專利名稱：一種精密壓電陶瓷管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種精密壓電陶瓷管技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及壓電陶瓷器件領(lǐng)域，具體涉及一種精密壓電陶瓷管。
背景技術(shù)：
[0002]壓電陶瓷管是一種制作徑向發(fā)射聲學(xué)換能器常用器件。在壓電陶瓷管生產(chǎn)中，通常壓電陶瓷材料經(jīng)模壓成型為初胚后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成壓電陶瓷管胚件。壓電陶瓷管胚件經(jīng)磨削加工至所需外形尺寸后在壓電陶瓷管的內(nèi)表面和外表面制作內(nèi)表面電極銀層和外表面電極銀層，然后經(jīng)高壓極化處理獲得壓電陶瓷管成品。但壓電陶瓷管的內(nèi)表面電極銀層和外表面電極銀層的制作過程以及高壓極化處理過程均會(huì)導(dǎo)致壓電陶瓷管的外形尺寸發(fā)生較大變化。發(fā)明內(nèi)容[0003]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型于公開一種具有精密外形尺寸的外徑為96毫米、內(nèi)徑為75暈米、長度為60暈米大功率壓電陶瓷管。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種精密壓電陶瓷管，所述壓電陶瓷管由壓電陶瓷層和壓電陶瓷層內(nèi)表面與外表面覆有的內(nèi)電極層及外電極層構(gòu)成，壓電陶瓷層兩端面內(nèi)外邊緣均設(shè)置倒角。[0005]本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)包括:[0006]所述的倒角為lmmX45。。[0007]所述壓電陶瓷管外形尺寸的外徑為96毫米、內(nèi)徑為75毫米、長度為60毫米。[0008]所述壓電陶瓷層采用P-81壓電陶瓷材料。[0009]所述的內(nèi)表面電極層和外表面電極層的厚度為6 8微米。[0010]所述的壓電陶瓷管外形尺寸公差、內(nèi)表面的圓柱度、外表面的圓柱度均不大于0.01毫米。[0011]所述壓電陶瓷管內(nèi)外表面的同軸度及端面的平行度均不大于0.01毫米。[0012]所述的電極層是鎳電極層。[0013]本實(shí)用新型的技術(shù)效果是:1.所述壓電陶瓷管具有設(shè)計(jì)預(yù)期的機(jī)電性能，即諧振頻率fs為12.78 12.8IKHz，機(jī)電耦合系數(shù)K31大于26 ；2.所述壓電陶瓷管具有設(shè)計(jì)預(yù)期的外形尺寸精度，即壓電陶瓷管的外形尺寸公差、內(nèi)表面的圓柱度、外表面的圓柱度、內(nèi)外表面的同軸度及端面的平行度均控制在0.01毫米以內(nèi)。這顯著提高了產(chǎn)品尺寸的一致性，為后續(xù)換能器的制作提供了極佳的前提條件。


[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖中，1、內(nèi)表面電極層，2、壓電陶瓷層，3、外表面電極層。
具體實(shí)施方式
[0016]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，一種精密壓電陶瓷管，所述壓電陶瓷管由壓電陶瓷層2及壓電陶瓷層內(nèi)表面I與外表面3覆有的電極層構(gòu)成。壓電陶瓷層2兩端面內(nèi)外邊緣均設(shè)置倒角，所述的倒角為1_X45°。所述壓電陶瓷管外形尺寸的外徑為96毫米、內(nèi)徑為75毫米、長度為60毫米。所述壓電陶瓷層2采用P-81壓電陶瓷材料。所述的內(nèi)表面電極層I和外表面電極層3的厚度為61微米。所述的壓電陶瓷管外形尺寸公差、內(nèi)表面的圓柱度、外表面的圓柱度均不大于0.01毫米。所述壓電陶瓷管內(nèi)外表面的同軸度及端面的平行度均不大于0.01毫米。所述的電極層優(yōu)選鎳電極層。[0018]本實(shí)用新型的制備過程包括:[0019]1.采用P-81壓電陶瓷材料經(jīng)模壓為粗胚后高溫?zé)Y(jié)成壓電陶瓷管胚件。[0020]2.壓電陶瓷管胚件經(jīng)磨削加工外形尺寸至外徑96.5毫米、內(nèi)徑74.5毫米、長度61毫米,且兩端面內(nèi)外邊緣均倒角至ImmX 45°。[0021]3.