一种无铅织构压电驱动器及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115968247A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202310086367.9H10N30/853(2023.01)(22)申请日2023.01.16H10N30/87(2023.01)H10N30/045(2023.01)(71)申请人深圳振华富电子有限公司H10N30/057(2023.01)地址518000广东省深圳市龙华区龙华街H10N30/067(2023.01)道清华社区和平路64号中国振华工业H10N30/072(2023.01)园大楼H10N30/084(2023.01)(72)发明人张婷张少峰唐勇肖倩H10N30/093(2023.01)刘季超徐鹏飞(74)专利代理机构深圳中一联合知识产权代理有限公司44414专利代理师方良(51)Int.Cl.H10N30/00(2023.01)H10N30/50(2023.01)H10N30/20(2023.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称一种无铅织构压电驱动器及其制备方法(57)摘要本申请涉及压电陶瓷器件技术领域，提供了一种无铅织构压电驱动器。本申请提供的无铅织构压电驱动器包括无铅织构压电驱动器瓷体以及设于无铅织构压电驱动器瓷体两侧面的外电极，无铅织构压电驱动器瓷体包括N层无铅织构化陶瓷膜材，N≥2，N为整数，至少2层无铅织构化陶瓷膜材的表面印刷有内电极，且印刷有内电极的无铅织构化陶瓷膜材按照正负电极交错方式循环堆叠，其中，无铅织构化陶瓷膜材包括铌酸钠钾系母材和片状模板。本申请无铅织构压电驱动器具有高应变、低迟滞的性能，可以提高无铅织构压电驱动器的压电常数和位移应变，降低位移迟滞，并在提高压电性能的同时对居里温度几乎无影响。CN115968247ACN115968247A权利要求书1/2页1.一种无铅织构压电驱动器，其特征在于，包括无铅织构压电驱动器瓷体以及设于所述无铅织构压电驱动器瓷体两侧的外电极，所述无铅织构压电驱动器瓷体包括N层无铅织构化陶瓷膜材，N≥2，N为整数，至少2层所述无铅织构化陶瓷膜材的表面印刷有内电极，且印刷有内电极的所述无铅织构化陶瓷膜材按照正负电极交错方式循环堆叠；其中，所述无铅织构化陶瓷膜材包括铌酸钠钾系母材和片状模板。2.如权利要求1所述的无铅织构压电驱动器，其特征在于，相邻所述印刷有内电极的无铅织构化陶瓷膜材之间还设置有表面无内电极的所述无铅织构化陶瓷膜材。3.如权利要求1所述的无铅织构压电驱动器，其特征在于，所述无铅织构压电驱动器瓷体的底层为所述印刷有内电极的无铅织构化陶瓷膜材或表面无内电极的所述无铅织构化陶瓷膜材，所述无铅织构压电驱动器瓷体的面层为印刷有内电极的无铅织构化陶瓷膜材或表面无内电极的所述无铅织构化陶瓷膜材。4.如权利要求1所述的无铅织构压电驱动器，其特征在于，印刷有内电极的所述无铅织构化陶瓷膜材表面印刷的是正内电极图案或负内电极图案，且相邻所述正内电极图案与负内电极图案之间有200μm‑600μm的错位。5.如权利要求1‑4任一项所述的无铅织构压电驱动器，其特征在于，所述无铅织构化陶瓷膜材沿<001>方向定向排列；和/或所述片状模板为铌酸钠；和/或所述无铅织构压电驱动器瓷体的厚度为60μm‑90μm；和/或所述表面无内电极的无铅织构化陶瓷膜材的厚度为20μm‑30μm；和/或所述印刷有内电极的无铅织构化陶瓷膜材的厚度为30μm‑40μm。6.如权利要求1‑5任一项所述的无铅织构压电驱动器的制备方法，其特征在于，制备无铅织构化陶瓷膜材，并将所述无铅织构化陶瓷膜材切成预设尺寸的方片结构，得空白无铅织构化陶瓷膜材；在所述空白无铅织构化陶瓷膜材的一表面刷上内电极，得到印刷有内电极的无铅织构化陶瓷膜材；按照无铅织构压电驱动器的设计要求，将若干层所述空白无铅织构化陶瓷膜材与所述印刷有内电极的电极无铅织构化陶瓷膜材按照正负极交错的方式循环叠压，得包括层叠设置的N层无铅织构化陶瓷膜材的无铅压电驱动器巴块；将所述无铅压电驱动器巴块经等静压和切割处理，得无铅压电驱动器生坯；将所述无铅压电驱动器生坯依次进行排胶和第一烧结，得无铅织构压电驱动器瓷体；在所述无铅织构压电驱动器瓷体的两侧面依次进行端电极涂覆，第二烧结，极化，得所述无铅织构压电驱动器。7.如权利要求6所述的无铅织构压电驱动器的制备方法，其特征在于，所述叠压的条件为：压力为10t‑50t，保压时间为5s‑60s。8.如权利要求6所述的无铅织构压电驱动器的制备方法，其特征在于，所述方片结构的边长为100mm‑500mm；和/或所述等静压的条件为：压力为10MPa‑60MPa，时间为5min‑40min；和/或所述排胶的条件为：于150℃‑200℃温度下排胶10h‑20h，然后于300℃