【摘要】:压电材料除制成双压电型驱动元件外,还开发出积层压电驱动元件。过去采用压电材料夹上金属薄板的机械积层方法制造积层压电驱动元件,其结果是元件的体积大,驱动电压高。此外,积层压电元件的上下端除外,其他都覆盖上一层树脂。
压电材料除制成双压电型驱动元件外,还开发出积层压电驱动元件。积层压电型与双压电型相比较,积层型在变位量、发生力、能量变换率和稳定性等方面具备优势。
过去采用压电材料夹上金属薄板的机械积层方法制造积层压电驱动元件,其结果是元件的体积大,驱动电压高。采用与陶瓷电容器相同的制造方法生产的积层压电元件,具有体积小、驱动电压低及输出力大等特点。其外观如图4-42所示。积层压电驱动元件的构造如图4-43所示。在长度方向(驱动方向)上有均匀层、非均匀层和保护层。均匀层由110μm厚的压电材料层、银-石墨合金内部电极层交替重叠而成,非均匀层由220μm厚的压电材料层、内部电极层交替重叠而成,保护层是0.5mm以上厚度的非活性压电材料层。
图4-42 积层压电驱动元件外观图
图4-43 积层压电驱动元件的构造
1、5—保护层 2—非保护层 3—均匀层 4—非均匀层 6—驱动方向 7—玻璃绝缘层 8—内部电极层 9—引线 10—外部电极 11—焊锡
积层压电驱动元件的侧面露出全部内部电极。进行内部电极的电气连接时,让每隔一层的内部电极形成玻璃绝缘膜,之后再装上外部电极。用焊蜡把引线接到设置在保护层上的外部电极。此外,积层压电元件的上下端除外,其他都覆盖上一层树脂。积层压电元件的特点:(www.daowen.com)
1)能量变换率高(约50%)。
2)驱动电压低(最大变位量为4μm时为75V,最大变位量为16μm时为150V)。
3)发生力大(3400N/cm2)。
4)响应快(几十微秒)。
5)稳定性好。
6)超精度驱动(1μm以下可达10nm)。
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