一种膜基压电驱动器制造技术

本发明专利技术涉及一种膜基压电驱动器

【技术实现步骤摘要】
一种膜基压电驱动器、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于发动机驱动
，涉及一种膜基压电驱动器
、
制备方法及其应用
。

技术介绍

[0002]目前固体
/
液体
/
凝胶
/
固液混合发动机采用的驱动技术主要包括直流无刷电机和电磁铁
。
然而它们在发动机工程化应用中具有难以解决的技术短板
。
例如，驱动电机的体积大
、
质量重
、
驱动效果受负载的影响较大
、
控制算法复杂且成本较高
。
相较而言，电磁铁除了体积大
、
质量重以外，还存在无法实现比例调节的劣势，极大地阻碍了发动机的轻质化发展需求
。
由此，发展驱动位移连续可调的新型轻质化快响应驱动技术成为了突破制约新一代固体
/
液体
/
凝胶
/
固液混合动力系统工程应用的驱动轻质化
、
快响应关键技术难题
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种膜基压电驱动器，其特征在于：包括基板
、
界面粘合增强层和压电驱动活性层的三层非对称膜基压电驱动器；界面粘合增强层基于一步式激光辅助合成法生长于基板上，通过物理吸附或化学吸附实现界面粘合增强层与基板的紧密连接；压电驱动活性层基于化学沉积法生长于界面粘合增强层上，通过化学键或晶格匹配效应实现压电驱动活性层与界面粘合增强层的紧密连接；所述的界面粘合增强层与基板的厚度比为
(0.5
～
1.5)︰100
；所述的压电驱动活性层与基板的厚度比为
(0.5
～
4.0)︰1
；所述的界面粘合增强层厚度不超过1μ
m
；所述的压电驱动活性层厚度不小于
100
μ
m
；为纳米颗粒团聚型多孔结构或纳米片叠层结构；所述的界面粘合增强层和压电驱动活性层在外加电场的作用下产生周期性变形，通过基板将压电驱动活性层和界面粘合增强层传递为电信号；所述的界面粘合增强层面积不大于基板的面积；所述的压电驱动活性层面积不大于界面粘合增强层的面积
。2.
根据权利要求1所述膜基压电驱动器，其特征在于：所述的界面粘合增强层是与压电驱动活性层同材料，包括半导体态
2H
相二硫化钼
、
硫化镉
、
氧化锌
、
硒化镉
、
氮化镓
、
氮化铝
、
氮化铟
、
碳化硅或砷化镓
。3.
根据权利要求1所述膜基压电驱动器，其特征在于：所述的膜基压电驱动器在悬臂梁或多点铰连结构下输出弯曲变形
。4.
根据权利要求1所述膜基压电驱动器，其特征在于：所述的基板包括铍青铜
、
不锈钢
、
镍合金
、
铝合金
、
与界面粘合增强层粘接一侧镀有导电金属的硅或有机薄膜
。5.
根据权利要求1所述膜基压电驱动器，其特征在于：所述的基板为截面面积不超过
30cm2的矩形
、
圆形
、
环形
、
椭圆形
、
翼型或与掩膜搭配使用后经裁剪而成的任意形状
。6.
一种制备权利要求1～5任一项所述膜基压电驱动器的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将基板超声清洗
、
干燥处理后放入高真空腔体内倒置于旋转加热台上；步骤2：将界面粘合增强层材料的圆台型靶材安装于高真空腔体内的机械台上；步骤3：对高真空腔体真空度抽至5×
10
‑7Torr
～
1.5
×
10
‑6Torr
；所述对高真空腔体真空度采用两步式抽真空处理，首先利用机械泵将腔体真空度抽至1×
10
‑1Torr
～3×
10
‑1Torr
，随后关闭机械泵，打开分子泵，将闸板阀打开至总开度的
1/4
～
1/2
，待腔体真空度达到6×
10
‑5Torr
～5×
10
‑4Torr
时完全打开闸板阀，随后在
4h
～
8h
内将腔体真空度抽至5×
10
‑7Torr
～
1.5
×
10
‑6Torr
；步骤4：令旋转加热台以
10℃/min
～
25℃/min
的速率加热至
60℃
～
85℃
并保温
0.5h
～
1h
，随后关闭加热台，自然冷却至室温；步骤5：将基板暴露面与界面粘合增强层材料的靶材暴露面之间的距离调至
30mm
～

【专利技术属性】
技术研发人员：冀梁，王亚东，王栋，胡峰，杨攀，王琪，吴翰林，高宇，
申请(专利权)人：西安长峰机电研究所，
类型：发明
国别省市：