铟铁凸点复合微晶压电盘
阅读说明：本技术 铟铁凸点复合微晶压电盘 (Indium-iron convex point composite microcrystal piezoelectric disc ) 是由 林绍义 林雪莲 林逸彬 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了铟铁凸点复合微晶压电盘,本发明的铟铁凸点复合微晶压电盘是在压电盘零件表面设一含铟超过60%(Wt%)且含铟和铁共超过70%(Wt%)的复合材料层,在复合材料层表面设有许多个凸点微晶,每个凸点微晶高度大于100nm且小于500μm、直径大于100nm且小于500μm的顶部为球状或近似球状、含铟超过60%(Wt%)且含铟和铁共超过70%(Wt%),凸点微晶与复合材料层成为一体；零件表面复合材料层和基体材料成为一体；去除各小孔附着的材料层,形成铟铁凸点复合微晶压电盘。(The invention discloses an indium-iron bump composite microcrystal piezoelectric disc, which is characterized in that a composite material layer containing more than 60 percent (Wt percent) of indium and more than 70 percent (Wt percent) of indium and iron is arranged on the surface of a piezoelectric disc part, a plurality of bump microcrystals are arranged on the surface of the composite material layer, the height of each bump microcrystal is more than 100nm and less than 500 mu m, the top of each bump microcrystal, the diameter of which is more than 100nm and less than 500 mu m, is spherical or approximately spherical, the indium content of which is more than 60 percent (Wt percent) and the indium and iron content of which is more than 70 percent (Wt percent), and the bump microcrystals and the composite material layer are integrated into a whole; the composite material layer on the surface of the part and the base material are integrated; and removing the material layer attached to each small hole to form the indium-iron bump composite microcrystalline piezoelectric disk.)
技术领域
本发明涉及铟铁凸点复合微晶压电盘。
背景技术
当压电材料受到外力作用而发生形变时，其内部会发生极化，同时沿其极化方向相对的两个面上会分别产生正电荷和负电荷，称为正压电效应。压电纳米发电技术是利用压电纳米材料的正压电效应。当压电纳米材料受到外界微弱的机械作用而发生形变时，在压电纳米材料的上下两端会产生压电电势，进而通过外电路产生脉冲电流输出，实现机械能到电能的转换。由于压电纳米材料长期发生形变，极易产生热效应和微动疲劳。在压电纳米材料相接触的压电盘表面，如果同时具有能降低热效应和减少微动疲劳，可极大提升压电纳米材料的工作可靠性。
文献检索和专利检索结果，目前国内还没有含铟超过60%( Wt%)且含铟和铁共超过70%( Wt%)的铟铁凸点复合微晶压电盘的相关文献报导。
发明内容
本发明的任务是提供一种铟铁凸点复合微晶压电盘，本发明的任务是通过如下技术方案来实现的: 本发明的铟铁凸点复合微晶压电盘是在压电盘零件表面设一含铟超过60%( Wt%)且含铁超过8%( Wt%)且含铟和铁共超过70%( Wt%)的复合材料层，在复合材料层表面设有许多个凸点微晶，每个凸点微晶高度大于100nm且小于500μm、直径大于100nm且小于500μm的顶部为球状或近似球状、含铟超过60%( Wt%)且含铁超过8%( Wt%)且含铟和铁共超过70%( Wt%)，凸点微晶与复合材料层成为一体；零件表面复合材料层和基体材料成为一体；去除各小孔附着的材料层，形成铟铁凸点复合微晶压电盘。
