新型鈸式壓電陶瓷復合換能器及其換能器的成型方法技術

本發明專利技術的新型鈸式壓電陶瓷復合換能器，屬于光學零件加工裝置技術領域，屬于換能器的技術領域。其包括鈸型金屬端帽和被所述鈸型金屬端帽所夾持的壓電陶瓷圓片，夾持區域包括空腔區域和粘接區域，且所述壓電陶瓷圓片的直徑小于所述鈸型金屬端帽的直徑，其中：在所述粘接區域設置有第一膠層并間隔設置有電阻絲；所述壓電陶瓷圓片周向填充有第二膠層。本發明專利技術用以完換能器的功能，避免鈸型金屬端帽容易脫離的情況出現。情況出現。

【技術實現步驟摘要】
新型鈸式壓電陶瓷復合換能器及其換能器的成型方法


[0001]本專利技術屬于換能器的
，尤其涉及一種新型鈸式壓電陶瓷復合換能器及其換能器的成型方法。

技術介紹

[0002]鈸式壓電陶瓷復合換能器是賓夕法尼亞州立大學材料研究室在20世紀80年代末研制出的一種新型換能器，采用兩枚鈸型金屬端帽夾持一壓電陶瓷圓片的復合結構，由于該種特殊結構，使其復合壓電常數比相同尺寸的壓電陶瓷片高出數十倍，被廣泛應用于水聲探測、超聲測距、醫療設備、加速度傳感器等各個領域。
[0003]典型結構鈸式壓電陶瓷復合換能器選用直徑相同的壓電陶瓷圓片及鈸型金屬端帽，僅使用粘結劑將壓電陶瓷圓片和金屬端帽接觸圓環區域進行固連，在使用過程中鈸型金屬端帽和壓電陶瓷片之間會產生應力集中點，造成粘結層脫膠失效，使鈸型金屬端帽脫落，影響使用性能。為了克服鈸型金屬端帽脫落問題，研究者對其結構進行了改進，在兩鈸型金屬端帽間增加螺釘進行機械連接，該種方式雖然避免了脫膠問題，但是增加了換能器體積。
[0004]有鑒于此，特提出本專利技術。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的在于提供一種新型鈸式壓電陶瓷復合換能器，解決現有技術的產品的金屬端帽容易脫落的技術問題。本案的技術方案有諸多技術有益效果，見下文介紹：
[0006]本案一方面提供一種新型鈸式壓電陶瓷復合換能器，包括鈸型金屬端帽和被所述鈸型金屬端帽所夾持的壓電陶瓷圓片，夾持區域包括空腔區域和粘接區域，且所述壓電陶瓷圓片的直徑略小于所述鈸型金屬端帽的直徑，其中：
[0007]在所述粘接區域設置有第一膠層，該膠層內等間隔設置有3個電阻絲；
[0008]所述壓電陶瓷圓片周向填充有第二膠層。
[0009]另一方面一種換能器的成型方法，所述方法包括：
[0010]S101:鈸型金屬端帽選用黃銅作為材料，在車床上加工制成，壓電陶瓷圓片為購買的PZT5型壓電陶瓷材料，所述壓電陶瓷圓片直徑略小于所述鈸型金屬端帽的直徑；
[0011]S102:兩個加工成型的鈸型金屬端帽的非弧形空腔區域用砂紙打粗糙；
[0012]S103：兩個所述鈸型金屬端帽的的非弧形空腔區域作為第一粘接區，所述第一粘接區內使用AB膠等間隔設置固定3個電阻絲；將粘結劑均勻涂抹在兩個所述鈸型金屬端帽的所述第一粘接區，使其對稱粘結在壓電陶瓷圓片兩側；
[0013]S104:將黏結好的壓電陶瓷圓片使用長尾夾夾緊，所述長尾夾夾持在所述電阻絲末端位置處，夾緊后使其置于室內常溫環境下預設時間段且粘結劑凝固后，取下所述長尾夾；
[0014]S105:配制粘結劑填充在第二粘接區，所述第二粘接區為在兩個所述鈸型金屬端
帽與壓電陶瓷圓片周向所形成的凹槽區域，放置在常溫至所述第二粘接區的粘接劑凝固；
[0015]S106:放入烘箱烘烤預設時間后取出，并做平整打磨處理。
[0016]與現有技術相比，本專利技術提供的技術方案包括以下有益效果：
[0017]本專利技術提出的一種新型鈸式壓電陶瓷復合換能器，對鈸式壓電陶瓷復合換能器典型結構進行改進，仍使用粘結的制作方式，在不增加鈸式壓電陶瓷復合換能器體積，且保證其復合壓電常數前提下，填充第二膠層提高了鈸型金屬端帽與壓電陶瓷圓片粘結強度，有效避免了鈸型金屬端帽脫膠掉落情況的發生。
[0018]本案專利技術的方法，提供一種簡單實用的制成方法，填充第二膠層提高了鈸型金屬端帽與壓電陶瓷圓片粘結強度，有效避免了鈸型金屬端帽脫膠掉落情況的發生。
附圖說明
[0019]為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本專利技術的新型鈸式壓電陶瓷復合換能器的主視剖視圖；
[0021]圖2為本專利技術的新型鈸式壓電陶瓷復合換能器的鈸型金屬端帽的結構示意圖；
[0022]圖3為本專利技術新型鈸式壓電陶瓷復合換能器制作粘結區域示意圖；
