[实用新型]一种精密压电陶瓷管

说明书

技术领域

本实用新型涉及压电陶瓷器件领域，具体涉及一种精密压电陶瓷管。

背景技术

压电陶瓷管是一种制作径向发射声学换能器常用器件。在压电陶瓷管生产中，通常压电陶瓷材料经模压成型为初胚后经高温烧结成压电陶瓷管胚件。压电陶瓷管胚件经磨削加工至所需外形尺寸后在压电陶瓷管的内表面和外表面制作内表面电极银层和外表面电极银层，然后经高压极化处理获得压电陶瓷管成品。但压电陶瓷管的内表面电极银层和外表面电极银层的制作过程以及高压极化处理过程均会导致压电陶瓷管的外形尺寸发生较大变化。

发明内容

针对上述问题，本实用新型于公开一种具有精密外形尺寸的外径为96毫米、内径为75毫米、长度为60毫米大功率压电陶瓷管。

本实用新型的技术方案是：一种精密压电陶瓷管，所述压电陶瓷管由压电陶瓷层和压电陶瓷层内表面与外表面覆有的内电极层及外电极层构成，压电陶瓷层两端面内外边缘均设置倒角。

本实用新型的进一步改进包括：

所述的倒角为1mm×45°。

所述压电陶瓷管外形尺寸的外径为96毫米、内径为75毫米、长度为60毫米。

所述压电陶瓷层采用P-81压电陶瓷材料。

所述的内表面电极层和外表面电极层的厚度为6~8微米。

所述的压电陶瓷管外形尺寸公差、内表面的圆柱度、外表面的圆柱度均不大于0.01毫米。

所述压电陶瓷管内外表面的同轴度及端面的平行度均不大于0.01毫米。

所述的电极层是镍电极层。

本实用新型的技术效果是：1.所述压电陶瓷管具有设计预期的机电性能，即谐振频率f_S为12.78~12.81KHz，机电耦合系数K₃₁大于26；2.所述压电陶瓷管具有设计预期的外形尺寸精度，即压电陶瓷管的外形尺寸公差、内表面的圆柱度、外表面的圆柱度、内外表面的同轴度及端面的平行度均控制在0.01毫米以内。这显著提高了产品尺寸的一致性，为后续换能器的制作提供了极佳的前提条件。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1、内表面电极层，2、压电陶瓷层，3、外表面电极层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的结构示意图，一种精密压电陶瓷管，所述压电陶瓷管由压电陶瓷层2及压电陶瓷层内表面1与外表面3覆有的电极层构成。压电陶瓷层2两端面内外边缘均设置倒角，所述的倒角为1mm×45°。所述压电陶瓷管外形尺寸的外径为96毫米、内径为75毫米、长度为60毫米。所述压电陶瓷层2采用P-81压电陶瓷材料。所述的内表面电极层1和外表面电极层3的厚度为6~8微米。所述的压电陶瓷管外形尺寸公差、内表面的圆柱度、外表面的圆柱度均不大于0.01毫米。所述压电陶瓷管内外表面的同轴度及端面的平行度均不大于0.01毫米。所述的电极层优选镍电极层。

本实用新型的制备过程包括：

1.采用P-81压电陶瓷材料经模压为粗胚后高温烧结成压电陶瓷管胚件。

2.压电陶瓷管胚件经磨削加工外形尺寸至外径96.5毫米、内径74.5毫米、长度61毫米，且两端面内外边缘均倒角至1mm×45°。

3.采用化学镀镍的方法制作压电陶瓷管的内表面电极银层和外表面电极银层。磨削加工压电陶瓷管两端面使外形长度至60.5毫米（两端面分别去除0.25毫米）以清除化学镀镍过程中造成的端面污染。

4.在115±1℃硅油浴中用直流25KV高压对压电陶瓷管极化处理。

5.对成功完成极化处理的压电陶瓷管精磨加工其内外表面至外径96毫米、内径75毫米，并确保压电陶瓷管的内外径尺寸公差、内表面的圆柱度、外表面的圆柱度及内外表面的同轴度均在0.01毫米以内。

6.采用化学镀镍的方法制作压电陶瓷管的内表面电极银层和外表面电极银层，并通过工艺控制确保内表面电极层1和外表面电极层2的厚度为6~8μm且电极层表面光洁。

7.精磨压电陶瓷管的两端面使外形长度至60毫米（两端面分别去除0.25毫米）以清除化学镀镍过程中造成的端面污染，并确保长度尺寸公差及端面的平行度均在0.01毫米以内。至此完成了具有精密外形尺寸的P-81大功率压电陶瓷管的制作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。