專利名稱：壓電材料極化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及極化裝置，具體涉及一種在常溫下或高溫條件下對(duì)壓電材料進(jìn)行極化處理的壓電材料極化裝置。
背景技術(shù)：
電子材料在當(dāng)今飛速發(fā)展的高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。尤其是近年來，具有環(huán)境協(xié)調(diào)性的無鉛及低鉛壓電材料的研究與應(yīng)用越來越受到人們的重視。新制備好的壓電陶瓷不顯示宏觀壓電特性，只有采用適當(dāng)?shù)臉O化手段，對(duì)壓電陶瓷進(jìn)行充分極化，使材料內(nèi)各向異性的多疇結(jié)構(gòu)隨強(qiáng)電場定向排列，轉(zhuǎn)為單疇結(jié)構(gòu)，從而表現(xiàn)出宏觀的壓電性能。在極化處理時(shí)，將樣品的溫度加熱到 居里溫度附近再進(jìn)行極化處理，有利于樣品在較低電壓下極化。目前已有的極化裝置為適應(yīng)于大規(guī)模的生產(chǎn)要求，功能較單一，且裸露在空氣中極化，安全性差，沒有集成加熱系統(tǒng)，往往使用加熱爐作為配套裝置，難以適用于實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)研發(fā)中試等場所的要求。因此需要提供一種可實(shí)現(xiàn)變溫、安全、易于操作的極化裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了壓電材料極化裝置，包括非金屬頂蓋、金屬槽和金屬柱，非金屬頂蓋設(shè)于金屬槽上方，所述金屬槽為下凹柱形槽，金屬柱設(shè)于非金屬頂蓋和金屬槽之間且設(shè)于非金屬頂蓋上，金屬柱和金屬槽分別連接高壓電源的正極和負(fù)極，金屬槽下方還設(shè)有加熱芯片，加熱芯片連接一溫度控制器。由此，可通過加熱芯片達(dá)到控制該壓電材料極化裝置在工作過程中溫度的目的。在一些實(shí)施方式中，還包括熱電偶，熱電偶設(shè)于金屬槽內(nèi)，與溫度控制器連接。由此，可通過熱電偶隨時(shí)監(jiān)測金屬槽內(nèi)的工作環(huán)境溫度。在一些實(shí)施方式中，非金屬頂蓋中部設(shè)有第一凹槽，第一凹槽向下而設(shè)，金屬柱設(shè)于第一凹槽內(nèi)，第一凹槽包括第一凹槽開口。由此，第一凹槽可為金屬柱提供可活動(dòng)空間。在一些實(shí)施方式中，金屬柱為T型,金屬柱上端外徑第一凹槽的內(nèi)壁間的寬度、且大于第一凹槽開口的寬度，金屬柱下端外徑小于第一凹槽開口的寬度。由此，金屬柱的設(shè)置可使金屬柱在第一凹槽內(nèi)活動(dòng)而不掉落。在一些實(shí)施方式中，非金屬頂蓋和金屬柱之間設(shè)有彈簧。在一些實(shí)施方式中，金屬柱長度大于金屬槽高度。在一些實(shí)施方式中，金屬槽和加熱芯片下方還設(shè)有非金屬底座。由此，可避免操作員在該壓電材料極化裝置工作中，因直接觸碰金屬槽而造成的人身傷害。在一些實(shí)施方式中，非金屬頂蓋、第一凹槽、金屬柱、金屬槽、加熱芯片和非金屬底座均設(shè)于一可封閉的方體盒內(nèi)，方體盒包括盒體和盒蓋，非金屬底座與盒體底部固定連接，非金屬頂蓋和盒蓋固定連接，盒蓋一側(cè)設(shè)有一倒U型卡扣，盒體外側(cè)設(shè)有與倒U型卡扣卡合的凸棱。方體盒的設(shè)置，可使被極化物極化時(shí)溫度更為均勻，大大避免外界環(huán)境對(duì)極化過程的影響，且較好地保護(hù)操作人員免受高壓危險(xiǎn)。

圖I為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的壓電材料極化裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I示意性地顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的壓電材料極化裝置的結(jié)構(gòu)示意。如圖所示，該壓電材料極化裝置，包括非金屬頂蓋、金屬槽和金屬柱，本實(shí)施例中的非金屬頂蓋采用聚四氟乙烯材質(zhì)制作，由此，為聚四氟乙烯頂蓋I。金屬槽和金屬柱均采用金屬銅制作，由此，為銅槽2和銅柱3。聚四氟乙烯頂蓋I設(shè)于銅槽2上方，銅槽2為下凹柱 形槽，銅柱3設(shè)于聚四氟乙烯頂蓋I和銅槽2之間且設(shè)于聚四氟乙烯頂蓋I上，銅柱3和銅槽2分別連接高壓電源4的正極和負(fù)極，銅槽2下方還設(shè)有加熱芯片5，所述加熱芯片5連接溫度控制器6。由此，可通過加熱芯片5達(dá)到控制該壓電材料極化裝置在工作過程中溫度的目的。為了進(jìn)一步確保工作過程中的溫度，還包括熱電偶7，熱電偶7設(shè)于銅槽2內(nèi)，與溫度控制器6連接。聚四氟乙烯頂蓋I中部設(shè)有第一凹槽8，第一凹槽8向下而設(shè)，銅柱3設(shè)于第一凹槽8內(nèi)，第一凹槽8包括第一凹槽開口 81。由此，第一凹槽8可為銅柱3提供可活動(dòng)空間。銅柱3為T型，銅柱3上端外徑第一凹槽的內(nèi)壁間的寬度、且大于第一凹槽開口的寬度，銅柱3下端外徑小于第一凹槽開口的寬度。由此，銅柱3可在第一凹槽7內(nèi)活動(dòng)而不掉落。