[0001] 本发明涉及压电式传感器技术领域， 尤其涉及一种高温压电元件电极的制作方法及 压电元件结构。

背景技术

[0002] 压电陶瓷已经广泛的应用于各种传感器和微致 动领域。 而作为传感器， 大多数情况 下如果应用于常温下或者应用于发动机 （通常低于 400摄氏度） 的时候， 人们可以用银浆或 者金钯浆 （通常温度高于 300摄氏度度但是低于 500摄氏度使用）。 但是随着科技的发展人 们还要测量诸如航空发动机、 燃气轮机、 火箭尾喷口等高温区域的各种物理量， 而且这些区 域温度远高于上述传统浆料电极能承受的范围 。 在这个时候如果我们仍然使用传统浆料或者 溅射或者蒸镀的工艺， 就会导致电极材料高温扩散使得功能陶瓷材料 （比如压电陶瓷） 输出 电阻减少， 然而人们希望这类产品的输出电阻越大越好。

发明内容

[0003] 为克服上述问题， 本发明提出一种高温压电元件电极的制作方法 及压电元件结构， 去除了传统电极浆料涂层， 在高温环境下电阻较稳定。

[0004] 为达到上述目的， 本发明所提出的技术方案为： 高温压电元件电极制作方法， 包括 如下步骤： a)根据规格要求将压电材料加工成型； b)在成型压电材料上下表面镀涂、 溅射或 蒸镀传统的导电浆料； c)对涂有导电浆料的压电材料进行极化； d)去除压电材料表面的导电 浆料涂层； e)在压电材料表面连接电极引线， 将其压电效应产生的信号输出。

[0005] 进一步的， 还包括步骤 f)， 将去除涂层后的压电材料通过堆栈或串并联方 式连接。

[0006] 进一步的， 还可在去除涂层后的压电材料表面喷涂金刚石 或石墨作为电极， 并对喷 涂表面进行粗糙度调整。

[0007] 进一步的， 采用研磨方式对喷涂表面进行粗糙度调整。

[0008] 进一步的， 将喷涂有金刚石或石墨电极的压电材料通过堆 栈或串并联方式连接。

[0009] 进一步的， 所述导电浆料为金属浆料， 如银浆或金钯浆等； 所述去除导电浆料涂层 的方式为化学腐蚀方式或物理方式。

[0010] 本发明提出的高温压电元件结构， 包括极化的压电材料， 所述极化的压电材料去除 了表面的金属导电浆料涂层； 所述极化的压电材料表面连接有电极引线， 将其压电效应产生 的信号输出。 [0011] 进一步的， 所述极化的压电材料表面喷涂有金刚石或石墨 涂层作为电极。

[0012] 进一步的， 所述压电元件结构包括多层所述压电材料， 各压电材料通过堆栈或串并 联方式连接。

[0013] 本发明的有益效果： 去除了传统的电极浆料涂层， 避免在高温下由于电极材料的高 温扩散导致压电元件输出电阻减小， 改善了压电元件的热性能； 增加金刚石或石墨涂层作为 电极， 提高了压电元件输出电荷的灵敏度。

附图说明

[0014] 图 1为本发明的压电元件电极制作过程示意图一� �

图 2为本发明的压电元件电极制作过程示意图二� �

图 3为本发明的压电元件结构一示意图；

图 4为本发明的压电元件结构二示意图。

[0015] 附图标记： 1、 压电材料； 2、 导电浆料涂层； 3、 电极引线； 4、

石墨涂层。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图和具体实施方式， 对本发明做进一步说明。

[0017] 如图 1所示为本发明高温压电元件电极制作方法具� �实施方式一， 包括如下步骤： a) 根据规格要求将压电材料 1加工成型； b)在成型压电材料 1上下表面镀涂、 溅射或蒸镀传统 的导电浆料； c)对涂有导电浆料的压电材料 1进行极化； d)去除压电材料 1表面的导电浆料 涂层 2; e)在压电材料 1 表面连接电极引线 3， 将其压电效应产生的信号输出。 例如以压电 陶瓷为例， 根据实际设计需要制作成型， 在压电陶瓷上下表面采用镀涂、 溅射或蒸镀等方式 镀上一传统的导电浆料， 如银浆或金钯浆等， 然后对压电陶瓷进行极化， 极化之后， 再采用 化学腐蚀或物理方式去除极化的压电陶瓷表面 的导电浆料涂层 2， 然后直接用外界导电电极 将压电效应产生的信号输出， 如直接以电极引线 3连接压电材料表面， 引出压电效应产生的 信号。 还可将多个去除涂层后的极化的压电材料 1通过堆栈或串并联方式连接， 并以电极引 线 3引出压电效应产生的信号。 去除了传统的电极浆料涂层， 避免在高温下由于电极材料的 高温扩散导致压电元件输出电阻减小， 改善了压电元件的热性能。

[0018] 如图 2 所示为本发明高温压电元件电极制作方法具体 实施方式二， 与实施例一不同 的是， 在去除导电浆料涂层 2后的极化压电材料 1表面喷涂金刚石或石墨作为电极， 并对喷 涂表面进行粗糙度调整， 例如可以采用研磨方式对喷涂的金刚石涂层或 石墨涂层 4表面粗糙 度进行调整。 还可将多个喷涂有金刚石或石墨涂层 4的压电材料 1通过堆栈或串并联方式连 接， 并以电极引线 3引出压电效应产生的信号。 增加金刚石或石墨涂层 4作为电极， 提高了 压电元件输出电荷的灵敏度。

[0019] 如图 3和 4分别为本发明的高温压电元件结构实施例一� �二。

[0020] 如图 3所示的高温压电元件结构， 包括极化的压电材料 1， 如极化的压电陶瓷， 该极 化的压电材料 1去除了表面的金属导电浆料涂层 2， 且该极化的压电材料 1表面连接有电极 引线 3， 将其压电效应产生的信号输出。 与现有技术不同的是， 该结构去除了传统的电极浆 料涂层 2， 解决了以往压电元件在高温下由于电极材料的 高温扩散导致压电元件输出电阻变 小的问题， 改善了压电元件的热性能。

[0021] 该压电元件结构也可以包括多层上述极化的压 电材料 1， 各压电材料通过堆栈或串并 联方式连接， 并以电极引线 3引出压电效应产生的信号。

[0022] 如图 4 所示的高温压电元件结构， 与上述结构不同的是， 在上述极化的压电材料 1 表面还喷涂有金刚石或石墨涂层 4作为电极， 以提高该结构压电元件输出电荷的灵敏度。

[0023] 该压电元件结构也可以包括上述多层喷涂有金 刚石或石墨涂层 4的压电材料 1， 各压 电材料 1通过堆栈或串并联方式连接， 并以电极引线 3引出压电效应产生的信号。

[0024] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发 明， 但所属领域的技术人员应该明 白， 在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精 神和范围内， 在形式上和细节上对本发明 做出的各种变化， 均为本发明的保护范围。