專利名稱：：制備晶體取向陶瓷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及制備晶體取向陶瓷的方法，更具體而言，涉及制備在多晶體中形成晶體取向陶瓷的方法，其中所述多晶體具有由基于各向同性鈣鈦礦的化合物而形成的主晶相，其中所述基于各向同性轉(zhuǎn)鈦礦的化合物由各自具有取向特定晶面的晶粒組成。
背景技術(shù)：
：由陶瓷組成的多晶體已經(jīng)廣泛用于各種傳感器，例如檢測諸如溫度、熱、氣和離子等的傳感器中。此外，多晶體已經(jīng)用于電子組件的電子領(lǐng)域、光學(xué)領(lǐng)域、磁記錄器件等，其中所述電子組件諸如電容器、電阻器和集成線路基板等。尤其是，由具有壓電效應(yīng)的陶瓷組成的多晶體(在下文稱為"壓電陶瓷")具有在形狀上增加的自由度的高性能，而且較易于進(jìn)行材料的設(shè)計(jì)。因此，所述壓電陶瓷已經(jīng)廣泛用于電子或機(jī)電領(lǐng)域。所述壓電陶瓷包含經(jīng)過所謂的極化處理的鐵電陶瓷，在所述極化處理中，將電場施加于鐵電陶瓷上以使鐵電疇(domain)以一定的取向而排列。為了使壓電陶瓷的固有偏振以特定取向排列，壓電陶瓷優(yōu)選可以取固有偏振在三維關(guān)系中取向的基于各向同性的鈣鈦礦化合物的形式。因此，實(shí)際應(yīng)用中的壓電陶瓷的主要部分由基于各向同性鈣鈦礦的鐵電陶瓷組成。作為基于各向同性鈣鈦礦的鐵磁陶瓷，已知有例如Pb(Zr'Ti)03(下文稱為"PZT")、其中將鉛族復(fù)合物作為第三種元素加入PZT中的PZT-3-組分族、BaTi03和Bio.5Nao.5Ti03(下文稱為"BNT")的陶瓷等。在這些之中，由PZT代表的鉛族壓電陶瓷具有比其他壓電陶瓷更高的壓電特性且占據(jù)當(dāng)前時(shí)間使用中的壓電陶瓷的主要份額。然而，該鉛族的壓電陶瓷含有具有高蒸氣壓的氧化鉛，隨著增加的環(huán)境負(fù)擔(dān)這成為問題。因此，希望提供具有較少量鉛或無鉛而且還具有與PZT相同壓電特性的壓電陶瓷。同時(shí)，在無鉛的壓電材料之中，BaTi03陶瓷具有較高的壓電特性且已經(jīng)用于聲納器件等中。此外，BaTi03和其他無鉛的基于鈣鈦礦的化合物(諸如BNT等)的固體溶液顯示出較高的壓電特性。然而，這些無鉛的壓電陶瓷具有壓電特性低于PZT的問題。為了解決該問題，已經(jīng)試圖來提供多種壓電陶瓷。這些包括例如基于各向同性鈣鈦礦的鈮酸鉀鈉，其具有比無鉛族更高的壓電特性，以及由該固體溶液組成的壓電陶瓷(參見美國專利No.6387295和美國專利No.7309450以及日本專利特許公開No.2003-300776、2003-306479和2003-342071)。然而，出現(xiàn)了這些無鉛壓電陶瓷不具有比PZT族的壓電陶瓷充分更高的壓電特性的問題。在這樣的背景下，研究和開發(fā)工作已經(jīng)提供了由在形狀上具有各向異性的壓電陶瓷組成的壓電元件，其中所述壓電陶瓷包括固有偏振優(yōu)選在單一面上取向的陶瓷晶粒(參見日本專利公開特許No.2004-7406)。通常而言，己知基于各向同性鈣鈦礦的化合物的壓電特性取決于晶軸取向而彼此不同。因此，若可以使具有高壓電特性的晶軸在一定方向上取向，則壓電特性為各向異性的用途由于可能獲得具有提高性能的壓電陶瓷而可以得以最大化。如日本專利特許公開No.2004-7406中所公開，已經(jīng)利用了該制造方法。在該方法中，將具有指定組成的片狀粉末用作反應(yīng)模板并且將該片狀粉末和原料粉末燒結(jié)以獲得特定的晶面取向。使用該制造方法，可以制造在結(jié)構(gòu)中使特定晶面以高取向度取向且具有高性能的晶體取向陶瓷。如圖3-6所示，晶體取向陶瓷可以以下述方式制備。艮口，首先如圖3所示，按照反應(yīng)模板制備各自具有指定組成的各向異性形狀的片狀粉末l。此外，使用于制備基于各向同性鈣鈦礦的化合物的原料粉末2與片狀粉末1在燒結(jié)步驟中反應(yīng)。然后，將溶劑、粘合劑、增塑劑和分散劑等混入該片狀粉末1和原料粉末2中，從而制備於漿3。在於漿3中，片狀粉末1和原料粉末2分散于由溶劑、粘合劑、增塑劑和分散劑等組成的分散介質(zhì)中。然后，將於漿3例如以片的形式成形以制備如圖4所示的壓實(shí)物5。當(dāng)進(jìn)行該步驟時(shí)，如圖4所示，在程序步驟中對壓實(shí)物5施加剪切應(yīng)力，使各向異性形狀的片狀粉末1以幾乎相同的方向進(jìn)行排列。隨后將壓實(shí)物5加熱燒結(jié)。當(dāng)進(jìn)行該步驟時(shí)，如圖5所示，將片狀粉末1作為反應(yīng)模板而與周圍的原料粉末2反應(yīng)，使片狀粉末1形成晶體，同時(shí)分開制備基于鈣鈦礦的化合物。此外，隨著燒結(jié)步驟的進(jìn)行，片狀粉末1在與原料粉末2的反應(yīng)中進(jìn)行增長。這導(dǎo)致能夠得到晶體取向陶瓷8，其由具有特定取向晶面的晶粒(取向的晶粒)7組成。然而，使用該相關(guān)技術(shù)的制備方法，即使試圖制備片狀粉末已經(jīng)取向的晶體取向陶瓷，在燒結(jié)步驟之后，有時(shí)也會遇到晶粒的取向度變化的問題。這導(dǎo)致難于得到具有提高取向度的晶體取向陶瓷。此外，在制備由燒結(jié)片狀粉末和原料粉末而得到的陶瓷組成的多晶體(晶體取向陶瓷)的步驟中，片狀粉末與原料粉末在晶粒直徑上彼此不同，而趨于具有難以得到致密的多晶體的伴隨問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明己經(jīng)解決了以上問題且目的是提供制備晶體取向陶瓷的方法，能夠穩(wěn)定制備具有提高取向度的晶體取向陶瓷。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的第一個(gè)方面提供了制備在主要相由基于各向同性鈣鈦礦的化合物而形成的多晶體中形成的晶體取向陶瓷的方法，其中所述化合物由各個(gè)晶粒以特定取向面A進(jìn)行取向的晶粒組成。該方法包括制備由各向異性成形的取向晶粒組成的各向異性的成形粉末，其中所述取向晶粒由具有與特定晶面A的晶格一致性的晶面的基于鈣鈦礦的化合物組成，使其取向以形成取向面，且制備微小粉末，其平均粒徑為所述各向異性成形粉末的三分之一或更小，并且在與各向異性成形粉末燒結(jié)時(shí)產(chǎn)生基于各向同性鈣鈦礦的化合物；將所述各向異性成形的粉末與微小粉末混合以制備原料混合物；使原料混合物成形以形成壓實(shí)物，從而使各向異性成形的粉末的取向面以近乎相同的方向進(jìn)行取向；將壓實(shí)物加熱燒結(jié)以使各向異性成形的粉末與微小粉末相互燒結(jié)以得到晶體取向陶瓷。根據(jù)搖擺曲線法，各向異性成形的粉末和壓實(shí)物的至少一個(gè)具有15°或更小的半峰全寬(FWHM)。在本發(fā)明的制備方法的實(shí)行中，進(jìn)行制備步驟、混合步驟、成形步驟和燒結(jié)步驟以制造晶體取向陶瓷。本發(fā)明的最顯著特點(diǎn)為使用各向異性成形的粉末和壓實(shí)物。艮口，根據(jù)搖擺曲線法，選擇各向異性成形的粉末和壓實(shí)物的至少一個(gè)，以便具有15?；蚋〉陌敕迦珜?FWHM)。在測量各向異性成形的粉末的半峰全寬(FWHM)中，根據(jù)搖擺曲線法測量各向異性成形的粉末的取向面的半峰全寬(FWHM)。在測量壓實(shí)物的半峰全寬(FWHM)中，測量形成壓實(shí)物的晶粒的取向面的半峰全寬(FWHM)。因此，采用具有80%或更大的取向度且根據(jù)搖擺曲線法的半峰全寬(FWHM)為15?；蚋〉母飨虍愋猿尚蔚姆勰┖蛪簩?shí)物的至少一個(gè)。這允許可靠地獲得具有極其增高的壓電特性結(jié)構(gòu)的晶體取向陶瓷。在成形步驟中，原料混合物通過例如刮刀法等施加剪切應(yīng)力而成形。這使原料混合物成形以造成各向異性成形的粉末的取向面以近乎相同的方向進(jìn)行取向，從而制備了壓實(shí)物。然而，極難于使各向異性成形的粉末的取向面以完全相同的方向進(jìn)行取向，并且壓實(shí)物中的各向異性成形的粉末的取向態(tài)對晶體取向陶瓷的特性具有明顯的副作用。為此，需要對各向異性成形的粉末或壓實(shí)物的取向態(tài)進(jìn)行評估。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，制備晶體取向陶瓷的方法還可以優(yōu)選包括通過根據(jù)Lotgering法測量取向度且根據(jù)搖擺曲線法測量半峰全寬(FWHM)而對壓實(shí)物中的取向晶粒的取向面進(jìn)行評估，并且選擇取向度為80%或更多且半峰全寬(FWHM)為15?；蚋〉膲簩?shí)物。這可以進(jìn)一步可靠地獲得具有極其增高的壓電特性結(jié)構(gòu)的晶體取向陶瓷。然而在燒結(jié)步驟以前的壓實(shí)物的取向度(根據(jù)Lotgering法)與最終得到的晶體取向陶瓷的取向度之間不需要具有線性正比關(guān)系。尤其是，具有增高取向度的壓實(shí)物具有該明顯傾向。這視為由壓實(shí)物中各個(gè)晶粒的傾向度發(fā)生變化而引起的。因此，在本發(fā)明的第一個(gè)方面中，不僅根據(jù)Lotgering法對取向度進(jìn)行所述評估步驟，而且根據(jù)搖擺曲線法對半峰全寬進(jìn)行所述評估步驟。因此，選擇半峰全寬為15?；蚋〉膲簩?shí)物。這使得可以選擇具有增高的取向度且取向晶粒本身的傾向度具有較小變化的壓實(shí)物。使用所述壓實(shí)物進(jìn)行燒結(jié)步驟導(dǎo)致能夠制備由各向同性的記憶鈣鈦礦的化合物組成的各向異性成形的晶體，其具有取向晶粒的取向角，可以進(jìn)一步可靠地制造具有極其增高的取向度結(jié)構(gòu)的晶體取向陶瓷。此時(shí)，還可以獲得高度致密的晶體取向陶瓷。具有增高致密度及增高取向度的晶體取向陶瓷具有優(yōu)異的壓電特性如壓電d33常數(shù)，以及介電特性如低介電損失等，并且在溫度變化時(shí)，其壓電特性及介電特性的變化較小。這使得所述晶體取向陶瓷可以用作具有提高性能的壓電元件或介電元件中。根據(jù)本發(fā)明，如前所述，可以提供晶體取向陶瓷的制備方法，其能夠穩(wěn)定制備具有增加取向度的晶體取向陶瓷。根據(jù)本發(fā)明的的第二個(gè)方法，制備各向異性成形的粉末的步驟可以優(yōu)選包括根據(jù)搖擺曲線法而測量取向面的半峰全寬(FWHM)劑采用半峰全寬(FWHM)為10?；蚋〉母飨虍愋猿尚蔚姆勰Ｔ诔尚尾襟E中，對由各向異性成形的粉末與壓實(shí)物組成的原料混合物通過例如刮刀法等而施加剪切應(yīng)力。使原料混合物中的各向異性成形的粉末的取向面以近乎相同方向進(jìn)行取向而成形入壓實(shí)物中。此時(shí)，即使各向異性成形的粉末在壓實(shí)物中進(jìn)行取向，各向異性成形的粉末本身的取向面會發(fā)生變化。這使得壓實(shí)物中取向面難于以相同方向進(jìn)行取向。因此，這使在燒結(jié)壓實(shí)物以后獲得的晶體取向陶瓷的取向度易于發(fā)生變化，且伴隨有壓電特性如壓電d33常數(shù)發(fā)生變化。在本發(fā)明的第二個(gè)方面中，原料混合物包括根據(jù)搖擺曲線法的半峰全寬(FWHM)為10?；蚋〉母飨虍愋猿尚蔚姆勰Ｒ虼?，在進(jìn)行成形步驟以使各向異性成形的粉末的取向面以近乎相同方向進(jìn)行取向時(shí)，可以制備在壓實(shí)物中的各向異性成形的粉末的取向面具有極小變化的壓實(shí)物。因此，所述晶體取向陶瓷可以在完成燒結(jié)步驟后的階段中具有最小變化的取向度。這允許可靠地獲得具有極其增高的壓電特性結(jié)構(gòu)的晶體取向陶瓷。此夕卜，通過使用半峰全寬(FWHM)為10?；蚋〉母飨虍愋猿尚蔚姆勰?，可以在各向異性成形的粉末與微小粉末之間得到改進(jìn)的燒結(jié)效果。因此，可以制備具有密度進(jìn)一步增加的晶體取向陶瓷。因此，可以得到具有優(yōu)異壓電特性結(jié)構(gòu)的晶體取向陶瓷。圖1A所示為本發(fā)明的具有根據(jù)制備晶體取向陶瓷的制備方法而取向的取向晶粒的壓實(shí)物的X-射線衍射圖。圖IB所示為現(xiàn)有技術(shù)的不存在根據(jù)制備晶體取向陶瓷的制備方法而取向的取向晶粒的壓實(shí)物的X-射線衍射圖。圖1C所示為壓實(shí)物的X-射線衍射圖，其中示于圖1A中X-射線衍射圖的峰強(qiáng)減去示于圖IB中X-射線衍射圖的峰強(qiáng)。圖2為表示通過本發(fā)明方法制備的壓實(shí)物根據(jù)Lotgering法的取向度與根據(jù)搖擺曲線法的壓實(shí)物的半峰全寬(FWHM)之間的關(guān)系的示意圖。圖3為表示通過使片狀粉末與由現(xiàn)有技術(shù)制備方法得到的原料粉末進(jìn)行混合而得到的於漿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為表示現(xiàn)有技術(shù)的壓實(shí)物的結(jié)構(gòu)示意圖，其中所述壓實(shí)物由片狀粉末和原料粉末組成，其中片狀粉末以近乎固定的方向進(jìn)行內(nèi)部取向。圖5為表示各向異性成形的晶體在燒結(jié)的壓實(shí)物中生長的示意圖。圖6為表示通過本發(fā)明制備方法獲得的晶體取向陶瓷的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，以下將參考附圖對本發(fā)明的制備晶體取向陶瓷方法進(jìn)行具體描述。然而，本發(fā)明并不受本發(fā)明下述的方面所限并且本發(fā)明的技術(shù)概念可與其他已知技術(shù)或其它作用相當(dāng)于該己知技術(shù)的技術(shù)彼此結(jié)合而實(shí)施?，F(xiàn)在，以下將對根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面的晶體取向陶瓷的制備方法進(jìn)行具體描述。實(shí)施本發(fā)明第一個(gè)方面的制備方法提供了在多晶體中形成的晶體取向陶瓷，其中基于各向同性鈣鈦礦的化合物作為主要相，構(gòu)成多晶體的晶粒各自在特定晶面A上進(jìn)行取向。如在此所用，術(shù)語"各向同性"是指這樣的結(jié)構(gòu)，在表示基于鈣鈦礦的結(jié)構(gòu)AB03時(shí)，其基于偽立方的晶格，軸長"a"、"b"和V，的相對比值為0.8-1.2且軸角a、(3和Y的值為80-100。?；诟飨蛲遭}鈦礦的化合物的實(shí)例包括由通式(l)表示的化合物，例如AB03(只要A位元素的主要組分由多于一種選自K、Na和Li而組成，并且B位元素的主要組分由多于一種選自Nb、Sb和Ta而組成)。由上述通式(l)表示的A位和/或B位可以含有主要組分元素，此外可以12含有添加劑元素作為次要組分。此外，由上述通式(l)表示的化合物可以優(yōu)選包括各自帶有含有由(KNyNay)Nb03表示的鈮酸鉀鈉作為基本組成的化合物。這些包括其中部分A位元素(K和Na)由給定量的Li取代的化合物；其中部分B位元素(Nb)由給定量的Ta和/或Sb取代的化合物；或者其中部分A位元素(K和Na)由給定量的Li取代而部分B位元素(Nb)由給定量的Ta和/或Sb取代的化合物。此外，基于各向同性鈣鈦礦的化合物可以優(yōu)選由通式(2)表示(Lix(K"yNayVx)(Nb,.z—wTazSbw)03表示(只要0^xS0.2，05yS1，0SzS0.4，0Sw^0.2，且x+z+w〉0)。