磁電復合結構及其制作方法技術

本發明專利技術提供了一種磁電復合結構，所述磁電復合結構包括壓電陶瓷片、置于壓電陶瓷片上的銀電極、磁致伸縮材料層以及置于壓電陶瓷片與磁致伸縮材料層之間用于隔離壓電陶瓷片與磁致伸縮材料層的油墨層。本發明專利技術的磁電復合結構可以提高磁電輸出信噪比。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種磁電結構，具體指一種。
技術介紹
磁電材料具有磁能與電能的轉化功能，即在外加磁場作用下產生介電極化或在外加電場作用下產生磁化。將磁電材料制備成磁電功能器件，可應用于磁場和電場傳感、磁電信息存儲、電流檢測、微波泄漏等
，具有體積小、磁能與電能轉換效率高、易于集成、易于多功能化設計等特點，因此，開發具有大磁電效應的磁電材料及器件得到人們的重視。其中，將壓電材料與磁致伸縮材料通過層狀復合的方式結合在一起的層狀磁電復合材料具有磁電效應高，結構設計簡單，制備工藝成熟，易于電極化的特點。 但是，傳統的磁電復合結構中，壓電材料層與磁致伸縮層是按縱-縱(L-L)結構或橫-橫(T-T)結構粘接在一起的，并且壓電材料層與磁致伸縮層之間是采用環氧樹脂作為隔尚層O此種結構的磁電復合結構雖然磁電輸出信號足夠大，但材料噪聲也很大，故信噪比并不理想；并且采用環氧樹脂作為隔離層，其平整均勻性較差，并且應力的傳導作用不佳。因此，有必要提供一種新的磁電復合結構來解決上述問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種可以提高磁電輸出信噪比的磁電復合結構。本專利技術的技術方案如下:一種磁電復合結構，所述磁電復合結構包括壓電陶瓷片、置于壓電陶瓷片上的銀電極、磁致伸縮材料層以及置于壓電陶瓷片與磁致伸縮材料層之間用于隔離壓電陶瓷片與磁致伸縮材料層的油墨層。優選的，所述銀電極包括位于壓電陶瓷片上方的第一銀電極以及位于壓電陶瓷片下方的第二銀電極，所述油墨層包括位于第一銀電極上方的第一油墨層以及位于第二銀電極下方的第二油墨層，所述磁致伸縮材料層包括位于第一油墨層上方的第一磁致伸縮材料層以及位于第二油墨層下方的第二磁致伸縮材料層。優選的，所述銀電極包括第一電極組以及與第一電極組形成叉指結構的第二電極組，第一電極組與第二電極組各自的叉指互相插入對方叉指間的空隙，且相互絕緣。一種磁電復合結構的制作方法，該方法包括以下步驟:(I)提供一壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片包括由若干壓電片單元形成的陣列，在所述壓電片單元上印刷銀電極，所述銀電極包括若干第一縱向電極、與第一縱向電極平行并且相互間隔設置的若干第二縱向電極、置于相鄰的第一縱向電極之間的若干第一連接電極以及置于相鄰的第二縱向電極之間的若干第二連接電極，所述第一縱向電極的前端與第二連接電極相對，所述第一縱向電極的后端連接在一起，所述第二縱向電極的后端與第一連接電極相對，所述第二縱向電極的后端連接在一起；(2)切割壓電陶瓷片，將每個壓電片單元分離；(3)將壓電片單元燒結；(4)將壓電片單元極化，具體的，將連接在一起的第一縱向電極接外部電源的正極，將連接在一起的第二縱向電極接外部電源的負極；(5)將壓電片單元的第一縱向電極中連接在一起的部分切除，將壓電片單元的第二縱向電極中連接在一起的部分切除；(6)將第一連接電極與第一縱向電極之間的間隙用銀膠填充，以使第一連接電極與第一縱向電極連接；將第二連接電極與第二縱向電極之間的間隙用銀膠填充，以使第二連接電極與第二縱向電極連接；(7)在壓電片單元的表面印刷油墨隔離層，并在壓電片單元上連接引線；(8)利用環氧膠將磁致伸縮層粘接在油墨隔離層上。