co-casting工藝一種新的陶瓷多層設(shè)備制造工藝

co-casting工藝：一種新的陶瓷多層設(shè)備制造工藝摘要本文提出了傳統(tǒng)的多層陶瓷精密多層的制造技術(shù)中的一種簡化的過程鏈，并提供一個無需復雜設(shè)備簡便的方法。為避免通常堆疊和去獲取層壓陶瓷生胚片的多層設(shè)備，開發(fā)了磁輔助模具印刷技術(shù)。它使隨后的鑄造陶瓷層和印刷電極層成為可能。本文將描述如何使co-casting工藝可以通過執(zhí)行修改帶腳輪或使用精密橡膠掃帚以進行實驗室規(guī)模的使用。變體都適合制造厚度小于25微米的多層陶瓷層。我們成功地從軟的也可以是硬的壓電陶瓷粉末中制造沒有裂縫或分層的五層。在以前的工作中，我們研究了壓電陶瓷的燒結(jié)添加劑。通過使用基于壓電陶瓷組成的低溫燒結(jié)粉末，具有成本效益的銀內(nèi)電極可以在多層陶瓷內(nèi)部實現(xiàn)。低成本多層壓電彎曲傳感器特別適用于使用發(fā)電機振動能量收集系統(tǒng)。擬定的三層梁承受20W(3.2V)在71赫茲和一個輸入加速度的17.8米/s2。關(guān)鍵詞：制造工藝PZT/Ag多層陶瓷壓電彎曲傳感器振動能量收集.前言振動能量收集代表一個從周圍環(huán)境中獲取能量并將其轉(zhuǎn)換為可用電能的有效方法。收獲能量足夠諸如普遍的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和通信節(jié)點這些電力電子設(shè)備使用。特別是，壓電振動能量收集有可能對市場和社會產(chǎn)生巨大影響。因為它針對書聯(lián)網(wǎng)I提供了比其他消除方法更高功率密度的方法。大多數(shù)的壓電能量收集器(peh)是梁型懸臂形式，由一個或兩個壓電層組成。最近出現(xiàn)了各種壓電單晶片和壓電雙晶片零件。改變幾何形狀通過匹配他們的共振頻率如可用人類的低頻振動可加工的和人工來源來提高輸出電壓。誠然，壓電材料通常產(chǎn)生高電壓、小電流，與標準的電子電路，需要在低電壓大電流。因此，它采取了減少輸出電壓但同時增加peh的輸出電流的方法。多層壓電能量收割機（MPEHs）已證實是一個減少輸出電壓，同時增加輸出電流的可行選擇,。雖然,MPEH提供輸出功率不超過相同的幾何尺寸的單層設(shè)備，但其整體電容要高得多，因此其內(nèi)部阻抗顯著降低。在這個帳戶，一個N-層MPEH生成一個N次低輸出電壓但同時一個N倍輸出電流。這種大電流可以在例如收獲能量存儲在電池或超級電容器為傳感器節(jié)點等操作中縮短充電時間。大多數(shù)電子設(shè)備只有幾百歐姆的電阻。因此，相比于壓電單晶片或壓電雙晶片零件結(jié)構(gòu)化peh,MPEHs更適合個人操作完全匹配條件的自供電的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。有許多不同的方法制作多層陶瓷（MCs）。最簡單的方法是將幾個已經(jīng)燒結(jié)單層陶瓷粘在一起。然而，粘合劑往往不能提供所需的機械穩(wěn)定性，此外其電氣設(shè)備性能十分惡劣。商業(yè)壓電MCs通常使用軟壓電自含鐵軟壓電陶瓷材料制造堆棧致動器，因為他們小矯頑力場優(yōu)勢可以在相對較低的極化場優(yōu)勢。2013年許等人,2014年居爾等人成功測試了商業(yè)MCspeh等。一般來說，聲學力學應用程序中使用動態(tài)長期操作，如MPEHs,受益于硬壓電-電氣材料的屬性。