此時(shí)，可以制造具有優(yōu)異的壓電特性和介電特性等的晶體取向陶瓷。在通式(2)中，由"x+z十w〉0"表示的關(guān)系代表可以含有至少Li、Ta和Sb之一而作為取代元素。在通式(2)中，"y，，還代表在基于各向同性鈣鈦礦的化合物中的K和Na的比例。此外，由通式(2)表示的化合物含有K或Na的至少一種作為A位元素。在通式(2)中的"y，，的范圍可以優(yōu)選滿足由0<yS1表示的關(guān)系。此時(shí)，由上述通式(2)表示的化合物含有Na作為必須組分。這使晶體取向陶瓷具有進(jìn)一步提高的壓電g31常數(shù)。此外，在通式(2)中的"y"的范圍可以優(yōu)選滿足由0^y<1表示的關(guān)系。此時(shí)，由上述通式(2)表示的化合物含有K作為必須組分。因此，這使晶體取向陶瓷具有進(jìn)一步提高的壓電特性如壓電d33常數(shù)。此時(shí)，隨著K的加入量的增加，可以在進(jìn)一步降低的溫度下進(jìn)行燒結(jié)，因此可以在節(jié)省能源下低成本地制備晶體取向陶瓷。在通式(2)中，"y"還可以優(yōu)選為0.050.75，并且更優(yōu)選0.20^y^0.70。此時(shí)，晶體取向陶瓷具有進(jìn)一步提高的壓電特性如壓電43常數(shù)和進(jìn)一步提高的電溶液總數(shù)Kp。此外，更優(yōu)選"y"可以為0.200.70，并且更優(yōu)選0.350.65。更優(yōu)選，"y"可以為0.35SyS0.65。最優(yōu)選"y"可以為0.420.60."x"表示取代了表示A位元素的K禾P/或Na的Li的量。由Li取代部分的K和域Na，晶體取向陶瓷可以獲得多種有利的效果，例如提高壓電特性、提高Curie溫度和/或促進(jìn)致密度。在通式(2)中的"x"的范圍可以優(yōu)選滿足由0〈x^0.2表示的關(guān)系。此時(shí)，由上述通式(2)表示的化合物具有Li作為必須組分。這允許晶體取向陶瓷在制備過程中以更加容易的方式進(jìn)行燒結(jié)，并改進(jìn)了壓電特性且進(jìn)一步增加了Curie溫度(Tc)。這是因?yàn)樵谠?x"范圍中選擇Li作為必須組分導(dǎo)致了在允許Li作為燒結(jié)助劑時(shí)能夠使燒結(jié)溫度較低，從而可以進(jìn)行具有較少無效的燒結(jié)。若"x"值超過0.2時(shí)，則壓電特性(壓電d33常數(shù)、機(jī)電偶合系數(shù)kp、壓電g31常數(shù)等)下降的風(fēng)險(xiǎn)會上升。此外，在通式(2)中的"x"的值可以優(yōu)選滿足x:0的關(guān)系。此時(shí)，通式(2)可以重新寫為(K,-yNay)(NbLz,TazSbw)03。此時(shí)，在制備晶體取向陶瓷時(shí)，該陶瓷的原料不含有諸如LiC03的化合物，其中所述化合物含有最低輕量組分Li。這使特性下降，這是因?yàn)樵诨旌显弦灾苽渚w取向陶瓷時(shí)使原料粉末隔開。此時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)例如較高的介電常數(shù)及較大的壓電g常數(shù)。在通式(2)中，"x"可以為0^x^0.15，更優(yōu)選0^x^0.10。"z"表示取代了表示A位元素的K禾口/或Na的Ta的量。由Ta取代部分K和/或Na，晶體取向陶瓷具有提高的壓電特性等的有利效果。在上式(2)中，若"z"值超過0.4時(shí)，則Curie溫度下降的風(fēng)險(xiǎn)會上升，伴隨而來的是難以用作用于電氣設(shè)備及機(jī)動車輛的壓電材料。在通式(2)中，"z"可以優(yōu)選滿足由0〈zS0.4表示的關(guān)系。此時(shí)，由上述通式(2)表示的化合物具有Ta作為必須組分。此時(shí)，因此燒結(jié)溫度下降，并且Li作為燒結(jié)助劑以形成具有較少無效結(jié)構(gòu)的晶體取向陶瓷。此外，在通式(2)中的"z"的值可以優(yōu)選滿足z-0的關(guān)系。此時(shí)，通式(2)可以重新寫為(Lix(K,.yNay)卜xKNb,-wSbw)03。此時(shí)，在上式(2)表示的混合物中不含有Ta。此時(shí)，因此由上式(2)表示的化合物可以顯示出優(yōu)異的壓電特性，而在制備晶體取向陶瓷的過程中無需使用昂貴的Ta組分。在通式(2)中，"z"的值可以優(yōu)選為0^z^0.35，更優(yōu)選0^zS0.30。"w"表示取代了表示取代B位元素的Nb的Sb的量。由Sb取代部分的Nb，晶體取向陶瓷具有提高的壓電特性等的有利效果。若"w"值超過0.2，則壓電特性和/或Curie溫度下降，伴隨而來的是具有無法接受的結(jié)果。在通式(2)中，"w"可以優(yōu)選滿足0〈w^0.2的關(guān)系。此時(shí)，由上述通式(2)表示的化合物具有Sb作為必須組分。此時(shí)，因此燒結(jié)溫度下降，并且改進(jìn)了燒結(jié)能力，使所形成的晶體取向陶瓷具有改進(jìn)的介電損失tan5穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)。此外，在通式(2)中的"w"值可以優(yōu)選滿足w:0的關(guān)系。此時(shí)，通式(2)可以重新寫為(Lix(K,-yNay),.x)(Nb,-zTaz)03。此時(shí)，在上式(2)表示的混合物中不含有Sb。此時(shí)，因此由上式(2)表示的化合物可以顯示出較高的Curie溫度。在通式(2)中，"w"值可以優(yōu)選為0^w^0.15，更優(yōu)選0Sw50,10。此外，雖然晶體取向陶瓷可以優(yōu)選由上式(2)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物組成，所述晶體取向陶瓷可以含有另一種元素或另一相，只要該基于各向同性鈣鈦礦的化合物對諸如燒結(jié)特性和壓電特性等的各參數(shù)沒有負(fù)面影響。此外，所述晶體取向陶瓷由多晶體組成，構(gòu)成了晶體取向陶瓷，其具有各個(gè)晶粒在特定晶面A上進(jìn)行取向的晶粒。如在此所用，表述"在特定晶面A上取向"是指各晶粒在使基于鈣鈦礦的化合物具有彼此平行的特定晶面的狀態(tài)(在下文稱為"面取向")下進(jìn)行取向的情況。取向晶面A的類型可以根據(jù)基于各向同性鈣鈦礦的化合物的固有偏振取向以及對晶體取向陶瓷的應(yīng)用和需求特性而進(jìn)行選擇。即，晶面A可以優(yōu)選選自偽立方{100}面、偽立方{200}面、偽立方{110}面和偽立方{111}面等。優(yōu)選，晶面A可以優(yōu)選包括偽立方{100}面和/或偽立方{200}面。此時(shí)，晶面A與基于l丐鈦礦的化合物的取向軸垂直并且在與取向晶粒置換方向相同方向上進(jìn)行取向，使晶體取向陶瓷的置換性能進(jìn)一步提高。如在此所用，術(shù)語"偽立方(HKL)"是指基于各向同性鈣鈦礦的化合物通常呈與立方晶體如四面晶體、斜方晶體和三角晶體等稍微扭曲的結(jié)構(gòu)形式的事實(shí)，并且該扭曲發(fā)生在其中將基于各向同性鈣鈦礦的化合物看作在Miller指數(shù)排列為立方晶體的很小范圍之中。由于在面取向的結(jié)構(gòu)中具有特定晶面A，面取向度可以以基于Lotgering方法的平均取向度F(HKL)進(jìn)行表示，其中所述平均取向度F(HKL)由如下數(shù)學(xué)方程式(l)表示在方程式1中，Sl(hk)表示所測的晶體取向陶瓷的整個(gè)晶面(hkl)的X-射線衍射強(qiáng)度的總和。SIo(hkl)表示所測的具有與晶體取向陶瓷組成相同的非取向壓電陶瓷的整個(gè)晶面(hkl)的X-射線衍射強(qiáng)度的總和。此外，S'I(HKL)表示所測的晶體取向陶瓷的結(jié)晶平衡的特定晶面(HKL)的X-射線衍射強(qiáng)度的總和。S，I"HKL)表示所測的具有與晶體取向陶瓷組分相同的非取向壓電陶瓷的結(jié)晶平衡的特定晶面(HKL)的X-射線衍射強(qiáng)度的總和。因此，在其中形成多晶體的晶粒以非取向結(jié)構(gòu)形成的情況下，平均取向度F(HKL)為0%。此外，在其中形成多晶體的晶粒的面(HKL)在與測量表面平行的面上進(jìn)行取向時(shí)，平均取向度F(HKL)為100°/。。晶體取向陶瓷的發(fā)光，使得取向晶粒部分越大，則特性越高。此外，要取向的特定晶面可以優(yōu)選包括與取向軸垂直的面。晶體取向陶瓷由主相為基于各向同性鈣鈦礦的化合物的多晶體組成。在無鉛體系的壓電陶瓷之中，晶體取向陶瓷可以顯示出高壓電特性等。此外，晶體取向陶瓷帶有形成多晶體的晶粒，其具有在一個(gè)方向上取向的特定晶面。因此，所述晶體取向陶瓷具有比以相同組成形成的非取向燒結(jié)體更高的壓電特性等。由具有如通式(2)所示的化合物的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的基于各向同性鈣鈦礦的化合物組成的陶瓷可以以下述方式制造。即，將各自具有含有例如目標(biāo)組成的構(gòu)成元素的簡單組成的多種化合物以目的化學(xué)計(jì)量比例進(jìn)行混合。然后將所得混合物成形為壓實(shí)物，然后將壓實(shí)物煅燒，之后將煅燒的壓實(shí)物粉碎。將所得粉碎的粉末再次成形為壓實(shí)物，然后將其燒結(jié)。然而，使用該制造方法，極其難以制備具有各個(gè)晶粒在特定方向上取向的特定晶面的晶體取向陶瓷。根據(jù)如上所述本發(fā)明的第一個(gè)方面，使各向異性成形的粉末在壓實(shí)物體中進(jìn)行取向。使用各向異性成形的粉末作為模板或反應(yīng)模板，可以合成或燒結(jié)基于各向同性鈣鈦礦的化合物，例如由通式(2)表示的化合物。這使得形成多晶體的各個(gè)晶粒具有在一個(gè)方向上取向的特定晶面。晶格的一致性(latticeconsistency)可以由晶格一致率而表示。在解釋晶格一致性時(shí)，應(yīng)描述其中的晶粒包括例如金屬氧化物的情況。即，位于取向晶粒的取向面上的二維晶格，在多晶體中取向的特定晶面A的二維晶格中的(例如由氧原子組成的)晶格點(diǎn)或(由金屬原子組成的)晶格點(diǎn)與(由氧原子組成的)晶格點(diǎn)或(由金屬原子組成)的晶格點(diǎn)之間，在這些晶格點(diǎn)具有比例關(guān)系(scalingrelation)時(shí)，具有晶格一致性。如在此所用，術(shù)語"晶格一致性"是指將取向晶粒中的取向面與位于多晶體中進(jìn)行取向的特定晶面A的小數(shù)位置(scalingposition)的晶格尺寸之間的差的絕對值除以取向晶粒中取向面的晶格尺寸而得到的值，其以百分?jǐn)?shù)表示。如在此所用，術(shù)語"晶格尺寸"是指在一個(gè)晶面上的二維晶格中的晶格點(diǎn)之間的距離，其可以通過使用X-射線分析或電子衍射分析等對晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析而測量。通常，取向的晶粒的生長應(yīng)使晶格一致率越小，而晶面A的晶格一致性越高，且取向晶?？梢杂米饔欣０濉榱双@得具有進(jìn)一步提高的取向度的晶體取向陶瓷，取向晶?？蓛?yōu)選具有20%或更小，更優(yōu)選10%或更小且最優(yōu)選5%或更小的晶格一致性。此外，取向面優(yōu)選可以為與晶面A相同的面。此時(shí)，具有取向的晶面A的晶體取向陶瓷可以以較簡單的方式進(jìn)行制備。尤其是，對于取向晶粒，可以使用以偽立方面{100}和/或偽立方面{200}取向的晶粒。此時(shí)，可以獲得在四方區(qū)中電場增加下的置換中的溫度依賴性得以改進(jìn)的晶體取向陶瓷，其中所述四方區(qū)的取向軸和極化軸一致地排列。如在此所用，術(shù)語"各向異性形狀"是指在縱向方向上的尺寸大于軸向方向或厚度方向尺寸的形狀。更具體而言，該形狀的實(shí)例可以優(yōu)選包括板狀17形狀、柱狀形狀、鱗狀形狀及針狀形狀等。此外，可以取決于用途而由多種晶面中選擇形成取向面的晶面類型。對于取向晶粒，可以優(yōu)選使用在成形步驟中各自具有可易于在特定方向上取向的形狀的晶粒。因此，取向晶粒可以優(yōu)選具有3或更大的平均高寬比。若平均高寬比小于3，則在使各向異性成形的粉末在隨后成形步驟中在一個(gè)方向上進(jìn)行取向時(shí)會遇到困難。為了得到具有進(jìn)一步提高取向度的晶體取向陶瓷，取向晶?？梢詢?yōu)選具有5或更大的平均高寬比。此外，如在此所用，術(shù)語"平均高寬比"是指取向晶粒在最大尺寸和/或最小尺寸上的平均值。此外，取向晶粒應(yīng)具有變化的傾向以使平均高寬比越大，而越易于使晶粒在成形步驟中進(jìn)行取向。然而，若平均高寬比過度提高，則取向晶粒損壞的風(fēng)險(xiǎn)有所上升。因此，在進(jìn)行成形步驟以得到具有取向晶粒的壓實(shí)物的過程中遇到困難的風(fēng)險(xiǎn)所有上升。因此，取向晶?？梢詢?yōu)選具有100或更小的平均高寬比。更優(yōu)選，平均高寬比可以為50或更小，最優(yōu)選為30或更小。此外，取向晶粒包括基于鈣鈦礦的化合物。更尤其是，可以使用具有與目標(biāo)的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的組成相同的晶粒，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物如上述通式(2)所示。此外，取向晶粒的組成無需與目標(biāo)的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的組成相同，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物例如如上述通式(l)或通式(2)所示。即，取向晶?？梢孕纬捎赏ㄊ?1)或通式(2)表示的目標(biāo)的基于各向同性f丐鈦礦的化合物。因此，取向晶?？梢赃x自含有多于一種的選自要制備的基于各向同性鈣鈦礦化合物中所含的陽離子元素的化合物或固體溶液。滿足上述條件的取向晶粒的實(shí)例可以包括諸如NaNK)3(下文稱為"NN")、KNb03(下文稱為"KN")、(K,.yNay)Nb03(0<y<1)或由通式(4)表示的那些化合物(具有其中在固體溶液中給定量的Li、Ta和/或Sb被取代的組成)(Lix(K,.yNay)"xKNb,.z.wTazSbw)03……(4)(其中"x"、"y"、"z，，和"w"滿足0Sx^1，0^ySl，0^z^l禾B0^w^1的關(guān)系)。由通式(4)表示的化合物本身具有比通式(2)所示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物有利的晶格一致性。因此，各向異性成形的粉末(下文稱為"各向異性成形的粉末A")由上述通式(4)表示的取向晶粒組成，其取向面各自由與多晶體中的晶面A的晶格具有一致性的面組成，因此用作制備晶體取向陶瓷的反應(yīng)模板。此外，因?yàn)楦飨虍愋猿尚蔚姆勰〢由目標(biāo)的基于各向同性鈣鈦礦的化合物中所含的陽離子元素組成，可以制備具有極少量雜質(zhì)元素的晶體取向陶瓷，其中所述各向同性鈣鈦礦的化合物基本由通式(2)表示。此外，各向異性成形的粉末的實(shí)例可包括例如由層狀基于鈣鈦礦的化合物組成的粉末，所述層狀基于鈣鈦礦的化合物具有與由通式(2)表示的化合物組成的多晶體中的晶面A的晶格一致性，所述多晶體帶有具有更小表面能的晶面。