專利名稱:氧化鋅壓電線的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及ー種含有氧化鋅的線材的制造方法,此種含有氧化鋅的線材屬于壓電材料,可以用于俘獲能量,是ー種新能源材料。
背景技術(shù):
目前,收集風(fēng)能波浪能和零散的動(dòng)能是新能源和再生能源研究的ー個(gè)重要方面,新壓電材料的開發(fā)和應(yīng)用涉及到可以大面積、隨時(shí)隨地收集這些能源,吸引了世界各國的研究力量。氧化鋅壓電材料的研發(fā)因其環(huán)保性和相対的廉價(jià)性備受重視。氧化鋅納米線的壓電效應(yīng)可以達(dá)到電壓幾十毫伏,電流幾百毫微安。如果在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)制造大量的氧化鋅納米線的串聯(lián)和并聯(lián),或者類似大量的氧化鋅(大于納米級)線的串聯(lián)和并聯(lián),就可以達(dá)到蓄電池或者超級電容的充電要求和實(shí)際儲(chǔ)能目的,使得從自然界俘獲到的能源可以加以利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氧化鋅壓電線的制造方法,用于高效率收集風(fēng)能波浪能和各種動(dòng)能,達(dá)到可以向蓄電池或者超級電容充電的目的。本發(fā)明針對收集風(fēng)能波浪能和各種動(dòng)能的實(shí)際要求,即這ー類壓電材料應(yīng)該有一定的柔韌性、弾性、巨大的比表面積、壓電效率高、接線,安裝方便、耐用、牢固、可以大規(guī)模エ業(yè)化生產(chǎn)、價(jià)格低廉。本發(fā)明提出的技術(shù)解決方案正是針對這些要求的。本發(fā)明首先設(shè)計(jì)ー種內(nèi)芯導(dǎo)線(或稱為導(dǎo)電內(nèi)芯)作為這種氧化鋅壓電線的ー極,內(nèi)芯導(dǎo)線的截面可以是圓的、矩形的、或者異形的,選用的材料有用導(dǎo)電漿料燒結(jié)的導(dǎo)電層或者導(dǎo)電碳纖維或者導(dǎo)電塑料或者導(dǎo)電橡膠或者導(dǎo)電石墨或者石墨烯材料或者銅或者鋁或者錫或者鋅或者鐵或者銀或者它們的合金或者這些材料的復(fù)合物組成。為了增加弾性和柔軟性,復(fù)合物也可以是發(fā)泡狀的。為了增加強(qiáng)度,復(fù)合物中可以適當(dāng)加入天然纖維或者化學(xué)纖維或者玻璃纖維或者礦物纖維或者它們的編織物以及塑料或者橡膠。為了使選用的物質(zhì)成為復(fù)合物,可以添加粘合剤。這里所指的導(dǎo)電漿料是指導(dǎo)電銀漿或者導(dǎo)電鋁漿或者導(dǎo)電銅漿或者導(dǎo)電錫漿或者導(dǎo)電鋅漿或者導(dǎo)電銀包銅漿或者導(dǎo)電鋁銀漿或者導(dǎo)電碳漿等,導(dǎo)電碳漿中可以加入碳納米管、石墨烯以增加導(dǎo)電性能和韌性。然后,在這種內(nèi)芯導(dǎo)線上通過化學(xué)鍍或者電鍍或者熔融鍍或者熔融蒸發(fā)鍍或者真空鍍或者這些方法中的幾種方法,鍍上ー層金屬鋅,也可以采用包裹鋅片或者鋅線的方法或者用導(dǎo)電漿料燒結(jié)上一層鋅片或者鋅線的方法或者燒結(jié)導(dǎo)電鋅漿的方法達(dá)到目的。而后,通過氧化法將這層金屬鋅氧化成氧化鋅,再在氧化鋅層上通過燒結(jié)導(dǎo)電漿料形成導(dǎo)電層,或者采用化學(xué)鍍或者真空鍍或者結(jié)合電鍍或者熔融鍍或者包裹金屬的方法或者涂覆導(dǎo)電漿料加包裹金屬燒結(jié)的方法或者熔融包裹法或者熔融擠出法或者膠粘劑法以及它們中的幾種方法形成導(dǎo)電層,作為這種氧化鋅壓電線的另ー極,本發(fā)明將這ー極稱為外部導(dǎo)電層。然后再將制品通過高壓極化,最后,在外加工上保護(hù)性膜層,一般可以采用塑料層或者橡膠層或者有機(jī)涂料層,本發(fā)明將這ー層膜層稱為外部保護(hù)層。這種氧化鋅壓電線其本身可以加工成幾百乃至上千米或更長,還可以進(jìn)行大量的串聯(lián)和并聯(lián)以擴(kuò)大它的實(shí)際面積,即可以用許多根氧化鋅壓電線集束裝配成一根或者集束裝配成片狀或者其它形狀,進(jìn)而可以輸出符合蓄電池或者超級電容充電要求的電壓和電流。當(dāng)把氧化鋅壓電線進(jìn)行集束裝配吋,可以在氧化鋅壓電線周圍用弾性材料進(jìn)行填充或者封裝,目的在于填充氧化鋅壓電線周圍的空隙和保護(hù)氧化鋅壓電線,又能夠使氧化鋅壓電線容易適度變形,所選用的弾性材料為碳纖維或玻璃纖維或礦物纖維或化學(xué)纖維或天然纖維或橡膠或發(fā)泡橡膠或塑料或發(fā)泡塑料或者它們的混合物。氧化鋅壓電線的柔韌性和弾性主要取決于內(nèi)芯導(dǎo)線的柔韌性和彈性,此外取決于壓電線外層的保護(hù)層,保護(hù)層采用有柔韌性和彈性的材料加工形成。通常情況下,在非金屬上無法直接電鍍或者熔融鍍,因此本發(fā)明采用先在氧化鋅層上化學(xué)鍍,鍍上ー層金屬后再電鍍或者熔融鍍,也可以直接在氧化鋅層上進(jìn)行真空鍍或者燒結(jié)導(dǎo)電漿料形成導(dǎo)電層。內(nèi)芯導(dǎo)線上沉積的氧化鋅層的量決定氧化鋅壓電線的發(fā)電量,因此可以采取在ー根導(dǎo)電內(nèi)芯上反復(fù)沉積氧化鋅層的方法來制造氧化鋅壓電線。在沉積第二層和第二層以上氧化鋅層時(shí),由于內(nèi)層的氧化鋅層的電阻會(huì)降低電鍍第二層金屬鋅和第二層以上金屬鋅的效率,因此可以采取化學(xué)鍍或者真空鍍或者熔融鍍的方法沉積金屬鋅,也可以用導(dǎo)電漿料將鋅片或者鋅線燒結(jié)上去的方法或者燒結(jié)導(dǎo)電鋅漿的方法,然后用氧化法轉(zhuǎn)變成氧化鋅層,再沉積外部導(dǎo)電層。