[发明专利]压电复合材料的制法及压电发电装置

权利要求书

1.一种压电复合材料的制法，其特征在于，该制法包括以下步骤：

(a)混合压电陶瓷粉末、粘结剂、交联剂、润滑剂及增塑剂，以形成浆料；

(b)对该浆料进行挤压成型步骤，以形成压电陶瓷纤维生胚；

(c)对该压电陶瓷纤维生胚进行烧结步骤，以形成压电陶瓷纤维；

(d)依照预定的体积含量，将该压电陶瓷纤维排列，置入模具中；及

(e)将粘着剂灌入该模具中，以形成压电复合材料。

2.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(a)中的所述润滑剂为丙三醇或二丙二醇，该润滑剂的重量百分比介于0.5～2.5wt％。

3.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(a)中的所述增塑剂选自由聚乙烯乙二醇、1，3丁二醇、1，4丁二醇及苯醇所组成的族群，该增塑剂的重量百分比介于0.5～2.5wt％。

4.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(a)中的所述压电陶瓷粉末具有化学式ABO₃，化学式ABO₃中，A为铅、钡、镧(lanthanum)、锶(strontium)、钾或锂，B为钛、锆(zirconium)、锰、钴、铌(niobium)、铁、锌、镁、钇(yttrium)、锡、镍或钨，该压电陶瓷粉末的重量百分比介于70～95wt％。

5.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(a)中的所述压电陶瓷粉末的尺寸介于0.1～1.0微米。

6.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(a)中的所述粘结剂为甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素，该粘结剂的重量百分比介于3.5～20wt％。

7.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(a)中的所述交联剂为含硼酸、硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐或铝酸盐的水溶液，该交联剂为浓度介于0.005～0.05M的水溶液。

8.如权利要求7所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(a)中的所述交联剂的重量百分比介于0.5～5wt％。

9.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(b)中的挤压压力介于1～50kg/cm²。

10.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(b)中的所述压电陶瓷纤维生胚的直径介于75～1,000微米。

11.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(c)中的所述烧结温度介于1,000～1,300℃。

12.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，该制法还包括在所述步骤(c)前进行干燥步骤，该干燥步骤的温度介于80～120℃。

13.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(d)中的体积含量为35％～85％。

14.如权利要求1所述的压电复合材料的制法，其特征在于，所述步骤(e)中的所述粘着剂为环氧树脂或硅酮树脂。

15.一种压电发电装置，其特征在于，该装置包含：

支撑台；

金属板，具有彼此相反的第一表面及第二表面，该金属板的一端固定在该支撑台上；及

至少一个压电发电组件，邻接于该金属板的第一表面和/或第二表面上，该压电发电组件使用权利要求1所述的压电复合材料制成。

16.如权利要求15所述的压电发电装置，其特征在于，所述两个压电发电组件分别邻接于所述金属板的第一表面及第二表面上。

17.如权利要求15或16所述的压电发电装置，其特征在于，该装置还包括质量块，该质量块放置在所述金属板的另一端。

18.如权利要求15或16所述的压电发电装置，其特征在于，该装置还包括两个质量块，分别放置在所述金属板的另一端的第一表面及第二表面上。

19.如权利要求15所述的压电发电装置，其特征在于，所述压电发电组件为板状，长度为3～10厘米。

20.如权利要求15所述的压电发电装置，其特征在于，所述压电发电组件的厚度为30微米～3毫米。