中形成作为内部电极12的金属膏(paste)—边依次进行层叠，在层叠结束后，以12Mpa的压力进行加压，以700800。C的温度进行2小时加热压接。由此，得到将烧制体10的层和内部电极12的层交替层叠的层叠体。此处，作为金属膏，例如可举出银膏等。并且，优选内部电极12的厚度为220pm。其原因为，如果厚度小于2(im，则有可能在局部出现没覆盖烧制体的部分、压电效应降低，如果厚度超过20pm，则有可能内部电极妨碍变形、压电效应降低。(10)绝缘部形成工序如图1(b)所示，在层叠体的一侧面14，将内部电极12的层中的露出于外部的部分在层叠方向上每隔一层使用电绝缘体覆盖住，作为绝缘部15，并且，对于与该侧面14对置的侧面16，将内部电极12的层中的露出于外部的部分在层叠方向上每隔一层使用电绝缘体覆盖住，作为绝缘部17。其中，具有绝缘部15的内部电极12不具有绝缘部17，具有绝缘部17的内部电极12不具有绝缘部15。此处，作为电绝缘体，可举出具有绝缘性的玻璃或树脂等。作为玻璃，可举出含有Si02、CaO等的玻璃。作为绝缘树脂，可举出环氧树脂、密胺树脂、以及聚酰亚胺树脂等，也可由热固化性树脂、热可塑性树脂、以及光固化性树脂来形成。电绝缘体可由从这些中选择的1种或2种以上的物质来形成。(11)外部电极形成工序如图1(c)所示，在侧面14上从上到下形成第1外部电极18，并且在侧面16上从上到下形成第2外部电极19。第1外部电极18使内部电极12中的在侧面14向外部露出的部分(g卩，不具有绝缘部15的部分)电连接，第2外部电极19使内部电极12中的在侧面16向外部露出的部分(即不具有绝缘部17的部分)电连接。由此，形成了在层叠方向上使内部电极12每隔一层进行电连接的第1外部电极18、和使剩余的内部电极12电连接的第2外部电极19。关于该外部电极18、19的形成，有利用金属膏来形成的方法、和接合预先进行了外形加工的电极的方法这两种。以下，说明该两种方法。(i)金属膏法在该方法中，如图1(c)所示，在层叠体的两侧面14、16上分别直接涂覆Ag、OuPt等金属膏，经过干燥、固化，形成第l以及第2外部电极18、19。此时，可以使用l种金属膏来形成各外部电极18、19，也可以使用混合了2种以上的金属膏的材料来形成各外部电极18、19。并且，也可以使用为2层以上的多层的金属层来形成各外部电极18、19。(ii)外形加工方法在该方法中，如图2所示，对Cu等导电板进行外形加工而形成期望尺寸的、可在层叠方向上伸縮的形状的外部电极28、29,将其接合到层叠体的两侧面14、16上。此处，作为可在层叠方向上伸縮的形状，形成为正弦曲线状起伏的形状，但也可以将与绝缘部15、17对置的部分挖成拱状。这样进行了外形加工的外部电极28、29将铜柱22、24连接到内部电极12，通过焊锡23、25而接合在该铜柱22、24上。在层叠型压电体元件通过电压的施加而移位时，该外部电极28、29随着该移位而伸縮，所以不会妨碍移位。(12)极化工序这样得到的层叠体的烧制体10的层为各向同性且不具有压电性，所以施加固有的矫顽电场值以上的直流电场，进行使自发性极化方向对齐的极化处理。该极化处理例如通过在100'C左右的绝缘油中保持几十分钟来进行。如图3所示，其结果，烧制体10成为压电体11，成为层叠型压电体元件20。然后，在第l以及第2外部电极1S、19上安装导线18a、19a，从而可在两电极18、19之间施加电压V。通过以上方法可制造出层叠型压电体元件，但也可以使用除此以外的方法来制造出层叠型压电体元件。例如，也可在成形工序之前与上述工序相同，在结束该成形工序的未烧制的压电材料板上，使用印刷等公知方法涂敷作为内部电极的金属膏，之后通过加热/压接来进行层叠一体化，之后，在1100120(TC的温度下进行烧制后，进行上述绝缘部形成工序及其之后的步骤。将该方法称为层叠一体烧制法。