[发明专利]压电陶瓷复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种压电陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）将连接体设置在压电陶瓷和材料体之间，其中，所述连接体包含反应箔，以及在所述反应箔的上表面依次涂覆的第一粘合剂和第一可熔连接材料，在所述反应箔的下表面依次涂覆的第二粘合剂和第二可熔连接材料；

（2）施加压力使所述压电陶瓷、连接体和材料体进行接触；

（3）引燃所述反应箔进行自蔓延反应，使所述连接体熔融并形成焊接层；

其中，在步骤（2）之前，对所述压电陶瓷进行预处理；

其中，所述反应箔的厚度为10-100µm；

所述反应箔包括交替层叠设置的金属层和非金属层，单层金属层和单层非金属层的厚度之和为2-20nm；

所述金属层和非金属层的总层数为1000-8000层；

所述金属层为由镍、铝、铜、铌、钴、钛、钼和钽中的至少一种元素形成的层；

所述非金属层为由碳、硅和硼中的至少一种元素形成的层；

其中，所述第一粘合剂和第二粘合剂各自形成的层的厚度为20-150nm；

其中，所述第一可熔连接材料和第二可熔连接材料各自形成的层的厚度为1-20µm；

所述自蔓延反应的条件包括：反应前沿温度为1000-2000℃，反应前沿速度为5-30m/s，反应释放能量为500-1500J/g。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反应箔的厚度为20-80µm。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属层和非金属层的总层数为2000-6000层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一粘合剂和第二粘合剂相同或不同，所述第一粘合剂和第二粘合剂各自独立地选自银基材料、金基材料和铜基材料中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一粘合剂和第二粘合剂各自形成的层的厚度相同或不同。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一粘合剂和第二粘合剂各自形成的层的厚度为30-120nm。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述第一可熔连接材料和第二可熔连接材料相同或不同，所述第一可熔连接材料和第二可熔连接材料各自独立地选自锡基材料和/或铋基材料。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一可熔连接材料和第二可熔连接材料各自形成的层的厚度相同或不同。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一可熔连接材料和第二可熔连接材料各自形成的层的厚度为2-15µm。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述施加压力为0.5-2.5kg/cm²。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述施加压力为0.7-2.2kg/cm²。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔融的时间为1-60ms。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述熔融的时间为5-30ms。

14.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述引燃的方式选自热点燃、激光点燃、燃烧点燃、电压点燃。

15.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述预处理包括：对所述压电陶瓷的待接触面进行热处理和/或涂覆处理。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述热处理的条件包括：热处理的温度不高于所述压电陶瓷的居里温度，且不高于所述反应箔的熔点温度。