[发明专利]一种自驱动声波换能器

权利要求书

1.一种声波换能器，其特征在于包括弹性部件、绝缘基板和声电转换装置，其中所述声电转换装置从上至下依次包括第一电极层、第一薄膜层、与第一薄膜层间隔放置的第二薄膜层和第二电极层，所述第一电极层和所述第二电极层通过导线与外电路相连，所述弹性部件和所述绝缘基板用于固定声电转换装置；所述弹性部件在声波的作用下，能够发生振动，从而带动与其相连的所述第一电极层和所述第一薄膜层发生周期性的往复移动，使得所述第一薄膜层与所述第二薄膜层发生周期性的接触和分离，产生电信号输出。

2.如权利要求1所述的声波换能器，其特征在于所述弹性部件为弹性薄膜或弹性丝。

3.如权利要求2所述的声波换能器，其特征在于所述弹性薄膜和弹性丝由超弹性材料构成。

4.如权利要求1-3任一项所述的声波换能器，其特征在于所述弹性部件由橡胶或聚氨酯材料构成。

5.如权利要求4所述的声波换能器，其特征在于所述橡胶选自天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶或乙丙橡胶，所述聚氨酯材料为聚氨酯纤维和/或聚氨酯弹性体。

6.如权利要求2或3所述的声波换能器，其特征在于所述弹性薄膜的厚度为10μm-800μm。

7.如权利要求6所述的声波换能器，其特征在于所述弹性薄膜的厚度为40μm-500μm。

8.如权利要求7所述的声波换能器，其特征在于所述弹性薄膜的厚度为80μm-200μm。

9.如权利要求3所述的声波换能器，其特征在于所述弹性丝由聚酯纤维制成。

10.如权利要求1-9任一项所述的声波换能器，其特征在于所述第一薄膜层和/或第二薄膜层由具有不同摩擦电特性的高分子聚合物构成。

11.如权利要求1-9任一项所述的声波换能器，其特征在于所述第一薄膜层或第二薄膜层由金属材料构成。

12.如权利要求10所述的声波换能器，其特征在于所述高分子聚合物选自聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚异丁烯、聚氨酯弹性海绵、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯丁二烯、天然橡胶、聚丙烯腈和聚双苯酚碳酸酯。

13.如权利要求11所述的声波换能器，其特征在于所述金属材料选自、金、铜、银、钯和铂。

14.如权利要求1-13任一项所述的声波换能器，其特征在于所述第一薄膜层面向第二薄膜层的表面和/或第二薄膜层面向第一薄膜层的表面具有纳米结构。

15.如权利要求14所述的声波换能器，其特征在于所述纳米结构包括纳米线、纳米颗粒、纳米棒、纳米管或纳米花。

16.如权利要求14所述的声波换能器，其特征在于所述纳米结构包括由纳米线、纳米管或纳米棒组成的纳米阵列。

17.如权利要求1-16任一项所述的声波换能器，其特征在于所述第一薄膜层和/或第二薄膜层的厚度为100nm-1mm。

18.如权利要求17所述的声波换能器，其特征在于所述第一薄膜层和/或第二薄膜层的厚度为1μm-800μm。

19.如权利要求17所述的声波换能器，其特征在于所述第一薄膜层和/或第二薄膜层的厚度为10μm-600μm。

20.如权利要求1-19任一项所述的声波换能器，其特征在于所述第一电极层和/或所述第二电极层由导电薄膜构成。

21.如权利要求20所述的声波换能器，其特征在于所述导电薄膜选自金属薄膜或铟锡氧化物薄膜。

22.如权利要求1-21任一项所述的声波换能器，其特征在于所述第一电极层和/或所述第二电极层的厚度为10nm-1μm。

23.如权利要求22所述的声波换能器，其特征在于所述第一电极层和/或所述第二电极层的厚度为20nm-800nm。

24.如权利要求23所述的声波换能器，其特征在于所述第一电极层和/或所述第二电极层的厚度为50nm-500nm。