CN105845820B - 一种压电陶瓷极化装置 - Google Patents

Abstract

压电陶瓷极化装置包括第一底座、第二底座和多组极化组件。第一底座和第二底座相对间隔设置。每组极化组件均包括夹持件，夹持件包括极化探针和导电柱。极化探针设置于第一底座并用于与外界供电装置的第一电极电连接，导电柱设置于第二底座并用于与外界供电装置的与第一电极极性相反的第二电极电连接。极化探针与导电柱之间形成用于夹持压电陶瓷的夹持部。此压电陶瓷极化装置可以同时对多个压电陶瓷进行极化，提高了工作效率，简化了操作流程。

Description

一种压电陶瓷极化装置

技术领域

本发明涉及压电陶瓷材料领域，具体而言，涉及一种压电陶瓷极化装置。

背景技术

压电陶瓷是一类具有压电特性的陶瓷材料，它能够实现机械能与电能之间的转换，极化是压电陶瓷工艺中一个非常重要的工艺步骤，极化就是指在陶瓷表面加上一个很强的直流电场，使得陶瓷内部的电畴按一定方向取向排列，从而令陶瓷带上压电性。压电陶瓷除了具有压电性能，还有介电性能，目前已被广泛应用于声传感器、高压发生装置、电光器件、超声技术、声能转换器等高科技领域，成为当今重要的功能材料。自发现压电陶瓷以来，压电陶瓷发展迅速，需求量大大增加，随着科技的不断发展，对压电陶瓷的性能提出了更多更高的要求。

现有技术的极化装置只能极化单个陶瓷片，不能同时极化多个陶瓷片，且操作极不方便，极化效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压电陶瓷极化装置，可以同时极化多个压电陶瓷，增大了极化装置的使用范围，操作方便，提高压电陶瓷的极化效率。

本发明是采用以下技术方案实现的：

一种压电陶瓷极化装置包括第一底座、第二底座和多组极化组件。第一底座和第二底座相对间隔设置。每组极化组件均包括夹持件，夹持件包括极化探针和导电柱。极化探针设置于第一底座并用于与外界供电装置的第一电极电连接，导电柱设置于第二底座并用于与外界供电装置的与第一电极极性相反的第二电极电连接。极化探针与导电柱之间形成用于夹持压电陶瓷的夹持部。

本发明的较佳实施例提供的压电陶瓷极化装置的有益效果是：

本发明提供的压电陶瓷极化装置，第一底座和第二底座相对间隔设置，使第一底座和第二底座之间具有一定的间隙，方便极化组件的安装和压电陶瓷的放置，为压电陶瓷的极化提供方便。第一底座和第二底座分别连接供电装置的两极，这样可以使极化装置能够与外界供电装置通电，进行压电陶瓷的极化。极化探针与导电柱之间形成用于夹持压电陶瓷的夹持部，将压电陶瓷固定于夹持部上，在移动极化装置的时候，压电陶瓷的位置不会发生变化，有利于极化装置的使用。在每组极化组件的每个夹持件的每个夹持部上都安装有压电陶瓷，使极化装置通电，就可以同时对多个压电陶瓷进行极化，提高极化装置的工作效率，也可以选择性的对压电陶瓷进行极化，增大极化装置的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图也属于本发明的保护范围。

图1为本发明实施例一提供的压电陶瓷极化装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的压电陶瓷极化装置的第一底座的俯视图；

图3为本发明实施例一提供的压电陶瓷极化装置的极化组件的结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的压电陶瓷极化装置的主视图；

图5为本发明实施例二提供的压电陶瓷极化装置的第一底座的俯视图；

图6为本发明实施例三提供的压电陶瓷极化装置的绝缘支柱的安装剖视图；

图7为本发明实施例三提供的压电陶瓷极化装置的第一底座的俯视图。

附图标记汇总：

极化装置100a、100b、100c；第一底座110；第二底座120；极化组件130；弹簧131；第一固定件132；第一通孔111；安装件112；夹持件140；极化探针141；导电柱142；夹持片143；连接柱144；探头145；供电装置250；保险电阻260；开关270；第一接线柱251；第二接线柱252；绝缘支柱380；第二固定件381；第二通孔382；第三通孔383。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例一

