[發明專利]壓電復合材料的制法及壓電發電裝置

無效

• 申請號: 201210023862.7
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN103241989A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 莊武松;魏志漳;謝慧霖;余承圣
• 申請（專利權）人: 鋇泰電子陶瓷股份有限公司
• 主分類號: C04B26/10
• 分類號: C04B26/10;C04B26/32;C04B35/622;H02N2/18
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 武晨燕;張穎玲

1.一種壓電復合材料的制法，其特征在于，該制法包括以下步驟：

(a)混合壓電陶瓷粉末、粘結劑、交聯劑、潤滑劑及增塑劑，以形成漿料；

(b)對該漿料進行擠壓成型步驟，以形成壓電陶瓷纖維生胚；

(c)對該壓電陶瓷纖維生胚進行燒結步驟，以形成壓電陶瓷纖維；

(d)依照預定的體積含量，將該壓電陶瓷纖維排列，置入模具中；及

(e)將粘著劑灌入該模具中，以形成壓電復合材料。

2.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(a)中的所述潤滑劑為丙三醇或二丙二醇，該潤滑劑的重量百分比介于0.5～2.5wt％。

3.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(a)中的所述增塑劑選自由聚乙烯乙二醇、1，3丁二醇、1，4丁二醇及苯醇所組成的族群，該增塑劑的重量百分比介于0.5～2.5wt％。

4.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(a)中的所述壓電陶瓷粉末具有化學式ABO₃，化學式ABO₃中，A為鉛、鋇、鑭(lanthanum)、鍶(strontium)、鉀或鋰，B為鈦、鋯(zirconium)、錳、鈷、鈮(niobium)、鐵、鋅、鎂、釔(yttrium)、錫、鎳或鎢，該壓電陶瓷粉末的重量百分比介于70～95wt％。

5.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(a)中的所述壓電陶瓷粉末的尺寸介于0.1～1.0微米。

6.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(a)中的所述粘結劑為甲基纖維素或羥丙基甲基纖維素，該粘結劑的重量百分比介于3.5～20wt％。

7.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(a)中的所述交聯劑為含硼酸、硼酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽或鋁酸鹽的水溶液，該交聯劑為濃度介于0.005～0.05M的水溶液。

8.如權利要求7所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(a)中的所述交聯劑的重量百分比介于0.5～5wt％。

9.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(b)中的擠壓壓力介于1～50kg/cm²。

10.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(b)中的所述壓電陶瓷纖維生胚的直徑介于75～1,000微米。

11.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(c)中的所述燒結溫度介于1,000～1,300℃。

12.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，該制法還包括在所述步驟(c)前進行干燥步驟，該干燥步驟的溫度介于80～120℃。

13.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(d)中的體積含量為35％～85％。

14.如權利要求1所述的壓電復合材料的制法，其特征在于，所述步驟(e)中的所述粘著劑為環氧樹脂或硅酮樹脂。

15.一種壓電發電裝置，其特征在于，該裝置包含：

支撐臺；

金屬板，具有彼此相反的第一表面及第二表面，該金屬板的一端固定在該支撐臺上；及

至少一個壓電發電組件，鄰接于該金屬板的第一表面和/或第二表面上，該壓電發電組件使用權利要求1所述的壓電復合材料制成。

16.如權利要求15所述的壓電發電裝置，其特征在于，所述兩個壓電發電組件分別鄰接于所述金屬板的第一表面及第二表面上。

17.如權利要求15或16所述的壓電發電裝置，其特征在于，該裝置還包括質量塊，該質量塊放置在所述金屬板的另一端。

18.如權利要求15或16所述的壓電發電裝置，其特征在于，該裝置還包括兩個質量塊，分別放置在所述金屬板的另一端的第一表面及第二表面上。

19.如權利要求15所述的壓電發電裝置，其特征在于，所述壓電發電組件為板狀，長度為3～10厘米。

20.如權利要求15所述的壓電發電裝置，其特征在于，所述壓電發電組件的厚度為30微米～3毫米。