由于他們的更高的機械品質(zhì)因素，在較高的機械負載下電氣性能幾乎沒有變化，他們可以受到高機電壓力。為能夠產(chǎn).整個過程鏈建立常規(guī)mct過程鏈需要修正以避免處生共鳴，彎曲傳感器需要足夠薄。為了高縱橫比，層厚度低是必需的。在大多數(shù)情況下，傳統(tǒng)的mc生產(chǎn)設(shè)施,MPEHs也可以模擬常規(guī)路線多層陶瓷技術(shù)（MCT）。然而，這意味著要用相應的沖壓工具訪問磁帶鑄造單元，絲網(wǎng)印刷階段，薄膜和堆垛機，可熱等靜壓機。不同與完成生產(chǎn)過程的工業(yè)路線，大多數(shù)研究設(shè)施中所有這些機會都沒有。Stamos等人開發(fā)了一個絲網(wǎng)漏印用壓電陶瓷粘貼用于簡化制造的MCs通過絲網(wǎng)印刷、金屬層（作為內(nèi)部電極）以及陶瓷層。然而,對于絲網(wǎng)印刷MCs襯底是必要的，此外，它必須是用介電層覆蓋。熱膨脹系數(shù)的不匹配會導致不同材料的介電薄膜裂紋和還原期間的大部分設(shè)備短路。最后，只有單一的活性層的設(shè)備可以用這種方法實現(xiàn)的。本文提出了一種新的co-casting過程。方法相當簡單，可以很容易地復制MCs制造達到十層。其基本思想是在絲網(wǎng)印刷到磁帶鑄造過程中規(guī)避單生胚片層壓和疊加。精確的疊加需要生胚片的完全自動化的處理，為此我們開發(fā)了一種磁輔助模板印刷方法。使用mas這種集成可以實現(xiàn)非常簡單，成本少和可靠的co-casting過程。本文，我們將解釋準備可澆注的泥漿和金屬粘貼執(zhí)行co-casting陶瓷生胚片和使用masp方法印刷電極的細節(jié)。理任一單一生胚片。在生產(chǎn)中，MCs層生胚片的厚度應必須在50微米至100微米的范圍問。然而，這樣薄的生胚片實際上不夠穩(wěn)定去形成正常的沒有皺紋狀態(tài)。使用新穎的co-casting技術(shù)，如圖1所示,陶瓷和金屬層隨后互相在對方上部澆注并問歇干燥步驟。通過新masp方法,使模式內(nèi)部電極層具有高邊緣定義，一個交替層累積可以實現(xiàn)。3準備陶瓷料漿首先，壓電陶瓷粉是燒結(jié)添加劑和源自可澆注的泥漿有機媒介物混合成的。在這項研究中，我們使用的PI陶瓷氧化物的兩個不同的商業(yè)皓鈦酸鉛(壓電)粉末功能陶瓷作為一個例子。第一壓電陶瓷改性硬壓電特征(圖181,Qm=2200,d31=-120pC/N,d33=265pC/N),而另一個壓電陶瓷粉末有更高的壓電應變常數(shù)但顯著降低機械品質(zhì)因數(shù)(圖252,Qm=80,d31=-180pC/N,d33=400pC/N)是一個柔軟的壓電陶瓷變體。燒結(jié)添加劑由三元金屬氧化物系統(tǒng)Li2CO3Bi2O3,CuO(LBCu,1wt.%，均來自卡爾羅斯,德國)以前的研究發(fā)現(xiàn)了將壓電陶瓷的燒結(jié)溫度從1200C降到900?C最有效的添加劑。較高的溶劑量需要更高的干燥收縮和大大延長干燥時間的鑄造陶瓷片。這就是為什么增塑劑的量增加來稀釋料漿。我們使用的聚乙二醇(peg-400,卡爾羅斯)和鄰苯二甲酸二丁酯(菲律賓,VWR)作為增塑劑，比例為1:3。這導致了很短的干燥時間(最長15分鐘取決于層厚度)循序一段co-casting過程時間一效率關(guān)系圖是至關(guān)重要的。8wt.-%粘結(jié)劑的就已充分，因為沒有獨立的生胚片處理常規(guī)mct形成鮮明對比。生胚片的多層仍然形成穩(wěn)定，可以手動處理容易不會造成缺陷。