阅读说明：本技术 一种镍电极微孔雾化元件及其制备方法 (Nickel electrode micropore atomization element and preparation method thereof ) 是由 何龙 施小罗 范文筹 刘志潜 刘宗玉 于 2019-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种镍电极微孔雾化元件及其制备方法,包括环形压电陶瓷片及贴覆在所述环形压电陶瓷片上的金属片,所述金属片在所述环形压电陶瓷片的环内部分设置有用于雾化的微孔区,所述环形压电陶瓷片表面涂覆有镍形成环形镍电极区。本发明使用镍作为工作电极的微孔雾化元件,流程上采用物理粗化、化学镀、高温键合、电镀、热处理、外圆磨内圆磨等关键工艺来制备镍工作电极,可完全避免因银电极出现发黄发黑而引起性能的严重下降的情况,同时本发明的制备流程便于批量化生产微孔雾化元件。(The invention relates to a nickel electrode micropore atomization element and a preparation method thereof, and the nickel electrode micropore atomization element comprises an annular piezoelectric ceramic piece and a metal sheet attached to the annular piezoelectric ceramic piece, wherein a micropore area for atomization is arranged on the inner part of the metal sheet in the ring of the annular piezoelectric ceramic piece, and the surface of the annular piezoelectric ceramic piece is coated with nickel to form an annular nickel electrode area. The invention uses nickel as the micropore atomization component of the working electrode, and adopts key processes such as physical coarsening, chemical plating, high-temperature bonding, electroplating, heat treatment, external grinding and internal grinding in the process to prepare the nickel working electrode, thereby completely avoiding the serious performance reduction caused by yellowing and blackening of the silver electrode, and simultaneously the preparation process of the invention is convenient for mass production of micropore atomization components.)

一种镍电极微孔雾化元件及其制备方法

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域,尤其涉及一种可抑制银迁移的微孔雾化元件及其制备方法。

背景技术

微孔雾化元件属于频率为千赫兹类别的压电换能元件，使用时功耗低，整机功率仅2瓦左右，可广泛应用于加湿、美容、医疗、模拟雾化等诸多领域。工作时采用它激电路使微孔雾化元件产生每秒10万次以上的面内机械振动，将水箱或其它供水装置提供的液态水分散成3-9um的颗粒从金属基片的微孔区逸出从而实现雾化。但目前的微孔雾化元件使用上存在以下问题：元件所使用的电极材料为银，而元件在雾化过程中会接触到水气，使用一段时间后银电极表面会产生发黄发黑等现象，引起性能的严重下降。

因此，能否设计一种新的微孔雾化元件以克服上述缺陷，是本领域技术人员有待解决的技术难题。

发明内容

为克服现有技术的上问题，本发明的提供一种可完全避免电极发黄发黑且便于批量化生产的微孔雾化元件电极制备技术，以解决现有微孔雾化元件在使用过程中的银电极表面会产生发黄发黑得问题。

为解决其技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种镍电极的微孔雾化元件, 其特征在于，包括环形压电陶瓷片及贴覆在所述环形压电陶瓷片上的金属基片，所述金属基片在所述环形压电陶瓷片的环内部分设置有用于雾化的微孔区，所述环形压电陶瓷片的表面涂覆有金属镍形成环形镍电极区。

优选的，所述环形压电陶瓷片的外直径为15.9mm，内直径7.7mm，厚度为0.56mm。

根据本发明的另一方面，一种镍电极微孔雾化元件的制备方法，所述方法用于加工上述的镍电极微孔雾化元件，所述方法包括如下步骤：

S1: 将环形压电陶瓷片放在氧化铝罐中进行湿法物理粗化，罐磨机罐磨结束后用粗分样筛将所述环形压电陶瓷片滤出并清洗干净。

S2:将所述步骤S1清洗干净的环形压电陶瓷片按单片方式放置到化镀夹具中，然后按照活化、敏化的顺序在所述环形压电陶瓷片的表面沉积一层化学镍；

S3：将所述步骤S2镀好化学镍的制品脱水风干后，放入到烘箱中进行高温键合；

S4：使用挂镀夹具将所述步骤S3处理完后的制品放置其上，然后浸入电镀液中进行两次电镀的工艺；电镀镍结束后将所述制品清洗干净后准备投入下道工艺；

S5：将所述步骤S4清洗后的制品使用外圆磨床与内圆磨床将不需要的镍层进行磨断处理，形成双面对称具有环形镍电极的制品；

S6：将所述具有环形镍电极的制品进行极化，得到环形镍电极压电振子；

S7：将所述环形镍电极压电振子与带有微孔的金属基片用高温环氧胶进行结合；

S8：将经所述步骤S7结合的制品进行电极引出，制成镍电极微孔雾化元件的成品。

优选的，所述步骤S3之后，步骤S4之前还包括步骤S31附着力抽测，经所述步骤S3处理完后的制品使用3M高强度粘接胶带进行一次附着力抽测；附着力达标后在进行所述步骤S4的电镀镍。