图1为本实施例提供的压电陶瓷极化装置100a的结构示意图。请参阅图1，本实施例中，极化装置100a用于压电陶瓷的极化，其包括第一底座110、第二底座120和极化组件130。

第一底座110和第二底座120相对间隔设置，使第一底座110和第二底座120之间具有一定的间隙，方便极化组件130的安装和陶瓷电容器的放置，为测试提供方便。图2为本实施例提供的压电陶瓷极化装置100a的第一底座110的俯视图。请参阅图2，本实施例中，第一底座110和第二底座120的横截面均为圆形，三组极化组件130分别设置在底座的边上，并相对于圆形的圆心呈中心对称设置，即相邻两组极化组件130与第一底座110连接处的中心点和第一底座110的中心点的夹角为120°，相邻两组极化组件130与第二底座120连接处的中心点和第二底座120的中心点的夹角为120°。使三组极化组件130的安装位置更加美观，更能够满足广大消费者的需求。

图3为本实施例提供的压电陶瓷极化装置100a的极化组件130的结构示意图。请一并参阅图1和图3，本实施例中，极化组件130包括夹持件140、弹簧131、第一固定件132。夹持件140包括极化探针141、导电柱142和夹持片143，极化探针141设置于第一底座110并用于与外界供电装置的第一电极电连接，导电柱142设置于第二底座120并用于与外界供电装置的与第一电极极性相反的第二电极电连接，此处所述的第一电极是指供电装置的正极或负极，相应的，第二电极是指供电装置的负极或正极。即极化探针141可以和外界电源装置的正极电连接，也可以和外界电源装置的负极电连接，同样的，导电柱142可以和外界供电装置的负极电连接，也可以和外界供电装置的正极电连接，且极化探针141和导电柱142必须和同一供电装置的不同的电极进行电连接，这样才能够使极化探针141和导电柱142分别与外界供电装置电连接。本实施例中，极化组件130设置有三组，所以，夹持件140、弹簧131和第一固定件132均设置有三个。

请继续参阅图3，本实施例中，极化探针141和导电柱142之间形成用于夹持压电陶瓷的夹持部。具体地，夹持片143设置在极化探针141的远离第一底座110的一端，夹持片143与导电柱142之间形成用于夹持压电陶瓷的夹持部。夹持部用于在压电陶瓷极化时固定压电陶瓷，在移动极化装置100a的时候，压电陶瓷不会从极化装置100a上脱落，可以使极化装置100a的使用更加方便、稳定。

请继续参阅图3，本实施例中，极化探针141包括连接柱144和与探头145，连接柱144的远离探头145的一端用于与外界供电装置250的第一电极电连接，第一底座110设置有多个第一通孔111，每个第一通孔111贯穿第一底座110，连接柱144设置于第一通孔111内，并相对于第一通孔111是滑动的，第一固定件132固定连接柱144于第一底座110，可以直接将第一固定件132调松，往复移动连接柱144的位置，再将第一固定件132调紧，来调节夹持片143和导电柱142之间的距离，从而满足不同厚度的压电陶瓷进行固定在夹持片143和导电柱142之间。本实施例中，第一固定件132为六角螺母，六角螺母设置有外螺纹，第一底座110的侧面设置有小孔，小孔的轴线与第一通孔111的轴线相互垂直，小孔内设置有与外螺纹相匹配的内螺纹，将六角螺母从小孔旋转设置在第一底座110上，使六角螺母的端部卡紧连接柱144进行固定。需要调节极化探针141的位置的时候，将六角螺母向小孔外旋转，调节连接柱144到想要的位置，再将六角螺母向小孔内旋转，使连接柱144固定在第一底座110上。

