CN206059432U - 压电陶瓷片极化夹具 - Google Patents
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Abstract
压电陶瓷片极化夹具，包括绝缘支座，绝缘支座上表面保持水平，绝缘支座上设有左导电滑座和右导电滑座，左导电滑座顶部设有左导电夹板，右导电滑座顶部设有与左导电夹板平行且左右相对设置的右导电夹板，左导电夹板右侧面水平设有左导电支板，右导电夹板左侧面水平设有右导电支板，左导电滑座上设有左接线柱，右导电滑座上设有右接线柱。本实用新型中的左导电滑座和右导电滑座分别沿绝缘支座移动来调节夹持长度，这样可以夹持不同形状和尺寸的压电陶瓷片，并且夹持的力度可以控制，避免损伤压电陶瓷片。
Description
技术领域
本实用新型属于压电陶瓷材料极化技术领域，具体涉及一种压电陶瓷片极化夹具。
背景技术
压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，被广泛应用于移动通信、卫星广播、电子设备、仪器仪表、生物以及航空航天等高新技术领域，成为不可缺少的现代化关键材料和元件。随着科学技术的飞速发展，许多电子电器设备对所选用的压电器件要求也越来越高，要求压电材料在使用范围和使用环境方面有更大的适应性，为此研制出居里温度更高、压电常数更大、机械强度更高的新型压电材料就成为当务之急。日本和美国是高档电子元器件的主要生产国，几乎所有日本大公司和许多欧美公司都投入大量精力到压电陶瓷的研制中。
研究新型压电陶瓷元件需对不同的材料和工艺进行大量的试验， 通过试验的结果来研究元件的特性。然而，与大规模工业生产不同，实验室条件下对陶瓷进行极化， 每个试件的厚度、材料都有可能不同，所以每个试件需要选择合适的电场强度、极化时间和极化温度才能使试件具有最佳性能。
试件的极化处理有两种方式，一种是硅油极化，极化工艺为120℃，3KV/mm，3min；一种是空气极化，极化电压一般为娇顽场的几倍，极化时间15min。极化后试件应放置24h后再进行实验测试。
极化的目的是使电畴偏转，达到饱和极化强度，高压下畴偏转很快，考虑到高压下半导体容易被击穿，一般是降低极化电压，延长极化时间和提高极化温度，温度高可促进畴的偏转。在硅油中极化还是空气极化视极化电压而定，极化电压较高时，可能击穿空气，造成表面放电，从而损坏样品，此时一般采用硅油极化。
压电陶瓷内部的晶粒有许多自发极化的电畴，它有一定的极化方向，从而存在电场，在无外电场作用时，电畴在晶体中杂乱分布，它们的极化效应被相互抵消，压电陶瓷内极化强度为零，因此原始的压电陶瓷呈中性，不具有压电性质。在陶瓷上施加外电场时，电畴的极化方向发生转动，趋向于按外电场方向的排列，从而使材料得到极化。外电场愈强，就有更多的电畴更完全地转向外电场方向， 当让外电场强度大到使材料的极化达到饱和的程度， 即所有电畴极化方向都整齐地与外电场方向一致时， 外电场去掉后，电畴的极化方向基本不变，这时的材料才具有压电特性，这就是压电陶瓷的极化过程。压电陶瓷极化装置就是完成极化过程的一种设备。
现有的压电陶瓷片极化装置，大多为用户自行搭建，在极化夹具上的设计比较粗糙，不能根据压电陶瓷片的尺寸的大小实现不同形状的样品在不同方向上的极化，此外现有技术中大多采用简单的弹簧夹持方式，夹紧力不可调不可控，容易损坏压电陶瓷片。因此需要一种能普遍适用于不同形状不同性质的样品、满足沿不同方向极化的需求、夹持可靠且可调可控的极化夹具。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、便于操控、可根据压电陶瓷片的形状进行调节夹持空间满足不同方向极化、夹持力较小不至于损伤压电陶瓷片的压电陶瓷片极化夹具。