并且，也可以在烧制工序结束后的时刻，对每个压电体分别实施极化处理。实施例(实施例1一14以及比较例l一l、2)Pb成分使用PbO，Zr成分使用Zr02，Ti成分使用Ti02，Sr成分使用SrO，Nb成分使用Nb205，Zn成分使用ZnO，称出这些成分以便满足表1的实施例1一14和比较例1_1、2所示烧制后的组成ad，将各成分的混合物与纯水加入球磨机中混合粉碎20小时，然后干燥。此时，施加的纯水为总重量的65%。并且，球磨机的转速为500rpm。然后，将在球磨机中粉碎的混合物在10(TC下干燥24小时使脱水，然后在空气中在850'C下临时烧制2小时，利用球磨机将临时烧制后的粉体粉碎20小时。粉碎后的平均粒径为0.8!im。向所得到的粉体中加入聚乙烯醇达0.5重量％作为粘接剂，进行造粒使粒径为约1.4pm。将该造粒品放入方形形状的模具中，然后在130MPa下加压成形，然后在Pb氛围气中烧制得到烧制体。烧制时的升温速度为10(TC/小时，在达到1100120(TC后，在该温度下保持2小时。为了使烧制体成为预定的大小，使用加工中心(machiningcenter)进行切取，实施使切取出的侧面平坦化的研磨加工，形成长7mmX宽7mmX厚0.5mm的烧制体。然后，使用金刚石或陶瓷等高硬度的砂轮，对该烧制体的表面进行沿水平面的平行的表面研磨，得到长7mmx宽7mmx厚O.lmm的板状烧制体。准备202张该板状烧制体，在各板状烧制体上印刷涂覆银膏(昭荣化学工业公司制，产品型号H5698)之后，将其重叠层叠，得到在最表层(最上层和最下层)不涂覆银膏的层叠体。之后，以1Mpa的压力对该层叠体进行加压，在700。C下加热压接2小时。由此，得到将板状烧制体层和内部电极层交替层叠的层叠体。内部电极层厚度为10pm。对于层叠体的一个侧面，对内部电极层中的露出于外部的部分在层叠方向上每隔一层使用以Si02为主要成分的玻璃绝缘体来覆盖住，作为绝缘部，并且，对于与该侧面对置的侧面，也对内部电极层中的露出于外部的部分在层叠方向上每隔一层使用玻璃绝缘体来覆盖住，作为绝缘部。另外，在一侧的侧面形成有绝缘部的内部电极层在与该侧面对置的侧面不形成绝缘部。之后，对于层叠体的两侧面，在距两端lmm的内侧以2mm的幅度将银膏(与前述相同)涂覆到整个面之后，在70(TC下加热1小时来烧熔银膏，从而形成厚度为50拜的第1外部电极以及第2外部电极。然后，在两外部电极上安装导线，将其放入14(TC的硅油中，施加2分钟的比矫顽电场值大的3kV/mm的直流电场，进行极化处理。由此，得到层叠型压电体元件。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>对实施例1一14和比较例l一l、2的层叠型压电体元件，分别求出(1)基于谐振法的压电常数d33、(2)基于实际位移的压电常数d33、(3)实际位移量AL2、(4)居里温度Tc、(5)可靠性试验中的位移量变化率。以下说明各个测定方法。(1)基于谐振法的压电常数(d33)的测定方法对在各个实施例和各个比较例中制备的层叠型压电体元件，根据电子材料工业会规格EMA—60016006，利用阻抗测定器(Agilent公司制，型号4294A)进行测定。(2)基于实际位移法的压电常数(d33)的测定方法如图4所示，向在各个实施例和各个比较例中制备的层叠型压电体元件的两外部电极上连接直流电源，一边施加01000V的直流电场，一边利用电动测微仪(TESA公司制，型号TT60)测定实际位移量AL1，根据关系式d33=ALl/V计算压电常数d33。(3)实际位移量AL2的测定方法对在各个实施例和各个比较例中制备的层叠型压电体元件施加0200V的直流电场，同时利用电动测微仪(TESA公司制，型号TT60)测定实际位移量AL2。