[实用新型]一种双压电晶片

说明书

技术领域

本实用新型为可用于纺织机械、航空航天、精密光学仪器、微型机械、激光通讯、工业流量控制、减震器、执行器等领域的双压电晶片。

背景技术

双压电晶片是利用压电陶瓷片在电场中的逆压电效应直接将电能转换为机械能的换能元件，双压电晶片的结构、尺寸、制作方法对其性能及可靠性影响很大，特别是陶瓷基片的电极与中间层的匹配，对双压电晶片的出力等性能指标影响很大，这种匹配在悬臂应用的双晶片中表现尤其突出，现有的双压电晶片在陶瓷基层多采用全电极结构，和中间层之间，采用铜箔引出电极，在中间以川形铜条或其它纤维维持厚度一致并增强导电性，但在悬臂应用的双压电晶片夹持部位的结构未作特别设计，以提高悬臂夹持部位的工作的可靠性。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、设计合理、制作方便、能提悬臂应用中夹持部位可靠性的双压电晶片，可使双压电晶片工作更加稳定，同时还延长双压电晶片的使用寿命。

本实用新型的技术方案是：一种双压电晶片，包括外部绝缘层、外部导电纤维层、上下陶瓷基层和中间层，中间层包括中间纤维基层和铜箔层，中间纤维基层成分除传统的玻璃纤维、碳纤维外，还可以为硼纤维、阿拉米德纤维以及芳纶类如kevlar纤维等，中间纤维单向排列或交错排列，在中间纤维基层外覆有铜箔层，陶瓷基层由陶瓷基片及其内外电极层组成，内电极层可覆有内部导电纤维层，位置在铜箔层川形部分处交叉，通过有机树脂层将中间纤维基层和陶瓷基层粘接在一起，中间纤维基层长于陶瓷基层，厚度相当，宽度一致。

有机树脂层覆盖于中间纤维基层和铜箔层表面，铜箔层在内部电极的引出端为方形或凸型，长度略大于双压电晶片夹持部位，宽度尺寸小于陶瓷基层和中间纤维基层的宽度，在尾端，铜箔层形状为三条或两条线形，线的宽度尺寸较小。

内电极层的图形在夹持部位为交叉锯齿形，长度与铜箔层除去川型部分相当，这样既能导电又减少了悬臂根部的主动形变，减少了悬臂双晶片根部的负荷，提高了双晶片的可靠性，同时双晶片的性能降低非常微小。

在外电极层外，还覆盖上外部导电纤维层和外部绝缘层，以提高双晶片的可靠性。 

本实用新型具有以下优点：

本实用新型的结构，充分发挥了陶瓷片的电性能和机械性能，悬臂应用双晶片的夹持部位的电极设计及其与铜箔的配合粘接结构，提高了陶瓷片的可靠性，兼顾了性能和寿命的要求。

本实用新型可实现双压电晶片制成后，应用于悬臂结构中，夹持部位的形变小，自由端的输出力较其他结构和制作方式稳定，可靠性得到大大提高，使用寿命得到延长。

附图说明

图1：陶瓷基层结构示意图，其中内电极图形在夹持部位为交叉锯齿形。

图2：双压电晶片中间层结构示意图。

图3：双压电晶片的各层结构示意图，剖面为沿铜箔层川型中间剖开。

图4：图3的各层结构部分放大图，剖面为沿铜箔层川型中间剖开。

上述图中：1. 中间纤维基层；2. 陶瓷基片；3. 内电极层；4.铜箔层；5.有机树脂层；6. 内部导电纤维；7. 外电极层；8.外部导电纤维层； 9. 外部绝缘层。

具体的实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

应用于纺织机的压电贾卡梳用双压电晶片，其采用的具体结构如下：

如图3、图4所示：双压电晶片的中间纤维基层1长于陶瓷基层，厚度相当，宽度一致。本例采用的陶瓷基层和中间纤维层1的厚度都约为0.24mm，这样考虑了中间纤维层1的弹性，又兼顾了陶瓷基片2的性能，提高了双压电晶片的出力，同时其摆动幅度也得到了兼顾。

如图1所示：内电极层3的图形在夹持部位为交叉锯齿形，并有一部分无电极，长度与铜箔层4除去川型部分相当，这样既能导电又减少了悬臂夹持部位的主动形变，减少了悬臂双晶片夹持部位的负荷，提高了双晶片的可靠性，同时双晶片的性能降低非常微小。

内电极外可以覆盖内部导电纤维层6，内部导电纤维6介于陶瓷基层和中间纤维基层1之间，嵌于有机树脂层之中，内部导电纤维6数量2或3条，与铜箔层4不重叠，在铜箔层4的川型处交叉，厚度与铜箔层4厚度相当，长度与铜箔层4川型部分相当。

如图2所示：有机树脂层覆盖于中间纤维基层1和铜箔层4表面，铜箔层4作为内电极层3的引出端为方形或凸型，长度略大于双压电晶片的夹持部位，宽度尺寸小于陶瓷基层和中间纤维基层1的宽度，在尾端，铜箔层4形状为2条或3条线形，线的宽度尺寸较小。