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：压电陶瓷片极化夹具，包括水平设置的聚四氟乙烯绝缘板，聚四氟乙烯绝缘板上设有绝缘支座，绝缘支座上表面保持水平，绝缘支座上表面沿左右水平方向开设有一条燕尾槽，绝缘支座上设有左导电滑座和右导电滑座，左导电滑座顶部设有左导电夹板，右导电滑座顶部设有与左导电夹板平行且左右相对设置的右导电夹板，左导电夹板右侧面水平设有左导电支板，右导电夹板左侧面水平设有右导电支板，左导电滑座上设有左接线柱，右导电滑座上设有右接线柱，左导电滑座上沿垂直方向设有与燕尾槽上下对应的左通孔，左通孔内穿设有左紧固螺栓，右导电滑座上沿垂直方向设有与燕尾槽上下对应的右通孔，右通孔内穿设有右紧固螺栓，燕尾槽内滑动设有左定位块和右定位块，左定位块、右定位块和燕尾槽的横截面均相同，左定位块上沿垂直方向设有左螺孔，右定位块上沿垂直方向设有右螺孔，左紧固螺栓下端伸入并螺纹连接在左螺孔内，右紧固螺栓下端伸入并螺纹连接在右螺孔内。
绝缘支座前侧面沿燕尾槽的长度方向设有直尺刻度，直尺刻度的0刻度线位于直尺刻度的中间。
左导电滑座包括左底座和设在左底座顶部右侧的左顶座，左通孔设在左底座左侧，左接线柱和左导电支板设在左顶座上，左接线柱位于左导电支板左侧。
右导电滑座包括右底座和设在右底座顶部左侧的右顶座，右通孔设在右底座右侧，右接线柱和右导电支板设在右顶座上，右接线柱位于右导电支板右侧。
采用上述技术方案，本实用新型的具体工作过程如下：首先，本实用新型中的左接线柱和右接线柱分别通过高压导线连接到多通道高压电源的正极和负极上，将压电陶瓷片放置到左导电支板和右导电支板上，沿燕尾槽长度方向移动左导电滑座和/或右导电滑座，使左导电夹板和右导电夹板把压电陶瓷片紧紧夹住，然后使用扳手拧动左紧固螺栓和/或右紧固螺栓，使左定位块和/右定位块与燕尾槽内壁的上部压紧，从而使左导电滑座和右导电滑座固定到绝缘支座上。接着就可对左接线柱和右接线柱通入高压电进行极化作业。
对压电陶瓷片可以实现在空气中极化，也可以实现在硅油浴极化的功能，硅油起到绝缘、灭弧、散热的作用。极化的目的是使电畴偏转，达到饱和极化强度，高压下畴偏转很快，考虑到高压下半导体容易被击穿，一般是降低极化电压，延长极化时间和提高极化温度，温度高可促进畴的偏转。（硅油极化的极化工艺为120℃，3KV/mm，3min；空气极化的极化电压较高，极化时间15min。极化后压电陶瓷片应放置24h后再进行实验测试。）
另外，绝缘支座前侧面沿燕尾槽的长度方向设有直尺刻度，可以量取压电陶瓷片的长度，进而根据长度调整极化的电压，针对性更强。
左导电滑座和右导电滑座分别沿绝缘支座移动来调节夹持长度，这样可以夹持不同形状和尺寸的压电陶瓷片，并且夹持的力度可以控制，避免损伤压电陶瓷片。
附图说明
图1是本实用新型的平面结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本实用新型的立体结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本实用新型的压电陶瓷片极化夹具，包括水平设置的聚四氟乙烯绝缘板1，聚四氟乙烯绝缘板1上设有绝缘支座2，绝缘支座2上表面保持水平，绝缘支座2上表面沿左右水平方向开设有一条燕尾槽3，绝缘支座2上设有左导电滑座和右导电滑座，左导电滑座顶部设有左导电夹板6，右导电滑座顶部设有与左导电夹板6平行且左右相对设置的右导电夹板7，左导电夹板6右侧面水平设有左导电支板8，右导电夹板7左侧面水平设有右导电支板9，左导电滑座上设有左接线柱10，右导电滑座上设有右接线柱11，左导电滑座上沿垂直方向设有与燕尾槽3上下对应的左通孔，左通孔内穿设有左紧固螺栓13，右导电滑座上沿垂直方向设有与燕尾槽3上下对应的右通孔，右通孔内穿设有右紧固螺栓12，燕尾槽3内滑动设有左定位块14和右定位块19，左定位块14、右定位块19和燕尾槽3的横截面均相同，左定位块14上沿垂直方向设有左螺孔，右定位块19上沿垂直方向设有右螺孔，左紧固螺栓13下端伸入并螺纹连接在左螺孔内，右紧固螺栓12下端伸入并螺纹连接在右螺孔内。