(4)居里温度(Tc)的测定方法一边将在各个实施例和各个比较例中制备的层叠型压电体元件依次加热到200400°C，一边利用阻抗测定器(Agilent公司制，型号4294A)，测定lkHz的静电电容为最大时的温度，把该最大值时的温度作为居里温度Tc。(5)可靠性试验中的位移量变化率的计算方法通过冷热循环试验来进行可靠性评价。对在各实施例以及各比较例中制备的层叠型压电体元件，根据上述(3)来测定出实际位移量厶L2。之后，将一4(TC/保持时间30分钟、280'C/保持时间30分钟作为1个循环，将该循环实施500次，在常温下放置5小时之后，再次测定实际位移量AL2。然后，根据下式来求出位移量变化率。位移量变化率=(AL2(初始值)一AL2(试验后)/AL2(初始值)xlOO(%)在实施例1一14和比较例1、2中，使b、c、d的值固定，只改变a的值。结果，如表1所示，在0.51^a^0.54的范围内，压电常数(133、实际位移量AL2、居里温度Tc、位移量变化率均得到良好的值，而在a为0.49时和0.55时，尤其是实际位移量AL2大幅降低。(实施例2—14以及比较例2—1、2)称出PbO、Zr02、Ti02、SrO、Nb205、ZnO以满足表2的实施例2一14以及比较例2—1、2所示的ad的组成，除此以外与上述实施例l相同地制造层叠型压电体元件。并且，对于这些层叠型压电体元件，分别求出(1)基于谐振法的压电常数d33、(2)基于实际位移的压电常数d33、(3)实际位移量AL2、(4)居里温度Tc、(5)可靠性试验中的位移量变化率，将其结果集中在表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>在实施例2—14以及比较例2_1、2中，将a、c、d的值固定而使b值变动。其结果，如表2所示，在1.1x10—^b《.0xl0—z的范围内，压电常数d33、实际位移量AL2、居里温度Tc、以及位移量变化率均得到了良好的值。与此相对，在b为1.0x10—2或7.0x10—2时，实际位移量AL2显著降低，在后者即b为7.0x10—2时居里温度Tc也低于300。C且位移量变化率显著增大。(实施例3—16和比较例3—1、2)称出PbO、Zr02、Ti02、SrO、Nb205、ZnO以满足表3的实施例3一16以及比较例3—1、2所示的ad的组成，除此以外与上述实施例l相同地制造层叠型压电体元件。并且，对于这些层叠型压电体元件，分别求出(1)基于谐振法的压电常数d33、(2)基于实际位移的压电常数d33、(3)实际位移量AL2、(4)居里温度Tc、(5)可靠性试验中的位移量变化率，将其结果集中在表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在实施例3—16以及比较例3—1中，将a、d的值固定而使b、c的值变动。其结果，如表3所示，在0.9xl0—^c^4.25x10—2的范围内，压电常数d33、实际位移量AL2、居里温度Tc、以及位移量变化率均得到了良好的值。与此相对，在c为0.75x10—2或4.50x10—2时，实际位移量AL2显著降低，在后者即c为4.50x10—2时居里温度Tc也低于300'C且位移量变化率也显著增大。(实施例4一19比较例4一14)称出PbO、Zr02、Ti02、SrO、Nb205、ZnO以满足表4的实施例4一19以及比较例4一14所示的ad的组成，除此以外与上述实施例l相同地制造层叠型压电体元件。并且，对于这些层叠型压电体元件，分别求出(1)基于谐振法的压电常数d33、(2)基于实际位移的压电常数d33、(3)实际位移量AL2、(4)居里温度Tc、(5)可靠性试验中的位移量变化率，将其结果集中在表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>在实施例4一19以及比较例4一14中，将a、b的值固定而使c、d的i直变动。