连接柱144具有中空的容腔，探头145滑动设置于空腔内，外界不施加力的作用的时候，探头145可在连接柱144内滑动，并不会脱落，连接柱144与探头145电连接，探头145的远离第一底座110的一端设置夹持片143，探头145和夹持片143电连接，夹持片143的远离第二底座120的一端与探头145的远离接线柱的一端连接，使连接柱144、探头145和夹持片143依次电连接。本实施例中，极化组件130包括三组，可以在三个夹持部上都安装有压电陶瓷，使用时，将极化装置100a放入甲基硅油中，再对三个压电陶瓷进行极化，提高了压电陶瓷极化装置100a的工作效率。

本实施例中，夹持片143的远离第一底座110的一端与导电柱142的远离第二底座120的一端均为光滑的面。将压电陶瓷放置在夹持片143和导电柱142之间的时候，由于压电陶瓷与夹持片143和导电柱142接触的位置为光滑的平面，所以其不会让压电陶瓷发出损坏，在测试的过程中，高压作用在压电陶瓷上的时候，压电陶瓷也不会发生损坏。

并且，夹持片143在水平面上的投影与导电柱142在水平面上的投影重合。在将压电陶瓷放置在夹持片143和导电柱142之间的时候，光滑的面使压电陶瓷不发生损坏，同时，夹持片143和导电柱142与压电陶瓷的接触面积相等且接触面完全重合，压电陶瓷的两个面之间受到的压力相等，压电陶瓷不会产生扭矩，防止压电陶瓷损坏，也不会由于受力不均而形成凹陷，提高了压电陶瓷的极化效率。

弹簧131套设于探头145外，弹簧131的两端分别与第一底座110和夹持片143抵靠。探头145外套设弹簧131，主要是防止连接柱144向夹持片143方向调节的时候，调节的过多、或者是远离夹持片143的时候，调节的过多，弹簧131可以对其有一个缓冲的力，可以防止压电陶瓷被挤压或者夹持压电陶瓷的力度不够而使压电陶瓷脱落，降低工作效率。同时，只需要对连接柱144进行微调的时候，可以不调节六角螺母，由于弹簧131的作用，可以自动进行将探头145调节到需要的位置，提高极化装置100a的工作效率。并且，对压电陶瓷在施加高压进行极化的过程中，压电陶瓷会发生震动，弹簧131可以对夹持片143的运动起到缓冲的作用，防止压电陶瓷在测试的过程中受到过大的夹持力造成损坏。

第二底座120上设置有圆柱型的槽，导电柱142嵌设于圆柱型的槽中，使第二底座120与导电柱142进行连接。在导电柱142发生损坏或者不需要使用的时候，方便将导电柱142取出进行更换或者放置在不同的地方，节约成本，延长极化装置100a的使用周期。

第一底座110的中心设置有安装件112，在对压电陶瓷进行极化的时候，先将压电陶瓷安装在极化装置100a的夹持部，再将极化装置100a放入装有甲基硅油的油浴锅中，进行压电陶瓷的极化。设置安装件112可以方便极化装置100a放入油浴锅或者从油浴锅中取出。或者直接将安装件112挂在支架上，进行支架的升高与降低的调试，就可以实现极化装置100a的安装与取出，使实验者的操作更加方便，提供极化装置100a极化压电陶瓷的工作效率。

本实施例中，极化装置100a连接外界供电装置250，对压电陶瓷进行极化，为极化装置100a提供电能。

实施例二

本实施例提供了一种压电陶瓷极化装置，本实施例是在第一实施例的技术方案的基础上进行的改进，第一实施例描述的技术方案同样适用于本实施例，第一实施例已经公开的技术方案不再重复描述，本实施例与第一实施例的区别在于本实施例中极化组件130设置有四组。

图4为本实施例提供的压电陶瓷极化装置100b的主视图。请参阅图4，本实施例中，极化装置100b包括第一底座110、第二底座120、极化组件130、供电装置250、保险电阻260和开关270。