所述基于層狀鈣鈦礦的化合物具有各向異性提高的晶格，可以合成由基于層狀鈣鈦礦的化合物組成各向異性成形的粉末(下文稱為"各向異性成形的粉末"B")，其采取具有較小表面能的晶面的形式。適于作為各向異性成形的粉末B的基于層狀鈣鈦礦的化合物的第一個(gè)實(shí)例可以包括基于鉍-層狀鈣鈦礦的化合物，其例如由通式(5)表示(Bi202)2+(Bio.5Me"5Nbm03m+,廣……(5)(其中"m"為大于2的整數(shù)且Me為多于一種選自Li、K和Na的元素)。由通式(5)表示的化合物具有表面能低于其他晶面的{001}面。因此，使用由通式(5)表示的化合物可易于合成在{001}面上具有取向面的各向異性成形的粉末B。如在此所用，術(shù)語"{001}面"是指與由通式(5)表示的基于鉍-層狀鈣鈦礦的化合物的(81202)2+層平行的面。而且，由通式(5)表示的化合物的{001}面具有比由通式(2)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的偽{001}面有利的晶格一致性。因此，由通過通式(5)表示的化合物組成且以{001}面作為取向面的各向異性成形的粉末B優(yōu)選用作制備晶體取向陶瓷的反應(yīng)模板，其中所述晶體取向陶瓷以偽{001}面作為取向面。即，將各向異性成形的粉末B優(yōu)選用作各向異性成形的粉末。此夕卜，在使用由通式(5)表示的化合物時(shí)，以如下方式優(yōu)化微小粉末的組成，因此可以使制備物基本不包括Bi作為A-位元素。甚至通過使用所述各向異性成形的粉末B可以制備以由通式(2)表示的基于19各向同性鈣鈦礦的化合物作為主相的晶體取向陶瓷。此外，適用于各向異性成形的粉末B材料的基于層狀轉(zhuǎn)鈦礦的化合物的第二個(gè)實(shí)例可以包括例如Sr2Nb207。該化合物Sr2Nb2O7的(01(n面的表面能小于其他晶面并且具有比由通式(2)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的偽{110}面極有利的晶格一致性。因此，由Sr2Nb207組成且在取向面中形成了{(lán)010}面的各向異性成形的粉末適用于制備晶體取向陶瓷的反應(yīng)模板。此外，適用于各向異性成形的粉末B材料的基于層狀鈣鈦礦的化合物的第三個(gè)實(shí)例可以例如包括Na,.5Bi2.sNb3Ch2、Na2.5Bi2.5Nb4015、Bi3TiNb09、Bi3TiTa09、K05Bi25Nb2O9、CaBi2Nb209、SrBi2Nb209、BaBi2Nb09、BaBi3Ti2Nb012、CaBi2Ta209、SrBi2Ta209、BaBi2Ta209、Na0.5Bi25Ta2O9、Bi7Ti4Nb02l、BisNb30,s等。這些化合物具有比基于各向同性鈣鈦礦的化合物的偽{100}面的晶格一致性有利的{001}面，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物由通式(2)表示。因此，由該化合物組成且在取向面中形成{001}面的各向異性成形的粉末適用于制備晶體取向陶瓷的反應(yīng)模板，其中所述晶體取向陶瓷在取向面中具有偽{100}面。此外，適用于各向異性成形的粉末B材料的基于層狀鈣鈦礦的化合物的第四個(gè)實(shí)例可以例如包括Ca2Nb207、S&Ta207等。這些化合物具有比由通式(2)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的偽{110}面有利的晶格一致性的{010}。因此，由該類化合物組成且在取向面中形成了{(lán)010}面的各向異性成形的粉末適用于制備晶體取向陶瓷的反應(yīng)模板，其中所述晶體取向陶瓷在取向面中具有偽{100}面。下面，將對根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面的制備各向異性成形的粉末的方法進(jìn)行詳細(xì)描述?？梢匀菀椎刂苽溆苫趯訝钼}鈦礦的化合物組成且具有平均晶粒直徑和/或高寬比的各向異性成形的粉末(即各向異性成形的粉末B)，其中所述基于層狀鈣鈦礦的化合物以給定組成形成。為此，制備用于各向異性成形的粉末B的相關(guān)構(gòu)成元素的氧化物、碳酸鹽和硝酸鹽而作為原料(下文稱為"形成各向異性成形的粉末的原料")。然后，該將該形成各向異性成形的粉末的原料與液體或在加熱時(shí)成為液體的物質(zhì)一起加熱。在液相中加熱以形成各向異性成形的粉末的原料時(shí)，原子易于擴(kuò)散，可以易于以具有較小表面能的優(yōu)先形成的面(例如由通式(5)表示的化合物的(001》面)的結(jié)構(gòu)而合成各向異性成形的粉末B。此時(shí)，可以通過適當(dāng)選擇合成條件而控制各向異性成形的粉末B的高寬比和平均晶粒直徑。制備所述各向異性成形的粉末B的合適實(shí)例可以例如包括在其例如中將合適的助熔劑(例如NaCl、KC1、NaCl和KC1的混合物、BaCl2、KF等)加入形成各向異性成形的粉末的原料之中并且將所得混合物在給定溫度下進(jìn)行加熱的助熔方法?；蛘?，可以合適地使用水熱合成法，其中將組成與要得到的各向異性成形的粉末B相同的無定型粉末加入堿性溶液中，然后將所得混合物在反應(yīng)釜中進(jìn)行加熱。同時(shí)，由通式(4)表示的化合物的晶格具有極小的各向異性，因此，難以直接合成由通式(4)表示的化合物組成且特定晶面位于取向面上的各向異性成形的粉末(即，各向異性成形的粉末A)。然而，各向異性成形的粉末A可以通過將上述各向異性成形的粉末B用作反應(yīng)模板而制備。為此，可以將滿足給定條件的下述的該各向異性成形的粉末B及其他各向異性成形的粉末B在助熔劑中進(jìn)行加熱。此外，在將各向異性成形的粉末B用作反應(yīng)模板而合成各向異性成形的粉末A時(shí)，反應(yīng)條件的優(yōu)化僅僅導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)的變化，而粉末形狀幾乎沒有發(fā)生變化。為了易于合成在成形步驟中可易于在一個(gè)方向中進(jìn)行取向的各向異性成形的粉末A，用于該合成的各向異性成形的粉末B可優(yōu)選具有在成形步驟中可易于在一個(gè)方向中進(jìn)行取向的形狀。艮P，甚至在將各向異性成形的粉末B用作反應(yīng)模板而合成各向異性成形的粉末A時(shí)，各向異性成形的粉末A的平均高寬比可優(yōu)選為至少3或更大，更優(yōu)選5或更大，最優(yōu)選10或更大。此外，為了最小化在隨后步驟中粉碎的發(fā)生，平均高寬比可優(yōu)選為IOO或更小。如在此所用，術(shù)語"反應(yīng)原料B"是指用于生成由通式(4)表示的化合物而組成的各向異性成形的粉末A的材料。此時(shí)，反應(yīng)材料B可以為在與各向異性成形的粉末B反應(yīng)時(shí)僅生成由通式(4)表示的化合物的類型或者為可以生成由通式(4)表示的化合物和其他成分的類型。如在此所用，術(shù)語"其他成分"是指除由通式(4)表示的目的化合物外的物質(zhì)。此外，在用各向異性成形的粉末A和反應(yīng)材料B而制備其他物質(zhì)時(shí)，其他成分可優(yōu)選由可易于用熱或化學(xué)方法除去的物質(zhì)而組成。反應(yīng)材料B可以以諸如鹽多種形式使用，例如氧化物粉末、碳酸鹽粉末、硝酸鹽粉末和草酸鹽以及醇鹽等。此外，反應(yīng)材料的組成可以由化合物(由通式(4)表示)的組成和各向異性成形的粉末B的組成而決定。例如，各向異性成形的粉末B可以以Bi2.sNao.5Nb209(下文成為"BINN2")的組成而使用，其代表一種由通式(5)表示的基于鉍層狀的鈣鈦礦的化合物。在將各向異性成形的粉末B用于合成由NaNbO"NN)組成的各向異性成形的粉末A時(shí)，可以使用含有Na作為反應(yīng)材料B的化合物(例如氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽等)，其中所述NaNb03代表一種由通式(4)表示的化合物。將1-500重量％的合適助熔劑(例如NaCl、KCI、NaCl與KCI的混合物、BaC12、KF等)加入形成該組成的各向異性成形的粉末B和反應(yīng)材料B中。然后將所得混合物在低共融點(diǎn)和熔點(diǎn)下加熱，從而制備了主要組分為NN和Bb03的其他成分。Bi203的熔點(diǎn)低且溶于酸，因此，通過熱水洗滌等而從所得反應(yīng)物中除去助熔劑。然后，將所得反應(yīng)物在高溫下加熱或進(jìn)行酸洗。這可以得到由NN組成的在取向面上具有{100}面的各向異性成形的粉末A。此外，使用各向異性成形的粉末B允許各向異性成形的粉末A以BINN2的組合來合成，并由代表一種通式(4)表示的化合物的(Ko.5Na。.5)Nb03(下文稱為"KNN")組成。此時(shí)，可以使用諸如含有Na的化合物(例如氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽等)、含有K的化合物(例如氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽等)或含有Na和K的化合物作為反應(yīng)材料B。將1-500重量％的合適助熔劑加入具有該組成的各向異性成形的粉末B和反應(yīng)材料B中。然后將所得混合物在低共融點(diǎn)和熔點(diǎn)下加熱，因此制備了主要組分為KNN和Bi203的其他成分。從所得反應(yīng)物中除去助熔劑和Bi2O3導(dǎo)致能夠得到由KNN組成的在取向面上具有U0(n面的各向異性成形的粉末A。在通過使各向異性成形的粉末B與反應(yīng)材料B彼此反應(yīng)而制備由通式(4)的化合物時(shí)，可以類似地在合適的助熔劑中將具有給定組成的各向異性成形的粉末B和具有給定組成的反應(yīng)材料B加熱。這導(dǎo)致能夠在助熔劑中制備具有目標(biāo)組成的由通式(4)表示的化合物。此外，從所得反應(yīng)物中除去助熔劑使得所得的各向異性成形的粉末A具有由通式(4)表示的組成且在取向面上具有特定晶面。由通式(4)表示的具有目標(biāo)組成的化合物的晶格如上所述具有較小的各向異性，在直接合成各向異性成形的粉末A時(shí)會遇到困難。此外，還難以直接合成在取向面上具有任意晶面的各向異性成形的粉末A。相反，基于層狀鈣鈦礦的化合物的晶格具有大的各向異性，因此易于直接合成各向異性成形的粉末。此外，由所述基于層狀鈣鈦礦的化合物組成的各向異性成形的粉末的取向面通常具有由通式(4)表示的化合物的特定晶面的晶格一致性。此外，由通式(4)表示的化合物的比基于層狀鈣鈦礦的化合物更熱穩(wěn)定。因此，在使由基于層狀鈣鈦礦的化合物組成且具有由通式(4)表示的化合物的特定晶面的晶格一致性的各向異性成形的粉末B與反應(yīng)原料B在合適的助熔劑中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，所述各向異性成形的粉末B可以作為反應(yīng)模板。這導(dǎo)致能夠易于合成由通式(4)表示的化合物而組成的各向異性成形的粉末A，其結(jié)構(gòu)傳承了各向異性成形的粉末B的取向方面。此外，通過優(yōu)化各向異性成形的粉末B和反應(yīng)原料B的組成，將各向異性成形的粉末B中所含的額外A-位元素(下文稱為"其他A-位元素")作為其他成分而除去。此外，各向異性成形的粉末A在不存在其他A-位元素下以由通式(4)表示的化合物而制備。具體而言，在使各向異性成形的粉末B由通過通式(5)表示的基于層狀鈣鈦礦的化合物而組成時(shí)，所述其他成分Bi203作為以主要組分而得到，其中Bi作為其他A-位元素而排出。因此，在熱除去或化學(xué)除去該其他組分時(shí)，各向異性成形的粉末A可以以由通式(4)表示的化合物而得到，其基本不含Bi且在取向面上具有特定晶面。取向的晶?？梢詢?yōu)選包括由AB03的通式(3)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物，其中A-位元素的主要組分由至少一種選自K、Na和Li的元素組成且B-位元素的主要組成由至少一種選自Nb、Sb和Ta的元素組成。此時(shí)，使用該取向的晶粒允許制備基于各向同性鈣鈦礦的鈮酸鉀鈉的晶體取向陶瓷，其具有比非鉛體系的化合物相對更高的壓電特性。更優(yōu)選，取向的晶?？梢詢?yōu)選由通過通式(4)表示的化合物而組成。此時(shí)，晶體取向陶瓷可以以較高的取向度而制備。艮P，如上所述，由通式(4)表示的化合物具有比由通式(2)表示的化合物有利的晶格一致性。因此，由通過通式(4)表示的取向晶粒組成且在取向面上具有特定晶面的各向異性成形的粉末可以作為制備晶體取向陶瓷的更有利的反應(yīng)模板。然后，微小粉末的晶粒直徑為各向異性成形的粉末的三分之一或更小。若微小粉末的晶粒直徑超過各向異性成形的粉末的晶粒直徑的三分之一，則會有難以形成原料混合物的風(fēng)險(xiǎn)，以便使各向異性成形的粉末的取向面在近乎相同的方向中進(jìn)行取向。更優(yōu)選微小粉末的晶粒直徑可以為各向異性成形的粉末的晶粒直徑的四分之一或更小，最優(yōu)選為各向異性成形的粉末的晶粒直徑的五分之一或更小。微小粉末與各向異性成形的粉末的晶粒直徑的對比可以通過對比微小粉末的平均直徑和各向異性成形的粉末的平均直徑而進(jìn)行。此外，微小粉末和各向異性成形的粉末的晶粒直徑分別是指最長軸的直徑。微小粉末的組成可以依據(jù)各向異性成形的粉末的組成或例如由通式(l)或通式(2)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的組成而確定。此外，微小粉末的實(shí)例可例如包括氧化物粉末、復(fù)合的氧化物粉末、氫氧化物粉末、碳酸鹽、硝酸鹽和草酸鹽或醇鹽等。微小粉末的實(shí)例可包括在與之燒結(jié)時(shí)而與各向異性成形的粉末反應(yīng)而制備目標(biāo)的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的那些，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物例如由通式(1)或通式(2)所表示。再者，各向異性成形的粉末和微小粉末可優(yōu)選具有彼此不同的組成，以允許在燒結(jié)步驟中使各向異性成形的粉末與微小粉末間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以制備基于各向同性鈣鈦礦的化合物。此外，所述微小粉末可以為在與各向異性成形的粉末反應(yīng)時(shí)僅制備出目標(biāo)的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的類型或者為即制備了目標(biāo)的基于各向同性鈣鈦礦的化合物且制備了其他組分的類型。若各向異性成形的粉末與微小粉末的反應(yīng)制備了其他組分，則可以優(yōu)選其他組分為可易于熱除去或化學(xué)除去的類型。然后，在混合步驟中，將各向異性成形的粉末和微小粉末彼此混合以制備原料混合物。在混合物步驟中，可以將由具有與基于各向同性鈣鈦礦的化合物相同組成的化合物而組成的無定型微細(xì)粉末(下文稱為"化合物微細(xì)粉末")加入各向異性成形的粉末和微小粉末之中，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物通過各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)而獲得。