其结果，如表4所示，在0.10xl0—^"1.25x10—2范围内且2.9Sc/dSl5.0时，压电常数d33、实际位移量AL2、居里温度Tc、以及位移量变化率均得到了良好的值。与此相对，在d为0.08x10—2时或1.30x10—2时，实际位移量AL2大幅降低，在后者即d为1.30x10—2时居里温度Tc也低于300。C且位移量变化率也显著增大。另一方面，在c/d为2.5时或18.75时，实际位移量AL2大幅降低。本发明将在2005年3月1日申请的日本国专利申请第2005—056223号作为优选权主张的基础，在本说明书中通过引用包括了其全部内容。本发明的层叠型压电体元件除了用作致动器、传感器之外，还可以利用在模拟电子电路中的振荡电路和滤波器电路等广泛领域。权利要求1.一种层叠型压电体元件，该层叠型压电体元件交替层叠了多层压电体层和内部电极层，且该层叠型压电体元件具备第1外部电极，其在层叠方向上使该内部电极层每隔一层进行电连接；以及第2外部电极，其使剩余的所述内部电极层电连接，其特征在于，所述压电体层是对包含Pb成分、Zr成分、Ti成分、Sr成分、Nb成分以及Zn成分的混合物进行成形然后进行烧制而得到的，各成分的各自的相对量在使用一般式Pb(ZraTi1-a)O3+bSrO+cNbO2.5+dZnO来表示时满足0.51≤a≤0.541.1×10-2≤b≤6.0×10-20.9×10-2≤c≤4.25×10-20.1×10-2≤d≤1.25×10-22.9≤c/d≤15.0。2.根据权利要求1所述的层叠型压电体元件，其特征在于，在常温下一边在所述第1外部电极和所述第2外部电极之间从0V到200V施加直流电场一边使用电动测微仪来测定位移时的每1层压电体层的平均位移量为0.18pm以上、且所述压电体层的居里温度Tc为300°C以上。3.—种层叠型压电体元件，该层叠型压电体元件交替层叠了多层压电体层和内部电极层，且该层叠型压电体元件具备第1外部电极，其在层叠方向上使该内部电极层每隔一层进行电连接；以及第2外部电极，其使剩余的所述内部电极层电连接，其特征在于，所述压电体层是形成为以钛锆酸铅为基础的包含Zn成分的层，居里温度Tc为300°C以上，在常温下一边在所述第1外部电极和所述第2外部电极之间从0V到200V施加直流电场一边使用电动测微仪来测定位移时的每1层压电体层的平均位移量为0.18pm以上。4.根据权利要求3所述的压电体元件，其特征在于，所述压电体层包含Pb成分、Zr成分、Ti成分、Sr成分、Nb成分以及Zn成分。5.根据权利要求14中的任一项所述的层叠型压电体元件，其特征在于，该层叠型压电体元件用作汽车的喷射器的压电致动器。全文摘要本发明提供一种层叠型压电体元件。层叠型压电体元件(20)交替层叠了多层压电体层(11)和内部电极层(12)，且具备第1外部电极(18)，其在层叠方向上使内部电极层(12)每隔一层进行电连接；以及第2外部电极(19)，其使剩余的内部电极层(12)电连接。其中，压电体层(11)是对包含Pb成分、Zr成分、Ti成分、Sr成分、Nb成分以及Zn成分的混合物进行成形后烧制而得到的，在使用一般式Pb(Zr<sub>a</sub>Ti<sub>1-a</sub>)O<sub>3</sub>+bSrO+cNbO<sub>2.5</sub>+dZnO来表示时，各成分的各自的相对量例如满足a＝0.51、b＝2.0×10<sup>-2</sup>、c＝1.50×10<sup>-2</sup>、d＝0.5×10<sup>-2</sup>、c/d＝3.0。文档编号C04B35/49GK101133501SQ200680006670公开日2008年2月27日申请日期2006年2月24日优先权日2005年3月1日发明者井户贵彦,伊藤淳,松山卓央,松野吉弥,福安繁夫,鹿野治英申请人:揖斐电株式会社;大日本塗料株式会社