一种具有离子交换增强层的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，其特征在于，包括如下步骤：准备上述压电聚合物，将该压电聚合物在160～190℃加热，使该压电聚合物受热分解；将该压电聚合物材料与粘结剂以及挥发性溶剂混合形成浆料；将该浆料涂覆于第一电极层表面，形成第一压电层；干燥该第一压电层；在该第一压电层表面涂覆离子交换增强层；将上述浆料涂覆于离子交换增强层表面，形成第二压电层；干燥该第二压电层；以及将第二电极层覆盖于该压电层表面并相互压合；本发明专利技术以新颖的压电聚合物材料形成压电层，其电致伸缩应变比现有技术中常用的压电聚合物的压电元件提高4～6％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压电元件的制造方法。
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
本专利技术公开了一种压电元件的制造方法，包括如下步骤准备上述压电聚合物，将该压电聚合物在160 190°C加热，使该压电聚合物受热分解；将该压电聚合物材料与粘结剂以及挥发性溶剂混合形成浆料；将该浆料涂覆于第一电极层表面，形成第一压电层；干燥该第一压电层；在该第一压电层表面涂覆离子交换增强层；将上述浆料涂覆于离子交换增强层表面，形成第二压电层；干燥该第二压电层；以及将第二电极层覆盖于该压电层表面并相互压合；其中，离子交换增强层包含离子交换增强材料和纳米导电颗粒；离子交换增强材料为聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯或聚乙烯醇，纳米导电颗粒为碳纳米管、石墨烯或金属纳米颗粒。压电层由压电聚合物形成，该压电聚合物为具有化学结构式(I)的材料；权利要求1.一种压电元件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤准备上述压电聚合物，将该压电聚合物在160 190°C加热，使该压电聚合物受热分解；将该压电聚合物材料与粘结剂以及挥发性溶剂混合形成浆料；将该浆料涂覆于第一电极层表面，形成第一压电层；干燥该第一压电层；在该第一压电层表面涂覆离子交换增强层；将上述浆料涂覆于离子交换增强层表面，形成第二压电层；干燥该第二压电层；以及将第二电极层覆盖于该压电层表面并相互压合；其中，离子交换增强层包含离子交换增强材料和纳米导电颗粒；离子交换增强材料为聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯或聚乙烯醇，纳米导电颗粒为碳纳米管、石墨烯或金属纳米颗粒。压电层由压电聚合物形成，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，η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，η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O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一种压电元件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤准备上述压电聚合物，将该压电聚合物在160～190℃加热，使该压电聚合物受热分解；将该压电聚合物材料与粘结剂以及挥发性溶剂混合形成浆料；将该浆料涂覆于第一电极层表面，形成第一压电层；干燥该第一压电层；在该第一压电层表面涂覆离子交换增强层；将上述浆料涂覆于离子交换增强层表面，形成第二压电层；干燥该第二压电层；以及将第二电极层覆盖于该压电层表面并相互压合；本专利技术以新颖的压电聚合物材料形成压电层，其电致伸缩应变比现有技术中常用的压电聚合物的压电元件提高4～6％。文档编号H01L41/45GK102983271SQ201210472729公开日2013年3月20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】
一种压电元件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：准备上述压电聚合物，将该压电聚合物在160～190℃加热，使该压电聚合物受热分解；将该压电聚合物材料与粘结剂以及挥发性溶剂混合形成浆料；将该浆料涂覆于第一电极层表面，形成第一压电层；干燥该第一压电层；在该第一压电层表面涂覆离子交换增强层；将上述浆料涂覆于离子交换增强层表面，形成第二压电层；干燥该第二压电层；以及将第二电极层覆盖于该压电层表面并相互压合；其中，离子交换增强层包含离子交换增强材料和纳米导电颗粒；离子交换增强材料为聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯或聚乙烯醇，纳米导电颗粒为碳纳米管、石墨烯或金属纳米颗粒。压电层由压电聚合物形成，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；和G1、G2、G3和G4各为经取代或未经取代的C1?C12脂肪族基。FDA0000243597281.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：