一种提高剪切式形变量的压电喷头及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种提高剪切式形变量的压电喷头，包括具有压力腔、墨水通道和喷孔的衬底、压电陶瓷片、设于所述压电陶瓷片内表面的下极化电极层和设于所述压电陶瓷片外表面的多个驱动电极，所述下极化电极层与所述衬底凹设有压力腔的一面键合，所述压电陶瓷片具有不同的极化方向。本发明专利技术还公开了一种提高剪切式形变量的压电喷头的制备方法，该制备方法将压电陶瓷片不同区域选定不同极化方向进行极化，与通常的只对压电陶瓷片选定一个极化方向进行极化相比，有效地提高压了压电陶瓷的剪切式运动位移量；在压电陶瓷片厚度和剪切式位移量一定的情况下，分区域极化的压电陶瓷所需驱动电压可以有效的降低。

A piezoelectric nozzle and its preparation method to improve the shear type variable

The invention discloses a method for improving the shear deformation of the piezoelectric nozzle, including pressure cavity, and the ink passage hole substrate, piezoelectric ceramics, piezoelectric ceramic piece is arranged on the inner surface of the polarizable electrode layer and is arranged on the outer surface of the piezoelectric ceramic plate a plurality of driving electrodes the side key, polarizable electrode layer and the substrate is provided with a concave pressure chamber, the piezoelectric ceramics with different polarization directions. The invention also discloses a preparation method for improving the piezoelectric nozzle shearing deformation, the preparation method of the piezoelectric ceramic sheet is selected in different regions of different polarization directions were polarized, compared with the usual only polarization on the piezoelectric ceramic chip select a polarization direction of shearing motion displacement effectively. Increase the pressure of the piezoelectric ceramics; the piezoelectric ceramic sheet thickness and shear displacement under certain circumstances, the piezoelectric ceramic partition polarization of the required driving voltage can be reduced effectively.

【技术实现步骤摘要】
一种提高剪切式形变量的压电喷头及其制备方法
本专利技术涉及微加工
，尤其涉及一种提高剪切式形变量的压电喷头及其制备方法。
技术介绍
压电陶瓷是一种新型的功能材料，广泛应用于电子、光、热、声学等领域。在压电陶瓷器件制备的过程中，极化是关键工艺。极化过程是压电陶瓷中畴结构运动和发展的过程。压电陶瓷在人工极化前为各向同性体，对外不显示压电效应；极化后，由于剩余极化，成为各向异性体，从而具有压电效应。压电喷墨利用喷嘴上游压电陶瓷(执行器)的逆压电效应，在外电场的驱动下使得喷嘴液腔壁产生机械位移，改变液腔体积；从而在液腔内部产生压力波，利用压力波驱动墨水形成液滴，并从喷嘴喷出。通常的压电喷墨喷头的压电陶瓷在极化时选定一个极化方向进行极化，其具体工作原理为：当往压电致动器上施加电压脉冲时，正电压会使压电致动器向管外扩张。随着压电致动器的逐渐扩张，管道内的体积将逐渐变大，腔体内的液体压力快速变为负。此时，当液体压力比大气压小时，喷嘴口的液体会向管内回缩。一段时间之后，撤去电压脉冲，压电致动器会相应的向管道中心收缩，最终回到原位，挤压管道中的液体。此种压电喷墨喷头在实际应用中会出现压电陶瓷的剪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高剪切式形变量的压电喷头，其特征在于，包括具有压力腔(1)、墨水通道(2)和喷孔(3)的衬底(10)、压电陶瓷片(20)、设于所述压电陶瓷片(20)内表面的下极化电极层(31)和设于所述压电陶瓷片(20)外表面的多个驱动电极(32)，所述下极化电极层(31)与所述衬底(10)凹设有所述压力腔(1)的一面键合，所述压电陶瓷片(20)具有不同的极化方向。

【技术特征摘要】
1.一种提高剪切式形变量的压电喷头，其特征在于，包括具有压力腔(1)、墨水通道(2)和喷孔(3)的衬底(10)、压电陶瓷片(20)、设于所述压电陶瓷片(20)内表面的下极化电极层(31)和设于所述压电陶瓷片(20)外表面的多个驱动电极(32)，所述下极化电极层(31)与所述衬底(10)凹设有所述压力腔(1)的一面键合，所述压电陶瓷片(20)具有不同的极化方向。2.根据权利要求1所述的提高剪切式形变量的压电喷头，其特征在于，所述衬底(10)为SOI衬底材料。3.根据权利要求1或2所述的提高剪切式形变量的压电喷头，其特征在于，所述驱动电极(32)的材质选自铂、金、银、铜、铜合金、钛、钛合金、镍中的任意一种，所述驱动电极(32)的厚度为50nm～5μm。4.根据权利要求3所述的提高剪切式形变量的压电喷头，其特征在于，所述压电陶瓷片(20)的厚度为5μm～2mm。5.根据权利要求3所述的提高剪切式形变量的压电喷头，其特征在于，每个所述驱动电极(32)的宽度均大于10μm。6.一种提高剪切式形变量的压电喷头的制备方法，其特征在于，包括：S01、在压电陶瓷片下表面沉积金属膜作为下极化电极层；S02、在SOI衬底上刻蚀压力腔、墨水通道以及喷孔；S03、将压电陶瓷片下表面和SOI衬底凹设有压力腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，谢永林，李令英，钱波，张小飞，周岩，丰雪，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，苏州锐发打印技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32