专利名称：压电材料极化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及极化装置，具体涉及一种在常温下或高温条件下对压电材料进行极化处理的压电材料极化装置。
背景技术：
电子材料在当今飞速发展的高新技术领域发挥着越来越重要的作用，应用领域不断拓展。尤其是近年来，具有环境协调性的无铅及低铅压电材料的研究与应用越来越受到人们的重视。新制备好的压电陶瓷不显示宏观压电特性，只有采用适当的极化手段，对压电陶瓷进行充分极化，使材料内各向异性的多畴结构随强电场定向排列，转为单畴结构，从而表现出宏观的压电性能。在极化处理时，将样品的温度加热到 居里温度附近再进行极化处理，有利于样品在较低电压下极化。目前已有的极化装置为适应于大规模的生产要求，功能较单一，且裸露在空气中极化，安全性差，没有集成加热系统，往往使用加热炉作为配套装置，难以适用于实验室和企业研发中试等场所的要求。因此需要提供一种可实现变温、安全、易于操作的极化装置。
实用新型内容根据本实用新型的一个方面，提供了压电材料极化装置，包括非金属顶盖、金属槽和金属柱，非金属顶盖设于金属槽上方，所述金属槽为下凹柱形槽，金属柱设于非金属顶盖和金属槽之间且设于非金属顶盖上，金属柱和金属槽分别连接高压电源的正极和负极，金属槽下方还设有加热芯片，加热芯片连接一温度控制器。由此，可通过加热芯片达到控制该压电材料极化装置在工作过程中温度的目的。在一些实施方式中，还包括热电偶，热电偶设于金属槽内，与温度控制器连接。由此，可通过热电偶随时监测金属槽内的工作环境温度。在一些实施方式中，非金属顶盖中部设有第一凹槽，第一凹槽向下而设，金属柱设于第一凹槽内，第一凹槽包括第一凹槽开口。由此，第一凹槽可为金属柱提供可活动空间。在一些实施方式中，金属柱为T型,金属柱上端外径第一凹槽的内壁间的宽度、且大于第一凹槽开口的宽度，金属柱下端外径小于第一凹槽开口的宽度。由此，金属柱的设置可使金属柱在第一凹槽内活动而不掉落。在一些实施方式中，非金属顶盖和金属柱之间设有弹簧。在一些实施方式中，金属柱长度大于金属槽高度。在一些实施方式中，金属槽和加热芯片下方还设有非金属底座。由此，可避免操作员在该压电材料极化装置工作中，因直接触碰金属槽而造成的人身伤害。在一些实施方式中，非金属顶盖、第一凹槽、金属柱、金属槽、加热芯片和非金属底座均设于一可封闭的方体盒内，方体盒包括盒体和盒盖，非金属底座与盒体底部固定连接，非金属顶盖和盒盖固定连接，盒盖一侧设有一倒U型卡扣，盒体外侧设有与倒U型卡扣卡合的凸棱。方体盒的设置，可使被极化物极化时温度更为均匀，大大避免外界环境对极化过程的影响，且较好地保护操作人员免受高压危险。
图I为本实用新型一实施方式的压电材料极化装置的剖面结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。图I示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的压电材料极化装置的结构示意。如图所示，该压电材料极化装置，包括非金属顶盖、金属槽和金属柱，本实施例中的非金属顶盖采用聚四氟乙烯材质制作，由此，为聚四氟乙烯顶盖I。金属槽和金属柱均采用金属铜制作，由此，为铜槽2和铜柱3。聚四氟乙烯顶盖I设于铜槽2上方，铜槽2为下凹柱 形槽，铜柱3设于聚四氟乙烯顶盖I和铜槽2之间且设于聚四氟乙烯顶盖I上，铜柱3和铜槽2分别连接高压电源4的正极和负极，铜槽2下方还设有加热芯片5，所述加热芯片5连接温度控制器6。由此，可通过加热芯片5达到控制该压电材料极化装置在工作过程中温度的目的。为了进一步确保工作过程中的温度，还包括热电偶7，热电偶7设于铜槽2内，与温度控制器6连接。聚四氟乙烯顶盖I中部设有第一凹槽8，第一凹槽8向下而设，铜柱3设于第一凹槽8内，第一凹槽8包括第一凹槽开口 81。由此，第一凹槽8可为铜柱3提供可活动空间。铜柱3为T型，铜柱3上端外径第一凹槽的内壁间的宽度、且大于第一凹槽开口的宽度，铜柱3下端外径小于第一凹槽开口的宽度。由此，铜柱3可在第一凹槽7内活动而不掉落。聚四氟乙烯顶盖I和铜柱3之间设有弹簧11。