根據(jù)其中每ー層氧化鋅層的厚度,可以是納米級的,也可以是非納 米級的。每沉積一次氧化鋅層,至少要對氧化鋅層進(jìn)行一次極化處理,以有效提高氧化鋅壓電線的壓電效率。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是首先選擇有柔韌性和彈性的導(dǎo)電內(nèi)芯線材,一般可以選擇導(dǎo)電碳纖維或者導(dǎo)電塑料或者導(dǎo)電橡膠或者導(dǎo)電石墨或者石墨烯或者導(dǎo)電漿料燒結(jié)形成的導(dǎo)電層或者銅或者鋁或者錫或者鋅或者鐵或者銀或者它們的合金以及這些材料的復(fù)合物組成。當(dāng)組成復(fù)合物時(shí),可以添加粘合剤。當(dāng)采用鋅作為導(dǎo)電內(nèi)芯時(shí),可以在鋅層上直接形成氧化鋅層,同時(shí)在鋅層上引出接出線作為氧化鋅層的ー扱。當(dāng)采用燒結(jié)導(dǎo)電鋅漿作為導(dǎo)電內(nèi)芯時(shí),可以在燒結(jié)的導(dǎo)電鋅漿層上用拋光法暴露出鋅層后直接氧化成氧化鋅層,同時(shí)在燒結(jié)導(dǎo)電鋅漿時(shí)鋪設(shè)接出線作為氧化鋅層的ー扱。為了增加導(dǎo)電內(nèi)芯復(fù)合物的柔軟性和弾性,在形成導(dǎo)電內(nèi)芯復(fù)合物時(shí)可以添加發(fā)泡劑形成發(fā)泡狀復(fù)合物。為了增加導(dǎo)電內(nèi)芯復(fù)合物的強(qiáng)度,在復(fù)合材料中可以適當(dāng)加入各種天然纖維或者化學(xué)纖維或者玻璃纖維或者礦物纖維或者它們的編織物以及塑料或者橡膠。根據(jù)設(shè)計(jì)要求決定截面的形狀,制造出弾性導(dǎo)電內(nèi)芯導(dǎo)線,作為氧化鋅壓電線的ー扱。導(dǎo)電內(nèi)芯可以是空心的,也可以是實(shí)心的??招牡膶?dǎo)電內(nèi)芯主要是為截面比較粗的壓電線而設(shè)計(jì)的。導(dǎo)電塑料和導(dǎo)電橡膠是指在塑料或者橡膠中加入金屬或非金屬導(dǎo)電材料的物質(zhì),加入得越多,導(dǎo)電性能越好。為了增加氧化鋅壓電線的自我支撐性和弾性,可以在導(dǎo)電內(nèi)芯空腔內(nèi)加入一定的弾性支撐物,本發(fā)明采用的是塑料或橡膠或碳纖維或天然纖維或化學(xué)纖維或玻璃纖維或礦物纖維或木材或竹材料或者它們的混合物或者它們的編織物或者它們的復(fù)合物或者它們的發(fā)泡材料。為了進(jìn)行材料的復(fù)合,可以選用粘合剤。對于導(dǎo)電內(nèi)芯是空心管狀的,加入的材料可以通過插入或者熔融注入法或者膠粘物注入法達(dá)到。熔融注入法是指將要加入到導(dǎo)電內(nèi)芯空腔內(nèi)的材料粉碎物(其中要有熱塑性塑料)熔融后注入到導(dǎo)電內(nèi)芯空腔內(nèi)。膠粘物注入法是指在需要加入到導(dǎo)電內(nèi)芯空腔內(nèi)的材料的粉碎物中加入一定量的膠粘劑,然后注入到導(dǎo)電內(nèi)芯空心管內(nèi)。如果不使用空心的導(dǎo)電內(nèi)芯,可以先在増加的弾性支撐物材料上通過包裹金屬的方法達(dá)到,或者可以用化學(xué)鍍或者真空鍍再結(jié)合電鍍或者熔融鍍在增加的弾性支撐物材料上形成導(dǎo)電內(nèi)芯,也可以在增加的弾性支撐物材料上燒結(jié)導(dǎo)電漿料形成導(dǎo)電內(nèi)芯,也可以在增加的弾性支撐物材料上通過涂覆導(dǎo)電漿料再包裹金屬層進(jìn)行燒結(jié)形成導(dǎo)電內(nèi)芯。為了提高生產(chǎn)效率,也可以將導(dǎo)電內(nèi)芯材料用熔融包裹法或者熔融擠出法或者膠粘劑法結(jié)合到支撐材料上去。(使用熔融包裹法是指在導(dǎo)電內(nèi)芯材料粉末或者纖維中加入一定量的熱塑性高分子材料,混合均勻后熔融,將需包裹的彈性支撐物材料浸入后取出形成包裹層的方法。熔融擠出法是指在導(dǎo)電內(nèi)芯材料粉末或者纖維中加入一定量的熱塑性高分子材料,混合均勻后通過熔融擠出機(jī)包裹在彈性支撐物材料上形成成型的導(dǎo)電內(nèi)芯。膠粘劑法是指在導(dǎo)電內(nèi)芯材料粉末或者纖維中加入一定量的粘合剤,將彈性支撐物材料浸入后取出或者通過擠出機(jī)擠出包裹到彈性支撐物材料上或者注入模具成型將導(dǎo)電內(nèi)芯材料包裹到彈性支撐物材料上,粘合劑凝固后,導(dǎo)電內(nèi)芯即可成型。)然后在內(nèi)芯導(dǎo)線上通過化學(xué)鍍或者電鍍或者熔融鍍或者熔融蒸發(fā)鍍或者真空鍍,鍍上ー層金屬鋅,厚度可以在幾納米到幾個(gè)毫米,也可以用導(dǎo)電漿料將薄鋅片或者鋅線燒結(jié)到導(dǎo)電內(nèi)芯上或者將薄鋅片或者鋅線直接包裹到導(dǎo)電內(nèi)芯上,也可以在彈性支撐物上燒結(jié)導(dǎo)電鋅漿形成鋅層。由于金屬鋅需要通過氧化成為氧化鋅,過厚的鍍層對于只能在其表面上形成很薄的氧化鋅層來說是不經(jīng)濟(jì)的,所以金屬鋅厚度選擇在幾個(gè)納米到幾個(gè)絲米在經(jīng)濟(jì)上是合理的。本發(fā)明將金屬鋅層氧化成氧化鋅層的方法有這樣ー些將金屬鋅作為陽極進(jìn)行電化學(xué)的陽極化處 理;將金屬鋅在80 1000°C環(huán)境中熱處理,熱處理時(shí)通入空氣或者也可以通入富氧或者純氧,當(dāng)環(huán)境溫度超過金屬鋅的熔融溫度時(shí),熱處理的時(shí)間要縮短到金屬鋅只會(huì)氧化而不會(huì)熔融;用化學(xué)氧化劑進(jìn)行氧化處理,氧化劑可以選擇雙氧水;用等離子發(fā)生器進(jìn)行處理使鋅發(fā)生氧化生成氧化鋅。