此外，可以將諸如CuO等的燒結(jié)助劑加入各向異性成形的粉末和微小粉末之中。上述將化合物微細(xì)粉末或燒結(jié)助劑加入物質(zhì)中提供了易于促使燒結(jié)體致密化的有利作用。此外，在混入化合物微細(xì)粉末時(shí)，若過度提高各向異性成形的粉末的共混比例，則各向異性成形的粉末在總原料中的共混比例將隨著特定晶面的取向度的下降而降低。因此，化合物微細(xì)粉末可優(yōu)選具有取決于燒結(jié)體的所需密度和取向度而選擇的優(yōu)化共混比例。在制備由通式(l)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物中，各向異性成形的粉末的共混比例可以優(yōu)選使所述各向異性成形的粉末的一種或多種構(gòu)成元素以0.01-70at%，更優(yōu)選0.1-50at%，最優(yōu)選l-10at。/。的比例而組成通式(l)的A-位。如在此所用，術(shù)語"aty。"是指以百分?jǐn)?shù)表示的原子數(shù)的比例。此外，原料混合物可以優(yōu)選含有大于一種的選自元素周期表中2-15族的金屬元素、半金屬元素、過渡金屬元素、貴金屬元素和堿土金屬的添加元素。此時(shí)，可以制備由含有添加元素的多晶體組成的晶體取向陶瓷。這可以改進(jìn)諸如壓電d33常數(shù)、機(jī)電偶合系數(shù)Kp及壓電g31常數(shù)等的壓電特性以及諸如相對電容率和介電損耗等的介電特性。雖然可以將所述添加元素以取代形式加入到由通式(l)表示的化合物的A-位和B-位，所述添加元素還可以外在地加入到由通式(l)表示的化合物中以存在于晶粒中或在其晶粒界面上。使原料混合物含有添加元素的具體方法的實(shí)例可例如包括如下方法。艮P，可以優(yōu)選在制備步驟中在合成各向異性成形的粉末時(shí)加入所述添加元素。此外，可以優(yōu)選在制備步驟中在合成微小粉末中時(shí)加入所述添加元素。此外，可以優(yōu)選在混合步驟中將所述添加元素加入微小粉末和各向異性成形的粉末中。通過以所述方法添加添加元素，原料混合物可以以含有添加元素的組合物而易于獲得。使原料混合物成形并燒結(jié)，可以以包括含有添加元素的多晶體的結(jié)構(gòu)而獲得晶體取向陶瓷。具體而言，所述添加元素的實(shí)例可例如包括Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Mo、Hf、W、Re、Pd、Ag、Ru、Rh、Pt、Au、Ir、Os、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn和B等。此外，所述添加元素可以以簡單的物質(zhì)加入或者可以作為含有該添加元素的氧化物或化合物而加入。此外，所述添加元素可以優(yōu)選以0.0001-0.15mol的比例加入lmol的在燒結(jié)步驟中得到的由通式(l)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物中。若所述添加元素少于O.OOOlmol，則會使添加元素難以充分顯示出對壓電特性等的改進(jìn)作用。相反，若所述添加元素超過0.15mo1，則具有發(fā)生晶體取向陶瓷的壓電特性和介電特性下降的風(fēng)險(xiǎn)。此外在混合步驟中，可以優(yōu)選調(diào)節(jié)添加元素的混合比，以允許以0.01-15at。/。的比例而將所述添加元素以取代形式而添加至在燒結(jié)步驟中得到的基于各向同性鈣鈦礦的化合物中的多于一種的A-位元素和/或B-位元素之一的元素中。此時(shí)，可以獲得以取代形式而將添加元素添加于基于各向同性鈣鈦礦的化合物中的晶體取向陶瓷。該晶體取向陶瓷可顯示出進(jìn)一步提高的壓電特性，例如壓電d33常數(shù)和機(jī)電偶合系數(shù)Kp及介電特性，以及進(jìn)一步提高的介電特性如相對電容率e33T/e()。若所述添加元素低于0.01at%，則難以充分獲得對晶體取向陶瓷的壓電特性和介電特性的改進(jìn)作用。相反，若所述添加元素超過0.15atM，則具有發(fā)生壓電特性和介電特性下降的另一種風(fēng)險(xiǎn)。更優(yōu)選，所述添加元素的混入比可以為0.01-5at。/。，更優(yōu)選為0.01-2at%，最優(yōu)選0.05-2at°/o。如在此所用，術(shù)語"at。/。"是指以百分?jǐn)?shù)表示的取代原子數(shù)與由通式(1)26表示的化合物中Li、K、Na、Nb、Ta和Sb原子數(shù)的比例。在混合步驟中，取決于需要而可以將要混入的各向異性成形的粉末、微小粉末和化合物微細(xì)粉末以及燒結(jié)助劑以干態(tài)或在添加合適的分散劑時(shí)以濕態(tài)迸行混合，其中所述合適的分散劑例如水、醇等。在混入時(shí)，可以取決于需要而加入多于一種的選自粘合劑、增塑劑和分散劑等的其他元素。然后，將在下面對成形步驟進(jìn)行描述。成形步驟表示使原料混合物成形為壓實(shí)物以使各向異性成形的粉末的取向面在近乎相同的方向上進(jìn)行取向的步驟。成形方法的實(shí)例可以包括使各向異性成形的粉末進(jìn)行取向的方法。使各向異性成形的粉末具有面取向的成形方法的實(shí)例可以包括刮刀方法、壓模成型方法和壓輥方法等。為了增加具有面取向的各向異性成形的粉末壓實(shí)物(下文適當(dāng)?shù)胤Q為"面取向壓實(shí)物")的厚度或取向度，面取向的壓實(shí)物可進(jìn)行額外的處理(下文稱為"面取向處理")，例如用壓力粘結(jié)的堆疊、壓實(shí)及壓輥等。此時(shí)，雖然可以在面取向的壓實(shí)物上進(jìn)行任何一種面取向處理，還可以進(jìn)行多于兩種的面取向處理。此外，可以在面取向的壓實(shí)物上重復(fù)進(jìn)行一種面取向處理，且此外還可以分別重復(fù)進(jìn)行多次的多于兩種的面取向處理。此外在成形步驟中，壓實(shí)物可以優(yōu)選以厚度為30pm或更大的帶狀成形，其前表面和后表面的壓實(shí)物取向度之差為10%或更小。若厚度小于30pm，則在壓實(shí)物的制備過程中極其難以對其進(jìn)行處理。此外，若取向度之差超過10%，則難以獲得有利的特性，這是因?yàn)樵跓Y(jié)步驟后得到的晶體取向陶瓷的內(nèi)表面中所致的取向度變化的提高。更優(yōu)選，壓實(shí)物的取向度之差可以為5%或更小，還優(yōu)選為3%或更小。此外在評估步驟中，壓實(shí)物中的取向晶粒的面取向度根據(jù)Lotgering法以基于搖擺曲線法所測半峰全寬(FWHM)進(jìn)行測量。因此，選擇取向度為80y?；蚋笄腋邔?FWHM)為15?；蚋〉膲簩?shí)物。若壓實(shí)物的取向度為80%或更大或者壓實(shí)物具有超過15。的半峰全寬，則在燒結(jié)步驟中得到的晶體取向陶瓷的面取向具有快速下降的風(fēng)險(xiǎn)。相反，若壓實(shí)物的取向度為80%或更大或者并且半峰全寬超過15°，則晶體取向陶瓷可以以具有提高取向度的結(jié)構(gòu)而得到。壓實(shí)物的取向度像晶體取向陶瓷的取向度一樣可以以基于Lotgering方法的平均取向度F(HKL)表示，其中所述Lotgering方法由方程式1表示。在方程式1中，然而，SI(hkl)表示在壓實(shí)物的取向晶粒上測量的整個(gè)晶面(hkl)的X-射線衍射強(qiáng)度的總和。Sl"hld)表示在各個(gè)晶粒具有以無規(guī)狀態(tài)聚集的晶軸的微細(xì)粉末上測量的整個(gè)晶面(hkl)的X-射線衍射強(qiáng)度的總和。此外，S'I(HKL)表示在取向晶粒上測量的結(jié)晶平衡的特定晶面(HKL)的X-射線衍射強(qiáng)度的總和。ri。(HKL)表示在具有與各向同性成形的取向晶粒相同組成的微細(xì)粉末上測量的結(jié)晶平衡的特定晶面(HKL)的X-射線衍射強(qiáng)度的總和，其中各個(gè)晶粒具有以無規(guī)狀態(tài)聚集的晶軸。此外，壓實(shí)物的半峰全寬可以由搖擺曲線法獲得。即，對固定于壓實(shí)物中晶粒的特定取向面的e角進(jìn)行x-射線衍射測量。然后，在所得X-射線衍射圖(波浪角)上得到強(qiáng)度的半峰寬并設(shè)定為半峰全寬?，F(xiàn)在將在下面對燒結(jié)步驟進(jìn)行描述。燒結(jié)步驟表示將壓實(shí)物加熱以將各向異性成形的粉末和微小粉末燒結(jié)的步驟。在燒結(jié)步驟中，在燒結(jié)中使壓實(shí)物進(jìn)一步加熱，因此制備了在多晶體中形成的在主相中具有基于各向同性鈣鈦礦的化合物的晶體取向陶瓷。在該步驟進(jìn)行時(shí)，使各向異性成形的粉末與微小粉末反應(yīng)以制備由通式(1)或(2)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物。此外在燒結(jié)步驟中，取決于各向異性成形的粉末和/或微小粉末的組成而同時(shí)形成了其他組分。燒結(jié)步驟在根據(jù)所用各向異性成形的粉末和微小粉末的組成和要制備的晶體取向陶瓷的組成而選擇的優(yōu)選加熱溫度下進(jìn)行。這允許反應(yīng)和/或燒結(jié)高效地進(jìn)行，同時(shí)形成具有目標(biāo)組成的反應(yīng)物。在使用具有KNN組成的各向異性成形的粉末A作為各向異性成形的粉末而制備由通式(2)表示的化合物而組成的晶體取向陶瓷時(shí)，燒結(jié)步驟可以在900-1300。C下的加熱溫度下進(jìn)行。在該溫度范圍值中，可根據(jù)由代表目的物質(zhì)的通式(2)表示的化合物的組成而確定更優(yōu)選的溫度。此外，加熱的優(yōu)選時(shí)間可以根據(jù)加熱溫度而選擇以得到所需燒結(jié)密度。此外，在由于各向異性成形的粉末和微小粉末的反應(yīng)而生成其他組成的情況下，其他組成可作為次要相而保留于燒結(jié)體之中。此外，可以從燒結(jié)體中除去其他組分。在從燒結(jié)體中除去其他組分時(shí)，可以采取例如包括上述的熱去除方法或化學(xué)去除方法的多種方法。熱去除方法的實(shí)例包括例如將燒結(jié)體(下文稱為"中間燒結(jié)體")和由通式(2)表示的合物化及所制備的其他組成在給定溫度下加熱以使其他組分揮發(fā)的方法。更具體而言，合適方法的實(shí)例包括將中間燒結(jié)體在使其他組分揮發(fā)的溫度下在減壓或氧氣環(huán)境下加熱一段很長的時(shí)間的方法。關(guān)于用于要熱去除的其他組分的加熱溫度，可以根據(jù)由通式(2)表示的化合物和其他組分的組成而選擇優(yōu)選溫度以促進(jìn)其他組分高效地?fù)]發(fā)，同時(shí)盡量降低副產(chǎn)物的形成。在其他組分以例如單相氧化鉍而形成時(shí)，加熱溫度可以優(yōu)選為800-1300。C，更優(yōu)選為1000-1200°C。此外，化學(xué)去除方法的實(shí)例可包括將中間燒結(jié)體浸沒于具有例如僅溶解其他組分的性質(zhì)的處理液體中，然后將其他組分萃取的方法。在進(jìn)行該方法時(shí)，要使用的處理液體可包括根據(jù)由通式(2)表示的化合物和其他組分的組成而選擇的優(yōu)選液體。對于以單相氧化鉍而形成的其他組分，所述處理液體的實(shí)例可例如包括酸如硝酸和鹽酸等。硝酸尤其適于作為化學(xué)萃取含有氧化鉍作為主要成分的其他組分的處理液體。各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)和其他組分的去除可以同時(shí)進(jìn)行、依次進(jìn)行和分開進(jìn)行。例如，在減壓或真空下直接將壓實(shí)物加熱至使各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)以及其他組分的揮發(fā)均會高效率進(jìn)行的溫度時(shí)，因此其他組分的去除和反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。此外，在各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)中，可以將其他組分取代為由通式(2)表示且代表目的物質(zhì)的化合物，或者可以置于上述晶粒和/或晶粒界面中。在另一個(gè)變型方案中，可以通過將壓實(shí)物在例如空氣下或氧氣氣氛下加熱至有效促進(jìn)各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)以形成中間燒結(jié)體的溫度，之后，將中間燒結(jié)體在空氣下或氧氣氣氛下加熱至有效促進(jìn)要除去的其他組分的揮發(fā)的溫度而除去其他組分。此外，在制備中間燒結(jié)體之后，可以將中間燒結(jié)體在空氣下或氧氣氣氛下在使其他組分高效揮發(fā)的溫度下連續(xù)加熱長時(shí)間，因此除去其他組分。此外，例如可以制備中間燒結(jié)體并冷卻至室溫，然后將中間燒結(jié)體浸沒于處理液體中以化學(xué)除去其他組分。在另一個(gè)變型方案中，可以制備中間燒結(jié)體并冷卻至室溫，然后將中間燒結(jié)體在給定溫度和給定氣氛下加熱，因此熱除去其他組分。在成形步驟中所得的壓實(shí)物含有諸如粘合劑的樹脂組分的情況下，可以進(jìn)行熱處理以在燒結(jié)步驟進(jìn)行以前而脫脂。此時(shí)，可以將脫脂溫度設(shè)定為足以至少使粘合劑等熱分解的溫度。然而，在原料混合物中含有易于揮發(fā)的物質(zhì)(例如Na化合物等)的另一種情況下，脫脂可以優(yōu)選在500°C或更低的溫度下進(jìn)行。在使壓實(shí)物脫脂的過程中，此外，形成壓實(shí)物的各向異性成形的粉末的取向度通常下降或者壓實(shí)物發(fā)生體積膨脹。此時(shí)，在進(jìn)行脫脂以后，在進(jìn)行熱處理以前可以優(yōu)選對壓實(shí)物進(jìn)行冷等靜壓制(CIP)處理。這使得由于脫脂而造成取向度的下降或者由于體積膨脹而導(dǎo)致燒結(jié)體密度的下降。此外，在由于各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)而制備了其他組分的情況下，在去除其他組分時(shí)，可以對中間燒結(jié)體進(jìn)行冷等靜壓制處理以從中除去其他組分，然后可以將中間燒結(jié)體再次燒結(jié)。此外，為了提高燒結(jié)體的密度和取向度，還可以在熱處理后對燒結(jié)體進(jìn)行熱壓制處理。此外，可以結(jié)合使用添加化合物微細(xì)粉末的方法和其他CIP處理方法以及熱壓制處理等。根據(jù)本發(fā)明的制備方法，由通式(4)表示的化合物組成的各向異性成形的粉末A可以使用由易于合成的基于層狀鈣鈦礦的化合物組成的各向異性成形的粉末B作為反應(yīng)模板而合成。然后，使用各向異性成形的粉末A作為反應(yīng)模板可以制備晶體取向陶瓷。此時(shí)，甚至在由通式(2)表示的化合物的晶格具有小的各向異性時(shí)，可以低成本地以容易地方式制備以任意晶面進(jìn)行取向的晶體取向陶瓷。而且，通過優(yōu)化各向異性成形的粉末和反應(yīng)原料B的組成，甚至在各向異性成形的粉末A不含有其他A-位元素時(shí)合成晶體取向陶瓷。因此，可以易于對A-位元素的組成進(jìn)行控制，以制備通過相關(guān)技術(shù)方法不可能得到的主相中具有由通式(2)表示的化合物的晶體取向陶瓷。