優選的，在步驟(I)中，壓電片單元的正反兩面都印刷銀電極。優選的，在步驟(3)中，燒結溫度為130°C。優選的，在步驟(4)中，壓電片單元極化時外部電源的電壓為2000 2500V。一種磁電復合結構的制作方法，該方法包括以下步驟:(I)提供一壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片包括由若干壓電片單元形成的陣列，將所述壓電陶瓷片切割成若干個壓電片單元，將壓電片單元進行燒結；(2)在所述壓電片單元上印刷銀電極，所述銀電極包括若干第一縱向電極、與第一縱向電極平行并且相互間隔設置的若干第二縱向電極、置于相鄰的第一縱向電極之間的若干第一連接電極以及置于相鄰的第二縱向電極之間的若干第二連接電極，所述第一縱向電極的前端與第二連接電極相對，所述第一縱向電極的后端連接在一起，所述第二縱向電極的后端與第一連接電極相對，所述第二縱向電極的后端連接在一起；(3)將壓電片單元極化，具體的，將連接在一起的第一縱向電極接外部電源的正極，將連接在一起的第二縱向電極接外部電源的負極；(4)將壓電片單元的第一縱向電極中連接在一起的部分切除，將壓電片單元的第二縱向電極中連接在一起的部分切除；(5)將第一連接電極與第一縱向電極之間的間隙用銀膠填充，以使第一連接電極與第一縱向電極連接；將第二連接電極與第二縱向電極之間的間隙用銀膠填充，以使第二連接電極與第二縱向電極連接；(6)將壓電片單元的表面印刷油墨隔離層，并在壓電片單元上連接引線；(7)利用環氧膠將磁致伸縮層粘接在油墨隔離層上。優選的，在步驟⑵中，壓電片單元的正反兩面都印刷銀電極。一種磁電復合結構的制作方法，該方法包括以下步驟:(I)提供一壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片包括由若干壓電片單元形成的陣列，將所述壓電陶瓷片切割成若干個壓電片單元，將壓電片單元進行燒結；(2)在所述壓電片單元上印刷銀電極，所述銀電極包括若干第一縱向電極、與第一縱向電極平行并且相互間隔設置的若干第二縱向電極、置于相鄰的第一縱向電極之間并且與第一縱向電極連接的若干第一連接電極以及置于相鄰的第二縱向電極之間并且與第二縱向電極連接的若干第二連接電極，所述第一縱向電極的前端與第二連接電極相對，所述第一縱向電極的后端連接在一起，所述第二縱向電極的后端與第一連接電極相對，所述第二縱向電極的后端連接在一起；(3)將壓電片單元極化，具體的，將連接在一起的第一縱向電極接外部電源的正極，將連接在一起的第二縱向電極接外部電源的負極；(4)將壓電片單元的第一縱向電極中連接在一起的部分切除，將壓電片單元的第二縱向電極中連接在一起的部分切除；(5)將壓電片單元的表面印刷油墨隔離層，并在壓電片單元上連接引線；(6)利用環氧膠將磁致伸縮層粘接在油墨隔離層上。本專利技術的有益效果在于:由于借助叉指電極在壓電片單元上實現了相鄰部分間沿相反方向極化，并通過叉指電極引出磁電信號，使得所述磁電復合結構壓電片單元內的共模噪聲得到了更有效地抑制，保證了磁電復合結構輸出的高信噪比；同時，該結構可以通過增大敏感軸方向幾何尺度的方式，提高輸出信號各向異性，有利于將磁電傳感器做成高靈敏度的單軸傳感器；采用油墨隔離層將壓電陶瓷片與磁致伸縮層隔離，油墨隔離層不僅可以做得很薄，起到良好的粘接、導力作用，同時可以有效防止叉指電極與磁致伸縮層間的短接漏電現象，提高磁電輸出信噪比。附圖說明圖1為本專利技術磁電復合結構的立體圖；圖2至圖5為本專利技術磁電復合結構制作方法的第一種實施方式的流程圖；圖6至圖8為本專利技術磁電復合結構制作方法的第二種實施方式的流程圖；圖9為本專利技術磁電復合結構制作方法的第三種實施方式的流程具體實施方式下面結合附圖和實施方式對本專利技術進一步說明。