在常溫中,在金屬鋅生成時(shí)其表面很快會(huì)形成一層幾個(gè)原子厚度的堿式碳酸鋅膜層,本發(fā)明對鋅層的處理g在使堿式碳酸鋅層轉(zhuǎn)化為氧化鋅層并適當(dāng)增加氧化鋅層厚度。在金屬鋅到氧化鋅晶粒形成中,它們的排列不完全是ー樣的,有垂直和傾斜向上的,也有各個(gè)角度水平生長的,通過高壓直流電極化,可以使排列盡可能一致,從而增加壓電效應(yīng)。暴露在導(dǎo)線最外的氧化鋅表面是壓電線的另外ー極,為了能接通外電路,就必須要在其上制作導(dǎo)電層,本發(fā)明稱為外部導(dǎo)電層。為了增加壓電線的柔韌性和弾性,本發(fā)明選用的外部導(dǎo)電層材料有導(dǎo)電碳纖維或者導(dǎo)電塑料或者導(dǎo)電橡膠或者導(dǎo)電石墨或者石墨烯或者導(dǎo)電漿料的燒結(jié)物或者銅或者銀或者鋁或者錫或者鋅或者鐵或者它們的合金以及它們的復(fù)合物,復(fù)合物也可以在形成時(shí)加入發(fā)泡劑生成發(fā)泡狀的,復(fù)合物中可以適當(dāng)加入各種天然纖維或者化學(xué)纖維或者玻璃纖維或者礦物纖維或者它們的編織物以及塑料或者橡膠用以增加外部導(dǎo)電層的柔韌性和弾性,在采用這些材料時(shí)可以添加粘合剤。這些材料制備到氧化鋅表面的方法是通過化學(xué)鍍或者真空鍍的方法,先在氧化鋅表面沉積上ー層導(dǎo)電金屬,一般可以是銅或者銀或者錫或者鋅或者鋁(鋁不適合電鍍),對于銅或者銀或者錫或者鋅層可以用電鍍方法在化學(xué)鍍或者真空鍍的基礎(chǔ)上加厚導(dǎo)電金屬的厚度。對于錫或者鋅層可以用浸入它們的熔融金屬的方法在化學(xué)鍍或者真空鍍的基礎(chǔ)上加厚導(dǎo)電金屬的厚度。也可以直接采用熔融鍍的方法,譬如用錫或者鋅直接在氧化鋅層上熔融形成導(dǎo)電層。也可以采用燒結(jié)導(dǎo)電漿料的方法形成外部導(dǎo)電層。也可以采用包裹導(dǎo)電金屬的方法或者包裹導(dǎo)電金屬結(jié)合涂覆導(dǎo)電漿料燒結(jié)的方法形成外部導(dǎo)電層。也可以采用熔融包裹法或者熔融擠出法或者膠粘劑法以及它們中的幾種方法形成外部導(dǎo)電層(熔融包裹法是指在選用的外部導(dǎo)電層材料粉末或者纖維中加入一定量的熱塑性高分子材料,混合均勻后熔融,將需包裹的內(nèi)部材料浸入后取出形成包裹層的方法。熔融擠出法是指在選用的外部導(dǎo)電層材料粉末或者纖維中加入一定量的熱塑性高分子材料,混合均勻后通過熔融擠出機(jī)包裹在內(nèi)部材料上形成成型的外部導(dǎo)電層。膠粘劑法是指在選用的外部導(dǎo)電層材料粉末或者纖維中加入一定量的粘合劑,將內(nèi)部材料浸入后取出或者通過擠出機(jī)擠出包裹到內(nèi)部材料上或者將需包裹的內(nèi)部材料放入模具內(nèi)并注入選用的外部導(dǎo)電層材料粉碎物和粘合劑,粘合劑凝固后脫模,外部導(dǎo)電層即可成型)。在氧化鋅外層選用導(dǎo)電漿料燒結(jié)ー層導(dǎo)電層或者用包裹金屬片或金屬線加涂覆導(dǎo)電漿料燒結(jié)形成導(dǎo)電層時(shí),在燒結(jié)時(shí)也可以同時(shí)鋪入外接導(dǎo)線。在外部導(dǎo)電層上,可以用接觸法或者焊接法或者采用燒結(jié)導(dǎo)電漿料加鋪入導(dǎo)線的方法接通外接導(dǎo)線。為了起到保護(hù)作用又有柔韌性和弾性,在最外層可以用耐候性優(yōu)良的塑料或者橡膠或者有機(jī)涂料或者它們的發(fā)泡材料包裹,如圖3所示。為了增加這種保護(hù)層的牢固性,可以在保護(hù)層中加入玻璃纖維或者碳纖維或者礦物纖維或者化學(xué)纖維或者天然纖維或者石墨烯材料或者這些材料的組合混合物。外部保護(hù)層材料可以采用熔融包裹法或者熔融擠出法或者膠粘劑法以及它們中的幾種方法形成在外部導(dǎo)電層上。這里所指的熔融包裹法或者熔融擠出法或者膠粘劑法的概念和前面所述相同。因?yàn)閮?nèi)芯導(dǎo)線上沉積的氧化鋅層的量決定氧化鋅壓電線的發(fā)電量,因此可以采取在一根導(dǎo)線上反復(fù)沉積氧化鋅層的方 法來制造氧化鋅壓電線,如圖2-1、圖2-2所示。對于在一根導(dǎo)線上需要沉積多層氧化鋅層并且這多層氧化鋅層是進(jìn)行串聯(lián)的情況下,內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以采用第一層氧化鋅層的外部導(dǎo)電層也是第二層氧化鋅層的導(dǎo)電內(nèi)芯的方法,以此類推,如圖2-1所示,同時(shí)為了使電鍍效率提高,在電鍍第二層鋅層時(shí),電鍍的陰極可以接在第一層氧化鋅層的外部導(dǎo)電層上,以此類推。在一根導(dǎo)線上沉積多層氧化鋅層除了在其內(nèi)部是串聯(lián)連接的以外,也可以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)法連接,見實(shí)例19,如圖2-2所示。為了增加氧化鋅壓電線的可靠性和柔韌性,本發(fā)明還另外設(shè)計(jì)了可以在ー根導(dǎo)線上沉積的多層氧化鋅層中加入絕緣層的方法,這種方法可以選擇在每隔ー層氧化鋅層中都加入絕緣層,見實(shí)例20,如圖10所示,也可以選擇性的加入,這樣做的目的在于可以盡量平衡每ー層氧化鋅壓電線的內(nèi)電阻以及増加壓電線在變形時(shí)的牢固性。