此外，各向異性成形的粉末的實(shí)例可以包括由基于層狀鈣鈦礦的化合物而組成的各向異性成形的粉末B。此時(shí)，在燒結(jié)步驟中，由通式(2)表示30的化合物可以在燒結(jié)時(shí)合成。此外，通過優(yōu)化在壓實(shí)物中取向的各向異性成形的粉末B和反應(yīng)原料的組成可以合成由通式(2)表示的目的化合物，同時(shí)用盡來自各向異性成形的粉末B中的過量的A-位元素而作為其他組分。此外，在使用各向異性成形的粉末B而作為上述各向異性成形的粉末來生成可易于熱去除或化學(xué)去除的其他組分時(shí)，可以得到結(jié)構(gòu)中特定晶面進(jìn)行取向的晶體取向陶瓷。即，晶體取向陶瓷由通式(2)表示的化合物而組成并且基本不具有A-位元素。(實(shí)施例1)下面將解釋本發(fā)明第一個(gè)方面的實(shí)施例1.在實(shí)施例1中，制備了在多晶體中形成的晶體取向陶瓷，其組成中含有在主相中形成的基于各向同性鈣鈦礦的化合物，其由具有特定晶面({100}面)進(jìn)行取向的晶粒而構(gòu)成。在本實(shí)施例1中，制備了其中將0.0005molMn外在地加入到lmol{Li,5(Ko.45Nao.55)o.935}{Nba83Ta,Sba08}O3中的組成的晶體取向陶瓷。在本實(shí)施例1的晶體取向陶瓷的制備中，進(jìn)行了制備步驟、混合步驟、成形步驟和燒結(jié)步驟。在制備步驟中，制備了各向異性成形的粉末和微小粉末。所述各向異性成形的粉末由各向異性成形的取向晶粒組成，其中所述各向異性成形的取向晶粒由基于各向同性鈣鈦礦的化合物組成，其中所形成的取向面具有取向的晶面以具有特定晶面A的晶格一致性。微小粉末的平均晶粒直徑為各向異性成形的粉末的三分之一或更小以在與各向異性成形的粉末進(jìn)行燒結(jié)時(shí)制備基于各向同性鈣鈦礦的化合物。在混合步驟中，將各向異性成形的粉末與微小粉末彼此混合，因此制備原料混合物。在成形步驟中，使原料混合物成形，因此制備具有取向面以近乎相同方向進(jìn)行取向的取向晶粒的壓實(shí)物。在評估步驟中，根據(jù)Lotgering方法以根據(jù)搖擺曲線法測量的半峰全寬(FWHM)對壓實(shí)物中的取向晶粒的取向面的取向度進(jìn)行測量。然后，選擇取向度為80。/?；蚋笄野敕迦珜?FWHM)為15?；蚋〉膲簩?shí)物。各向異性成形的粉末和微小粉末燒結(jié)，因此得到晶體取向陶瓷。下面，將對晶體取向陶瓷的制備方法進(jìn)行具體描述。(1)制備各向異性成形的粉末首先，以下述方式合成由NaNb03組成的片狀粉末作為各向異性成形的粉末。艮口，稱量Bb03粉末、Na2C03粉末和Nb20s粉末以得到Bi25Na3.5Nb50ls的組成，將這些粉末進(jìn)行濕混合。然后，將50重量％的NaCl作為助熔劑加入所得原料中并干混合一個(gè)小時(shí)。然后，將所得混合物放入鉑坩堝中并在850°C的溫度條件下加熱一個(gè)小時(shí)。使助熔劑完全溶解，然后將所得混合物在1100°C的溫度條件下加熱兩個(gè)小時(shí)，因此合成了Bi2.5Na3.5Nb5018。而且，隨著熔爐冷卻中溫度的下降而將升溫速度設(shè)定為200°C/hr。冷卻以后，進(jìn)行熱水洗滌以從反應(yīng)物中除去助熔劑，因此得到Bi2.5Na3.5Nb5018粉末(各向異性成形的粉末B)。所得Bi2.5Na3.5Nb50，8粉末為取向面(最大面)在{001}面上的片狀粉末。然后，將合成NaNb03所需的Na2C03(反應(yīng)材料)粉末加入812.^33.5柳5018粉末中以混合。將NaCl作為助熔劑加入所得混合物中并且將所得原料置入鉑坩堝中且在950°C下熱處理8個(gè)小時(shí)。由于所得反應(yīng)物除NaNb03粉末外還含有Bi203粉末，將助熔劑從反應(yīng)物中除去并將所得反應(yīng)物置于HN03(1N)以溶解作為其他組分而形成的Bi203。此外，將該溶液過濾以分離出由NaNb03組成的粉末(NaNb03粉末)，然后使用離子交換水在80。C下將其洗滌。以此方式，得到NaNb03粉末作為各向異性成形的粉末(在制備步驟中)。所得NaNb03粉末為片狀粉末，偽立方{100}面在最大面(取向面)上，平均晶粒直徑(最大直徑的平均值)為15,，其髙寬比約為10-20。(2)微小粉末的制備-以其中從lmol的化學(xué)計(jì)量組成{Li0.065(K0.45Na0.55)0.935}{(Nb0.83Ta009Sb0.08)O3+0.0005molMn}減去0.05molNaNb03的組成而稱量純度均為99.99%或更高的Na2C03粉末、K2C03粉末、Li2C03粉末、,205粉末、Tb205粉末、Sb205粉末和Mn02粉末。使用有機(jī)溶劑作為介質(zhì)而將所得共混物在Zr02球中進(jìn)行濕混合20個(gè)小時(shí)。然后，將所得混合物在750。C的溫度下煅燒5小時(shí)，然后使用有機(jī)溶劑作為介質(zhì)而將所得物質(zhì)在ZK)2球中進(jìn)一步進(jìn)行濕混合20個(gè)小時(shí)，因此得到平均晶粒直徑約為0.5pm(在制備步驟中)的煅燒粉末(微小粉末)。(3)晶體取向陶瓷的制備將以上述方式制備的微小粉末稱量并使用有機(jī)溶劑作為介質(zhì)在Zr02球中進(jìn)行濕混合20個(gè)小時(shí)。然后，將各向異性成形的粉末加入該微小粉末中，其混合比應(yīng)使目的陶瓷組合物中Na(A-位元素)的量中的5at。/。由各向異性成形的粉末提供。此外，將10重量份的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂作為粘合劑和5重量份的鄰苯二甲酸丁酯作為增塑劑加入100重量份的各向異性成形的粉末與微小粉末的混合物之中，使用混合機(jī)而將所得共混物混合1小時(shí)以得到原料混合物於漿(在混合步驟中)。然后，使用刮刀裝置而將混合物於漿以厚度為100,的帶狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行成形，因而得到壓實(shí)物(在成形步驟中)。所述壓實(shí)物含有由在近乎相同方法上取向的片狀取向晶粒組成的各向異性成形的粉末。然后，使用Lotgering方法(在評估步驟中)在與壓實(shí)物的帶狀表面平行的面上獲得{100}面的平均取向度F。在平均取向度的測量中，使用了X-射線衍射裝置(類型RigakuCorporation制造的RINT-TTR，在50kV/300mA下通過CuKa射線測量)，因此通過X-射線衍射(20)方法而測量0-180°之間任意角(即，在本實(shí)施例中為20-50°)的X-射線衍射強(qiáng)度。使用該結(jié)果可以通過參考上述方程式1而計(jì)算平均取向度F。壓實(shí)物的X-射線衍射圖示于圖1A。由圖1A明顯看出，雖然本實(shí)施例中制備的壓實(shí)物的X-射線衍射圖與下述具有非取向結(jié)構(gòu)的壓實(shí)物的X-射線衍射圖相比，{110}面的峰中幾乎沒有變化，但是各向異性成形的粉末的取向晶粒的{100}面的峰具有顯著變化。因此，應(yīng)理解{100}面進(jìn)行了取向。此外，以下述方式制備了具有非取向結(jié)構(gòu)的壓實(shí)物以用于由Lotgering方法計(jì)算平均取向度F。首先，以{Lia。65(K,Na。.55)a935}{(Nbo.83Ta,Sbo.o8)03+0.0005molMn}的組成而稱量Na2C03粉末、K2C03粉末、Li2C03粉末、Nb205粉末、Tb20533粉末、Sb20s粉末和Mn02粉末。使用有機(jī)溶劑作為介質(zhì)而將所得共混物在ZrO2球中進(jìn)行濕混合20個(gè)小時(shí)。然后，將所得混合物在750°C的溫度下煅燒5小時(shí)，然后使用有機(jī)溶劑作為介質(zhì)而將所得物質(zhì)在Zr02球中進(jìn)一步進(jìn)行濕混合20個(gè)小時(shí)，因此得到平均晶粒直徑約為0.5pm的煅燒粉末。此外，將10重量份的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂作為粘合劑和5重量份的鄰苯二甲酸丁酯作為增塑劑加入在作為介質(zhì)的有機(jī)溶劑中的總量為100重量份的分別粉末(微小粉末)，將所得共混物在ZrO2球中進(jìn)行濕混合20小時(shí)，因此得到原料混合物於漿(在混合步驟中)。然后，使用刮刀裝置而將混合物於漿以厚度為100pm的帶狀結(jié)構(gòu)迸行成形，因而得到具有非取向結(jié)構(gòu)的壓實(shí)物(非取向壓實(shí)物)。非取向壓實(shí)物的X-射線衍射圖示于圖1B。由圖1B明顯看出，非取向壓實(shí)物的X-射線衍射圖中，僅微小粉末顯示出非取向態(tài)。相反，圖1A所示的壓實(shí)物的X-射線衍射圖中，取向晶粒的{100}面和{200}面的峰具有顯著變化。因此，可以通過從圖1A的XRD圖的峰強(qiáng)度減去圖1B的XRD圖的峰強(qiáng)度而得到對應(yīng)于取向晶粒的峰(圖1C)。壓實(shí)物的取向度通過Lotgering方法參考取向晶粒的XRD圖的峰強(qiáng)度和僅微小粉末的XRD圖的峰強(qiáng)度而得到。因此，發(fā)現(xiàn)所述壓實(shí)物的平均取向度為91%。此外，壓實(shí)物的半峰全寬通過搖擺曲線法而得到。即，為得到壓實(shí)物的半峰全寬，在取向晶粒的{100}面上的固定于峰位置的e角(0=約為22°的位置)進(jìn)行x-射線衍射(以e方法)。然后，在所得角曲線(搖擺曲線)上得到最大強(qiáng)度的半峰寬。因此，所述壓實(shí)物的半峰全寬為8°。然后，將各自以帶狀結(jié)構(gòu)形成的所得壓實(shí)物進(jìn)行層壓、壓力接合和壓輥，因而得到厚度為1.5mm的片狀壓實(shí)物。然后，將所得片狀壓實(shí)物脫脂。脫脂在如下條件下進(jìn)行600。C的加熱溫度下；加熱時(shí)間為5小時(shí)；升溫速度為50°C/h;在熔爐中冷卻。此外，將脫脂后的片狀壓實(shí)物在300MPa的壓力下進(jìn)行CIP處理。然后，燒結(jié)所得壓實(shí)物以制備多晶體(在燒結(jié)步驟中)。在燒結(jié)步驟中，進(jìn)行包括升溫步驟、保持歩驟和冷卻步驟的三個(gè)步驟。首先，將壓實(shí)物置于加熱爐中，置于可控的氧氣環(huán)境下，并以200。C/h的升溫速度加熱至1105。C(升溫步驟)。然后，將加熱爐在1105。C的溫度下保持5個(gè)小時(shí)(保持步驟)。然后，將加熱爐以200。C/h的降溫速度冷卻至室溫(冷卻步驟)。以此方式，得到晶體取向的陶瓷。將其作為測試件E1處理。根據(jù)Lotgering方法使用方程式1而計(jì)算與晶體取向陶瓷(測試件El)的帶狀表面平行的面的平均取向度F。用于根據(jù)Lotgering方法而計(jì)算晶體取向陶瓷的平均取向度F的壓電陶瓷(測試件C3)通過在與測試件E1相同的條件下燒結(jié)上述非取向的壓實(shí)物而制備。此外，以與上述壓實(shí)物相同的方式測量測試件El的半峰全寬(FWHM)。該結(jié)果示于下述的表1中。在本實(shí)施例中，此外，以與上述測試件E1相同的方式制備了兩種晶體取向陶瓷(測試件E2和測試件C1)。這些壓實(shí)物的取向度和半峰全寬(FWHM)以及晶體取向陶瓷的取向度和半峰全寬(FWHM)以與上述測量測試件El的相同方式進(jìn)行測量。該結(jié)果示于表l中。此外，在與測試件El不同的制備條件下制造了晶體取向陶瓷(測試件C2)。更具體而言，在制備測試件C2中，將在葉輪式混合機(jī)中進(jìn)行1小時(shí)的混合步驟改變?yōu)樵谇蚰C(jī)中進(jìn)行6小時(shí)的混合步驟。此外，還改變了成形步驟以使壓實(shí)物以厚度為20(^m的帶狀而形成。除這些變化外，測試件C2在實(shí)行測試件E1的相同步驟下而制備。對于以上述方式制備的測試件C2，以與上述測量測試件E1的相同方式而測量壓實(shí)物及晶體取向陶瓷的取向度和半峰全寬(FWHM)。該結(jié)果示于表1中。此外，在本實(shí)施例中，將用于根據(jù)Lotgering方法而測量取向度的非取向壓電陶瓷(測試件C3)設(shè)為0。/。取向度且以與獲得測試件E1相同的方式而得到所述非取向壓電陶瓷的半峰全寬。該結(jié)果示于表l中。然后，以下述方式對以此方式制備的測試件E1和E2以及測試件C1-C3的堆積密度和壓電d33常數(shù)進(jìn)行測量。(堆積密度)首先，分別測量干燥狀態(tài)下的各測試件的重量(干重)。此外，將各測試件浸沒在水中以使水滲透到各測試件的敞開孔部分之中，然后，測量各測試件的重量(含水重量)。然后，基于含水重量和干重的差而計(jì)算存在于各測試件中的敞開部分的體積。此外，將各測試件的干重除以總體積(從中除去敞開孔部分的體積的體積總和)可以計(jì)算各測試件的堆積密度。該結(jié)果示于表1中。(壓電d33常數(shù))首先，將各測試件分別研磨并加工為各自具有與各個(gè)帶狀表面平行的上下表面的盤狀測試件，所述盤狀測試件的厚度為0.4-0.7mm，直徑為9-llmm。然后，將Au烘培的拋光電極膏(由SUMITOMOMETALMININGCO.,LTD.制備的ALP3057型)通過印刷和干燥而施加于各測試件的上下表面，然后使用網(wǎng)帶爐將各測試件在850。C下烘培10分鐘。因此，得到各自具有以0.01mm的厚度而形成的電極的測試件。此外，為了除去由于印刷而在其外周的各電極上形成的高度為數(shù)微米的不明顯的凸出部分，將各個(gè)盤狀測試件進(jìn)行圓柱形打磨為直徑為8.5mm的最終外形。然后，在垂直方向上進(jìn)行極化處理，因而得到五種各自具有完整表面電極的壓電元件。在室溫下使用d33計(jì)(ZJ-3D:由InstituteofAcademiaSinica制備)測量各個(gè)所得壓電元件的壓電常數(shù)((133)。(表l)<table>tableseeoriginaldocumentpage36</column></row><table>由表1應(yīng)理解的是，使用取向度為80%或更大且半峰全寬為15°或更小的壓實(shí)物制備的晶體取向陶瓷(測試件E1和E2)具有極高的取向度及增高的堆積密度。該晶體取向陶瓷可以顯示出極其優(yōu)異的壓電d33常數(shù)。相反，使用取向度小于80%且半峰全寬超過15。的壓實(shí)物制備的晶體取向陶瓷(測試件C1-C3)具有不足的取向度和較小的壓電d33常數(shù)。而且，用于制備測試件El、E2禾t!Cl的壓實(shí)物是在幾乎相近的條件下制備的。然而，不僅在取向度而且在半峰全寬中具有變化，導(dǎo)致最終所得的晶體取向陶瓷的取向度的發(fā)生變化。因此，甚至在相同條件制備壓實(shí)物，壓實(shí)物會具有變化的取向度和半峰全寬。圖2顯示根據(jù)Lotgering方法的壓實(shí)物的取向度和根據(jù)搖擺曲線法的壓實(shí)物的半峰全寬之間的關(guān)系。由該圖應(yīng)理解的是，根據(jù)搖擺曲線法的半峰全寬在根據(jù)Lotgering法的取向度大于80%的區(qū)域發(fā)生變化。這被認(rèn)為是由于各取向晶粒本身的傾角發(fā)生變化。因此，為了要可靠地得到具有提高取向度的晶體取向陶瓷，重要的是，不僅關(guān)注Lotgering方法的取向度而且關(guān)注根據(jù)搖擺曲線法的半峰全寬。