[其他]低溫燒結獨石壓電陶瓷變壓器

無效

• 申請號: 86201450
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN86201450U
• 公開（公告）日: 1987-04-22
• 發明（設計）人: 李龍土;張孝文;柴京鶴;鄧維體;劉玉順
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01L41/08
• 分類號: H01L41/08;H01L41/18
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 殷明星

本實用新型涉及一種低溫燒結的獨石型壓電陶瓷變壓器。

一般的壓電陶瓷變壓器都是單片結構。瓷片不可能做得太長太薄，升壓比僅在150～300左右，驅動電壓也不能用得很低，應用范圍很受限制，我們于1982年報導的多層復合結構壓電變壓器，在一定程度上達到了提高升壓比，降低驅動電壓的目的。但該瓷料的燒結溫度高達1270℃左右，多層復合也是燒成單片，分別極化，然后疊層粘結，制作工藝復雜。而且，每片的長厚比仍然不能做得過大。因此，升壓比的提高也受到限制。如要一次燒成獨石結構，則需耗費大量耐高溫的貴金屬做內電極。

本實用新型是采用一種低溫燒結瓷料，先軋膜、疊層成型，然后用常規燒結方法，制得一種多層獨石型壓電陶瓷變壓器。其燒成溫度低達950℃～1000℃左右。同時，還可以根據使用要求，靈活調節規格尺寸，實現低驅動電壓和高升壓比，交流空載升壓比可高達5000以上。

低溫燒結瓷料的制備是在壓電陶瓷基料中加入少量低熔添加物。基料是PZT壓電陶瓷，組成為Pb（Zr_XTi_1－X）O₃＋MnO₂〔MnO₂含量為pb（Zr_XTi_1－X）O_a重量的0.1～0.4％〕，0.46≤x≤0.54。添加物為硼－鉍－鎘低熔玻璃，組成為XBO_1.5－yBiO_1.5－ZCdO，x＋y＋z＝1，0.25≤x≤0.35，0.20≤y≤0.30，0.40≤z≤0.50。低熔玻璃的含量為基料重量的2～5％。

獨石結構壓電變壓器的制備是將低溫燒結瓷料經軋膜，被敷內電極（含鈀量20％的鈀－銀合金漿料），疊層成型，經950℃～1000℃一次燒成，然后被敷外電極，經整體極化而成。附圖1為該種壓電陶瓷變壓器示意圖。它的a～a橫剖面圖如圖2所示。圖1的左半部分為驅動端，右半部分為發電端。圖1中的陰影部分1、2分別為驅動端和發電端的外電極。無陰影部分3為瓷體。圖1和圖2中的4表示內電極，分別用虛線和實線表示。驅動端的各層內電極通過外電極按電學并聯，相鄰兩層極化方向相反。圖2中的5代表極化方向，用箭頭表示。由于每層的長厚比可以做得很大，所以升壓比可做得很高，而驅動電壓可低至0.5伏特。通過改變層數與幾何尺寸，可以機動地調節變壓器性能，實現產品規格的系列化。

低溫燒結獨石壓電陶瓷變壓器的工藝流程如下：

實施例：按上述瓷料與工藝，960℃燒成，規格70×10×0.2（mm³）×17層的變壓器，驅動電壓0.5伏，交流空載升壓比5000左右。又如同樣960℃燒成，規格50×7×0.2（mm³）×11層，驅動電壓0.8伏，交流空載升壓比3680。

本實用新型所提供的獨石壓電陶瓷變壓器具有燒結溫度低，工藝簡單可行，驅動電壓低，升壓比高、體積小，可以一次燒成和整體極化，便于批量生產等優點。適用于靜電吸附、靜電復印、靜電超微量噴霧，光電倍增管，激光器，夜視儀，陰極射線示波管以及其他各種設備的高壓電源。特別適用于便攜式電子設備中所需的高壓電源，具有廣闊的應用前景。