每沉積一次氧化鋅層,至少要進(jìn)行一次極化處理,目的是為了達(dá)到氧化鋅晶體取向盡可能一致,以提高器件的壓電效率。當(dāng)需要極化處理的氧化鋅的量比較少時(shí)可以采用直流電高壓極化方法,即在常溫至300°C范圍內(nèi)(晶粒小,溫度可以低ー些),在兩極上施加200 I萬V/mm的直流電(如果設(shè)備有條件允許,直流電電壓可以更高),極化時(shí)間在I秒至60分鐘左右。當(dāng)需要極化處理的氧化鋅的量比較多吋,由于需要幾十萬伏甚至更高的高壓設(shè)備,因此可以采用高溫低壓直流電處理方法,溫度可以控制在110 600°C左右,先施加5 100V/mm的直流電,然后以每分鐘幾度的降溫幅度降溫,同時(shí)在原有的直流電壓的基礎(chǔ)上逐步增加直流電電壓,増加幅度可以達(dá)到500V/mm左右,再降溫至環(huán)境溫度時(shí),撤出直流電,完成極化處理。本發(fā)明的有益效果是,可以使本發(fā)明的產(chǎn)品在受到壓カ變形時(shí)產(chǎn)生的電流達(dá)到對蓄電池或者超級電容的充電要求的電壓和電流。本產(chǎn)品可以用在收集風(fēng)能波浪能和面廣量大的零散動(dòng)能方面,產(chǎn)品發(fā)電效率高、壽命長、接線,安裝方便、牢固。通過采用本發(fā)明產(chǎn)品可以很容易加工成最終產(chǎn)品,可以大規(guī)模エ業(yè)化生產(chǎn),價(jià)格低廉,可以應(yīng)用的區(qū)域廣大,對節(jié)能減排起到有力的推動(dòng)作用。
圖I是只有一層氧化鋅層的壓電線截面示意圖。圖2-1是有多層氧化鋅層的壓電線截面示意圖(串聯(lián)型),圖2-2是有多層氧化鋅層的壓電線截面示意圖(可以串聯(lián)或者并聯(lián)型連接)。圖3是空心銅管作為導(dǎo)電內(nèi)芯的氧化鋅壓電線截面示意圖。圖4-1是彈簧層在導(dǎo)電內(nèi)芯層內(nèi)的氧化鋅壓電線示意圖,圖4-2為局部放大圖。圖5是用氧化鋅壓電線加工成的壓電線集成毯示意圖。圖6是彈性支撐柱在導(dǎo)電內(nèi)芯層內(nèi)的氧化鋅壓電線示意圖,弾性支撐柱截面是圓形的,其中圖6-1為正視圖,圖6-2為俯視圖。
圖7是彈性支撐柱在導(dǎo)電內(nèi)芯層內(nèi)的氧化鋅壓電線示意圖,弾性支撐柱截面是非圓形的,其中圖7-1為正視圖,圖7-2為俯視圖。圖8是圓型集束型氧化鋅壓電線的截面示意圖。圖9是扁平型集束型氧化鋅壓電線的截面示意圖。圖10是在層與層之間加有絕緣層的多層氧化鋅層壓電線的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)例一、取一根直徑O. 3毫米、長300毫米的無氧銅線作為導(dǎo)電內(nèi)芯,見圖1(1),在其表面電鍍ー層O. 02毫米厚的鋅層,見圖I (2)和(3),將導(dǎo)線放入500°C烘箱內(nèi),緩慢鼓入空氣,20分鐘后,冷卻至常溫,再升溫至500°C維持20分鐘,冷卻至常溫,此時(shí)銅導(dǎo)線外層是ー層未被氧化的鋅層,見圖I (2),鋅層外是ー層氧化鋅層,見圖I (3),用化學(xué)鍍銀方法在氧化鋅層上沉積ー層銀,見圖I (4),在銀層上鋪設(shè)ー根直徑O. 07毫米的無氧銅線,在這根銅線和銀層接觸處點(diǎn)幾點(diǎn)導(dǎo)電銀漿,截面見圖I (5),放入烘箱內(nèi),150°C維持30分鐘,取出冷卻后在外層涂覆聚氨酯保護(hù)層,圖I中省略,將導(dǎo)線的兩個(gè)銅線頭連接5千伏直流電,放置在120°C硅油中30分鐘進(jìn)行極化,極化后進(jìn)行硅油清理,制得氧化鋅壓電線。實(shí)例ニ、在一根導(dǎo)電內(nèi)芯上反復(fù)生成三層氧化鋅壓電層,實(shí)現(xiàn)串聯(lián)法接通三層氧化鋅壓電層,見圖2-1,其中(I)為無氧銅線導(dǎo)電內(nèi)芯作為壓電線的ー扱,(2)為未被氧化的鋅層,(3)為氧化鋅層,(4)為用真空鍍方法沉積的無氧銅層,(5)為在外層無氧銅層上鋪設(shè)的無氧銅線以及銀漿燒結(jié)后的截面,作為壓電線的另外ー極,再在外層涂覆保護(hù)層,圖2-1中省略,制得氧化鋅壓電線。在此實(shí)例中,ー根導(dǎo)電內(nèi)芯上生成的三層氧化鋅壓電層是用串聯(lián)法對外電路連接的,即用導(dǎo)電內(nèi)芯接出線和最外層的外部導(dǎo)電層接出線連接外電路。實(shí)例三、用一根長O. 6米、夕卜徑為15暈米、壁厚為I暈米的空心銅管作為導(dǎo)電內(nèi)芯,在其外表層上熔融鍍ー層約O. 3毫米左右的鋅層,將管子放入450°C的烘箱內(nèi)維持I小吋,然后將管子放入150°C的烘箱內(nèi),緩慢通入純氧,I小時(shí)后形成氧化鋅層,然后在其表面用真空鍍沉積ー層銅,外部纏繞ー根O. 5毫米的銅線作為外部導(dǎo)電層的接出線,涂覆導(dǎo)電銅漿燒結(jié),然后進(jìn)行極化處理,并在銅管內(nèi)插入若干根直徑大約2毫米的竹子至基本填滿作為增強(qiáng)的弾性支撐材料,在外層涂覆塑膠保護(hù)層,得到氧化鋅壓電線,見圖3。其中(I)為壓電線的導(dǎo)電內(nèi)芯,⑵為鋅層,⑶為氧化鋅層壓電材料層,⑷為銅層,是外部導(dǎo)電層,