如圖1所示，為本專利技術的磁電復合結構1，其包括壓電陶瓷片10、置于壓電陶瓷片10上的銀電極、磁致伸縮材料層60以及置于壓電陶瓷片10與磁致伸縮材料層60之間用于隔離壓電陶瓷片10與磁致伸縮材料層60的油墨層50。其中，所述銀電極包括位于壓電陶瓷片10上方的第一銀電極以及位于壓電陶瓷片10下方的第二銀電極，所述油墨層50包括位于第一銀電極上方的第一油墨層51以及位于第二本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁電復合結構，其特征在于：所述磁電復合結構包括壓電陶瓷片、置于壓電陶瓷片上的銀電極、磁致伸縮材料層以及置于壓電陶瓷片與磁致伸縮材料層之間用于隔離壓電陶瓷片與磁致伸縮材料層的油墨層。

【技術特征摘要】
1.一種磁電復合結構，其特征在于:所述磁電復合結構包括壓電陶瓷片、置于壓電陶瓷片上的銀電極、磁致伸縮材料層以及置于壓電陶瓷片與磁致伸縮材料層之間用于隔離壓電陶瓷片與磁致伸縮材料層的油墨層。2.根據權利要求1所述的磁電復合結構，其特征在于:所述銀電極包括位于壓電陶瓷片上方的第一銀電極以及位于壓電陶瓷片下方的第二銀電極，所述油墨層包括位于第一銀電極上方的第一油墨層以及位于第二銀電極下方的第二油墨層，所述磁致伸縮材料層包括位于第一油墨層上方的第一磁致伸縮材料層以及位于第二油墨層下方的第二磁致伸縮材料層。3.根據權利要求1所述的磁電復合結構，其特征在于:所述銀電極包括第一電極組以及與第一電極組形成叉指結構的第二電極組，第一電極組與第二電極組各自的叉指互相插入對方叉指間的空隙，且相互絕緣。4.一種磁電復合結構的制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)提供一壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片包括由若干壓電片單元形成的陣列，在所述壓電片單元上印刷銀電極，所述銀電極包括若干第一縱向電極、與第一縱向電極平行并且相互間隔設置的若干第二縱向電極、置于相鄰的第一縱向電極之間的若干第一連接電極以及置于相鄰的第二縱向電極之間的若干第二連接電極，所述第一縱向電極的前端與第二連接電極相對，所述第一縱向電極的后端連接在一起，所述第二縱向電極的后端與第一連接電極相對，所述第二縱向電極的后端連接在一起； (2)切割壓電陶瓷片，將每個壓電片單元分離； (3)將壓電片單元燒 結； (4)將壓電片單元極化，具體的，將連接在一起的第一縱向電極接外部電源的正極，將連接在一起的第二縱向電極接外部電源的負極； (5)將壓電片單元的第一縱向電極中連接在一起的部分切除，將壓電片單元的第二縱向電極中連接在一起的部分切除； (6)將第一連接電極與第一縱向電極之間的間隙用銀膠填充，以使第一連接電極與第一縱向電極連接；將第二連接電極與第二縱向電極之間的間隙用銀膠填充，以使第二連接電極與第二縱向電極連接； (7)在壓電片單元的表面印刷油墨隔離層，并在壓電片單元上連接引線； (8)利用環氧膠將磁致伸縮層粘接在油墨隔離層上。5.根據權利要求3所述的磁電復合結構的制作方法，其特征在于:在步驟(I)中，壓電片單元的正反兩面都印刷銀電極。6.根據權利要求3所述的磁電復合結構的制作方法，其特征在于:在步驟(3)中，燒結溫度為130°C。7.根據權利要求3所述的磁電復合結構的制作方法，其特征在于:在步驟(4)中，壓電片單元極化時外部電源的電壓為2000 2500V。8.一種磁電復合結構的制作方...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李楊，
申請(專利權)人：瑞聲科技南京有限公司，
類型：發明
國別省市：