如本實(shí)施例一樣，在制備壓實(shí)物之后，選擇取向度為80%或更大且半峰全寬為15。或更小的那些導(dǎo)致能夠可靠地制備具有極其增加的取向度的晶體取向陶瓷?，F(xiàn)在，將在下面對根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的晶體取向陶瓷的制備方法進(jìn)行具體描述。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，晶體取向陶瓷的制備方法包括制備步驟、混合步驟、成形步驟和燒結(jié)步驟。根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的晶體取向陶瓷的制備方法不同于根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面的晶體取向陶瓷的制備方法，其不同之處在于制備各向異性成形的粉末的步驟，因此將對該不同點(diǎn)進(jìn)行描述。即，在形成部分的根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的制備方法的制備步驟中，根據(jù)搖擺曲線方法而測量各向異性成形的粉末的取向面的半峰全寬(FWHM)。然后，采用半峰全寬為10?；蚋〉母飨虍愋猿尚蔚姆勰┳鳛榫w取向陶瓷的原料粉末。在使用半峰全寬大于10。的各向異性成形的粉末時(shí)，最終所得的晶體取向陶瓷會具有改變。這導(dǎo)致會制備具有低壓電特性的晶體取向陶瓷的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)搖擺曲線法的半峰全寬可以例如以下述方式進(jìn)行測量。艮P，用取向面上的固定于峰位置的e角對各向異性成形的粉末進(jìn)行X-射線衍射。然后，在所得X-射線衍射圖(角曲線)上得到最大強(qiáng)度的半峰寬并將其設(shè)為半峰全寬。根據(jù)搖擺曲線法的半峰全寬可以優(yōu)選用在基材上的單層單層的各向異性成形的粉末而進(jìn)行測量。艮P，根據(jù)搖擺曲線法的半峰全寬可以優(yōu)選在單層排列在基材上的各向異性成形的粉末上進(jìn)行測量。此時(shí)，可以可靠地測量各向異性成形的半峰全寬。這導(dǎo)致能夠以進(jìn)一步可靠地方式而制備具有增高壓電特性的晶體取向的陶瓷。基材的實(shí)例例如可以包括光滑成形的玻璃基材等。可優(yōu)選通過使用超聲分散器而將各向異性成形的粉末分散于醇類有機(jī)溶劑中而制備分散液體，以使所得分散液體滴落于基材上，然后將分散液體的液滴干燥以將各向異性成形的粉末以單層排列在基材上。此時(shí)，可以以簡單的方式使各向異性成形的粉末以單層排列于基材上。此外，通過使用醇類有機(jī)溶劑，在基材上可易于將各向異性成形的粉末干燥。所述醇類有機(jī)溶劑的實(shí)例可例如包括乙醇、丙醇、異丙醇(IPA)、丁醇和戊醇等。各向異性成形的粉末可以優(yōu)選以2-4重量％的濃度分散于醇類有機(jī)溶劑中。若各向異性成形的粉末的濃度小于2重量％，則在根據(jù)搖擺曲線法測量半峰全寬時(shí)難以在X-射線衍射圖中得到足夠的峰強(qiáng)度。這導(dǎo)致難以以可靠的方式測量半峰全寬。另一方面，若各向異性成形的粉末的濃度超過4重量％，會遇到難以使各向異性成形的粉末以單層排列于基材上的困難。其次，微小粉末的晶粒直徑為各向異性成形的粉末的晶粒直徑的三分之一或更小。若微小粉末的晶粒直徑超過各向異性成形的粉末的晶粒直徑的三分之一，則難以形成使各向異性成形的粉末的取向面在近乎相同方向上進(jìn)行取向的原料混合物。此外，各向異性成形的粉末和微小粉末的晶粒直徑分別是指最長軸的直徑。微小粉末的組成可以依據(jù)各向異性成形的粉末的組成和例如由通式(l)或通式(2)表示的要制備的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的組成而決定。此外，微小粉末的實(shí)例可例如包括氧化物粉末、復(fù)合氧化物粉末、氫氧化物粉末、碳酸鹽、硝酸鹽和草酸鹽或醇鹽等。微小粉末的實(shí)例可包括在與之燒結(jié)時(shí)而與各向異性成形的粉末反應(yīng)而制備目標(biāo)的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的那些，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物例如由通式(1)或通式(2)所表示。此外，各向異性成形的粉末和微小粉末可優(yōu)選具有彼此不同的組成，以允許在燒結(jié)步驟中使各向異性成形的粉末與微小粉末間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以制備基于各向同性鈣鈦礦的化合物。此時(shí)，可以如上述而簡單地制備具有組合物組成的晶體取向陶瓷。此外，所述微小粉末可以為在與各向異性成形的粉末反應(yīng)時(shí)僅制備出目標(biāo)的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的類型或者為即制備了目標(biāo)的基于各向同性鈣鈦礦的化合物且制備了其他組分的類型。若各向異性成形的粉末與微小粉末的反應(yīng)制備了其他組分，則可以優(yōu)選其他組分為可易于熱除去或化學(xué)除去的類型。然后，在混合步驟中，將各向異性成形的粉末和微小粉末彼此混合以制備原料混合物。在混合物步驟中，可以將由具有與基于各向同性鈣鈦礦的化合物相同組成的化合物而組成的無定型微細(xì)粉末(下文稱為"化合物微細(xì)粉末")加入各向異性成形的粉末和微小粉末之中，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物通過各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)而獲得。此外，可以將諸如CuO等的燒結(jié)助劑加入各向異性成形的粉末和微小粉末之中。上述將化合物微細(xì)粉末或燒結(jié)助劑加入物質(zhì)中提供了易于促使燒結(jié)體致密化的有利作用。此外，在混入化合物微細(xì)粉末時(shí)，若過度提高各向異性成形的粉末的共混比例，則各向異性成形的粉末在總原料中的共混比例將隨著特定晶面的取向度的下降而降低。因此，化合物微細(xì)粉末可優(yōu)選具有取決于燒結(jié)體的所需密度和取向度而選擇的優(yōu)化共混比例。在制備由通式(l)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物中，各向異性成形的粉末的共混比例可以優(yōu)選使所述各向異性成形的粉末的一種或多種構(gòu)成元素以0.01-70at%，更優(yōu)選0.1-50at%，最優(yōu)選l-10at。/。的比例而組成通式(l)的A-位。如在此所用，術(shù)語"at。/。"是指以百分?jǐn)?shù)表示的原子數(shù)的比例。此外，原料混合物可以優(yōu)選含有大于一種的選自元素周期表中2-15族的金屬元素、半金屬元素、過渡金屬元素、貴金屬元素和堿土金屬的添加元素。此時(shí)，可以制備由含有添加元素的多晶體組成的晶體取向陶瓷。這可以改進(jìn)諸如壓電d33常數(shù)、機(jī)電偶合系數(shù)Kp及壓電g31常數(shù)等的壓電特性以及諸如相對電容率和介電損耗等的介電特性。雖然可以將所述添加元素以取代形式加入到由通式(l)表示的化合物的A-位和B-位，所述添加元素還可以外在地加入到由通式(l)表示的化合物中以存在于晶粒中或在其晶粒界面上。使原料混合物含有添加元素的具體方法的實(shí)例可例如包括下述多種方法。艮口，可以優(yōu)選在制備步驟中在合成各向異性成形的粉末時(shí)加入所述添加元素。此外，可以優(yōu)選在制備步驟中在合成微小粉末中時(shí)加入所述添加元素。此外，可以優(yōu)選在混合步驟中將所述添加元素加入微小粉末和各向異性成形的粉末中。通過以所述方法添加添加元素，原料混合物可以以含有添加元素的組合物而易于獲得。使原料混合物成形并燒結(jié)，可以以包括含有添加元素的多晶體的結(jié)構(gòu)而獲得晶體取向陶瓷。具體而言，所述添加元素的實(shí)例可例如包括Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Mo、Hf、W、Re、Pd、Ag、Ru、Rh、Pt、Au、Ir、Os、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn和Bi等。此外，所述添加元素可以以簡單的物質(zhì)加入或者可以作為含有該添加元素的氧化物或化合物而加入。此外，所述添加元素可以優(yōu)選以0.0001-0.15mol的比例加入lmol的在燒結(jié)步驟中得到的由通式(l)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物中。若所述添加元素少于O.OOOlmol，則會使添加元素難以充分顯示出對壓電特性等的改進(jìn)作用。相反，若所述添加元素超過0.15mo1，則具有發(fā)生晶體取向陶瓷的壓電特性和介電特性下降的風(fēng)險(xiǎn)。此外在混合步驟中，可以優(yōu)選調(diào)節(jié)添加元素的混合比，以允許以0.01-15at。/。的比例而將所述添加元素以取代形式而添加至在燒結(jié)步驟中得到的基于各向同性鈣鈦礦的化合物中的多于一種的A-位元素和/或B-位元40加元素添加于基于各向同性鈣鈦礦的化合物中的晶體取向陶瓷。該晶體取向陶瓷可顯示出進(jìn)一步提高的壓電特性，例如壓電d33常數(shù)和機(jī)電偶合系數(shù)Kp及介電特性，以及進(jìn)一步提高的介電特性如相對電容率e33T/e()。若所述添加元素低于0.01at%，則難以充分獲得對晶體取向陶瓷的壓電特性和介電特性的改進(jìn)作用。相反，若所述添加元素超過0.15at。/。，則具有發(fā)生壓電特性和介電特性下降的另一種風(fēng)險(xiǎn)。更優(yōu)選，所述添加元素的混入比可以為0.01-5at%，更優(yōu)選為0.01-2at%，最優(yōu)選0.05-2at%。如在此所用，術(shù)語"atn/。"是指以百分?jǐn)?shù)表示的取代原子數(shù)與由通式(1)表示的化合物中Li、K、Na、Nb、Ta和Sb原子數(shù)的比例。在混合步驟中，取決于需要而可以將要混入的各向異性成形的粉末、微小粉末和化合物微細(xì)粉末以及燒結(jié)助劑以干態(tài)或在添加合適的分散劑時(shí)以濕態(tài)進(jìn)行混合，其中所述合適的分散劑例如水、醇等。在混入時(shí)，可以取決于需要而加入多于一種的選自粘合劑、增塑劑和分散劑等的其他元素。然后，將在下面對成形步驟進(jìn)行描述。成形步驟表示使原料混合物成形為壓實(shí)物以使各向異性成形的粉末的取向面在近乎相同的方向上進(jìn)行取向的步驟。成形方法的實(shí)例可以包括使各向異性成形的粉末進(jìn)行取向的方法。使各向異性成形的粉末具有面取向的成形方法的實(shí)例可例如包括刮刀方法、壓模成型方法和壓輥方法等。為了增加具有面取向的各向異性成形的粉末壓實(shí)物(下文適當(dāng)?shù)胤Q為"面取向壓實(shí)物，，)的厚度或取向度，面取向的壓實(shí)物可進(jìn)行額外的處理(下文稱為"面取向處理")，例如用壓力粘結(jié)的堆疊、壓實(shí)及壓輥等。此時(shí)，雖然可以在面取向的壓實(shí)物上進(jìn)行任何一種面取向處理，還可以進(jìn)行多于兩種的面取向處理。此外，可以在面取向的壓實(shí)物上重復(fù)進(jìn)行一種面取向處理，且此外還可以分別重復(fù)進(jìn)行多次的多于兩種的面取向處理。此外在成形步驟中，壓實(shí)物可以優(yōu)選以厚度為3(Him或更大的帶狀成形，其前表面和后表面的壓實(shí)物取向度之差為10%或更小。若厚度小于30nm，則在制備過程中極其難以處理壓實(shí)物。此外，若取向度之差超過10%，則難以獲得有利的特性，這是因?yàn)樵跓Y(jié)步驟后得到的晶體取向陶瓷的內(nèi)表面中所致的取向度變化的提高。更優(yōu)選，壓實(shí)物的取向度之差可以為5%或更小，還優(yōu)選為3%或更小。現(xiàn)在將在下面對燒結(jié)步驟進(jìn)行描述。燒結(jié)步驟表示將壓實(shí)物加熱以將各向異性成形的粉末和微小粉末燒結(jié)的步驟。在燒結(jié)步驟中，在燒結(jié)中使壓實(shí)物進(jìn)一步加熱，因此制備了在多晶體中形成的在主相中具有基于各向同性鈣鈦礦的化合物的晶體取向陶瓷。在該步驟進(jìn)行時(shí)，使各向異性成形的粉末與微小粉末反應(yīng)以制備由通式(1)或(2)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物。此外在燒結(jié)步驟中，取決于各向異性成形的粉末和/或微小粉末的組成而同時(shí)制備其他組分。燒結(jié)步驟在依據(jù)所用各向異性成形的粉末和微小粉末的組成和要制備的晶體取向陶瓷的組成而選擇的優(yōu)選加熱溫度下迸行。這允許反應(yīng)和/或燒結(jié)高效地進(jìn)行，同時(shí)形成具有目標(biāo)組成的反應(yīng)物。在使用具有KNN組成的各向異性成形的粉末A作為各向異性成形的粉末而制備由通式(2)表示的化合物而組成的晶體取向陶瓷中，燒結(jié)步驟可以在900-1300。C下的加熱溫度下進(jìn)行。在該溫度范圍值中，可根據(jù)由代表目的物質(zhì)的通式(2)表示的化合物的組成而確定更優(yōu)選的溫度。此外，加熱的優(yōu)選時(shí)間可以根據(jù)加熱溫度而選擇以得到所需燒結(jié)密度。此外，在由于各向異性成形的粉末和微小粉末的反應(yīng)而生成其他組成的情況下，其他組成可作為次要相而保留于燒結(jié)體之中。此外，可以從燒結(jié)體中除去其他組分。在從燒結(jié)體中除去其他組分時(shí)，可以采取例如包括上述的熱去除方法或化學(xué)去除方法的多種方法。熱去除方法的實(shí)例包括例如將燒結(jié)體(下文稱為"中間燒結(jié)體")和由通式(2)表示的化合物及所制備的其他組成在給定溫度下加熱以使其他組分揮發(fā)的方法。更具體而言，合適方法的實(shí)例包括將中間燒結(jié)體在使其他組分揮發(fā)的溫度下在減壓或氧氣環(huán)境下加熱一段很長的時(shí)間的方法。關(guān)于用于要熱去除的其他組分的加熱溫度，可以根據(jù)由通式(2)表示的化合物和其他組分的組成而選擇優(yōu)選溫度以促進(jìn)其他組分高效地?fù)]發(fā)，同時(shí)盡量降低副產(chǎn)物的形成。在其他組分以例如單相氧化鉍而形成時(shí)，加熱溫度可以優(yōu)選為800-1300°C，更優(yōu)選為1000-1200。C。此外，化學(xué)去除方法的實(shí)例可包括將中間燒結(jié)體浸沒于具有例如僅溶解其他組分的性質(zhì)的處理液體中，然后將其他組分萃取的方法。在進(jìn)行該方法時(shí)，要使用的處理液體可包括根據(jù)由通式(2)表示的化合物和其他組分的組成而選擇的優(yōu)選液體。對于以單相氧化鉍而形成的其他組分，所述處理液體的實(shí)例可例如包括酸如硝酸和鹽酸等。硝酸尤其適于作為化學(xué)萃取含有氧化鉍作為主要成分的其他組分的處理液體。