(5)為竹子填充區(qū),(6)為壓電線塑膠層,(7)為連接導(dǎo)電內(nèi)芯的接出線,⑶為外部導(dǎo)電層接出線。實(shí)例四、取一根直徑O. 3毫米、長5米的弾性鋼絲,將其繞成內(nèi)徑5毫米的彈簧,在其表面電鍍ー層O. 05毫米厚的銅,再電鍍ー層O. 02毫米厚的鋅,放入150°C烘箱內(nèi),緩慢鼓入純氧,30分鐘后,冷卻至常溫,此時(shí)最外層是ー層氧化鋅層,用化學(xué)鍍法在氧化鋅層上沉積ー層0.001毫米左右的銀層,在這層銀層上電鍍ー層O. 05毫米的銅層,再連接接出線,將制成品用高溫低壓直流電處理法進(jìn)行極化處理,再在外層涂覆聚氨酯保護(hù)層,制成內(nèi)芯為彈簧的氧化鋅壓電線,見圖4。實(shí)例五、取一根直徑I. 5毫米、長500米的無氧銅線作為導(dǎo)電內(nèi)芯兼導(dǎo)電內(nèi)芯接出線,在其表面連續(xù)電鍍ー層O. 03毫米厚的鋅,放入450°C烘箱內(nèi)30分鐘,然后緩慢鼓入40%的富氧,10分鐘后,降溫至150°C維持15分鐘,冷卻至常溫,此時(shí)銅導(dǎo)線外層是ー層未被氧化的鋅層,鋅層外是ー層氧化鋅層,用真空濺射鍍膜法在氧化鋅層上沉積ー層O. 002毫米的銅層,在這層銅層上纏繞ー根O. 5毫米的無氧銅線作為外部導(dǎo)電層的接出線,在這根銅線和銅層接觸處涂覆導(dǎo)電銀漿,放入烘箱內(nèi),150°C維持30分鐘,將制成品用高溫低壓 直流電處理進(jìn)行極化,具體為先將制成品放置在烘箱內(nèi),溫度可以控制在400°C,維持20分鐘,然后在兩個(gè)電極上施加50V的直流電,然后以每分鐘5度的降溫幅度降溫,同時(shí)在原50V的直流電壓的基礎(chǔ)上逐步增加直流電電壓,增加幅度為每分鐘6V左右,在70分鐘時(shí)間內(nèi)上升至接近500V,并且降溫至環(huán)境溫度,然后撤出直流電,完成極化處理,最后在外層涂覆聚氨酯保護(hù)層,再在聚氨酯保護(hù)層外用熔融擠出機(jī)涂覆厚O. 5毫米的聚氯こ烯絕緣層,制成氧化鋅壓電線。實(shí)例六、取實(shí)例五制成品,剪成50毫米長若干根,剝離出兩極,將其并聯(lián)成地毯狀,見圖5。產(chǎn)品可作為黏貼在建筑物外墻上的微風(fēng)能俘獲器。實(shí)例七、取一根直徑10毫米、長3米的弾性鋼絲,在其表面加工成壓電層,見圖6,(I)為彈性鋼絲,⑵為銅電扱,⑶為鋅層,⑷為氧化鋅壓電層,(5)為和導(dǎo)電碳漿燒結(jié)在一起的銅箔作為外部導(dǎo)電層,(6)為涂覆的聚氨酯保護(hù)層。本實(shí)例中,鋅層的氧化采用等離子發(fā)生槍對鋅層進(jìn)行氧化處理。實(shí)例八、取一根截面為橢圓形,長軸為18毫米,短軸為8毫米、長3米的弾性鋼絲,在其表面加工成氧化鋅壓電層結(jié)構(gòu),見圖7,⑴為彈性鋼絲,(2)為銅電扱,(3)為鋅層,(4)為氧化鋅壓電層,(5)為和導(dǎo)電碳漿燒結(jié)在一起的銅箔作為外部導(dǎo)電層,(6)為涂覆的聚氨酷保護(hù)層。實(shí)例九、制取圓型集束型壓電線,截面見圖8。具體為取外徑為3毫米、長5米的氧化鋅壓電線7根,將7根這樣的壓電線并聯(lián)并且集合成一束,外層包裹保護(hù)層,保護(hù)層采用玻璃纖維布加聚氨酯涂料。(I)為單根氧化鋅壓電線,(2)為外層包裹的保護(hù)層,(3)為泡沫塑料填充區(qū)。實(shí)例十、剖取扁平型集束型氧化鋅壓電線,截面見圖9。具體為取外徑為5毫米、長10米的氧化鋅壓電線29根,將29根這樣的壓電線并聯(lián)并且集合成一平板狀,用弾性橡膠封裝,外層包裹保護(hù)層,保護(hù)層采用玻璃纖維布加聚氨酯涂料再包裹聚氯こ烯絕緣層。(I)為單根氧化鋅壓電線,(2)為外層包裹的保護(hù)層,(3)為彈性橡膠填充封裝區(qū)。這樣的制成品可以鋪設(shè)在道路表面用于壓電發(fā)電。實(shí)例^^一、將覆蓋有鋅層的導(dǎo)線浸入20%至30%的雙氧水中,溫度控制在30至40°C,時(shí)間為10至30分鐘,在鋅層上形成氧化鋅層?;蛘邔⒏采w有鋅層的導(dǎo)線浸入O. 5%至5%的雙氧水中,溫度控制在50至80°C,時(shí)間為10至60分鐘,可以在鋅層上形成氧化鋅層。實(shí)例十二、導(dǎo)電內(nèi)芯是復(fù)合材料的氧化鋅壓電線實(shí)例。選用ー根直徑15毫米,長3. 5米的尼龍66圓棒,將其表面打毛,沿著尼龍66圓棒的長方向鋪設(shè)ー根直徑O. 5毫米的銅線作為導(dǎo)電內(nèi)芯的接出線,在尼龍66圓棒的兩端和中間用銅絲沿尼龍66圓棒的截面方向?qū)~線扎緊。在導(dǎo)電銅漿中加入O. 5%的導(dǎo)電型短碳纖維,將導(dǎo)電銅漿涂覆到尼龍66圓棒上,將尼龍66圓棒放入130°C的烘箱中維持20分鐘,取出后再涂覆一次導(dǎo)電銅漿,再進(jìn)行同樣的烘烤,這樣在尼龍66圓棒上形成了導(dǎo)電內(nèi)芯。將導(dǎo)電內(nèi)芯表面用細(xì)砂紙拋光,使導(dǎo)電銅漿中最外層的細(xì)銅粉的表面充分暴露出來,迅速將尼龍66圓棒放入化學(xué)鍍鋅溶液中5分鐘,取出洗滌,烘干,放入150°C烘箱中,緩緩?fù)ㄈ胙鯕?,維持20分鐘后形成氧化鋅層,取出。在形成的氧化鋅層上,沿著尼龍66圓棒的長方向鋪設(shè)另一根直徑O. 5毫米的銅線作為外部導(dǎo)電層的接出線,在尼龍66圓棒的兩端和中間用銅絲沿尼龍66圓棒的截面方向?qū)~ 線扎緊在氧化鋅層表面,在氧化鋅層表面涂覆二次含O. 5%的導(dǎo)電型短碳纖維的導(dǎo)電銅漿,毎次放入130°C的烘箱中維持20分鐘,即形成外部導(dǎo)電層。將制成品用直流電高壓極化方法極化,極化溫度控制在150°C左右。用塑膠擠出機(jī)在外部導(dǎo)電層上熔融包裹ー層I. 5毫米厚的塑膠作為外層保護(hù)層。本實(shí)例的制品可以作為風(fēng)能晃動(dòng)發(fā)電制品。實(shí)例十三、內(nèi)部弾性支撐材料是復(fù)合材料的氧化鋅壓電線實(shí)例。