[发明专利]多基元压电复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多基元压电复合材料，其特征是：所述多基元压电复合材料是由压电陶瓷/聚合物复合材料和去耦材料组成的1-3-2型复合材料，所述压电陶瓷/聚合物复合材料以压电陶瓷为骨架，以聚合物为基体，并附有上、下电极，所述压电陶瓷骨架包括基板和连接于其上的压电陶瓷柱，所述去耦材料填充在压电陶瓷/聚合物复合材料中并将压电陶瓷/聚合物复合材料分割成多个结构相同的基元，每个基元的上电极不连续。

2.根据权利要求1所述的多基元压电复合材料，其特征是：每个基元中聚合物的填充方式、填充量相同，各基元由同一基板组合在一起，形成具有同一基板的阵列。

3.根据权利要求1所述的多基元压电复合材料，其特征是：所述去耦材料为硅胶，所述聚合物为环氧树脂，所述上、下电极为银电极。

4.一种权利要求1所述的多基元压电复合材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）在垂直于压电陶瓷极化轴的压电陶瓷表面上，沿相互垂直的两个方向切割压电陶瓷，得压电陶瓷骨架，所得骨架的上部为压电陶瓷柱，下部为压电陶瓷基板；

（2）将切好的压电陶瓷骨架清洗干净，然后向其中浇注聚合物，浇注完后的样品抽真空排出气泡，然后常温固化，得压电陶瓷/聚合物两相复合材料；

（3）固化好的压电陶瓷/聚合物两相复合材料按照步骤（1）的方法进行第二次切割，切割后的复合材料清洗干净；

（4）清洗后的压电陶瓷/聚合物两相复合材料浇注去耦材料，浇注完后的样品抽真空排出气泡，然后常温固化，得压电陶瓷/聚合物/去耦材料三相复合材料；

（5）将压电陶瓷/聚合物/去耦材料三相复合材料打磨抛光，然后在每个基元的上表面被覆上电极，得多基元压电复合材料。

5.一种多基元压电复合材料，其特征是：以压电陶瓷为骨架，以去耦材料为基体，所述压电陶瓷骨架包括基板和位于基板上的压电陶瓷柱，所述去耦材料填充在压电陶瓷骨架中形成压电陶瓷/去耦材料复合材料，所述压电陶瓷/去耦材料复合材料上附有上、下电极，其中，上电极以去耦材料为边界、不连续的附于压电陶瓷/去耦材料复合材料上并将压电陶瓷/去耦材料复合材料分割为多个结构相同的基元，所有基元形成具有同一基板的阵列。

6.根据权利要求5所述的多基元压电复合材料，其特征是：每个基元中去耦材料的填充方式、填充量相同。

7.根据权利要求5所述的多基元压电复合材料，其特征是：所述去耦材料为硅胶，所述电极为银电极。

8.一种权利要求5所述的多基元压电复合材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）在垂直于压电陶瓷极化轴的压电陶瓷表面上，沿相互垂直的两个方向切割压电陶瓷，得压电陶瓷骨架，所得骨架的上部为压电陶瓷柱，下部为基板；

（2）将切好的压电陶瓷骨架清洗干净，然后向其中浇注去耦材料，浇注完后的样品抽真空排出气泡，然后常温固化，得压电陶瓷/去耦材料两相复合材料；

（3）将压电陶瓷/去耦材料两相复合材料打磨抛光，根据需求划定基元的个数，然后在每个基元的上表面被覆上电极，各基元上电极间不连续，最终得多基元压电复合材料。

9.一种权利要求1或5所述的多基元压电复合材料的应用，其特征是：作为制备换能器阵元件的材料。