各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)和其他組分的去除可以同時(shí)進(jìn)行、依次進(jìn)行和分開進(jìn)行。例如，在減壓或真空下直接將壓實(shí)物加熱至使各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)以及其他組分的揮發(fā)均會高效率進(jìn)行的溫度時(shí)，因此其他組分的去除和反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。此外，在各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)中，可以將其他組分取代為由通式(2)表示且代表目的物質(zhì)的化合物，或者可以置于上述晶粒和/或晶粒界面中。在另一個(gè)變型方案中，可以通過將壓實(shí)物在例如空氣下或氧氣氣氛下加熱至有效促進(jìn)各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)以形成中間燒結(jié)體的溫度，之后，將中間燒結(jié)體在空氣下或氧氣氣氛下加熱至有效促進(jìn)要除去的其他組分的揮發(fā)的溫度而除去其他組分。此外，在制備中間燒結(jié)體之后，可以將中間燒結(jié)體在空氣下或氧氣氣氛下在使其他組分高效揮發(fā)的溫度下連續(xù)加熱長時(shí)間，因此除去其他組分。此外，例如可以制備中間燒結(jié)體并冷卻至室溫，然后將中間燒結(jié)體浸沒于處理液體中以化學(xué)除去其他組分。在另一個(gè)變型方案中，可以制備中間燒結(jié)體并冷卻至室溫，然后將中間燒結(jié)體在給定溫度和給定氣氛下加熱，因此熱除去其他組分。在成形步驟中所得的壓實(shí)物含有諸如粘合劑的樹脂組分的情況下，可以進(jìn)行熱處理以在燒結(jié)步驟進(jìn)行以前而脫脂。此時(shí)，可以將脫脂溫度設(shè)定為足以至少使粘合劑等熱分解的溫度。然而，在原料混合物中含有易于揮發(fā)的物質(zhì)(例如Na化合物等)的另一種情況下，脫脂可以優(yōu)選在500°C或更低的溫度下進(jìn)行。在使壓實(shí)物脫脂的過程中，此外，形成壓實(shí)物的各向異性成形的粉末的取向度通常下降或者壓實(shí)物發(fā)生體積膨脹。此時(shí)，在進(jìn)行脫脂以后，在進(jìn)行熱處理以前可以優(yōu)選對壓實(shí)物進(jìn)行冷等靜壓制(CIP)處理。這使得由于脫脂而造成取向度的下降或者由于體積膨脹而導(dǎo)致燒結(jié)體密度的下降。此外，在由于各向異性成形的粉末與微小粉末之間的反應(yīng)而制備了其他組分的情況下，在去除其他組分時(shí)，可以對中間燒結(jié)體進(jìn)行冷等靜壓制處理以從中除去其他組分，然后可以將中間燒結(jié)體再次燒結(jié)。此外，為了提高燒結(jié)體的密度和取向度，還可以在熱處理后對燒結(jié)體進(jìn)行熱壓制處理。此外，可以結(jié)合使用加入添加化合物微細(xì)粉末的方法和其他CIP處理方法以及熱壓制處理等。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的制備方法，如上述，使用由易于合成的基于層狀鈣鈦礦的化合物組成的各向異性成形的粉末B而組成的反應(yīng)模板來合成了由通式(4)表示的化合物組成的各向異性成形的粉末A。然后，使用各向異性成形的粉末A作為反應(yīng)模板可以制備晶體取向陶瓷。此時(shí)，甚至在由通式(2)表示的化合物的晶格具有小的各向異性時(shí)，可以低成本地以容易地方式制備以任意晶面進(jìn)行取向的晶體取向陶瓷。而且，通過優(yōu)化各向異性成形的粉末和反應(yīng)原料B的組成，甚至在各向異性成形的粉末A不含有其他A-位元素時(shí)合成晶體取向陶瓷。因此，可以易于對A-位元素的組成進(jìn)行控制，以制備通過相關(guān)技術(shù)方法不可能得到的主相中具有由通式(2)表示的化合物的晶體取向陶瓷。此外，各向異性成形的粉末的實(shí)例可以包括由基于層狀鈣鈦礦的化合物而組成的各向異性成形的粉末B。此時(shí)，在燒結(jié)步驟中，由通式(2)表示的化合物可以在燒結(jié)時(shí)合成。此外，通過優(yōu)化在壓實(shí)物中取向的各向異性成形的粉末B和反應(yīng)原料的組成可以合成由通式(2)表示的目的化合物，同時(shí)用盡來自各向異性成形的粉末B中的過量的A-位元素而作為其他組分。此外，在使用各向異性成形的粉末B而作為上述各向異性成形的粉末來生成可易于熱去除或化學(xué)去除的其他組分時(shí)，可以得到結(jié)構(gòu)中特定晶面進(jìn)行取向的晶體取向陶瓷。即，晶體取向陶瓷由通式(2)表示的化合物而組成并且基本不具有A-位元素。(實(shí)施例2)然后，將在下面對本發(fā)明的第二個(gè)方面的實(shí)施例2進(jìn)行描述。在本實(shí)施例2中，制備了在多晶體中的晶體取向陶瓷，其組成中含有在主相中形成的基于各向同性鈣鈦礦的化合物，其具有特定晶面({100}面)進(jìn)行取向的晶粒。在本實(shí)施例2中，制備了其中將0.0005molMn外在地加入到1mol{Li。.o65(Ko.45Nao.55),5}{Nba83Ta,Sb。.08}03中的組成的晶體取向陶瓷。在本實(shí)施例2的晶體取向陶瓷的制備中，進(jìn)行了制備步驟、混合步驟、成形步驟和燒結(jié)步驟。在制備步驟中，制備了各向異性成形的粉末和微小粉末。所述各向異性成形的粉末由各向異性成形的取向晶粒組成，其中所述各向異性成形的取向晶粒由基于各向同性鈣鈦礦的化合物組成，其中所形成的取向面具有取向的晶面以具有特定晶面A的晶格一致性。微小粉末的平均晶粒直徑為各向異性成形的粉末的三分之一或更小以在與各向異性成形的粉末進(jìn)行燒結(jié)時(shí)制備基于各向同性鈣鈦礦的化合物。對于所述各向異性成形的粉末，采用根據(jù)搖擺曲線法定半峰全寬(FWHM)為10。或更小的粉末。在混合步驟中，將各向異性成形的粉末與微小粉末彼此混合，因此制備了原料混合物。在成形步驟中，將原料混合物成形，因此制備具有取向面在近乎相同的方向中進(jìn)行取向的取向晶粒的壓實(shí)物。在燒結(jié)步驟中，將壓實(shí)物加熱以使各向異性成形的粉末和微小粉末燒結(jié)，因此得到晶體取向陶瓷。下面，將在以下對本發(fā)明的第二個(gè)方面的晶體取向陶瓷的制備方法進(jìn)行具1本描述。(1)制備各向異性成形的粉末首先，以下述方式合成由NaNb03組成的片狀粉末作為各向異性成形的粉末。即，稱量Bi203粉末、Na2C03粉末和Nb205粉末以得到Bi2.5Na3.5Nb5018的組成，將這些粉末進(jìn)行濕混合。然后，將50重量％的NaCl作為助熔劑加入所得原料中并干混合一個(gè)小時(shí)。然后，將所得混合物放入鉑坩堝中并在S50。C的溫度條件下加熱一個(gè)小時(shí)。使助熔劑完全溶解，然后將所得混45合物在UOO。C的溫度條件下加熱兩個(gè)小時(shí)，因此合成了Bi2.5Na15Nb5018。而且，隨著熔爐冷卻中溫度的下降而將升溫速度設(shè)定為200。C/hr。冷卻以后，進(jìn)行熱水洗滌以從反應(yīng)物中除去助熔劑，因此得到Bi2.5Na3.5Nb5018粉末(各向異性成形的粉末B)。所得Bi2.5Na3.5Nb50"粉末為取向面(最大面)在{001}面上的片狀粉末。然后，將合成NaNb03所需的Na2C03(反應(yīng)材料)粉末加入Bi2.5Na3.5NbsO,8粉末中以混合。將NaCl作為助熔劑加入所得混合物中并且將所得原料置入鉑坩堝中且在950°C下熱處理8個(gè)小時(shí)。由于所得反應(yīng)物除NaNb03粉末外還含有Bi203粉末，將助熔劑從反應(yīng)物中除去并將所得反應(yīng)物置于HN03(1N)以溶解作為其他組分而形成的Bi203。此外，將該溶液過濾以分離出由NaNb03組成的粉末(NaNb03粉末)，然后使用離子交換水在80。C下將其洗滌。以此方式，得到NaNb03粉末作為各向異性成形的粉末(在制備步驟中)。所得NaNb03粉末為片狀粉末，偽立方{100}面在最大面(取向面)上，平均晶粒直徑(最大直徑的平均值)為15pm，其高寬比約為10-20。然后，所得各向異性成形的粉末的取向面(UO(n面)的半峰全寬(FWHM)根據(jù)搖擺曲線法而測量。具體而言，首先將各向異性成形的粉末置于乙醇中。將放入的各向異性成形的粉末的量設(shè)定為3重量％。然后，使用超聲分散器(類型ShimadzuRikaCorporation制備的SUS-103)在28kHz的頻率下使所述各向異性成形的粉末均勻分散2分鐘，因此得到分散液體。然后將分散液體滴加于平滑的玻璃基材上，然后干燥。這允許所述各向異性成形的粉末以單層排列于玻璃基材上。然后，測量排列于玻璃基材上的各向異性成形的粉末的X-射線衍射強(qiáng)度。使用X-射線衍射裝置(類型RigakuCorporation制造的RINT-TTR)在(50kV/300mA下的CuKa射線)條件下，通過X-射線衍射(20方法)而測量0-180。之間任意角(即，在本實(shí)施例中為20-50。)的X-射線衍射強(qiáng)度。然后，在{100}面上的固定于峰位置的0角(在0=約為22。的位置)進(jìn)行X-射線衍射(2e方法)。這得到為所得角曲線(搖擺曲線)的最大強(qiáng)度的一半強(qiáng)度的峰寬(峰寬度)。將其看作半峰全寬。因此，半峰全寬為5。。(2)微小粉末的制備以其中從1mol的化學(xué)計(jì)量組成{Li0.065(K,Na0.55)0,935}{(Nb0.83Ta0.09Sb0.08)O3+0.0005molMn}中減去0.05molNaNb03的組成而稱量純度均為99.99%或更高的Na2C03粉末、K2C03粉末、Li2C03粉末、Nb2COs粉末、Tb2COs粉末、Sb2Os粉末和癒02粉末。然后，將所得共混物在Zr02球中加入作為介質(zhì)的有機(jī)溶劑中并進(jìn)行濕混合20個(gè)小時(shí)。然后，將所得混合物在750°C的溫度下煅燒5小時(shí)，然后使用有機(jī)溶劑作為介質(zhì)而將所得物質(zhì)在Zr02球中進(jìn)一步進(jìn)行濕混合20個(gè)小時(shí)，因此得到平均晶粒直徑約為0.5,(在制備步驟中)的煅燒粉末(微小粉末)。(3)晶體取向陶瓷的制備將以上述方式制備的微小粉末稱量并使用有機(jī)溶劑作為介質(zhì)在Zr02球中進(jìn)行濕混合20個(gè)小時(shí)。然后，將各向異性成形的粉末加入該微小粉末中，其混合比應(yīng)使目的陶瓷組合物中Na(A-位元素)的量中的5aty。由各向異性成形的粉末提供。此外，將10重量份的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂作為粘合劑和5重量份的鄰苯二甲酸丁酯作為增塑劑加入100重量份的各向異性成形的粉末與微小粉末的混合物之中，使用混合機(jī)而將所得共混物混合1小時(shí)以得到原料混合物於漿(在混合步驟中)。然后，使用刮刀裝置而將混合物於漿以厚度為lOOpm的帶狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行成形，因而得到壓實(shí)物(在成形步驟中)。各壓實(shí)物含有由在近乎相同方法上取向的片狀取向晶粒組成的各向異性成形的粉末。然后，將各自以帶狀結(jié)構(gòu)而形成的所得壓實(shí)物進(jìn)行堆疊、壓力接合和壓輥，因而得到厚度為1.5mm的片狀壓實(shí)物。然后，將所得片狀壓實(shí)物脫脂。脫脂在如下條件下進(jìn)行600。C的加熱溫度下；加熱時(shí)間為5小時(shí)；升溫速度為50。C/h;在熔爐中冷卻。此外，將脫脂后的片狀壓實(shí)物在300MPa的壓力下進(jìn)行CIP處理。然后，燒結(jié)所得壓實(shí)物以制備多晶體(在燒結(jié)步驟中)。在燒結(jié)步驟中，進(jìn)行包括升溫步驟、保持步驟和冷卻步驟的三個(gè)步驟。首先，將壓實(shí)物置于加熱爐中，置于可控的氧氣環(huán)境下，并以200。C/h的升溫速度加熱至1105。C(升溫步驟)。然后，將加熱爐在1105。C的溫度下保持5個(gè)小時(shí)(保持步驟)。然后，將加熱爐以200。C/h的降溫速度冷卻至室溫(冷卻步驟)。以此方式，得到晶體取向的陶瓷。將其作為測試件E3處理。然后，觀懂所得晶體取向陶瓷(測試件)的{100}面對取向度F。更具體而言，使用X-射線衍射裝置(類型RigakuCorporation制造的RINT-TTR)在50kV/300mA下的CuKa射線條件下，測量測試件E3的X-射線衍射強(qiáng)度。然后，參考上述方程式1而依據(jù)Lotgering方法計(jì)算{100}面的平均取向度。而且，用于根據(jù)Lotgering方法而計(jì)算晶體取向陶瓷的平均取向度F的壓電陶瓷(測試件C6)以下述方式制造。即首先，W{Li0.。65(Ko.45Na。.55),5H(Nb,Tao.09Sb0.08)03+0.0005molMn}的組成而稱量Na2C03粉末、K2C03粉末、Li2C03粉末、>11)205粉末、Tb2Os粉末、Sb20s粉末和Mn02粉末。使用有機(jī)溶劑作為介質(zhì)而將所得共混物在ZrO2球中進(jìn)行濕混合20個(gè)小時(shí)。然后，將所得混合物在750。C的溫度下煅燒5小時(shí)，然后使用有機(jī)溶劑作為介質(zhì)而將所得物質(zhì)在Zr02球中進(jìn)一步進(jìn)行濕混合20個(gè)小時(shí)，因此得到平均晶粒直徑約為0.5pm的煅燒粉末。此夕卜，將10重量份的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)樹脂作為粘合劑和5重量份的鄰苯二甲酸丁酯作為增塑劑加入在作為介質(zhì)的有機(jī)溶劑中的總量為100重量份的分別粉末(微小粉末)，將所得共混物在ZrO2球中進(jìn)行濕混合20小時(shí)，因此得到原料混合物於漿。然后，使用刮刀裝置而將混合物以各自厚度為100pm的帶狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行成形，因而得到具有非取向結(jié)構(gòu)的壓實(shí)物(非取向壓實(shí)物)。然后，將非取向壓實(shí)物在與測試件E3相同的條件下進(jìn)行堆疊、壓力接合、脫脂和燒結(jié)和壓輥，因而得到非取向壓電陶瓷(測試件C6)。還測量了非取向壓電陶瓷的X-射線衍射強(qiáng)度，因此依據(jù)Lotgering方法而計(jì)算晶體取向陶瓷(測試件E3)的平均取向度F(100)。此外，晶體取向陶瓷(測試件E3)的半峰全寬通過搖擺曲線法而得到。即，為得到壓實(shí)物的半峰全寬，在測量上述取向度而得到的X-射線衍射圖中的{100}面上的固定于峰位置的e角(6=約為22。的位置)進(jìn)行X-射線衍射(以e方法)。然后，得到了為所得角曲線(搖擺曲線)的最大強(qiáng)度的一半強(qiáng)度的峰寬。該結(jié)果示于下述的表2中。此外，在本實(shí)施例中，在與用于制備測試件E3的近乎相同的條件下制備了三種各向異性成形的粉末。然而，最終將這些各向異性成形的粉末進(jìn)行不同的粉碎，以使晶粒直徑不同于用于制備測試件E3的各向異性成形的粉末的晶粒直徑。更具體而言，制備了尺寸分別為12nm、8,、和5pm的三種不同平均直徑的各向異性成形的粉末。