[实用新型]一种应用于超声雾化的沉积型压电元件金属电极

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压电陶瓷元件金属化电极的新结构，具体是一种可应用于超声雾化领域的压电陶瓷沉积型金属电极，属于压电陶瓷元器件技术领域。 

背景技术

在现有技术中，金属电极超声雾化换能片是广泛应用于雾化加湿的一类压电换能器件，这种器件的金属电极一般采用化学沉镍之后再电镀镍的工艺，为了保证化学沉积后的镍层与压电基片表面有良好的附着力，需要使用腐蚀液对压电陶瓷基片表面进行粗化，之后再进行化学沉镍工艺。这种传统的化学粗化方法使陶瓷表面与化学镍层之间具有了一定的附着力，但由于粗化方法过程中使用了腐蚀液，破坏了压电陶瓷烧结后的表面结构，使得压电陶瓷基片表面结构过于疏松，最终造成基片与镍层之间的附着力无法达到实用化的要求。 

因此，能否设计一种新型的沉积型压电元件金属电极以克服上述缺陷，是本领域技术人员有待解决的技术难题。 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种新型的沉积型压电元件金属电极，可应用于超声雾化领域，其通过独特的结构设计和工艺设计，利用烧结造孔法使压电陶瓷基片沿厚度方向分布一定尺寸及比例的微孔，保证基片与镍层之间的附着力，进而保证换能器可靠工作。其采用的技术方案如下： 

该可应用于超声雾化的沉积型压电元件金属电极包括：压电陶瓷基片、化学沉镍层和电镀镍层，其中，化学沉镍层位于压电陶瓷基片的外表层，电镀镍层位于化学沉镍层的外表层，其特征在于，压电陶瓷基片上均匀分布有烧结孔。

优选地，压电陶瓷基片直径为20mm、厚度为1.20mm。 

优选地，电镀镍层的厚度为4-7um。 

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：由于采用了烧结造孔压电陶瓷基片，使得压电陶瓷表面在烧结后均匀分布一定尺寸及比例的微孔，便于镍层与基片表面的铆合，形成类似铆钉的结构；并且由于这种烧结造孔是在1200-1300度完成的，极好地保证了陶瓷表面晶粒间的键合强度,消除了传统的腐蚀液化学粗化工艺对陶瓷表面造成的破坏作用，大大提升了基片与镍层之间的附着力，从而保证了换能器可靠工作。 

附图说明

图1：本实用新型的剖面示意图。 

1、压电陶瓷基片；2、化学沉镍层；3、电镀镍层。              

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。 

本实用新型的一个实施例如图1所示，该可应用于超声雾化的沉积型压电元件金属电极包括：压电陶瓷基片1、化学沉镍层2（也可称为第一镍层）和电镀镍层3（也可称为第二镍层），其中，化学沉镍层2位于压电陶瓷基片1的外表层，电镀镍层3位于化学沉镍层2的外表层，且压电陶瓷基片1上均匀分布有烧结孔。 

压电陶瓷基片1的尺寸例如为直径20mm、厚度1.20mm。 

电镀镍层3的厚度例如为4-7um。 

该可应用于超声雾化的沉积型压电元件金属电极的制作过程如下： 

按照通用压电陶瓷生产工艺完成配料、混磨、预烧、细磨、喷雾造粒等工艺后制得备用粉体，然后在此备用粉体中添一定比例的造孔剂，均匀混合后，再进行后续的干压及烧成工艺，由此便制得烧结造孔后的压电陶瓷基片1； 对压电陶瓷基片1进行研磨、超声清洗、烘干退火等工艺后直接进行化学沉镍并进行一定程度的热处理工艺；最后对制品进行电镀加亮。

具体制造过程是：在喷雾造粒后的压电陶瓷备用粉体中加入质量比例为8%的碳粉，然后利用V型混料机进行6-10小时的混合，之后使用机械压机在180KN成型压力下压制直径22.50mm厚度1.60mm的圆型坯片，排胶后在1280度条件保温2-3小时完成烧结工艺，便制得直径20mm厚度1.45mm圆形基片，对该基片利用研磨机经过二次研磨，将厚度控制在1.20mm±0.01mm之内，然后对基片进行超声清洗后在850度的烧银炉中进行退火及烘干，完成上述工艺后，即制得符合规定要求的、具有烧结孔的压电陶瓷基片1；在完成前述步骤后，直接对压电陶瓷基片1进行化学沉镍工艺，对基片活化5分钟、敏化5分钟后进行化学沉镍2分钟，化镍溶液PH值控制在9-10左右左右，沉镍结束后，用清水漂洗5次，然后使用酒精脱水，之后放入烘箱中进行120度72小时的热处理，热处理完毕后自然存放48小时，由此便在压电陶瓷基片1外表层制得与压电陶瓷基片1具有极强附着力的化学沉镍层2；在完成前述两项工艺步骤后，对制品按照普通电镀工艺进行电镀加亮，即可在化学沉镍层2外表层获得电镀镍层3，电镀镍层3的厚度控制在4-7um的范围内。