本实施例中，设置有四组极化组件130，相应的，设置有四个保险电阻260和四个开关270。第一底座110由绝缘材料制成，每个极化组件130的连接柱144的远离第二底座120的一端均设置有用于电连接第一电极的第一接线柱251，第一接线柱251与连接柱144电连接，使用绝缘材料制作第一底座110可以将每个第一接线柱251隔开，不会产生一个第一接线柱251通电，所有接线柱同时通电的情况，这样，该极化装置100b不只可以同时极化多个压电陶瓷，还可以根据需求，进行单个压电陶瓷的极化。每个第一接线柱251并联的与供电装置250的第一电极电连接形成多个第一电路，第一电路就是指供电装置250的第一电极、第一接线柱251和连接柱144、探头145、导电片依次电连接形成的电路，每个第一电路相当于一个并联电路。每个第一电路上均设置有开关270和保险电阻260，可以选择同时将四个压电陶瓷进行极化，也可以选择性的对不同的压电陶瓷进行极化，增加了极化装置100b的使用范围。同时，在压电陶瓷进行极化的过程中，压电陶瓷有可能在高压的情况下被击穿，设置保险电阻260可以防止压电陶瓷击穿的过程中同时损坏电路，增加极化装置100b的使用寿命。

请继续参阅图4，本实施例中，第二底座120由导体制成，第二底座120设置有用于电连接供电装置250的第二电极的第二接线柱252，第二接线柱252与第二底座120电连接，第二底座120与导电柱142电连接。这样可以直接使用第二接线柱252与供电装置250电连接，不需要每一个导电柱142都与供电装置250电连接，使极化装置100b的安装更加方便、结构也更加简单。

图5为本实施例提供的压电陶瓷极化装置的第一底座110的俯视图。请一并参阅图4和图5，本实施例中，第一底座110和第二底座120的横截面均为正方形，四组极化组件130的连接柱144设置于第一底座110的四个角，四组极化组件130的导电柱142分别设置于第二底座120的四个角，使六角螺母设置在第一底座110外，可以方便六角螺帽的调节，使极化装置100b的使用更加方便。极化装置100b的极化组件130的连接柱144的远离第二底座120的一端伸出第一底座110，可以方便连接柱144的调节。

实施例三

本实施例提供了一种压电陶瓷极化装置，本实施例是在第一实施例的技术方案的基础上进行的改进，第一实施例描述的技术方案同样适用于本实施例，第一实施例已经公开的技术方案不再重复描述，本实施例与第一实施例的区别在于本实施例中极化组件130设置有六组。

图6为本实施例提供的压电陶瓷极化装置100c的绝缘支柱380的安装剖视图。请参阅图6，本实施例中，极化装置100c包括第一底座110、第二底座120、极化组件130、绝缘支柱380和第二固定件381。

图7为本实施例提供的压电陶瓷极化装置100c的第一底座110的俯视图。请一并参阅图6和图7，本实施例中，极化组件130设置有六组，可以同时对六个压电陶瓷进行极化。第一固定件132为蝶形螺母，蝶形螺母设置有外螺纹，第一底座110的侧面设置有小孔，小孔的轴线与第一通孔111的轴线相互垂直，小孔内设置有内螺纹，将蝶形螺母从小孔旋转设置在第一底座110上，使蝶形螺母的端部卡紧连接柱144进行固定。需要调节连接柱144的位置的时候，将蝶形螺母向小孔外旋转，调节连接柱144到需要的位置，再将蝶形螺母向小孔内旋转，使连接柱144固定在第一底座110上。

请继续一并参阅图6和图7，本实施例中，第一底座110和第二底座120的横截面均为六边形，六组极化组件130的连接柱144设置于第一底座110的六个角，六组极化组件130的导电柱142分别设置于第二底座120的六个角，绝缘支柱380的两端分别与第一底座110和第二底座120连接，连接处分别位于第一底座110和第二底座120的中心位置，用于支撑第一底座110和第二底座120，使第一底座110和第二底座120相对间隔设置。第一底座110上设置有贯穿第一底座110的第二通孔382，第二底座120上设置有贯穿第二底座120的第三通孔383，绝缘支柱380的两端均设置有凹槽，第二固定件381穿过第二通孔382将第一底座110固定于绝缘支柱380远离第二底座120的凹槽，第二固定件381穿过第三通孔383将第二底座120固定于绝缘支柱380远离第一底座110的凹槽。使第一底座110和第二底座120牢牢的固定在绝缘支柱380上，保证极化装置100c的结构更加稳定。