[0023]圖4是本專利技術新型鈸式壓電陶瓷復合換能器制作夾具夾緊位置示意圖。
[0024]其中：
[0025]1、壓電陶瓷圓片；2、鈸型金屬端帽；3、粘結劑；4、空腔區域；5、第一粘結區；6、第二粘結區；7、電阻絲；8、長尾夾；31、第一膠層；32、第二膠層。
具體實施方式
[0026]以下通過特定的具體實例說明本專利技術的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本專利技術的其他優點與功效。顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。本專利技術還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本專利技術的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0027]需要說明的是，下文描述在所附權利要求書的范圍內的實施例的各種方面。應顯而易見，本文中所描述的方面可體現于廣泛多種形式中，且本文中所描述的任何特定結構及/或功能僅為說明性的。基于本專利技術，所屬領域的技術人員應了解，本文中所描述的一個方面可與任何其它方面獨立地實施，且可以各種方式組合這些方面中的兩者或兩者以上。舉例來說，可使用本文中所闡述的任何數目個方面來實施設備及/或實踐方法。另外，可使用除了本文中所闡述的方面中的一或多者之外的其它結構及/或功能性實施此設備及/或實踐此方法。
[0028]還需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本專利技術的基本構
想，圖式中僅顯示與本專利技術中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0029]另外，在以下描述中，提供具體細節是為了便于透徹理解實例。然而，所屬領域的技術人員將理解，可在沒有這些特定細節的情況下實踐方面。為了使本
的人員更好地理解本專利技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步的詳細說明。術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本專利技術的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0030]如圖1所示的新型鈸式壓電陶瓷復合換能器，包括鈸型金屬端帽2和被鈸型金屬端帽2所夾持的壓電陶瓷圓片1，夾持區域包括空腔區域4和粘接區域，粘接區域包括第一粘接區5和非弧形空腔區域4，其中，第一粘接區5為鈸型金屬端帽2的非弧形凸起區域，非弧形空腔區域4為鈸型金屬端帽2背向壓電陶瓷圓片1凸起所形區域，壓電陶瓷圓片1的直徑本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種新型鈸式壓電陶瓷復合換能器，其特征在于，包括鈸型金屬端帽和被所述鈸型金屬端帽所夾持的壓電陶瓷圓片，夾持區域包括空腔區域和粘接區域，且所述壓電陶瓷圓片的直徑小于所述鈸型金屬端帽的直徑，其中：在所述粘接區域設置有第一膠層并間隔設置有電阻絲；所述壓電陶瓷圓片周向填充有第二膠層。2.根據權利要求1所述的新型鈸式壓電陶瓷復合換能器，其特征在于，所述電阻絲的長度與所述粘接區域的長度相同。3.根據權利要求1所述的新型鈸式壓電陶瓷復合換能器，其特征在于，所述電阻絲的數量為3-10個，并以等間距的方式設置在所述粘接區。4.一種換能器的成型方法，其特征在于，所述方法包括：S101:鈸型金屬端帽選用黃銅作為材料，壓電陶瓷圓片選用電陶瓷材料，分別在車床上加工制成，所述壓電陶瓷圓片直徑小于所述鈸型金屬端帽的直徑；S102:兩個加工成型的鈸型金屬端帽的非弧形空腔區域用砂紙打粗糙；S103：兩個所述鈸型金屬端帽的的非弧形空腔區域作為第一粘接區，所述第一粘接區內使用AB膠等間隔設置固定多個電阻絲；將粘結劑均勻涂抹在兩個所述鈸型金屬端帽的所述第一粘接區，使其對稱粘結在壓電陶瓷圓片兩側；S104:將黏結好的壓電陶瓷圓片使用長尾夾夾緊，所述長尾夾夾持在所述電阻絲末端位...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李琳，康凱，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所，
類型：發明
國別省市：