[发明专利]多层压电陶瓷堆叠结构、传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种多层压电陶瓷堆叠结构，其特征在于，包括层叠设置的第一堆叠层和第二堆叠层，所述第一堆叠层和所述第二堆叠层均为材料层之间键合形成的复合材料堆叠层，包括：

压电陶瓷芯片，表面镀有过渡金属层；

镍电极层，表面镀有过渡金属层，所述镍电极层表面镀的所述过渡金属层与所述压电陶瓷芯片表面镀的所述过渡金属层通过金属键键合设置；

其中，层叠设置的所述第一堆叠层和所述第二堆叠层通过预紧件紧固连接设置。

2.根据权利要求1所述的多层压电陶瓷堆叠结构，其特征在于，所述第一堆叠层和所述第二堆叠层交替设置，所述第一堆叠层和所述第二堆叠层的结构相同，极性不同。

3.根据权利要求1所述的多层压电陶瓷堆叠结构，其特征在于，所述过渡金属层为由电导率高的金及银中的一种通过磁控溅射构成的导电金属层。

4.根据权利要求1所述的多层压电陶瓷堆叠结构，其特征在于，所述压电陶瓷芯片表面镀的所述过渡金属层和所述镍电极层的表面镀的所述过渡金属层的材料均为金。

5.根据权利要求1所述的多层压电陶瓷堆叠结构，其特征在于，所述预紧件为螺栓、压紧件及锁紧件中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的多层压电陶瓷堆叠结构，其特征在于，所述第一堆叠层和所述第二堆叠层均设置有螺栓通孔，所述预紧件为螺栓，所述层叠设置的第一堆叠层和第二堆叠层通过所述螺栓和所述螺栓通孔的配合进行紧固连接。

7.根据权利要求5或6所述的多层压电陶瓷堆叠结构，其特征在于，所述第一堆叠层和所述第二堆叠层直接刚性接触设置。

8.根据权利要求1所述的多层压电陶瓷堆叠结构，其特征在于，所述镍电极层包括本体部和由所述本体部延伸出的突出部，所述本体部与所述压电陶瓷芯片完全重合，并与所述压电陶瓷芯片表面镀的所述过渡金属层通过金属键键合构成所述复合材料堆叠层。

9.一种多层压电陶瓷堆叠结构的制备方法，其特征在于，包括：

提供表面镀有过渡金属层的镍电极材料层；

对所述镍电极材料层进行裁剪形成镍电极层阵列，所述镍电极层阵列包括多个镍电极层本体部和连接相邻镍电极层本体部的连接部；

提供表面镀有过渡金属层的压电陶瓷材料层；

对所述压电陶瓷材料层进行裁剪形成多个压电陶瓷芯片，所述压电陶瓷芯片的形状与所述镍电极层本体部相同；

将所述多个压电陶瓷芯片分别与所述镍电极层阵列的多个镍电极层本体部一一对应设置，并在高温高压下进行挤压处理使得多个镍电极层本体部与所述压电陶瓷芯片表面镀的所述过渡金属层通过金属键键合，形成第一堆叠层阵列或第二堆叠层阵列；

将第一堆叠层阵列与第二堆叠层阵列进行层叠设置，形成包括多个多层压电陶瓷堆叠结构单元的阵列；

对应每个多层压电陶瓷堆叠结构单元通过预紧件紧固处理；

裁断第一堆叠层阵列及第二堆叠层阵列的所述连接多个镍电极层本体部的连接部，形成多个多层压电陶瓷堆叠结构。

10.一种传感器，其特征在于，包括：敏感元件、转换元件和高温线缆，所述敏感元件及所述转换元件通过所述高温线缆电连接，所述敏感元件包括支架、设置于所述支架的质量块和如权利要求1至8任意一项所述的多层压电陶瓷堆叠结构。