[發(fā)明專利]一種全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器及制作方法

在審

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• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109714018A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王自平;駱英;徐晨光;袁福國;許伯強(qiáng);蔣政軒
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02;H03H9/125
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器，其特征在于，包括：

柔性DE基底，為圓盤狀；

至少一個(gè)柔順環(huán)形叉指電極，設(shè)置于柔性DE基底的表面，其中所述柔順環(huán)形叉指電極包括：

正極叉指電極，包括正極外接端和多個(gè)相互平行的正電極，多個(gè)所述正電極的一端均與正極外接端連接；

負(fù)極叉指電極，包括負(fù)極外接端和多個(gè)相互平行的負(fù)電極，多個(gè)所述負(fù)電極的一端均與負(fù)極外接端連接；

所述正極叉指電極與所述負(fù)極叉指電極呈相互嵌套的環(huán)形叉指狀，從所述柔順環(huán)形叉指電極的圓心沿著徑向向外，所述柔順環(huán)形叉指電極中每相鄰兩個(gè)電極之間的間距逐漸增大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器，其特征在于，所述柔順環(huán)形叉指電極的個(gè)數(shù)為一個(gè)，所述柔順環(huán)形叉指電極與所述柔性DE基底同圓心。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器，其特征在于，還包括控制開關(guān)和驅(qū)動(dòng)器，所述柔順環(huán)形叉指電極的個(gè)數(shù)為多個(gè)，多個(gè)所述多個(gè)柔順環(huán)形叉指電極以所述柔性DE基底的圓心為中心，沿圓周方向均布于所述DE基底的表面，多個(gè)柔順環(huán)形叉指電極由集成線路連接，所述控制開關(guān)與所述集成線路連接，所述驅(qū)動(dòng)器與所述控制開關(guān)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器，其特征在于，每相鄰兩個(gè)所述柔順環(huán)形叉指電極的中心之間的距離d大于所述柔順環(huán)形叉指電極的直徑e，且不超過接收信號波長的一半。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器，其特征在于，所述柔順環(huán)形叉指電極中相鄰兩個(gè)正電極和負(fù)電極之間的間距b采用等差數(shù)列間距變化b_i＝a+0.25i(i＝1，2，…)，其中i為間距的數(shù)量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器，其特征在于，所述柔性DE基底采用丙烯酯制成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器，其特征在于，所述柔順環(huán)形叉指電極由氯化鋰凝膠材料制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器，其特征在于，所述柔順環(huán)形叉指電極中的所述正極外接端與所述負(fù)極外接端沿著所述柔性DE基底的徑向相互平行。

9.一種如權(quán)利要求1所述的全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器的制作方法，其特征在于，包括：

建立所述叉指換能器的三維模型；

將丙烯酯DE材料制成凝膠，通過3D打印技術(shù)打印出柔性DE基底，在所述柔性DE基底加熱固化前清理制備基底時(shí)的殘余材料；

在所述柔性DE基底加熱固化后，將氯化鋰制成凝膠，通過3D打印技術(shù)在所述柔性DE基底的表面打印所述柔順環(huán)形叉指電極；

在柔順環(huán)形叉指電極加熱固化前，清理殘留的凝膠材料；

柔順環(huán)形叉指電極加熱固化后，采用聚合物保護(hù)層進(jìn)行封裝。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全方位寬頻帶柔性介電彈性叉指換能器的制作方法，其特征在于，所述丙烯酯和氯化鋰制成凝膠的方法為化學(xué)或物理凝聚法。