【技术实现步骤摘要】
总的来说，本专利技术涉及电激励陶瓷器件，更具体地说，涉及制作带整体式电极的单片内部不对称应力偏置的压电或电致伸缩器件的方法，以及由此制成的器件。压电或电致伸缩材料当处于应力或应变状态时形成一个极化电场。反之，当处于外加电场之中时它们发生尺寸改变。压电或电致伸缩材料的尺寸改变量(即膨胀或收缩)为外加电场的函数。压电或电致伸缩材料可以具有许许多多诸如下述的有用性质的综合压电(电场随应变变化)、电致伸缩、介电、热电(极化随温度变化)、铁电(极化随电场改变)以及电光(光学双折射随电场变化)等特性。近来，电致伸缩器件因其在相当大的载荷下产生较大的应变以及不要求高电压已引起人们的重视。另外，通过改变压电器件的几何形状来提高可以获得的应变的方法也引起了人们的注意。这些器件具有广泛的用途，包括致动元件、泵、扬声器、传感器、开关、水听器、水扬声器、自适光学器件、变焦反射镜及透镜、振子、曲片式压电换能器(下称弯曲器)、加速度计、应变仪和鞍形渐动螺杆。在外加电场作用下，压电晶体沿其所有轴线产生变形。它沿某些方向膨胀，同时沿另一些方向收缩。描述此种变形的压电(或应变)系数通常用张量Clij...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制做内部不对称应力偏置陶瓷元件的方法，包括的步骤有(a)形成带有彼此相对的第一和第二(表)面的陶瓷元件；(b)通过仅将所说第一面暴露于一种还原剂仅将所说第一面化学还原。2.权利要求1的方法，其中所说化学还原步骤包括将所说陶瓷元件还原为其导电状态，制成一种凹面状陶瓷元件，其中所说第一面是陶瓷材料的导电还原形式，且处于张力状态，而所说的第二面处于压缩状态。3.权利要求1的方法，其中所说化学还原步骤包括将所说陶瓷晶片加热。4.权利要求3的方法，其中所说化学还原步骤包括将所说陶瓷晶片暴露于600℃-1200℃之间的温度，时间在5分钟到24小时之间。5.权利要求2的方法，其中所说化学还原气氛包括选自碳、一氧化碳和氢的还原剂。6.权利要求1的方法，其中所说化学还原步骤包括把所说陶瓷晶片放在一个碳块上，让所说的第一面同所说碳块接触；以及将所说构造加热。7.权利要求6的方法，其中让所说第二面暴露于非还原气氛。8.权利要求1的方法，进一步包括下列步骤在所说第二面顶部放上一种掩模块，使所说陶瓷晶片被夹在所说的碳块和掩模块之间；以及将所说夹层构造加热。9.权利要求8的方法，其中所说的掩模块由选自氧化锆和氧化镁的材料做成。10.权利要求1的方法，进一步包括在所说陶瓷元件的所说第二面上形成第一电极的步骤。11.权利要求10的方法，进一步包括在所说陶瓷元件的所说第一面的周边上形成第二电极的步骤。12.权利要求10的方法，进一步包括在所说陶瓷元件的整个第一表面上形成第二电极的步骤。13.权利要求11的方法，进一步包括在所说第一和第二电极之间加上直流、脉冲或交流的一定频率的电压，使所说陶瓷元件按照所加脉冲的频率产生位移。14.权利要求13的方法，进一步包括把所说陶瓷元件当做一种选自致动元件、泵、传感器和扬声器等器件来工作的步骤。15.权利要求13的方法，其中所说的陶瓷元件的厚度介于0.5-500密耳，其直径介于0.05-10,000密耳。16.权利要求15的方法，其中所说的电压产生介于±1V/mil(mil＝密耳)和±200V/mil之间的电场，且所说的位移介于0.1mil到100mil之间。17.权利要求1的方法，其中所说陶瓷元件是用热压或大气烧结成形的。18.权利要求1的方法，其中所说陶瓷元件被成形为选自圆形、矩形、正方形和异形等形状。19.权利要求1的方法，其中所说的陶瓷元件是圆形晶片，且所说的化学还原步骤产生基本上为穹顶形的陶瓷元件。20.权利要求1的方法，其中所说的陶瓷元件是圆形晶片，且所说的化学还原步骤产生基本上为鞍形的陶瓷元件。21.权利要求1的方法，其中所说的陶瓷晶片材料选自PZT、PLZT、PSZT、PMN和PBZT。22.一种内部不对称应力偏置的陶瓷元件，包括一种凹面形、具有相对的第一和第二(表)面的陶瓷元件；所说的第一面为该陶瓷材料的导电还原层且处于张力状态；和所说的第二面为处于压缩状态。23.权利要求22的陶瓷元件，进一步包括在所说陶瓷元件的所说第二面上形成的第一电极。24.权利要求23的陶瓷元件，进一步包括在所说陶瓷元件的所说第一面的周边上形成的第二电极。25.权利要求23的陶瓷元件，进一步包括在所说陶瓷元件的整个第一面上配置的第二电极。26.权利要求24的陶瓷元件，进一步包括用来在所说第一和第二电极上施加直流、脉冲或交流电压使所说陶瓷元件产生位移的手段。27.权利要求26的陶瓷元件，其中所说的陶瓷元件被作为一种选自泵、致动元件、传感器、扬声器和话筒等的器件工作。28.权利要求26的陶瓷元件，其中所说陶瓷元件的厚度为0.5-500mil，直径为0.05-10,000mil。29.权利要求28的陶瓷元件，其中所说电压产生介于±1V/mil到±200V/mil之间的电场，且所说陶瓷元件在施加所说电压期间产生介于0.1mil和100mil之间的位移。30.权利要求22的陶瓷元件，其中所说的元件是圆形的，且具有基本上呈穹顶形的形状。31.权利要求22的陶瓷元件，其中所说的元件是圆形的，且具有基本上呈鞍形的形状。32.权利要求22的陶瓷元件，其中所说的元件具有选自圆形、矩形、正方和异形等形状。33.权利要求22的陶瓷元件，其中所说的陶瓷材料选自PZT、PLZT、PSZT、PMN和PBZT构成的一组材料。34.一种内部不对称应力偏置、具有相对的第一和二(表)面、所说第一面为该陶瓷材料的导电还原层且处于张力状态，而所说第二面处于压缩状态的凹面形陶瓷元件的操作方法，该方法包括的步骤有对所说陶瓷元件施加一定频率的直流、脉冲或交流电压，使所说陶瓷元件按照外加脉冲的频率产生位移。35.权利要求34的方法，其中所说对所说陶瓷元件施加直流、脉冲或交流电压的步骤包括将所说电压加到第一面上形成的第一电极和第二面上形成的第二电极上去。36.权利要求34的方法，其中所说陶瓷元件的厚度介于0.5mil到500mil之间，且直径介于0.05mil到10,000mil之间。37.权利要求36的方法，...
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