所述的凸点微晶的形状和尺寸可以变化。
本发明者经过多年来的深入研究发现，压电纳米发电技术中的压电纳米材料长期发生形变，极易产生热效应和微动疲劳。在压电纳米材料相接触的压电盘表面，形成铟铁凸点复合微晶，具有极好的导热性能且具有较好的弹塑性等力学性能，同时具有能降低热效应和减少微动疲劳，可极大提升压电纳米材料的工作可靠性，提升压电纳米发电可靠性，因此，研究铟铁凸点复合微晶压电盘对促进压电纳米发电技术发展具有重要的应用价值和实用意义。
与现有技术比较，本发明的铟铁复合凸点微晶压电盘的的相关技术有重大改进：① “CN102918182A（公开日为20130206）专利”，“铟铁复合球微晶复合层(ZL201410481181.4)”、“ 铟铁复合球微晶复合层表面织构(ZL201410481180.2)”，“铟铁网状球复合微晶复合层(ZL201410481176.3)”、“ 铟铁网状球复合微晶复合层表面织构(ZL201410481178.2)”，组成成份明显不同，相应的晶体性能排列技术也明显不同。②授权专利“芯片封装结构及其装配方法（CN112820703A）”，“芯片封装结构和芯片封装结构的制备方法（CN202110407132.6）”，“焦平面阵列探测器及其制备方法（CN201711240437.2）”，“红外探测器读出电路铟凸点重置方法（CN201911142900.9）”，与本发明的铟铁复合凸点微晶压电盘的成份明显不同，微晶的成份明显不同，微晶的组成及结构和性能明显不同。③授权专利“一种铟凸点器件结构及其制备方法（CN201610316689.8）”，“一种基于铟凸点的无助焊剂回流工艺方法（CN201010515444.0）”，“红外探测器读出电路铟凸点制备方法（CN201910929868.2）”，上述3项技术的微晶体，不含铁，与本发明的成份明显不同，微晶的成份明显不同，微晶的组成及结构和性能明显不同。④ 论文“刘豫东,张钢,崔建国，等. 织构对铟凸点剪切强度的影响［J］. 红外与毫米波学报，2004,23(3)：225-228”，“LIUYu-Dong, ZHANG Gang,ZHUJi-Man, et al.Microstructure study of magnetron-sputteredindium using EBSP method[J]. Rare Metal(刘豫东,张钢,朱继满,等.EBSP对磁控溅射甸的组织研究.稀有金属), 2002, 18(4): 226— 229.”，“刘豫东，崔建国，马莒生. 衬底对铟凸点织构的影响研究[J].稀有金属材料与工程，2003,32(8)：596-599.”，报导的铟凸点织构，不含铁，与本发明的铟铁复合凸点微晶压电盘的成份明显不同，微晶的成份明显不同，微晶的组成及结构和性能明显不同。因此，本发明的相关技术具有明显重大改。
本发明的一种铟铁凸点复合微晶压电盘，是为能有效降低压电纳米发电技术的压电纳米材料的热效应和减少微动疲劳而研发的。
本发明的有益效果是，具有散热性能极好、能有效降低压电纳米材料的热应力、且提升压电纳米材料的连接可靠性，能有效降低压电纳米材料的微动疲劳和微动磨损，使用方便，结构简单，适用性强，且应用成本适宜，适合批量生产的特点。
附图说明
图1为本发明实施例1的铟铁凸点复合微晶压电盘的结构示意图。
图2为本发明实施例1的铟铁凸点复合微晶压电盘样品的扫描电镜照片。
附图中，1-基体材料，2-复合材料层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
图1为本发明实施例1的铟铁凸点复合微晶压电盘的结构示意图，图2为本发明实施例1的铟铁凸点复合微晶压电盘样品的扫描电镜照片；附图中，1为基体材料，2为复合材料层。
本发明的铟铁凸点复合微晶压电盘特征在于：在压电盘零件的相应表面进行磨削加工、清洁、除油、除锈后，进行精磨、抛光、超声波清洗、干燥后，在压电盘零件的内孔底面表面设一含铟超过60%( Wt%)且含铁超过8%( Wt%)且含铟和铁共超过70%( Wt%)的复合材料层，在复合材料层表面设有许多个凸点微晶，每个凸点微晶高度大于100nm且小于500μm、直径大于100nm且小于500μm的顶部为球状或近似球状、含铟超过60%( Wt%)且含铁超过8%( Wt%)且含铟和铁共超过70%( Wt%)，凸点微晶与复合材料层成为一体；零件复合材料层和基体材料成为一体；去除各小孔附着的材料层，形成铟铁复合凸点微晶压电盘。