一种3D打印无铅压电陶瓷雾化片
技术领域
本发明涉及一种压电陶瓷雾化片,尤其涉及一种3D打印无铅压电陶瓷雾化片,属于压电元件技术领域。
背景技术
雾化器是一种简便的低功率的雾化装置,目前广泛应用于医用喷雾领域,而随着人类生活水平的提高,雾化器在加湿、香薰等家用领域的需求越来越广泛。
压电雾化片是雾化器的核心元件,目前压电雾化片使用的压电陶瓷主要是锆钛酸铅(PZT)陶瓷材料。由于含铅材料对人体和环境危害极大,为了人类和环境可持续发展,亟需使用无铅压电材料代替现有的含铅压电材料。
陶瓷3D打印技术日趋成熟,由于3D打印不需要模具就可以成型复杂结构的陶瓷元器件,具有操作简单、加工速度快、成型精度高等特点,陶瓷3D打印技术正在越来越广泛地应用到陶瓷产品的制备当中。
发明内容
本发明内容要解决的技术问题是利用3D打印技术制备具有复杂结构的无铅压电陶瓷雾化片,同时提高无铅压电雾化片的雾化效果。
本发明所采用的技术方案是:
为达到上述目的,本发明提供一种3D打印无铅压电陶瓷雾化片,包括上下表面附着有电极层的3D打印无铅压电陶瓷片,和具有雾化孔的金属片,所述金属片通过粘接剂紧贴在无铅压电陶瓷片的特定设计的凹槽内。
所述无铅压电陶瓷片可以是铌酸钾钠基无铅压电陶瓷、钛酸铋钠基无铅压电陶瓷等。
所述压电陶瓷片是台阶式圆环状。
优选地,所述压电陶瓷片的外径在8mm-40mm,中径在2mm-25mm,内径在1mm-16mm。
所述的压电陶瓷片厚度为0.05mm-2mm。
所述金属片的形状可以是圆形或方形及其他的异型形状。
优选地,所述金属片为圆形,直径在10mm。
所述的金属片厚度为0.02mm-1.5mm。
所述金属片的雾化孔结构可以是圆柱状或方形及其他的异型结构。
3D打印无铅压电陶瓷雾化片制作包括以下步骤。
(a)使用无铅压电陶瓷浆料,在3D打印机成型压电陶瓷片生坯。
(b)压电陶瓷片生坯在烧结炉脱脂烧结。
(c)对烧结后的压电陶瓷片进行细磨,获得特定尺寸的压电陶瓷片。
(d)在所述压电陶瓷片的上下表面分别涂覆全电极。
(e)对所述压电陶瓷片进行极化,使其获得压电性能。
(f)在所述压电陶瓷片的凹槽涂覆一层粘接剂,有粘接剂的一面朝上水平放置,将金属片装配于凹槽中,然后施加适当的压力,使金属片与其下的压电陶瓷片压合在一起。
(g)对所述雾化片进行加热,使所述粘接剂固化。
进一步地,所述金属片的材料是镍合金或者不锈钢材料等。
附图说明
图1为无铅压电陶瓷雾化片的整体结构;
图2为金属片;
图3为压电陶瓷片;
图4为无铅压电陶瓷雾化片的剖视图;
结合附图,做以下说明:
1为金属片;
101为金属片外径;
102为金属片的雾化孔区域;
2为压电陶瓷片的电极面;
3为压电陶瓷片;
301为压电陶瓷片的外径;
302为压电陶瓷片的中径;
303为压电陶瓷片的内径;
4为粘接剂层;
5为压电陶瓷片的另外一个电极面。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细的说明:本实施例仅仅是本发明一个基本的实施例,而不是全部的实施例。
如图1所示,一种3D打印无铅压电陶瓷雾化片,所述无铅压电陶瓷片采用铌酸钾钠基无铅压电陶瓷。
所述压电陶瓷片是台阶式圆环状,如图3所示,圆环外径为20mm,中径为10mm,内径内6mm。
所述的压电陶瓷片厚度为0.5mm。
所述金属片为圆形,如图2所示,直径为10mm。
所述的金属片厚度为0.3mm。
所述金属片的雾化孔结构为方形。
3D打印无铅压电陶瓷雾化片制作包括以下步骤。
(a)使用铌酸钾钠基无铅压电陶瓷浆料,在3D打印机成型压电陶瓷片生坯。
(b)压电陶瓷片生坯在烧结炉脱脂烧结。
(c)对烧结后的压电陶瓷片进行细磨,获得厚度为0.5mm的压电陶瓷片。
(d)在所述压电陶瓷片的上下表面分别涂覆全电极,电极材料为银。
(e)对所述压电陶瓷片进行极化,使其获得压电性能。
(f)在所述压电陶瓷片的凹槽涂覆一层粘结剂,有粘结剂的一面朝上水平放置,将金属片装配于凹槽中,然后施加适当的压力,使金属片与其下的压电陶瓷片压合在一起。
(g)将所述雾化片放于烘箱进行加热,使所述粘结剂固化。
进一步地,所述金属片的材料是不锈钢材料。