取直徑2至3毫米、長4米的竹子多根用線繩捆扎成直徑大約30毫米的集束物,將其插入內(nèi)徑33毫米、壁厚3毫米、長4米的尼龍6管中,在間隙中注入雙組份硅膠進(jìn)行封閉。將尼龍管表面打毛,沿著尼龍6圓管的長方向鋪設(shè)ー根直徑I毫米的銅線作為導(dǎo)電內(nèi)芯的接出線,在尼龍6圓管的兩端和中間用銅絲沿尼龍6圓管的截面方向?qū)~線扎緊。在導(dǎo)電銅漿中加入O. 5%的導(dǎo)電型短碳纖維,將導(dǎo)電銅漿涂覆到尼龍6圓管上,將尼龍6圓管放入130°C的烘箱中維持20分鐘,取出后再涂覆一次導(dǎo)電銅漿,再進(jìn)行同樣的烘烤,這樣在尼龍6圓管上形成了導(dǎo)電內(nèi)芯。將導(dǎo)電內(nèi)芯表面用細(xì)砂紙拋光,使導(dǎo)電銅漿燒結(jié)層中最外層的細(xì)銅粉的表面充分暴露出來,迅速將尼龍6圓管放入化學(xué)鍍鋅溶液中5分鐘,取出洗滌,烘干,放入150°C烘箱中,緩緩?fù)ㄈ胙鯕?,維持20分鐘后形成氧化鋅層,取出。在形成的氧化鋅層上,沿著尼龍6圓管的長方向鋪設(shè)另一根直徑I毫米的銅線作為外部導(dǎo)電層的接出線,在尼龍6圓管的兩端和中間用銅絲沿尼龍6圓管的截面方向?qū)~線扎緊在氧化鋅層表面,在氧化鋅層表面涂覆二次導(dǎo)電鋁漿,毎次放入130°C的烘箱中維持20分鐘,即形成外部導(dǎo)電層,用塑膠擠出機(jī)在外部導(dǎo)電層上熔融包裹ー層3毫米厚的聚氨酯發(fā)泡層、再在聚氨酯發(fā)泡層上熔融包裹ー層
I.5毫米厚的塑膠作為外層保護(hù)層。將制成品用直流電高壓極化方法極化,極化溫度控制在120°C左右。本實(shí)例垂直安裝可作為風(fēng)カ晃動(dòng)發(fā)電裝置。實(shí)例十四、使用化學(xué)鍍鋅設(shè)備的氧化鋅壓電線連續(xù)制造實(shí)例。取足夠長的直徑O. 5毫米的銅線,使其連續(xù)經(jīng)過化學(xué)鍍鋅槽,出槽后通過洗滌槽,并緩慢進(jìn)入隧道爐(I),隧道爐(I)的溫度控制在150°c,并通入純氧,線點(diǎn)通過隧道爐(I)的時(shí)間為15分鐘,出隧道爐(I)后,沿著直線方向并貼纏繞ー根直徑O. 3毫米的銅線,在其上連續(xù)涂覆導(dǎo)電銅漿,同時(shí)再進(jìn)入隧道爐⑵,溫度控制在130°C,線點(diǎn)通過隧道爐(2)的時(shí)間為20分鐘,制得制成品1,將制成品I繞入線盤。將制成品I剪成每30米一段,分離內(nèi)外接出線,用高溫低壓直流電處理方法進(jìn)行極化制得制成品2。用熔融擠出機(jī)在制成品2外包裹O. 5毫米厚的尼龍6絕緣層,再在外用熔融擠出機(jī)包裹ー層I毫米厚的聚氯こ烯,制成氧化鋅壓電線。在這個(gè)實(shí)例中,直徑O. 5毫米的銅線是導(dǎo)電內(nèi)芯兼導(dǎo)電內(nèi)芯接出線,導(dǎo)電銅漿燒結(jié)形成的燒結(jié)層是外部導(dǎo)電層,直徑O. 3毫米的銅線是外部導(dǎo)電層的接出線,尼龍6絕緣層和聚氯こ烯絕緣層是外部保護(hù)層。實(shí)例十五、ー種使用熔融蒸發(fā)鍍設(shè)備的氧化鋅壓電線連續(xù)制造實(shí)例。取足夠長的直徑I. 5毫米的銅線,使其連續(xù)經(jīng)過鋅蒸汽涂覆設(shè)備(熔融蒸發(fā)鍍設(shè)備),鋅蒸汽涂覆設(shè)備內(nèi)用氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛楸Wo(hù)氣,在石墨坩堝中放入高純度鋅,高頻感應(yīng)加熱到550至1000°C范圍,使高純度鋅熔融并產(chǎn)生鋅蒸汽,銅線經(jīng)過鋅蒸汽涂覆設(shè)備后表面被鋅蒸汽涂覆,經(jīng)過冷卻表面形成均勻的金屬鋅層。將表面涂覆有鋅層的銅線緩慢進(jìn)入隧道爐(1),隧道爐⑴的溫度控制在150°C,并通入純氧,線點(diǎn)通過隧道爐⑴的時(shí)間為20分鐘,出隧道爐(I)后,沿著直線方向并貼纏繞ー根直徑0.8毫米的銅線,再連續(xù)涂覆導(dǎo)電銅漿,而后進(jìn)入隧道爐⑵,溫度控制在130°C,線點(diǎn)通過隧道爐(2)的時(shí)間為30分鐘,制得制成品1,將制成品I繞入線盤。將制成品I剪成每30米一段,分離內(nèi)外接出線,用高溫低壓直流電處 理方法進(jìn)行極化制得制成品2。用熔融擠出機(jī)在制成品2外包裹厚I毫米的聚氯こ烯絕緣層,制成氧化鋅壓電線。在這個(gè)實(shí)例中,直徑I. 5毫米的銅線是導(dǎo)電內(nèi)芯兼導(dǎo)電內(nèi)芯接出線,導(dǎo)電銅漿燒結(jié)形成的燒結(jié)層是外部導(dǎo)電層,直徑O. 8毫米的銅線是外部導(dǎo)電層的接出線,聚氯こ烯絕緣層是外部保護(hù)層。實(shí)例十六、使用熔融鍍設(shè)備的氧化鋅壓電線連續(xù)制造實(shí)例。取足夠長的直徑3毫米的銅線,使其連續(xù)經(jīng)過化學(xué)鍍鋅槽,出槽后通過洗滌槽,并迅速進(jìn)入烘箱烘干(烘干時(shí)用氮?dú)饣蛘邭鍤庾鳛楸Wo(hù)氣),再連續(xù)進(jìn)入熔融鍍設(shè)備(在石墨坩堝中放入高純度鋅,高頻感應(yīng)加熱到500至550°C范圍并用氮?dú)饣蛘邭鍤獗Wo(hù)),再連續(xù)緩慢進(jìn)入隧道爐(I),隧道爐(I)的溫度控制在150°C,并通入純氧,線點(diǎn)通過隧道爐(I)的時(shí)間為25分鐘,出隧道爐