铜槽2和加热芯片5下方还设有非金属底座，本实施例中的非金属底座为聚四氟乙烯材质制作，由此，为聚四氟乙烯底座9。由此，可避免操作员在该压电材料极化装置工作中，因直接触该装置而造成的人身伤害。本实施例中，聚四氟乙烯顶盖I、第一凹槽7、铜柱3、铜槽2、加热芯片5和聚四氟乙烯底座9均设于一可封闭的方体盒10内，方体盒10包括盒体101和盒盖102，聚四氟乙烯底座9与盒体101底部固定连接，聚四氟乙烯顶盖I和盒盖102固定连接，盒盖102 —侧设有一倒U型卡扣103，盒体101外侧设有与倒U型卡扣103卡合的凸棱104。方体盒10的设置，可使被极化物极化时温度更为均匀，大大避免外界环境对极化过程的影响，且较好地保护操作人员免受高压危险。此外，因空气的击穿强度较低，而有机硅油绝缘性好，且可使油浴中温度易保持均匀，所以铜槽2设计为一个下凹柱形槽，以盛放一定量的有机硅油。该压电材料极化装置工作时，将被极化压电样品放在铜槽2内中心位置，在铜槽2内注入有机硅油，合上盒盖102，铜柱3在弹簧11作用下与铜槽2内被极化压电样品平行接触。此时，分别连接高压电源4正极和负极的铜柱3和铜槽2紧密接触。将温度控制器6设定好极化温度，加热芯片5开始加热直至设定温度后，加载高压电源4并恒温。由于铜槽2和铜柱3均采用导热性较好的金属铜制作而成，装置内的工作环境温度因此得以设定。电极完成后，关闭温度控制器6，使被极化压电样品降至室温，关闭高压电源4。本实用新型提供的压电材料极化装置具有可实现变温、安全、易于操作的效果。以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用 新型的保护范围。
权利要求1.压电材料极化装置，其特征在于，包括非金属顶盖、金属槽和金属柱，所述非金属顶盖设于所述金属槽上方，所述金属槽为下凹柱形槽，所述金属柱设于非金属顶盖和金属槽之间且设于非金属顶盖上，金属柱和金属槽分别连接高压电源的正极和负极，所述金属槽下方还设有加热芯片，所述加热芯片连接温度控制器。
2.根据权利要求I所述的压电材料极化装置，其特征在于，还包括热电偶，所述热电偶设于金属槽内，与所述温度控制器连接。
3.根据权利要求I所述的压电材料极化装置，其特征在于，所述非金属顶盖中部设有第一凹槽，所述第一凹槽向下而设，所述金属柱设于所述第一凹槽内，所述第一凹槽包括第一凹槽开ロ。
4.根据权利要求3所述的压电材料极化装置，其特征在于，所述金属柱为T型，所述金属柱上端外径所述第一凹槽的内壁间的宽度、且大于所述第一凹槽开ロ的宽度，所述金属柱下端外径小于第一凹槽开ロ的宽度。
5.根据权利要求4所述的压电材料极化装置，其特征在于，所述非金属顶盖和所述金属柱之间设有弹簧。
6.根据权利要求5所述的压电材料极化装置，其特征在于，所述金属柱长度大于所述金属槽高度。
7.根据权利要求I所述的压电材料极化装置，其特征在于，所述金属槽和所述加热芯片下方还设有非金属底座。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的压电材料极化装置，所述非金属顶盖、第一凹槽、金属柱、金属槽、加热芯片和非金属底座均设于一可封闭的方体盒内， 所述方体盒包括盒体和盒盖， 所述非金属底座与所述盒体底部固定连接，所述非金属顶盖和所述盒盖固定连接， 所述盒盖一侧设有一倒U型卡扣,所述盒体外侧设有与倒U型卡扣卡合的凸棱。
专利摘要本申请公开了压电材料极化装置。该压电材料极化装置，包括非金属顶盖、金属槽和电极金属柱，非金属顶盖设于金属槽上方，金属槽为下凹柱形槽，电极金属柱设于非金属顶盖和金属槽之间且设于非金属顶盖上，金属柱和金属槽分别连接高压电源的正极和负极，金属槽下方还设有加热芯片，加热芯片连接温度控制器。本实用新型提供的压电材料极化装置具有可实现变温、安全、易于操作的效果。
文档编号H01L41/47GK202651211SQ20122022638
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月18日 优先权日2012年5月18日
发明者史翔, 杜慧玲, 杜娴, 高江华 申请人:西安科技大学