一种压电元件的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种压电元件的制造方法，包括如下步骤：准备压电聚合物材料，将该压电聚合物材料在160～190℃条件下加热使其分解；将分解后的压电聚合物材料与粘结剂及挥发性溶剂混合形成浆料；提供绝缘基板，在该绝缘基板表面形成第一电极层；将该浆料涂附于第一电极层表面，形成压电层；以及在该压电层表面形成第二电极层。该压电元件以新颖的压电聚合物材料形成压电层，该压电元件的电致伸缩应变比以聚偏氟乙烯作为压电聚合物的压电元件提高2～5％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压电元件及其制造方法。
技术介绍
压电元件为将压力转换为电信号的元件，其包括压电材料层以及位于该压电材料层两侧的电极层。当在该压电元件表面施加压力时，可在该两电极层检测到相对应的电信号输出。该压电材料层由具有压电效应的材料制成，现有技术中较为常用的压电材料为压电陶瓷，如钛酸钡、钛酸铅及镐钛酸铅等，以及压电聚合物，如聚偏氟乙烯(PVDF)等。聚偏氟乙烯及其共聚物作为最常见的有机压电聚合物。由于它们具有良好的柔韧性并易制成大面积的薄膜，因而在音频和超声传感器、生物医学传感器、机电换能器以及热释电和光学器件中具有重要的应用前景。但其致动能力低下，在150MV/m电场下，其电致伸 缩应变仅为7%。因此，本领域研究人员希望找到提高电致伸缩应变的可以代替聚偏氟乙烯的压电聚合物，提高压电器件的性能。
技术实现思路
本专利技术公开了，包括如下步骤准备压电聚合物材料，将该压电聚合物材料在160 190°C条件下加热使其分解；将分解后的压电聚合物材料与粘结剂及挥发性溶剂混合形成浆料；提供绝缘基板，在该绝缘基板表面形成第一电极层；将该浆料涂附于第一电极层表面，形成压电层；以及在该压电层表面形成第二电极层；其中该压电聚合物为具有化学结构式(I)的材料； /- JT*VJl VJ3r Vl rf/ ~\ V_# ~\l fVl ■ll IUl"入一 4/ww~· X wwwXJm **" · Jj-T**""' .......u.........\.— m PGi Cm (I)其中n和m各为大于I的整数；优选η和m各为5到600的整数，更优选η和m各为10到300的整数。P为O或大于I的整数；优选P为O或I到300的整数，更优选P为5到150的整数。X和Z各为经取代或未经取代的C4-C6tl芳香族单元或脂肪族单元；优选各为经取代或未经取代的C6-C4tl芳香族单元或脂肪族单元。Y为经取代或未经取代的C2-C4tl脂肪族单元；优选为经取代或未经取代的C3-C2tl脂肪族单元；更优选为经取代或未经取代的C4-C12烃链或C4-C12双氧烷基；更优选地，Y为双氧丁基。G1, G2, G3和G4各为经取代或未经取代的C1-C12脂肪族基。优选地G1' G2, G3和G4各为经取代或未经取代的C1-C6脂肪族基；更优选为经取代或未经取代的甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基或丙氧基，更优选为甲基。本专利技术的有益效果是以新颖的压电聚合物材料形成压电层，制备得到了新颖的压电元件。该压电元件通过具有不同功函数的金属与压电聚合物相互层叠，当受到压力作用时，该压电层与第一电极层和第二电极层具有不同的肖特基接触，从而产生电势差。该压电元件的电致伸缩应变比以聚偏氟乙烯作为压电聚合物的压电元件提高2 5%。附图说明 图I是根据本专利技术的方法制造的包括压电聚合物的压电元件的结构示意图。具体实施例方式为了使本领域技术人员更清楚地理解本专利技术的技术方案，以下将结合附图详细说明本专利技术的压电元件及其制造方法。根据本专利技术的包括压电聚合物的压电元件的制造方法制成的压电元件如图I所示，其包括第一电极层I、压电层2和第二电极层3，本专利技术的压电元件的制造方法包括以下步骤本专利技术还公开了，其包括以下步骤第一，提供压电聚合物材料，并将该压电聚合物材料在160 190°C加热I 5小时，使该压电聚合物材料受热分解。压电层2的材料为具有化学结构式(I)的材料；权利要求1.一种包括压电聚合物的压电元件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤 准备压电聚合物材料，将该压电聚合物材料在160 190°C条件下加热使其分解； 将分解后的压电聚合物材料与粘结剂及挥发性溶剂混合形成浆料； 提供绝缘基板，在该绝缘基板表面形成第一电极层； 将该浆料涂附于第一电极层表面，形成压电层；以及 在该压电层表面形成第二电极层； 该压电聚合物为具有化学结构式(I)的材料；2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，n和m各为5到600的整数。3.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于，n和m各为10到300的整数。4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，p为0或I到300的整数。5.如权利要求I或4所述的方法，其特征在于，p为5到150的整数。6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，X和Z各为经取代或未经取代的C6-C4tl芳香族单元或脂肪族单元。7.如权利要求I或6所述的方法，其特征在于，X和Z为经取代或未经取代的C4-C12烃链或C4-C12双氧烷基。8.如权利要求I所述的方法，其特征在于，Y为双氧丁基。9.如权利要求I所述的方法，其特征在于,GpG2WjPG4各为经取代或未经取代的C1-C6脂肪族基。10.如权利要求I或9所述的方法’其特征在于，^、^、^和G4各为经取代或未经取代的甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基或丙氧基。全文摘要本专利技术公开了，包括如下步骤准备压电聚合物材料，将该压电聚合物材料在160～190℃条件下加热使其分解；将分解后的压电聚合物材料与粘结剂及挥发性溶剂混合形成浆料；提供绝缘基板，在该绝缘基板表面形成第一电极层；将该浆料涂附于第一电极层表面，形成压电层；以及在该压电层表面形成第二电极层。该压电元件以新颖的压电聚合物材料形成压电层，该压电元件的电致伸缩应变比以聚偏氟乙烯作为压电聚合物的压电元件提高2～5％。文档编号H01L41/45GK102969445SQ201210472450公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日专利技术者梅欣, 张俊 申请人:溧阳市生产力促进中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括压电聚合物的压电元件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：准备压电聚合物材料，将该压电聚合物材料在160～190℃条件下加热使其分解；将分解后的压电聚合物材料与粘结剂及挥发性溶剂混合形成浆料；提供绝缘基板，在该绝缘基板表面形成第一电极层；将该浆料涂附于第一电极层表面，形成压电层；以及在该压电层表面形成第二电极层；该压电聚合物为具有化学结构式（I）的材料；其中n和m各为大于1的整数；p为0或大于1的整数；X和Z各为经取代或未经取代的C4？C60芳香族单元或脂肪族单元；Y为经取代或未经取代的C2？C40脂肪族单元；G1、G2、G3和G4各为经取代或未经取代的C1？C12脂肪族基。FDA0000243676441.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅欣，张俊，
申请(专利权)人：溧阳市生产力促进中心，
类型：发明
国别省市：