(I)后,冷卻30分鐘,再進(jìn)入一次隧道爐(I)進(jìn)行氧化,條件同上,出隧道爐(I)后沿著直線方向并貼纏繞ー根直徑O. 5毫米的銅線,再涂覆導(dǎo)電銅漿,進(jìn)入隧道爐(2),溫度控制在130°C,線點(diǎn)通過隧道爐(2)的時(shí)間為30分鐘,制得制成品1,將制成品I繞入線盤。將制成品I剪成每30米一段,分離內(nèi)外接出線,用高溫低壓直流電處理方法進(jìn)行極化制得制成品
2。用熔融擠出發(fā)泡機(jī)在制成品2外包裹I. 5毫米厚的發(fā)泡聚氨酯,再在發(fā)泡聚氨酯外用熔融擠出機(jī)包裹ー層I毫米厚的聚氯こ烯絕緣層,制成氧化鋅壓電線。實(shí)例十七、原材料采用鋅線的制造實(shí)例。取外徑30毫米、壁厚I. 5毫米、長3米的黃銅管作為導(dǎo)電內(nèi)芯。在黃銅管頂端焊接ー根直徑I毫米粗的銅線作為導(dǎo)電內(nèi)芯接出線。在黃銅管上密集繞入ー層直徑O. 3毫米的鋅線,在其上涂覆ー層導(dǎo)電鋅漿,將其放入烘箱,130°C烘烤30分鐘,取出后在干燥氣氛中將表面拋光暴露出鋅表面,然后放入烘箱,緩慢通入純氧,200°C維持10分鐘后取出冷卻至室溫,放置24小時(shí),再放入烘箱,200°C烘烤,緩慢通入純氧,20分鐘后取出冷卻至室溫,形成氧化鋅層,再在其上繞入ー層直徑O. 5毫米的銅線作為外部導(dǎo)電層以及外部導(dǎo)電層接出線,在其上涂覆導(dǎo)電銅漿,將其放入烘箱,130°C烘烤30分鐘,取出冷卻,再進(jìn)行一次導(dǎo)電銅漿處理。然后用直流電高壓極化方法極化,極化溫度控制在150°C左右。然后在黃銅管內(nèi)熔融注入加入了玻璃短纖維的尼龍6塑料作為導(dǎo)電內(nèi)芯的支撐材料。最后在制品外部用熔融擠出發(fā)泡機(jī)包裹3毫米厚的發(fā)泡聚氨酯,再在發(fā)泡聚氨酯外用熔融擠出機(jī)包裹ー層I. 5毫米厚的聚氯こ烯絕緣層,制成氧化鋅壓電線。實(shí)例十八、用膠粘物注入法和膠粘劑法制造氧化鋅壓電線實(shí)例。在外徑30毫米、壁厚3毫、長3米的耐高溫ABS塑料內(nèi)插入直徑約5毫米、長3米的竹材料若干根至基本填滿,在空隙內(nèi)注入雙組份硅膠和竹纖維的混合物至硅膠凝固,在ABS塑料管外密集繞上直徑O. 3毫米的鋅線布滿整個(gè)表面,將鋅線在ABS塑料管兩端用螺絲固定并且用直徑I毫米的銅線連接作為導(dǎo)電內(nèi)芯的接出線,用等離子發(fā)生槍對鋅表面處理,使鋅表面氧化為氧化鋅,再在其上用直徑O. 3毫米的銅線繞滿整個(gè)表面,將O. 3毫米的銅線的兩端用螺絲固定在ABS塑料兩端并且連接直徑I毫米的銅線(外部導(dǎo)電層接出線),在O. 3毫米的銅線上涂覆一層導(dǎo)電銅漿,將其放入烘箱,120°C烘烤30分鐘,取出,在制品的表面浸涂第一層外部保護(hù)層,成分為雙組份硅膠和玻璃短纖維以及尼龍6短纖維的混合物,第一層外部保護(hù)層凝固后,制品用直流電高壓極化方法極化,極化溫度控制在120°C左右。再在最外層用熔融擠出法包裹ー層PEEK(聚醚醚酮)塑料作為第二層外部保護(hù)層。制品再一次用直流電高壓極化方法極化。最終的氧化鋅壓電線制成品可以用于風(fēng)カ的搖晃發(fā)電。
實(shí)例十九、制取一根有6層氧化鋅壓電材料層的導(dǎo)線,見圖2-2。其中(I)是第一層的導(dǎo)電內(nèi)芯,(2)是鋅層,(3)是氧化鋅層壓電材料,(4)是第一層的外部導(dǎo)電層兼第二層的導(dǎo)電內(nèi)芯,(5)是鋅層,(6)是氧化鋅層壓電材料,(7)是第二層的外部導(dǎo)電層兼第三層的導(dǎo)電內(nèi)芯,(8)是鋅層,(9)是氧化鋅層壓電材料,(10)是第三層的外部導(dǎo)電層兼第四層的導(dǎo)電內(nèi)芯,(11)是鋅層,(12)是氧化鋅層壓電材料,(13)是第四層的外部導(dǎo)電層兼第五層的導(dǎo)電內(nèi)芯,(14)是鋅層,(15)是氧化鋅層壓電材料,(16)是第五層的外部導(dǎo)電層兼第六層的導(dǎo)電內(nèi)芯,(17)是鋅層,(18)是氧化鋅層壓電材料,(19)是第六層的外部導(dǎo)電層,(20)是外部保護(hù)層。如果(I)和(20)作為整根6層氧化鋅壓電材料導(dǎo)線的接出線,這6層氧化鋅壓電材料是處于串聯(lián)狀態(tài)。如果將(I)、(7)、(13)、(19)相連接作為ー極,將(4)、(10)、
(16)相連接作為另ー極,這6層氧化鋅壓電材料是處于并聯(lián)狀態(tài)。實(shí)例二十、制取一根有3層氧化鋅壓電材料的導(dǎo)線,每ー層間有絕緣層隔開,見圖
10。其中(I)為每ー層的導(dǎo)電內(nèi)芯,(2)為每ー層的鋅層,(3)為每ー層的氧化鋅壓電材料,
(4)為每ー層的外部導(dǎo)電層,(5)為每ー層的絕緣層。這樣的結(jié)構(gòu)可以使這3層氧化鋅壓電材料層實(shí)現(xiàn)并聯(lián)連接。
權(quán)利要求
1.一種氧化鋅壓電線的制造方法,其特征在于將壓電線制造成主要由導(dǎo)電內(nèi)芯、鋅層、氧化鋅層壓電材料、外部導(dǎo)電層、外部保護(hù)層組成,它可以是單根的壓電線,也可以是集束的壓電線,單根壓電線內(nèi)部可以只有一層氧化鋅壓電材料層,也可以有多層氧化鋅壓電材料層,多層氧化鋅壓電材料層采用串聯(lián)法或者并聯(lián)法連接,每一層氧化鋅壓電結(jié)構(gòu)層之間也可以用絕緣層隔離,壓電線的截面可以是圓的,也可以是其它形狀的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧化鋅壓電線的導(dǎo)電內(nèi)芯是由導(dǎo)電碳纖維或者導(dǎo)電塑料或者導(dǎo)電橡膠或者導(dǎo)電石墨或者石墨烯或者導(dǎo)電漿料的燒結(jié)物或者