料漿的所有成分都在億穩(wěn)定氧化結(jié)廣扣容器中使用行星軋機以200rpm(T午Retsch,400冊拌yM合24小時。鑄漿之前，未排過氣的料漿在超聲波浴下15分鐘加，以避免陶瓷片產(chǎn)生氣泡缺陷。電極糊高粘性商業(yè)導電膠共燃(Sigma-Aldrich)組成的銀粒子和(-)t1-松油醇用于中間電極。電鍍大區(qū)域(>1cm2)時，觀察干電極層的微裂紋。也因為這個原因，聚乙烯醇縮丁醛粘合劑和相同的溶劑用于陶瓷泥漿、添加它以減少糊的粘度(10Pas>因此，電極層的裂縫是可以預防的。的聚乙烯醇縮丁醛粘結(jié)劑類型與(B45H)就足夠了。我們測量這種粘結(jié)劑類型的平均分子質(zhì)量為1.75X04克/摩爾IMn和4.34104克/摩爾Mw0?bel，2圖1多層陶瓷制造整個過程流程圖?bel，2圖1多層陶瓷制造整個過程流程圖4.Co-casting工藝流程單一生瓷片通常只通過傳統(tǒng)MCT加工,co-casting過程避免了單一生瓷片的處理。單一生瓷片疊加被將接下來生瓷片直接放在前面的金屬化后陶瓷生瓷片上的co-casting技術(shù)替換。因此，它對于集成電極印刷進入磁帶鑄造過程是至關(guān)重要的。在常規(guī)MCT中，內(nèi)部電極層通常使用通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)，但是常見的絲網(wǎng)印刷技術(shù)不能集成到磁帶鑄造過程。對于co-castingMCs,有必要開發(fā)一種用于印刷中間電極層的干生瓷片而無需消除生瓷片的磁帶鑄造設(shè)置的技術(shù)。為了這個目的，我們發(fā)明了新的masp,我們將在4.2中詳細描述。這種鑄造陶瓷層和印刷電極層在同一生產(chǎn)單位的結(jié)合就是我們所說的co-casting工藝。使用masp技術(shù)接下來的陶瓷層可以直接在金屬化co-cast以前的陶瓷層上，如圖2所示。整個工藝流程的新co-casting過程如圖3所示。首先，陶瓷生料帶是由磁帶鑄造或用橡膠滾軸壓加工的陶瓷料漿制造的。兩種變體將分別在4.3和4.4章節(jié)中詳細論述。料漿是鑄造的硬-吸附性襯底。襯底的吸附力是用來連接蔭罩印刷圖案電極層的表面干生料帶的。只有通過強磁附加蔭罩的固定，才可以使印刷電極糊一直沒有任何蔭罩運動，蔭罩也可以去除游離殘渣并且不損害陶瓷生料帶。下一個生料帶可以直接鑄在的干了的電極層上。由于各層之間不堆疊層壓并且隨后下進行co-cast,因此，電鍍區(qū)域之間的間隙也充滿了陶瓷泥漿并成功避免氣泡夾雜物。此過程通過一個強大的層間附著力自動完成，不需要進PatternedAglayer圖3制造指狀組合型的電極結(jié)構(gòu)MCsCo-casting流程步的機械裝配極結(jié)構(gòu)（IDE）形式下的批量制造生產(chǎn)。單一CeranriiGslurryfarthe多層直接剪切，邊緣通常精確地使用的手術(shù)secondceramiclayer刀剪切。Metallizedareasco-casting技術(shù)是一個用于厚膜技術(shù)特別針對的至多十層陶瓷層MCs和厚度在20-First配值melayer100微米之間的薄層。濕狀態(tài)下的鑄層必須足1.CastingaceramiclayerontopofamagneticunderlayPatternedAglayer圖3制造指狀組合型的電極結(jié)構(gòu)MCsCo-casting流程步的機械裝配極結(jié)構(gòu)（IDE）形式下的批量制造生產(chǎn)。