绝缘支座2前侧面沿燕尾槽3的长度方向设有直尺刻度15，直尺刻度15的0刻度线位于直尺刻度15的中间。
左导电滑座包括左底座4和设在左底座4顶部右侧的左顶座5，左通孔设在左底座4左侧，左接线柱10和左导电支板8设在左顶座5上，左接线柱10位于左导电支板8左侧。
右导电滑座包括右底座16和设在右底座16顶部左侧的右顶座17，右通孔设在右底座16右侧，右接线柱11和右导电支板9设在右顶座17上，右接线柱11位于右导电支板9右侧。
本实用新型的具体工作过程如下：首先，本实用新型中的左接线柱10和右接线柱11分别通过高压导线连接到多通道高压电源的正极和负极上，将压电陶瓷片18放置到左导电支板8和右导电支板9上，沿燕尾槽3长度方向移动左导电滑座和/或右导电滑座，使左导电夹板6和右导电夹板7把压电陶瓷片18紧紧夹住，然后使用扳手拧动左紧固螺栓13和/或右紧固螺栓12，使左定位块14和/右定位块19与燕尾槽3内壁的上部压紧，从而使左导电滑座和右导电滑座固定到绝缘支座2上。接着就可对左接线柱10和右接线柱11通入高压电进行极化作业。
以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.压电陶瓷片极化夹具，其特征在于：包括水平设置的聚四氟乙烯绝缘板，聚四氟乙烯绝缘板上设有绝缘支座，绝缘支座上表面保持水平，绝缘支座上表面沿左右水平方向开设有一条燕尾槽，绝缘支座上设有左导电滑座和右导电滑座，左导电滑座顶部设有左导电夹板，右导电滑座顶部设有与左导电夹板平行且左右相对设置的右导电夹板，左导电夹板右侧面水平设有左导电支板，右导电夹板左侧面水平设有右导电支板，左导电滑座上设有左接线柱，右导电滑座上设有右接线柱，左导电滑座上沿垂直方向设有与燕尾槽上下对应的左通孔，左通孔内穿设有左紧固螺栓，右导电滑座上沿垂直方向设有与燕尾槽上下对应的右通孔，右通孔内穿设有右紧固螺栓，燕尾槽内滑动设有左定位块和右定位块，左定位块、右定位块和燕尾槽的横截面均相同，左定位块上沿垂直方向设有左螺孔，右定位块上沿垂直方向设有右螺孔，左紧固螺栓下端伸入并螺纹连接在左螺孔内，右紧固螺栓下端伸入并螺纹连接在右螺孔内。
2.根据权利要求1所述的压电陶瓷片极化夹具，其特征在于：绝缘支座前侧面沿燕尾槽的长度方向设有直尺刻度，直尺刻度的0刻度线位于直尺刻度的中间。
3.根据权利要求1或2所述的压电陶瓷片极化夹具，其特征在于：左导电滑座包括左底座和设在左底座顶部右侧的左顶座，左通孔设在左底座左侧，左接线柱和左导电支板设在左顶座上，左接线柱位于左导电支板左侧。
4.根据权利要求1或2所述的压电陶瓷片极化夹具，其特征在于：右导电滑座包括右底座和设在右底座顶部左侧的右顶座，右通孔设在右底座右侧，右接线柱和右导电支板设在右顶座上，右接线柱位于右导电支板右侧。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115498099A (zh) * | 2022-11-15 | 2022-12-20 | 北京东方金荣超声电器有限公司 | 一种压电陶瓷高温极化系统及极化方法 |
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2016
- 2016-09-19 CN CN201621062395.9U patent/CN206059432U/zh not_active Expired - Fee Related
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