聚四氟乙烯頂蓋I和銅柱3之間設(shè)有彈簧11。銅槽2和加熱芯片5下方還設(shè)有非金屬底座，本實(shí)施例中的非金屬底座為聚四氟乙烯材質(zhì)制作，由此，為聚四氟乙烯底座9。由此，可避免操作員在該壓電材料極化裝置工作中，因直接觸該裝置而造成的人身傷害。本實(shí)施例中，聚四氟乙烯頂蓋I、第一凹槽7、銅柱3、銅槽2、加熱芯片5和聚四氟乙烯底座9均設(shè)于一可封閉的方體盒10內(nèi)，方體盒10包括盒體101和盒蓋102，聚四氟乙烯底座9與盒體101底部固定連接，聚四氟乙烯頂蓋I和盒蓋102固定連接，盒蓋102 —側(cè)設(shè)有一倒U型卡扣103，盒體101外側(cè)設(shè)有與倒U型卡扣103卡合的凸棱104。方體盒10的設(shè)置，可使被極化物極化時(shí)溫度更為均勻，大大避免外界環(huán)境對(duì)極化過程的影響，且較好地保護(hù)操作人員免受高壓危險(xiǎn)。此外，因空氣的擊穿強(qiáng)度較低，而有機(jī)硅油絕緣性好，且可使油浴中溫度易保持均勻，所以銅槽2設(shè)計(jì)為一個(gè)下凹柱形槽，以盛放一定量的有機(jī)硅油。該壓電材料極化裝置工作時(shí)，將被極化壓電樣品放在銅槽2內(nèi)中心位置，在銅槽2內(nèi)注入有機(jī)硅油，合上盒蓋102，銅柱3在彈簧11作用下與銅槽2內(nèi)被極化壓電樣品平行接觸。此時(shí)，分別連接高壓電源4正極和負(fù)極的銅柱3和銅槽2緊密接觸。將溫度控制器6設(shè)定好極化溫度，加熱芯片5開始加熱直至設(shè)定溫度后，加載高壓電源4并恒溫。由于銅槽2和銅柱3均采用導(dǎo)熱性較好的金屬銅制作而成，裝置內(nèi)的工作環(huán)境溫度因此得以設(shè)定。電極完成后，關(guān)閉溫度控制器6，使被極化壓電樣品降至室溫，關(guān)閉高壓電源4。本實(shí)用新型提供的壓電材料極化裝置具有可實(shí)現(xiàn)變溫、安全、易于操作的效果。以上所述的僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.壓電材料極化裝置，其特征在于，包括非金屬頂蓋、金屬槽和金屬柱，所述非金屬頂蓋設(shè)于所述金屬槽上方，所述金屬槽為下凹柱形槽，所述金屬柱設(shè)于非金屬頂蓋和金屬槽之間且設(shè)于非金屬頂蓋上，金屬柱和金屬槽分別連接高壓電源的正極和負(fù)極，所述金屬槽下方還設(shè)有加熱芯片，所述加熱芯片連接溫度控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓電材料極化裝置，其特征在于，還包括熱電偶，所述熱電偶設(shè)于金屬槽內(nèi)，與所述溫度控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓電材料極化裝置，其特征在于，所述非金屬頂蓋中部設(shè)有第一凹槽，所述第一凹槽向下而設(shè)，所述金屬柱設(shè)于所述第一凹槽內(nèi)，所述第一凹槽包括第一凹槽開ロ。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電材料極化裝置，其特征在于，所述金屬柱為T型，所述金屬柱上端外徑所述第一凹槽的內(nèi)壁間的寬度、且大于所述第一凹槽開ロ的寬度，所述金屬柱下端外徑小于第一凹槽開ロ的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓電材料極化裝置，其特征在于，所述非金屬頂蓋和所述金屬柱之間設(shè)有彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電材料極化裝置，其特征在于，所述金屬柱長度大于所述金屬槽高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓電材料極化裝置，其特征在于，所述金屬槽和所述加熱芯片下方還設(shè)有非金屬底座。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的壓電材料極化裝置，所述非金屬頂蓋、第一凹槽、金屬柱、金屬槽、加熱芯片和非金屬底座均設(shè)于一可封閉的方體盒內(nèi)， 所述方體盒包括盒體和盒蓋， 所述非金屬底座與所述盒體底部固定連接，所述非金屬頂蓋和所述盒蓋固定連接， 所述盒蓋一側(cè)設(shè)有一倒U型卡扣,所述盒體外側(cè)設(shè)有與倒U型卡扣卡合的凸棱。
專利摘要本申請(qǐng)公開了壓電材料極化裝置。該壓電材料極化裝置，包括非金屬頂蓋、金屬槽和電極金屬柱，非金屬頂蓋設(shè)于金屬槽上方，金屬槽為下凹柱形槽，電極金屬柱設(shè)于非金屬頂蓋和金屬槽之間且設(shè)于非金屬頂蓋上，金屬柱和金屬槽分別連接高壓電源的正極和負(fù)極，金屬槽下方還設(shè)有加熱芯片，加熱芯片連接溫度控制器。本實(shí)用新型提供的壓電材料極化裝置具有可實(shí)現(xiàn)變溫、安全、易于操作的效果。
文檔編號(hào)H01L41/47GK202651211SQ20122022638
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者史翔, 杜慧玲, 杜嫻, 高江華 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)