單一CeranriiGslurryfarthe多層直接剪切，邊緣通常精確地使用的手術(shù)secondceramiclayer刀剪切。Metallizedareasco-casting技術(shù)是一個用于厚膜技術(shù)特別針對的至多十層陶瓷層MCs和厚度在20-First配值melayer100微米之間的薄層。濕狀態(tài)下的鑄層必須足1.Castingaceramiclayerontopofamagneticunderlay1PZT"Haid-magnciicunderlay?*PMMAtSteeleanie「3.Repeatingstep1,and2rwithlateralshiftingofmask4.DicingtoycuttingorpunchingDoctorblade多層部分可以從在其綠色狀態(tài)整個co-cast圖2直接在之前的金屬化陶瓷層上鑄造陶瓷層重復這兩個步驟幾次與橫向偏移的蔭罩圖4所示,MCs可以在垂直指狀組合型電夠薄層（＜600微米）以保證側(cè)干燥收縮極小因為co-casting沒有干凈的空間條件便不可以執(zhí)行,整個制造單元可以放入一個盒子，以充分防止?jié)駥臃e上灰塵Co-odSlMGwiUhlalefaleiectnsde0懺生機DicedMCpartsIwishinterdigitaJelactrndesbniDture2.PrintinganelectrodelayerviaMASPLa*r-淅M田soft-msQneHiicsteelMilusedasE-hsdowe日mkIDmm<-Steelfoil.—Hard-magneticfoil圖5干陶瓷生瓷片上的蔭罩磁附件用來保證擔保速無殘留的發(fā)射結(jié)構(gòu)穩(wěn)固以及在不損害下面的陶瓷磁帶的情況下快圖4用于d31-mode壓電發(fā)電機的垂直指狀組合型電極結(jié)構(gòu)的多層陶瓷內(nèi)電極導致的每秒鐘增量x新masp技術(shù)磁輔助印刷技術(shù)的創(chuàng)新對于co-castingX藝是至關(guān)重要的。它提供了高度自由的形式和非常鋒利的邊緣電極模式，可以在圖4和6中看到。它用來取代不能集成到磁帶鑄造設(shè)置的傳統(tǒng)MCT的印刷絲網(wǎng)。在圖5中所示是膠滾軸壓變體的co-casting過程。磁襯底被認為應使用自粘的硬磁性帶（康拉德電子）。為此自粘的磁帶被困在一個平面基礎(chǔ)上（根據(jù)co-casting變體使用PMMA-panel或鋼載體）。其磁力強大到即使已經(jīng)澆注了幾層也足以解決軟磁面具上的陶瓷層。面具和襯底之間的強磁吸層承擔著蔭罩的十分牢靠但又可逆的固定的作用。這樣，可以成功預防的金屬糊下的暗流。使我們能夠生成高邊緣清晰度的金屬化良好的區(qū)域。圖6蔭罩模成三角形開口和三角形MCs的印刷電極區(qū)。被用作軟磁蔭罩花紋鋼箔一直處在laser-structured（DPL智能標記,ACI激光GmbH）。因此,任意形狀都被認為可以使用新的masp技術(shù)。例如三角形的電極區(qū)域也可被印刷如圖6所示。此外,每個co-casting過程由不同的面具到模塊化適用。因此，生產(chǎn)特定應用形狀的MCs可以并行執(zhí)行，節(jié)省更多成本。在全區(qū)電極印刷產(chǎn)生一個垂直IDE制造d31-mode壓電發(fā)電機，水平IDE需要d33-mode發(fā)電機。這些水平IDE被認為也可以進行co-casting過程。因此，電極不廣泛印刷除了排隊模式或孑指依口圖7所示。電極層的厚度總是由蔭罩的厚度控制圖7.通過masp使用相應的蔭罩鋼箔實現(xiàn)了水平指狀組合型電極結(jié)構(gòu)。刮板變體對于刮板變體，使用精密橡膠刮板（ZUA2000,Zehntner）ffi平的磁帶。兩者均如圖8所示。磁帶堅持以PMMA板作為平面刷。首先,peg-600的薄膜是橡膠滾軸上的磁帶。然

