[發明專利]多層壓電陶瓷堆疊結構、傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 201710407974.5
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107195769A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 聶泳忠;聶川
• 申請（專利權）人: 西人馬（廈門）科技有限公司
• 主分類號: H01L41/047
• 分類號: H01L41/047;H01L41/053;H01L41/083;H01L41/113;H01L41/277;H01L41/293;G01H11/08
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 娜拉

1.一種多層壓電陶瓷堆疊結構，其特征在于，包括層疊設置的第一堆疊層和第二堆疊層，所述第一堆疊層和所述第二堆疊層均為材料層之間鍵合形成的復合材料堆疊層，包括：

壓電陶瓷芯片，表面鍍有過渡金屬層；

鎳電極層，表面鍍有過渡金屬層，所述鎳電極層表面鍍的所述過渡金屬層與所述壓電陶瓷芯片表面鍍的所述過渡金屬層通過金屬鍵鍵合設置；

其中，層疊設置的所述第一堆疊層和所述第二堆疊層通過預緊件緊固連接設置。

2.根據權利要求1所述的多層壓電陶瓷堆疊結構，其特征在于，所述第一堆疊層和所述第二堆疊層交替設置，所述第一堆疊層和所述第二堆疊層的結構相同，極性不同。

3.根據權利要求1所述的多層壓電陶瓷堆疊結構，其特征在于，所述過渡金屬層為由電導率高的金及銀中的一種通過磁控濺射構成的導電金屬層。

4.根據權利要求1所述的多層壓電陶瓷堆疊結構，其特征在于，所述壓電陶瓷芯片表面鍍的所述過渡金屬層和所述鎳電極層的表面鍍的所述過渡金屬層的材料均為金。

5.根據權利要求1所述的多層壓電陶瓷堆疊結構，其特征在于，所述預緊件為螺栓、壓緊件及鎖緊件中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的多層壓電陶瓷堆疊結構，其特征在于，所述第一堆疊層和所述第二堆疊層均設置有螺栓通孔，所述預緊件為螺栓，所述層疊設置的第一堆疊層和第二堆疊層通過所述螺栓和所述螺栓通孔的配合進行緊固連接。

7.根據權利要求5或6所述的多層壓電陶瓷堆疊結構，其特征在于，所述第一堆疊層和所述第二堆疊層直接剛性接觸設置。

8.根據權利要求1所述的多層壓電陶瓷堆疊結構，其特征在于，所述鎳電極層包括本體部和由所述本體部延伸出的突出部，所述本體部與所述壓電陶瓷芯片完全重合，并與所述壓電陶瓷芯片表面鍍的所述過渡金屬層通過金屬鍵鍵合構成所述復合材料堆疊層。

9.一種多層壓電陶瓷堆疊結構的制備方法，其特征在于，包括：

提供表面鍍有過渡金屬層的鎳電極材料層；

對所述鎳電極材料層進行裁剪形成鎳電極層陣列，所述鎳電極層陣列包括多個鎳電極層本體部和連接相鄰鎳電極層本體部的連接部；

提供表面鍍有過渡金屬層的壓電陶瓷材料層；

對所述壓電陶瓷材料層進行裁剪形成多個壓電陶瓷芯片，所述壓電陶瓷芯片的形狀與所述鎳電極層本體部相同；

將所述多個壓電陶瓷芯片分別與所述鎳電極層陣列的多個鎳電極層本體部一一對應設置，并在高溫高壓下進行擠壓處理使得多個鎳電極層本體部與所述壓電陶瓷芯片表面鍍的所述過渡金屬層通過金屬鍵鍵合，形成第一堆疊層陣列或第二堆疊層陣列；

將第一堆疊層陣列與第二堆疊層陣列進行層疊設置，形成包括多個多層壓電陶瓷堆疊結構單元的陣列；

對應每個多層壓電陶瓷堆疊結構單元通過預緊件緊固處理；

裁斷第一堆疊層陣列及第二堆疊層陣列的所述連接多個鎳電極層本體部的連接部，形成多個多層壓電陶瓷堆疊結構。

10.一種傳感器，其特征在于，包括：敏感元件、轉換元件和高溫線纜，所述敏感元件及所述轉換元件通過所述高溫線纜電連接，所述敏感元件包括支架、設置于所述支架的質量塊和如權利要求1至8任意一項所述的多層壓電陶瓷堆疊結構。