采用化學(xué)鍍鎳的方法制作壓電陶瓷管的內(nèi)表面電極銀層和外表面電極銀層。磨削加工壓電陶瓷管兩端面使外形長度至60.5毫米(兩端面分別去除0.25毫米)以清除化學(xué)鍍鎳過程中造成的端面污染。[0022]4.在115± I°C硅油浴中用直流25KV高壓對(duì)壓電陶瓷管極化處理。[0023]5.對(duì)成功完成極化處理的壓電陶瓷管精磨加工其內(nèi)外表面至外徑96毫米、內(nèi)徑75毫米，并確保壓電陶瓷管的內(nèi)外徑尺寸公差、內(nèi)表面的圓柱度、外表面的圓柱度及內(nèi)外表面的同軸度均在0.01毫米以內(nèi)。[0024]6.采用化學(xué)鍍鎳的方法制作壓電陶瓷管的內(nèi)表面電極銀層和外表面電極銀層，并通過工藝控制確保內(nèi)表面電極層I和外表面電極層2的厚度為61 μ m且電極層表面光潔。[0025]7.精磨壓電陶瓷管的兩端面使外形長度至60毫米(兩端面分別去除0.25毫米)以清除化學(xué)鍍鎳過程中造成的端面污染，并確保長度尺寸公差及端面的平行度均在0.01毫米以內(nèi)。至此完成了具有精密外形尺寸的P-81大功率壓電陶瓷管的制作。[0026]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種精密壓電陶瓷管，所述的壓電陶瓷管由壓電陶瓷層和壓電陶瓷層內(nèi)表面與外表面覆有的內(nèi)電極層及外電極層構(gòu)成，其特征是:壓電陶瓷層兩端面內(nèi)外邊緣均設(shè)置倒角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密壓電陶瓷管，其特征是:所述的倒角為lmmX45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密壓電陶瓷管，其特征是:所述壓電陶瓷管外形尺寸的外徑為96暈米、內(nèi)徑為75暈米、長度為60暈米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密壓電陶瓷管，其特征是:所述壓電陶瓷層采用P-81壓電陶瓷材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種精密壓電陶瓷管，其特征是:所述的內(nèi)表面電極層和外表面電極層的厚度為61微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種精密壓電陶瓷管，其特征是:所述的壓電陶瓷管外形尺寸公差、內(nèi)表面的圓柱度、外表面的圓柱度均不大于0.01毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種精密壓電陶瓷管，其特征是:所述壓電陶瓷管內(nèi)外表面的同軸度及端面的平行度均不大于0.01毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求6任一項(xiàng)所述的一種精密壓電陶瓷管，其特征是:所述壓電陶瓷管內(nèi)外表面的同軸度及端面的平行度均不大于0.01毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種精密壓電陶瓷管，其特征是:所述的電極層是鎳電極層。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種精密壓電陶瓷管，所述壓電陶瓷管由壓電陶瓷層和壓電陶瓷層內(nèi)表面與外表面覆有的內(nèi)電極層及外電極層構(gòu)成，壓電陶瓷層兩端面內(nèi)外邊緣均設(shè)置倒角。本實(shí)用新型的技術(shù)效果是1.所述壓電陶瓷管具有設(shè)計(jì)預(yù)期的機(jī)電性能，即諧振頻率fS為12.78~12.81KH，機(jī)電耦合系數(shù)K31大于26；2.所述壓電陶瓷管具有設(shè)計(jì)預(yù)期的外形尺寸精度，即壓電陶瓷管的外形尺寸公差、內(nèi)表面的圓柱度、外表面的圓柱度、內(nèi)外表面的同軸度及端面的平行度均控制在0.01毫米以內(nèi)。這切實(shí)提高了產(chǎn)品外形尺寸的一致性，為后續(xù)換能器的制作提供了極佳的前提條件。
文檔編號(hào)H01L41/047GK203055991SQ20132001140
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者袁彥峰, 逯瑞曉, 王勇 申請(qǐng)人:延安雙豐集團(tuán)有限公司