后將無粘著力的聚酰亞胺薄膜箔附加在其上。箔和peg膜之間的氣泡可以通過平面刷為鑄造MCs襯底獲得一個完美的平面。如圖8所示，另外噴在聚酰亞胺薄膜箔的影響可能是提高石墨噴涂無粘著力。鑄造第一陶瓷層之前，來自廣口瓶的陶瓷泥漿置到一個注射器,然后注射噴涂到石墨涂層聚酰亞胺薄膜箔上。完成co-casting過程后，聚酰亞胺薄膜?箔可以從下面的磁帶由于聚酰亞胺薄膜和磁帶之間的液體peg箔未彎曲的MCs去除。然后聚酰亞胺薄膜是從綠色MC剝落的，并且沒有(b)（a）(b)

彎曲的MCo襯底的MC的分離將在4.5節(jié)分別討論。保證層厚度的均勻性重要的是在每個鑄件步驟前正確清理PMMA面板。只有所有雜質(zhì)如干漿殘差等完全消除，才能保證基礎(chǔ)是干凈的且連續(xù)平面襯底可用。膠帶鑄機變體為了用膠帶鑄造機執(zhí)行co-casting過程,將一個簡單的有靜止載具和移動刮片實驗室規(guī)模磁帶鑄機進行了改裝。加強之處包括像（C）圖8a）用于masp的精密橡膠滾軸（ZUA2000,Zehntner）和永磁薄膜用作硬磁性襯底，b）注入陶瓷泥漿的石墨涂層聚酰亞胺薄膜？箔,c）第一此橡膠膠滾處理過的陶瓷層圖9瓷帶鑄機變體強化：圖9瓷帶鑄機變體強化：（1）光學層面（2）計數(shù)刀片（3）刮漿刀,（4）刮片翼，（5）導軌,（6）PMMA-frame。有特殊翼的醫(yī)生刀片，為平滑滑動的導軌，光學級永久安裝計數(shù)器葉片，和一種特殊的磁性襯底。這些改進在圖9中描繪，并將在這一節(jié)中展示。光學級安裝在移動元素帶腳輪，使一個無級變速移動刮片獲得高度控制能力。為實現(xiàn)快速交換刮片，刮片是由兩個光學級被磁鐵固定的。快速和精確調(diào)整新刮片的高度保證了額外在光學級對刃永久安裝。它作為定位的錨點刮片。新刮片變體有了兩翼防止PMMA-frame鑄造軌道兩側(cè)邊緣的泥漿流動。這將導致后續(xù)漿積累在鑄件內(nèi)部的墻壁。然而，一個統(tǒng)一層厚度的邊緣是絕對高精度加工的關(guān)鍵。邊緣上的鋼圈的陶瓷磁帶不能提高。否則，蔭罩打印第二電極層不能放置在平行的平面陶瓷帶上，如圖10所示。使用有翼刮漿刀，可以在生胚片邊緣鑄出均勻的厚度。兩翼推動陶瓷泥漿均勻沿著在它前面鑄造軌道，保證一層一層邊緣的高度均勻。導軌之間的鑄造軌道和PMMA-frame保證光滑的刮漿刀緊貼鑄造軌壁。執(zhí)行masp技術(shù)在實驗室使用磁帶鑄機的磁帶卷（5x40厘米）創(chuàng)建一個硬磁性襯底。雖然帶子是自粘的，由于物理卷曲他們不可能均勻地困在整個基底。問題是精度，鑄件要求均勻厚度低于100微米厚的薄層,并不是由于其表面不規(guī)則。為彌補磁膜表面不規(guī)則，我們使用peg膜作為校平層。圖11顯示了涂有PEG-1000和PEG-600混合物DE一個硬磁性帶。磁襯底的表面不規(guī)則可以看到顏色的差異。較暗部分由于磁帶彎曲造成的興奮。由于PEG的水溶性，這層也可以用作犧牲層。它允許一個綠色的基體的化學分離后co-casting過程而不是容忍一個由于陶瓷泥漿用更少的增塑劑，而靈活彈性多層綠色基體或引入裂縫如果綠色的身體機械變形的風險。