銅或者鋁或者錫或者鋅或者鐵或者銀或者它們的合金以及這些材料的復(fù)合物組成,復(fù)合物也可以是發(fā)泡狀的,復(fù)合物中可以加入各種天然纖維或者化學(xué)纖維或者玻璃纖維或者礦物纖維或者它們的編織物以及塑料或者橡膠,在采用這些材料時(shí)可以添加粘合劑,導(dǎo)電內(nèi)芯可以是實(shí)心的也可以是空心的,導(dǎo)電內(nèi)芯可以是直線狀的也可以是曲線狀的,導(dǎo)電內(nèi)芯的截面可以是圓的,也可以是其它形狀的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧化鋅壓電線的導(dǎo)電內(nèi)芯,還可以在其內(nèi)部空腔中增加支撐材料,所采用的支撐材料為塑料或者橡膠或者碳纖維或者天然纖維或者化學(xué)纖維或者玻璃纖維或者礦物纖維或者木材或者竹材料或者它們的混合物或者它們的編織物或者復(fù)合物或者它們的發(fā)泡材料復(fù)合物,在采用這些材料時(shí)可以添加粘合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氧化鋅壓電線的導(dǎo)電內(nèi)芯在其內(nèi)部空腔中增加支撐材料時(shí),增加的材料可以通過插入空心導(dǎo)電內(nèi)芯內(nèi)的方法或者熔融注入空心導(dǎo)電內(nèi)芯的方法或者膠粘物注入法達(dá)到,也可以在增加的支撐材料外部通過包裹金屬的方法達(dá)到,或者可以用化學(xué)鍍或者真空鍍再結(jié)合電鍍或者熔融鍍在增加的支撐材料上形成導(dǎo)電內(nèi)芯,也可以在增加的支撐材料上燒結(jié)導(dǎo)電漿料形成導(dǎo)電內(nèi)芯,也可以在增加的支撐材料上通過涂覆導(dǎo)電漿料再包裹金屬進(jìn)行燒結(jié)形成導(dǎo)電內(nèi)芯,也可以將導(dǎo)電內(nèi)芯材料用熔融包裹法或者熔融擠出法或者膠粘劑法以及它們中的幾種方法結(jié)合到支撐材料上去。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧化鋅壓電線的氧化鋅層壓電材料是通過先在導(dǎo)電內(nèi)芯上形成鋅層,然后再氧化成氧化鋅,再經(jīng)過極化處理形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧化鋅壓電線的鋅層是用電鍍或者化學(xué)鍍或者熔融鍍或者熔融蒸發(fā)鍍或者真空鍍或者它們的組合方法,以及燒結(jié)導(dǎo)電鋅漿的方法,以及包裹鋅片以及鋅線的方法形成的,包裹鋅片以及鋅線時(shí)也可以采用導(dǎo)電漿料進(jìn)行燒結(jié)結(jié)合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氧化鋅壓電線的鋅層的氧化是用空氣氧化法或者富氧氧化法或者純氧氧化法或者將金屬鋅作為陽極進(jìn)行電化學(xué)的陽極化處理或者雙氧水氧化法或者等離子氧化法形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧化鋅壓電線的外部導(dǎo)電層采用的導(dǎo)電材料為導(dǎo)電碳纖維或者導(dǎo)電塑料或者導(dǎo)電橡膠或者導(dǎo)電石墨或者石墨烯或者導(dǎo)電漿料的燒結(jié)物或者銅或者鋁或者錫或者鋅或者鐵或者銀或者它們的合金以及它們的復(fù)合物,復(fù)合物也可以是發(fā)泡狀的,復(fù)合物中可以加入各種天然纖維或者化學(xué)纖維或者玻璃纖維或者礦物纖維或者它們的編織物以及塑料或者橡膠,在采用這些材料時(shí)可以添加粘合劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧化鋅壓電線的外部導(dǎo)電層是用通過燒結(jié)導(dǎo)電漿料或者化學(xué)鍍或者真空鍍或者電鍍或者熔融鍍或者包裹金屬的方法或者涂覆導(dǎo)電漿料加包裹金屬燒結(jié)的方法或者熔融包裹法或者熔融擠出法或者膠粘劑法以及它們中的幾種方法形成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧化鋅壓電線的外部保護(hù)層由塑料或者橡膠或者有機(jī)涂料的干燥物構(gòu)成,也可以采用發(fā)泡塑料或者發(fā)泡橡膠或者有機(jī)發(fā)泡涂料的干燥物構(gòu)成,以及這些材料的組合構(gòu)成,塑料或者橡膠或者有機(jī)涂料中可以加入碳纖維或者玻璃纖維或者礦物纖維或者化學(xué)纖維或者天然纖維或者石墨烯或者這些材料的組合混合物,采用熔融包裹法或者熔融擠出法或者膠粘劑法以及它們中的幾種方法形成在外部導(dǎo)電層上,在氧化鋅壓電線集束裝配時(shí),壓電線之間的空隙可以用碳纖維或者玻璃纖維或者礦物纖維或者化學(xué)纖維或者天然纖維或者橡膠或者發(fā)泡橡膠或者塑料或者發(fā)泡塑料或者它們的混合物填充或者封裝,填充或者封裝時(shí)采用熔融包裹法或者熔融擠出法或者膠粘劑法以及它們中的幾種方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氧化鋅壓電線的制造方法。通過對鋅層的氧化處理以及對壓電線接出導(dǎo)線的制作形成由氧化鋅壓電材料組成的線型壓電材料。制成的氧化鋅壓電線可以集束組裝。
文檔編號H01L41/22GK102683578SQ20111016204
公開日2012年9月19日 申請日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者沈震新 申請人:沈震新