1。4。2 双晶片致动器结构
单层双晶片致动器主要是两个压电陶瓷中间夹了一个弹性层,两个陶瓷片与中间弹性层粘连起来时要保证两个陶瓷片的极化方向相同[15],如图2。1所示为双晶片致动器的示意图。
图1。2 双晶片致动器的结构示意图
图中箭头代表陶瓷片极化时的电场方向,中间层使用柔性材料,而且一般要求中间层要能导电,大部分文献中使用的是金属材料[16],而我们将使用碳纤维层或是贴上了铜导线的玻璃纤维层,他们都具有很好的韧性可以满足双晶片致动器工作时弯曲的需要。陶瓷片在极化之前需要在两面刷上银电极或是溅射上金电极,但要注意不能使陶瓷层两面一起导电。
1。4。3 双晶片致动器的制备方法
双晶片致动器的关键元件是厚度很小的陶瓷片及具有韧性的中间层。陶瓷片的制作是先制备具有致动器所需性能的压电陶瓷块,将陶瓷块切割层极薄的小片,之后通过小型离子溅射仪溅射上一层金电极或是通过丝网刷上银电极。在陶瓷片上制作电极的这两种工艺都有其优缺点:通过离子溅射制作金电极比较快,操作简单,但由于溅射时会溅射到陶瓷的侧面,使得陶瓷两面导通,需要后期在砂纸上磨去侧面溅射上的金电极,而且陶瓷片极化以后容易稍有弯曲,这不太利于和中间层的粘连;而用丝网刷电极工作量比较大,刷完陶瓷片的一面以后要在烘箱里烘干以后才能进行反面刷电极,每次刷完电极都要将银胶烘干,之后还要在较高温度下进行烧结,使银稳定在陶瓷片表面,使得陶瓷片在每一面上都有很好的导电性。在陶瓷片表面具备良好导电性以后就将陶瓷片进行极化[17]。文献综述
双晶片致动器的中间层我们采用碳纤维或是玻璃纤维,这些中间层都是直接从公司购买,玻璃纤维表面上还有铜片来使之能导电。无论使用哪种中间层都是需要用胶水来将陶瓷片粘连在中间层的两侧,但需要保证两个陶瓷片的极化方向相同,如图2。1所示。在用胶水将两个陶瓷层粘在中间层两侧后,在烘箱中将胶水烘干。
双晶片致动器最后是要接上电源才能使用,所以最后还要从两个陶瓷片及中间层各焊上一个电线将电极引出,用于外接电源才能进行使用[18]。
压电陶瓷及其致动器的设计和制备(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_147871.html