從襯底分離綠色多層只要砂漿的粘結(jié)劑和增塑劑含量足夠高料漿可以直接鑄在磁襯底和綠色多層基體上，這樣能夠使他足夠靈活，能夠直接從磁帶上撕下來?？梢栽谥虚g使用薄特富龍？或聚酰亞胺薄膜？（25微米）促進co-cast多層綠色身體從磁襯底無粘著力的中間層機械分離。在無粘著力的薄膜和磁帶之間使用額外的水溶性犧牲層導致進一步優(yōu)化鑄造過程后多層從襯底的脫離。這不是一個機械剝離過程而是化學剝離過程，如圖12所示。水溶性PEGt間層帶有幾個優(yōu)點。首先，它充當一個平整層補償?shù)谋砻娌灰?guī)則下面的磁帶。此外，它還可以作為犧牲層并允許綠色基體從襯底化學分離?；瘜W分離相比機械分離的優(yōu)勢，是機械分離從襯底脫離時多層時基體必須彎曲。因此變形以及裂縫在綠色多層狀態(tài)處理時完全是可以預防的。為使用高毒性但可鑄性強的peg漿料層，可以使用分子質(zhì)量600至900克/摩爾之間的材料。第二個步驟中通過剪切現(xiàn)成的表面鑄層，使在一個完美的平面襯底可以生成無粘著力的薄膜。經(jīng)過測試，聚酰亞胺薄膜？膜比特富龍？硬月I,它能更容易應用于軟PEG-layer的頂部。通過擠壓附加的聚酰亞胺薄膜？，最初產(chǎn)生的peg層和聚酰亞胺薄膜？之間的氣泡可以被完全移除。(b)Shadowmask(steelfoil)■MagneticunderlayPiezoceramiclayer■Castingtrack圖10(a)提高陶瓷的生瓷片邊緣防止平面平行蔭罩的鋪設(shè)適合襯底完美的masp。圖11PEG-levelling層在磁帶卷上Co-firingCo-firing是指著陶瓷顆粒在現(xiàn)存的金屬電極上燒結(jié)。切割后整個co-cast多層綠色身體為正是沿著外電極邊緣通過削減的單個部分，單一綠色MCsM以co-fired。雖然堆疊MCs通常由壓力燒結(jié)co-fired避免分層,co-castMCW以co-fired使兩個氧化結(jié)涂層鋁在共同高溫爐燒結(jié)致密化過程中保持平面平行?？芍狹Cs如果沒有粘結(jié)劑含量高于10wt.%與無機的填料的條件不能燒結(jié)。然而，我們從硬軟以及壓電陶瓷粉在不同形狀使用陶瓷泥漿粘結(jié)劑含量8wt.%成功地制造了五層。圖13和14中描述了幾種co-fired多層梁。因為結(jié)構(gòu)鋼箔作為影子面具來執(zhí)行masp這項新技術(shù),co-casting過程提供了一個高自由形式。基本上，任何想要的形狀是可能的。圖14顯示了一個co-fired塑造成三

;(b)只有陶瓷層完美光滑的邊緣能夠提供一個角形塑造了Mg邊兩個矩形形狀不同維度的MCs圖12由硬pzt制造的Co-cast和co-fired多層陶瓷圖13由軟pzt制造的Co-cast和co-fired多層陶脫脂和燒結(jié)溫度曲線單多層部分脫脂需要在300C下30分鐘以燃盡有機體。通過熱重分析，確定溫度300C?在很大程度上足以消除單一生瓷片上的有機添加劑。隨后，多層部分在9007C下在空氣中進行co-fired4h,使陶瓷顆粒的致密化,創(chuàng)造整體MC環(huán)口機械穩(wěn)定。5.2pzt的低溫燒結(jié)一般而言，pzt陶瓷燒結(jié)溫度1200?C是足夠的。因此，耐高溫等金屬Pt或Ag/Pd合金通常應用于壓電材料MC刖作內(nèi)部電極。然而，銀不僅是性價比比白金高數(shù)百倍，還比鉗和鋁導電性更好。