优选的，所述步骤S1粗化的工艺条件为:

其中所述环形压电陶瓷片与金刚砂、水一起投入到氧化铝罐中，其重量比为1:3:1.8，所述罐磨机的转速为16r/Min,正反转各运行25分钟。

优选的，所述步骤S2中化学镍层的厚度控制在4-5um之间。

优选的，所述步骤S3中高温键合的工艺条件为温度在240-260度之间，处理时间为5-8小时。

优选的，所述步骤S4两次电镀的工艺分别为第一次镀亚光镍，镍层厚度控制范围为2-4um之间，第二次镀光亮镍,镍层厚度控制范围为3-5um之间。

优选的，所述步骤S8极化的工艺条件为极化电压0.8KV，温度230度，极化时间10分钟。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

采用本发明技术方案的微孔雾化元件在装配到整机上加电工作，工作电极直接与水接触进行带电老化，累计工作8000次后，电极仍完好无损，完全消除了银电极存在的隐患。制备过程中通过外圆磨与内圆磨的巧妙结合使得电极的批量化生产变得更加简便易行，极大地提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明一种镍电极微孔雾化元件的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了实施例的一部分，其中描述了实现本发明采用的实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文所举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。

本发明的一个实施例，一种镍电极的微孔雾化元件包括环形压电陶瓷片1及贴覆在环形压电陶瓷片1反面的金属基片2，金属基片2在环形压电陶瓷片1的环内部分设置有用于雾化的微孔区。在环形压电陶瓷片1的表面涂覆有金属镍形成环形镍电极区，同时环形镍电极区的一侧边缘设置有正极焊点，用于焊接电子线完成正极引出，具体如图1所示。

同时根据本发明的另一方面，提供一种镍电极微孔雾化元件的制备方法，具体步骤如下：

S1: 将环形压电陶瓷片放在氧化铝罐中进行湿法物理粗化，罐磨机罐磨结束后用粗分样筛将环形压电陶瓷片滤出并清洗干净。

具体的，湿法物理粗化时是将环形压电陶瓷片与金刚砂、水一起投入到氧化铝罐中，其重量比为1:3:1.8，罐磨机的转速为16r/Min,正反转各运行25分钟。

S2:将步骤S1清洗干净的环形压电陶瓷片按单片方式放置到化镀夹具中，然后按照活化、敏化的顺序在所述环形压电陶瓷片的表面沉积一层化学镍；

具体的，化学镍层的厚度控制在4-5um之间。

S3：将步骤S2镀好化学镍的制品脱水风干后，放入到烘箱中进行高温键合；

具体的，高温键合的工艺条件为温度在240-260度之间，处理时间为5-8小时。

S4：使用挂镀夹具将步骤S3处理完后的制品放置其上，然后浸入电镀液中进行两次电镀的工艺；电镀镍结束后将所述制品清洗干净后准备投入下道工艺；

具体的，步骤S4两次电镀的工艺分别为第一次镀亚光镍，镍层厚度控制范围为2-4um之间，第二次镀光亮镍,镍层厚度控制范围3-5um之间。

S5：将步骤S4清洗后的制品使用外圆磨床与内圆磨床将不需要的镍层进行磨断处理，形成双面对称具有环形镍电极的制品；

S6：将具有环形镍电极的制品进行极化，得到环形镍电极压电振子；

具体的，极化的工艺条件为极化电压0.8KV，温度230度，极化时间10分钟。

S7：将环形镍电极压电振子与带有微孔的金属基片用高温环氧胶进行结合；

S8：将经所述步骤S7结合的制品进行电极引出，制成镍电极微孔雾化元件的成品。

具体的，步骤S3之后，步骤S4之前还包括步骤S31附着力抽测，经所述步骤S3处理完后的制品使用3M高强度粘接胶带进行一次附着力抽测；附着力达标后在进行步骤S4的电镀镍。可进一步提高产品的合格率。

采用本发明实施例制得的镍电极微孔雾化元件在装配到整机上加电工作，工作电极直接与水接触进行带电老化，累计工作8000次后，电极仍完好无损，完全消除了银电极存在的隐患。制备过程中通过外圆磨与内圆磨的巧妙结合使得电极的批量化生产变得更加简便易行，极大地提高了生产效率。

上面以举例方式对本发明进行了说明，该实施例中及制得的镍电极微孔雾化元件整体呈圆形，但可根据实际需要设计为方形或其他形状，在此不一一进行限定。但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。