在类似的实施例中，绝缘支柱380设置有两根，分别相对于第一底座110和第二底座120的中心对称设置，也能使第一底座110和第二底座120牢牢的固定在绝缘支柱380上，保证极化装置100c的结构更加稳定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种压电陶瓷极化装置，其特征在于，所述极化装置包括第一底座、第二底座和多组极化组件，所述第一底座和所述第二底座相对间隔设置，每组所述极化组件均包括夹持件，所述夹持件包括极化探针和导电柱，所述极化探针设置于所述第一底座并用于与外界供电装置的第一电极电连接，所述导电柱设置于所述第二底座并用于与外界供电装置的与所述第一电极极性相反的第二电极电连接，所述极化探针与所述导电柱之间形成用于夹持所述压电陶瓷的夹持部，所述第一底座设置有多个贯穿所述第一底座的第一通孔，所述极化探针设置于所述第一通孔内并用于与所述第一电极电连接，每组所述极化组件还包括第一固定件，所述极化探针滑动设置于所述第一通孔内并由所述第一固定件固定于所述第一底座，所述极化探针包括连接柱和探头，所述连接柱具有中空的容腔，所述探头滑动套设于所述容腔内，所述连接柱滑动设置于所述第一通孔内并由所述第一固定件固定于所述第一底座，所述第一底座的侧面设置有小孔，所述第一固定件旋转设置于所述小孔内。

2.根据权利要求1所述的压电陶瓷极化装置，其特征在于，所述极化探针的远离所述第一底座的一端设置夹持片，所述夹持片与所述导电柱形成所述夹持部。

3.根据权利要求2所述的压电陶瓷极化装置，其特征在于，所述夹持片的远离所述第二底座的一端与所述探头的远离所述连接柱的一端连接，所述连接柱的远离所述探头的一端用于与外界供电装置的第一电极电连接，所述连接柱与所述探头电连接，所述探头与所述夹持片电连接。

4.根据权利要求3所述的压电陶瓷极化装置，其特征在于，每组所述极化组件还包括弹簧，所述弹簧套设于所述探头外，所述弹簧的两端分别与所述夹持片和所述第一底座抵靠。

5.根据权利要求3所述的压电陶瓷极化装置，其特征在于，所述第一底座由绝缘材料制成，每个所述极化组件的所述连接柱的远离所述第二底座的一端均设置有用于电连接所述第一电极的第一接线柱，所述第一接线柱与所述连接柱电连接。

6.根据权利要求5所述的压电陶瓷极化装置，其特征在于，所述第二底座由导体制成，所述第二底座设置有用于电连接所述第二电极的第二接线柱，所述第二接线柱与所述第二底座电连接，所述第二底座与所述导电柱电连接。

7.根据权利要求6所述的压电陶瓷极化装置，其特征在于，所述极化装置还包括供电装置、多个保险电阻和多个开关，每组所述极化组件的每个所述第一接线柱并联的与所述供电装置的第一电极电连接形成多个第一电路，每个所述第一电路上均设置有保险电阻和开关。

8.根据权利要求1所述的压电陶瓷极化装置，其特征在于，所述极化装置还包括至少一根绝缘支柱，所述至少一根绝缘支柱的两端分别与所述第一底座和所述第二底座连接并用于支撑所述第一底座和所述第二底座。

9.根据权利要求8所述的压电陶瓷极化装置，其特征在于，所述极化装置还包括多个第二固定件，所述第一底座上设置有贯穿所述第一底座的第二通孔，所述第二底座上设置有贯穿所述第二底座的第三通孔，每根所述绝缘支柱的两端均设置有凹槽，所述第二固定件穿过所述第二通孔将所述第一底座固定于所述凹槽，所述第二固定件穿过所述第三通孔将所述第二底座固定于所述凹槽。