在過去幾年已開展的許多努力降低標準壓電陶瓷的燒結(jié)溫度，來創(chuàng)造一種純銀制作的兼容內(nèi)電極材料。在以往的研究中我們測試了十個不同的燒結(jié)添加劑（SA）壓電陶瓷和900?C下調(diào)查了在電氣和機械性能制成的含量2-5vol.%SA的PZT-SA單層標本。從中觀察到的復雜SALBCuLi2CO3組合成分，，Bi2O3和Cuo揭示了壓電d33的最高值并機械穩(wěn)定性高于在1200P相應的標本制作的沒有SA燒結(jié)的壓電陶瓷。利用液相燒結(jié)技術(shù)，低溫燒結(jié)壓電陶瓷經(jīng)過了發(fā)展是它允許共燃PZT-basedMCs的內(nèi)電極由純銀制成。用于制造的co-castMCs如圖13和14所示。減少數(shù)量的1.2wt.%LBCu添加到了pzt粉末中。(aj(b)Non-adhesivecoatingPlanarunderlay圖12a）機械分離b）co-castMCs襯底的化學分離6.特征描述圖15多層co-fired在900?C下的壓電陶瓷層的電子顯微鏡掃描照片。它顯示了壓電陶瓷顆粒的先進致密化程度圖16Co-cast壓電多層與各層之間的最優(yōu)共燒結(jié)后的附著力。也從顯微照片中可以看到指狀組合型電極結(jié)構(gòu)。6.1微觀結(jié)構(gòu)使用掃描電子顯微鏡(SEM,PhenomG2PZT-PMS-PZN-base敵動器的層厚度40微米purepro,Phenomworld)進行陶瓷的微觀結(jié)陶瓷鑄造方法。構(gòu)觀察。雖然在低溫燒結(jié)，壓電陶瓷顆粒的co-casting工藝允許層厚度為20微米。一個重要致密化進程仍可以觀察到。燒結(jié)頸在圖16中描繪了一個co-fired五層的橫截的形成之間的鄰近的顆粒和一個重要的粒徑面。由此產(chǎn)生燒結(jié)狀態(tài)陶瓷層的層厚度是濕增長可以從圖15看到。狀態(tài)后直接鑄造過程層厚度的約1/5。然而,6.2層厚度確切的值依賴于大量的陶瓷泥漿的有機組成部分。當以這里呈現(xiàn)的方式執(zhí)行使用傳統(tǒng)的鑄造方法下限層厚度達到證co-casting工藝時沒有裂縫，包括氣泡，甚至取得了陶瓷層白分層。此外，co-castingMCs圖取得了陶瓷層白分層。此外，co-castingMCs圖17(a)為電氣測試夾緊設(shè)置(b)工作原理的示意圖描述多層彎曲傳感器直接使用壓電效應的過程明了30微米的范圍內(nèi)為工業(yè)產(chǎn)品。fan等人在2015年提出了一個用五層無縫地提供生產(chǎn)多種不同規(guī)格的MCsB勺能力也非對稱層高度可涉及傳感器表演一個有趣的方面。6.3電氣測試MC刖于動態(tài)操作需要足夠薄以產(chǎn)生共鳴。這就是為什么這種方法專門為制造業(yè)開發(fā)了MCs?層。然而，我們觀察到的大部分制造MCs20微m層厚度當應用電場時由于短路時和下面不能成功連接。為了電氣測試層厚度120微米三層梁的使用。外電極應用于燒結(jié)體使用導電銀漆(L100120硅油?C20分鐘實行。電接觸電極是使用環(huán)氧導電膠由粘銅導線的外部電極。電氣測試的夾緊安裝圖17(a)所示。多層彎曲傳感器的工作原理圖17(b)所示。測量輸出電壓在負載電阻上的輸出功率和計算co-cast梁型MC設(shè)備(58乂16X0.58mm3)執(zhí)行使用一臺電視5200LS瓶(TIRAGmbH和加速度傳感器4534-b(Br回&Kjaer).用頻率掃描來測量。初步結(jié)果確認共振頻率f0在70和80