压电泵用压电陶瓷驱动振子的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种压电泵用压电陶瓷驱动振子，尤其涉及一种压电陶瓷片串联的压电陶瓷驱动振子，包括由上至下依次叠加的至少两层压电陶瓷片，相邻压电陶瓷片之间通过胶层粘接连接，最底部的压电陶瓷片通过胶层粘接于金属基片上，金属基片和最顶部的压电陶瓷片上分别设有电极引脚。压电陶瓷片之间形成串联结构，提高压电陶瓷的使用寿命和驱动能力。
【专利说明】压电栗用压电陶瓷驱动振子
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种压电泵用压电陶瓷驱动振子，尤其涉及一种压电陶瓷片串联的压电陶瓷驱动振子。
【背景技术】
[0002]压电泵用压电陶瓷驱动振子已有技术主要分两类，其一是压电陶瓷片与金属片单面粘贴压电陶瓷在交变电压下的振动带动了金属片的振动，产生驱动力；其二是压电陶瓷分别粘贴在金属片两侧形成三层结构然后两边连接一电极，中间连接另一电极，形成两个压电陶瓷片并联的结构。这种结构还可最做成多层，但实质上都是压电陶瓷并联只是数量有所增加.这种结构可以通过加大振子数量提高振动力但并不能改善压电陶瓷的耐电压寿命，因为并联状态下每只陶瓷承受电压相同且与输入电压相等。
[0003]目前压电驱动泵存在一个流量和寿命的悖论，大流量需要高电压的驱动，但压电陶瓷的电压有限，在高电压下工作寿命必然短。之前的振子都避免不了驱动电压较高而缩短其使用寿命的情况。为了在流量与寿命的平衡中找到更加优良的振子结构先后对陶瓷尺寸和厚度，金属片尺寸和厚度进行了多种组合试验，基本结论是提高陶瓷耐压能力则其形变驱动力必然减小，提高其驱动力则必须有较薄的厚度，而薄的压电陶瓷耐电压能力更低。并联的压电陶瓷结构提高的振动力但没有解决高电压对寿命的影响。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种串联结构的压电泵用压电陶瓷驱动振子，提高压电陶瓷的使用寿命。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:压电泵用压电陶瓷驱动振子，包括由上至下依次叠加的至少两层压电陶瓷片，相邻压电陶瓷片之间通过胶层粘接连接，最底部的压电陶瓷片通过胶层粘接于金属基片上，金属基片和最顶部的压电陶瓷片上分别设有电极引脚。
[0006]所述压电陶瓷片可以为两层，所述两层压电陶瓷片之间粘接方式为正极对正极粘接或正极对负极粘接或负极对负极粘接。
[0007]所述压电陶瓷片的层数可以大于等于三层，相邻压电陶瓷片之间粘接方式为正极对负极粘接。
[0008]所述胶层为本领域的常规用胶，所述胶层的厚度为0.005-0.020mm。
[0009]所述压电陶瓷片的厚小于1mm。
[0010]本实用新型在反复实验下产生了一种之前不曾出现过的串联结构，这种结构因压电陶瓷之间的粘接胶层有一定绝缘性而被忽视，实际上压电陶瓷本身为容性负载，介电常数高，只要粘接胶层足够薄就可以保证两电极面在一定电压下导通，从而形成压电陶瓷的串联结构。这种结构的优势在于两个或多个压电陶瓷片的串联使每个压电陶瓷片所分配的电压较输入驱动总电压成倍减小，串联同样陶瓷片的数量越多，单片所分配电压缩小的倍数越大。这就大大降低了高电压对陶瓷寿命的影响，从而提高了压电陶瓷的运行使用寿命。虽然单片陶瓷的驱动电压较低会导致单片驱动力下降，但由于多片陶瓷紧密粘结的串联结构使单片陶瓷驱动力得到了叠加，最终输出振动力不会减小。实验证明在这种串联结构下振子的驱动力和寿命可以同时保持在一个优良的水平中，从而解决了之前两种参数相悖的难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是实施例1中压电泵用压电陶瓷驱动振子的结构示意图。
[0012]图2是实施例2中压电泵用压电陶瓷驱动振子的结构示意图。
[0013]图中，1、压电陶瓷片，2、胶层，3、金属基片，4、电极引脚。
【具体实施方式】
[0014]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0015]实施例1
[0016]如图1所示，压电泵用压电陶瓷驱动振子，包括由上至下依次叠加的三层压电陶瓷片1，压电陶瓷片的厚小于1_，相邻压电陶瓷片I之间通过胶层2粘接连接，粘接方式为正极对负极粘接，所述胶层为本领域的常规用胶，所述胶层的厚度为0.005-0.020mm，最底部的压电陶瓷片I通过胶层2粘接于金属基片3上，金属基片3和最顶部的压电陶瓷片I上分别设有电极引脚4。
[0017]实施例2
[0018]压电泵用压电陶瓷驱动振子，包括由上至下依次叠加的两层压电陶瓷片1，压电陶瓷片的厚小于1mm，相邻压电陶瓷片I之间通过胶层2粘接连接，粘接方式为正极对正极粘接或正极对负极粘接或负极对负极粘接，所述胶层为本领域的常规用胶，所述胶层的厚度为0.005-0.020mm，最底部的压电陶瓷片I通过胶层2粘接于金属基片3上，金属基片3和最顶部的压电陶瓷片I上分别设有电极引脚4。
[0019]单层陶瓷片、双层陶瓷片以及三层陶瓷片做成的压电泵用压电陶瓷驱动振子的性能参数如表I所示。
[0020]表I不同压电陶瓷片层数的产品性能参数对照表
[0021]
!?Μ
'~:I I 2 I 3 I~2Γ?3 I~3
单.片受电压(V) 147 151 1489695?595 70 70 W
—驱?动总电压(V) 147 151 148192191 190209208208~
单片驱动量 ral/min280 290 280 220220220160170?β?Ι
____________I
总驱动量 ml/min 280 290 280 440 440 440 480 500 480 |
I
_[_I_I_I_I_I___I_I
[0022]当用多层压电陶瓷片代替单层压电陶瓷片后，单片陶瓷分担电压大幅下降，提高了运行寿命，虽然单片驱动量降低但总驱动量明显上升，所以多层压电陶瓷片串联的振子在运行寿命和驱动能力上都有较大提高。
[0023]本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
[0024]本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
【权利要求】
1.压电泵用压电陶瓷驱动振子，其特征在于，包括由上至下依次叠加的多层压电陶瓷片，相邻压电陶瓷片之间通过胶层粘接连接，最底部的压电陶瓷片通过胶层粘接于金属基片上，金属基片和最顶部的压电陶瓷片上分别设有电极引脚。
2.如权利要求1所述的压电泵用压电陶瓷驱动振子，其特征在于，所述压电陶瓷片有两层，所述两层压电陶瓷片之间粘接方式为正极对正极粘接或正极对负极粘接或负极对负极粘接。
3.如权利要求1所述的压电泵用压电陶瓷驱动振子，其特征在于，所述压电陶瓷片的层数大于等于三层，相邻压电陶瓷片之间粘接方式为正极对负极粘接。
4.如权利要求1所述的压电泵用压电陶瓷驱动振子，其特征在于，所述胶层的厚度为0.005—0.020mm。
5.如权利要求1-3任一所述的压电泵用压电陶瓷驱动振子，其特征在于，所述压电陶瓷片的厚小于1mm。
【文档编号】H01L41/04GK204029871SQ201420361466
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】李伦 申请人:李伦