在依據(jù)搖擺曲線法而測量這些各向異性成形的粉末的{100}面的半峰全寬時(shí)，平均直徑為12pm、8|im、和5pm的半峰全寬分別為8°、12°和15°。因此，為了使各向異性成形的粉末具有10?；蚋〉陌敕迦珜?，應(yīng)理解的是各向異性成形的粉末可優(yōu)選具有10-15nm的平均晶粒直徑。然后，使用這些各向異性成形的粉末，制備了三種晶體取向陶瓷(測試件E4和測試件C4和C5)。這些測試件以與上述測試件E3相同的方式進(jìn)行制造，不同之處在于所述各向異性成形的粉末具有彼此不同的半峰全寬。以與測試件相同的方式對測試件E4和測試件C4和C5的取向度和半峰全寬進(jìn)行了測量。結(jié)果示于表2中。此外，在本實(shí)施例2中，將用于根據(jù)Lotgering方法而測量取向度的非取向壓電陶瓷(測試件C6)的半峰全寬以與測試j牛E3相同的方式而得到且將測試件C6的取向度設(shè)為OM。該結(jié)果示于表2中。然后，以下述方式對以上述方式而制備的測試件E3和E4以及測試件C4-C6的堆積密度和壓電(133常數(shù)進(jìn)行測量。(堆積密度)首先，分別測量干燥狀態(tài)下的各測試件的重量(干重)。此外，將各測試件浸沒在水中以使水滲透到各測試件的敞開孔部分之中，然后，測量各測試件的重量(含水重量)。然后，基于含水重量和干重的差而計(jì)算存在于各測試件中的敞開部分的體積。此外，將各測試件的干重除以總體積(從中除去敞開孔部分的體積的體積總和)可以計(jì)算各測試件的堆積密度。該結(jié)果示于表2中。(壓電d33常數(shù))首先，將各測試件分別研磨并加工為各自具有與各個(gè)帶狀表面平行的上下表面的盤狀測試件，厚度為0.4-0.7mm，直徑為9-llmm。然后，將Au烘培的拋光電極膏(由SUMITOMOMETALMININGCO.,LTD.制備的ALP3057型)通過印刷和干燥而施加于各測試件的上下表面，然后使用網(wǎng)帶爐將各測試件在850°C下烘培10分鐘。因此，得到各自具有以0.01mm的厚度而形成的電極的測試件。此外，為了除去由于印刷而在其外周的各電極上形成的高度為數(shù)微米的不明顯的凸出部分，將各盤狀測試件圓柱形打磨為直徑為8.5mm的最終外形。然后，在垂直方向上進(jìn)行極化處理，因而得到五種各自具有完整表面電極的壓電元件。在室溫下使用c^計(jì)(ZJ-3D:由InstituteofAcademiaSinica制備)測量各個(gè)所得壓電元件的壓電常數(shù)(d33)。(表2)測試件號各向異性成形的粉末晶體取向陶瓷半峰全寬(。)取向度(％)半峰全寬(。)堆積密度(g/cm3)壓電d"常數(shù)(pm/V)E39474.71302.8E4891104.68288.4C41286154.65234.6C51570184.53215.4C6-0384.88158.2由表2應(yīng)理解的是，使用半峰全寬為10。或更小的各向異性成形的粉末而制備的晶體取向陶瓷(測試件E3和E4)在極小的半峰全寬下具有極高的取向度。此外，這些測試件的堆積密度與非取向壓電陶瓷(C6)的堆積密度相比具有足夠高的值。該晶體取向陶瓷可以顯示出如表2所示的極其優(yōu)異的壓電(133常數(shù)。相反，使用半峰全寬超過10。的各向異性成形的粉末而制備的晶體取向陶瓷(測試件C4-C6)具有不足的取向度和較小的壓電d33常數(shù)。而且，用于制備測試件E3和E4及C4-C6的各向異性成形的粉末是在幾乎相近的條件下制備的，不同之處在于晶粒尺寸略有不同。然而，半峰全寬發(fā)生了變化。這導(dǎo)致最終所得的晶體取向陶瓷的取向度的發(fā)生變化以及壓電特性發(fā)生變化。因此，甚至在使用以相同條件制備的各向異性成形的粉末時(shí)，壓電特性具有變化。因此，由測試件E3和E4的晶體取向陶瓷而應(yīng)理解的是，重要的是選擇使用半峰全寬為10?；蚋〉母飨虍愋猿尚蔚姆勰?。使用該各向異性成形50的粉末導(dǎo)致能夠制備具有極高取向度的晶體取向陶瓷。雖然己經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方案，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)理解根據(jù)本公開的總教義可以對這些細(xì)節(jié)進(jìn)行各種修改和變化。因此，所公開的特別方案僅為說明性的且不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物的范圍而限定。權(quán)利要求1.一種制備在多晶體中形成的晶體取向陶瓷的方法，其中所述多晶體具有由基于各向同性鈣鈦礦的化合物形成的主要相，所述化合物由各個(gè)晶粒以特定晶面A進(jìn)行取向的晶粒組成，該方法包括制備由各向異性成形的取向晶粒組成的各向異性的成形粉末，其中所述取向晶粒由具有與特定晶面A的晶格一致性的晶面的基于鈣鈦礦的化合物組成，使所述晶面取向以形成取向面，且制備平均粒徑為所述各向異性成形粉末的三分之一或更小的微小粉末，并且在與各向異性成形粉末燒結(jié)時(shí)制備基于各向同性鈣鈦礦的化合物；將所述各向異性成形的粉末與微小粉末混合以制備原料混合物；使原料混合物成形以形成壓實(shí)物，從而使各向異性成形的粉末的取向面以近乎相同的方向進(jìn)行取向；將壓實(shí)物加熱燒結(jié)，使各向異性成形的粉末與微小粉末相互燒結(jié)以得到晶體取向陶瓷；和其中各向異性成形的粉末和壓實(shí)物的至少一個(gè)根據(jù)搖擺曲線法具有15°或更小的半峰全寬(FWHM)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的制備晶體取向陶瓷的方法，其還包括根據(jù)Logering法而測量取向度且根據(jù)搖擺曲線法而測量半峰全寬(FWHM)以對壓實(shí)物中的取向晶粒的取向面進(jìn)行評估，并且選擇取向度為80。/?；蚋嗲野敕迦珜?FWHM)為15?；蚋〉膲簩?shí)物。3.根據(jù)權(quán)利要求1的制備晶體取向陶瓷的方法，其中制備各向異性成形的粉末的步驟包括根據(jù)搖擺曲線法測量取向面的半峰全寬(FWHM)，并且采用半峰全寬(FWHM)為10。或更小的各向異性成形的粉末。4.根據(jù)權(quán)利要求2的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述晶體取向陶瓷的晶面A包括偽立方{100}面和/或偽立方{200}面。5.根據(jù)權(quán)利要求2的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述取向晶粒的取向面具有與晶面A相同的面。6.根據(jù)權(quán)利要求2的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物包含由AB03通式(l)表示的化合物(只要A位元素的主要組分由多于一種選自K、Na和Li的組分組成，并且B位元素的主要組分由多于一種選自Nb、Sb和Ta的組分組成)。7.根據(jù)權(quán)利要求2的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物具有由通式(2)表示的組成(Lix(K,.yNay)i陽xKNbk-wTazSbw)03(只要0^x^0.2，0SySl，0^z^0.4，0Sw^0.2，且x+z+wX))。8.根據(jù)權(quán)利要求2的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述取向晶粒包含由AB03通式(3)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物，其中A位元素的主要組分由至少一種選自K、Na和Li的組分組成，并且B位元素的主要組分由至少一種選自Nb、Sb和Ta的組分組成。9.根據(jù)權(quán)利要求2的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述各向異性成形的粉末和所述微小粉末具有彼此不同的組成，使得在制備基于各向同性鈣鈦礦的化合物的燒結(jié)步驟中所述各向異性成形的粉末與所述微小粉末之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。10.根據(jù)權(quán)利要求2的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述原料混合物含有多于一種選自以下的添加元素:元素周期表中2-15族的金屬元素、半金屬元素、過渡金屬元素、貴金屬元素和堿土金屬。11.根據(jù)權(quán)利要求10的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述添加元素在制備步驟中在合成所述各向異性成形的粉末時(shí)加入。12.根據(jù)權(quán)利要求10的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述添加元素在制備步驟中在合成所述微小粉末時(shí)加入。13.根據(jù)權(quán)利要求IO的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述添加元素在使所述微小粉末與各向異性成形的粉末進(jìn)行混合時(shí)加入其中。14.根據(jù)權(quán)利要求IO的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述添加元素的加入使得所述添加元素對于lmol的在燒結(jié)步驟中得到的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的比例為0.0001-0.15mo1。15.根據(jù)權(quán)利要求IO的制備晶體取向陶瓷的方法，其中調(diào)節(jié)添加元素的混合比，使得在燒結(jié)步驟中使所述添加元素以0.01-15at。/。的比例以取代形式添加至基于各向同性鈣鈦礦的化合物中多于一種的A-位元素和/或B-位元素之一的元素中。16.根據(jù)權(quán)利要求3的制備晶體取向陶瓷的方法，其中使用單層排列于基材上的各向異性成形的粉末來測量根據(jù)搖擺曲線法的半峰全寬。17.根據(jù)權(quán)利要求16的制備晶體取向陶瓷的方法，其中使用超聲分散器將所述各向異性成形的粉末分散于醇類有機(jī)溶劑中而制備分散液體，將所述分散液體滴落于基材上且然后干燥，使得各向異性成形的粉末以單層排列在基材上。18.根據(jù)權(quán)利要求17的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述各向異性成形的粉末以2-4重量％的濃度分散于醇類有機(jī)溶劑中。19.根據(jù)權(quán)利要求3的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述晶體取向陶瓷的晶面A包括偽立方{100}面和/或偽立方{200}面。20.根據(jù)權(quán)利要求3的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述取向晶粒的取向面具有與晶面A相同的面。21.根據(jù)權(quán)利要求3的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物包含由AB03通式(l)表示的化合物(只要A位元素的主要組分由多于一種選自K、Na和Li的元素組成，并且B位元素的主要組分由多于一種選自Nb、Sb和Ta的元素組成)。22.根據(jù)權(quán)利要求3的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述基于各向同性鈣鈦礦的化合物具有由以下通式(2)表示的組成(Lix(K，.yNay),.xKNb卜z-wTazSbw)03(只要0^x^0.2，0^ySl，OSz^0,4，0^w玍0.2，且x+z+wX))。23.根據(jù)權(quán)利要求3的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述取向晶粒包含由AB03通式(3)表示的基于各向同性鈣鈦礦的化合物，其中A位元素的主要組分由至少一種選自K、Na和Li的元素組成，并且B位元素的主要組分由至少一種選自Nb、Sb和Ta的元素組成。24.根據(jù)權(quán)利要求3的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述各向異性成形的粉末和所述微小粉末具有彼此不同的組成，使得在制備基于各向同性鈣鈦礦的化合物的燒結(jié)步驟中所述各向異性成形的粉末與所述微小粉末之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。25.根據(jù)權(quán)利要求3的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述原料混合物含有多于一種選自以下的添加元素:元素周期表中2-15族的金屬元素、半金屬元素、過渡金屬元素、貴金屬元素和堿土金屬。26.根據(jù)權(quán)利要求25的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述添加元素在制備步驟中在合成所述各向異性成形的粉末時(shí)加入。27.根據(jù)權(quán)利要求25的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述添加元素在制備步驟中在合成所述微小粉末時(shí)加入。28.根據(jù)權(quán)利要求25的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述添加元素在使所述微小粉末與各向異性成形的粉末進(jìn)行混合時(shí)加入其中。29.根據(jù)權(quán)利要求25的制備晶體取向陶瓷的方法，其中所述添加元素的加入使得所述添加元素對于lmol的在燒結(jié)步驟中得到的基于各向同性鈣鈦礦的化合物的比例為0.0001-0.15mol。30.根據(jù)權(quán)利要求25的制備晶體取向陶瓷的方法，其中調(diào)節(jié)添加元素的混合比，使得在燒結(jié)步驟中所述添加元素以0.01-15at%的比例以取代形式添加至基于各向同性鈣鈦礦的化合物中的多于一種的A-位元素和/或B-位元素之一的元素中。全文摘要本發(fā)明公開了制備晶體取向陶瓷的方法。所述方法包括制備步驟、混合步驟、成形步驟和燒結(jié)步驟。選擇至少一種用作原料的各向異性成形的粉末和通過成形步驟的壓實(shí)物具有80％或更高的取向度且具有15°或更小的根據(jù)搖擺曲線法的半峰全寬(FWHM)。制備了平均晶粒直徑為各向異性成形的粉末的三分之一或更小的微小粉末以與之混合而制備原料混合物。將所述原料混合物成形為壓實(shí)物以允許各向異性成形的粉末的取向面在近乎相同的方向中進(jìn)行取向。在燒結(jié)步驟中，將各向異性成形的粉末與微小粉末彼此燒結(jié)以得到晶體取向陶瓷。文檔編號C04B35/462GK101538152SQ20081017484公開日2009年9月23日申請日期2008年11月7日優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日發(fā)明者中村雅也,山口裕隆,木村英樹,柴田大輔,長屋年厚申請人:株式會社電裝