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公开(公告)号：CN110519675B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN201910932578.3
申请日：2019-09-29
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明涉及一种水下航行器声信息电子感知皮肤及其制备方法。该电子感知皮肤包括柔性压电复合材料、电极、柔性薄膜电路、柔性匹配层以及防水透声层；采用切割‑灌注工艺制备大尺寸柔性压电复合材料，利用压电相的纵向伸缩模态实现振动能量和电能之间的高效率转化，从而提高接收灵敏度；利用聚合物相来实现感知皮肤的柔性，其贴附于水下无人航行器的外表面可有效节省航行器内部空间；通过压电相与聚合物相的比例可降低复合材料密度；在边缘设计柔性拉链连接结构可以便利地拼接，实现对航行器表面的全覆盖，达到全方位探测的目的；压电复合材料所具有的有源特性使得感知皮肤在无外部供电的条件下即可感知外界信息，满足了低能耗甚至零能耗的需求。
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公开(公告)号：CN110519675A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910932578.3
申请日：2019-09-29
Applicant: 北京信息科技大学
Abstract: 本发明涉及一种水下航行器声信息电子感知皮肤及其制备方法。该电子感知皮肤包括柔性压电复合材料、电极、柔性薄膜电路、柔性匹配层以及防水透声层；采用切割-灌注工艺制备大尺寸柔性压电复合材料，利用压电相的纵向伸缩模态实现振动能量和电能之间的高效率转化，从而提高接收灵敏度；利用聚合物相来实现感知皮肤的柔性，其贴附于水下无人航行器的外表面可有效节省航行器内部空间；通过压电相与聚合物相的比例可降低复合材料密度；在边缘设计柔性拉链连接结构可以便利地拼接，实现对航行器表面的全覆盖，达到全方位探测的目的；压电复合材料所具有的有源特性使得感知皮肤在无外部供电的条件下即可感知外界信息，满足了低能耗甚至零能耗的需求。
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公开(公告)号：CN108493328A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810084952.4
申请日：2018-01-29
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/08 , H01L41/04 , H01L41/23 , H01L41/053 , H01L41/113
Abstract: 本发明涉及一种基于剪切振动和弯张振动的压电振子、弯张换能器及其制作方法。本发明突破传统1-3型压电复合材料换能器应用d33模态的限制，选用具有更高压电常数和机电耦合系数的d15模态来充当振动元，同时克服d15模态产生剪切振动的弱点，将其剪切振动通过特殊的结构设计转化为弯张外壳上下表面的弯张振动，以此来达到应用剪切振动模态产生横波的目的，并制作低频高功率小尺寸换能器，满足水下远距离通信、探测等需求。在水声领域，该基于剪切振动和弯张振动的压电振子能够提高声呐系统的作用距离以及探测精度，为军事探测、预警、民用航海、捕鱼等提供有效帮助。
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公开(公告)号：CN105047811A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510289652.6
申请日：2015-05-29
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/083 , H01L41/277
Abstract: 本发明涉及一种基于不同厚度的压电材料层的叠堆压电换能器，压电材料层优选采用压电复合材料，如1-3型压电复合材料等，或者是压电陶瓷、压电单晶等传统压电材料。本发明的叠堆的压电材料振子，由于各压电材料层的厚度不同，各压电材料层的谐振频率不同，使得叠堆的压电材料振子存在多种模态即多个谐振频率。通过合理设计各压电材料层的厚度，使压电振子中各压电材料层的谐振频率相互靠近并耦合，在较宽的频率范围内同时工作，可以使其组合频率响应不产生间断和过深的凹谷，在这一频带内将形成复合多模振动，即能有效地拓展换能器的工作带宽，实现高频、宽带地收发声波。
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公开(公告)号：CN110277485B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN201910334179.7
申请日：2019-04-24
Applicant: 北京信息科技大学 , 中国电子科技集团公司第五十四研究所
IPC: H10N30/50 , H10N30/20 , H10N30/01 , H10N30/057 , H10N30/072 , B06B1/06
Abstract: 本发明涉及一种复合材料叠层弯曲振动元件及其制备方法。该复合材料叠层弯曲振动元件包含叠堆的厚度相同的至少两层压电复合材料。压电复合材料的叠层形式可以是双叠片、多叠片及带金属板的叠片形式等。压电复合材料为压电陶瓷复合材料或压电单晶复合材料。该制备方法包括：设计并制备相应尺寸的压电复合材料；将尺寸相同的压电复合材料按照电路并联方式进行粘接，制成复合材料叠片压电振子。粘接时，施加外力对复合材料进行挤压，以使其粘接紧密。本发明弥补了现有低频换能器振动位移较小的缺陷，最终能够实现换能器发射电压响应的提高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110277485A
公开(公告)日：2019-09-24
申请号：CN201910334179.7
申请日：2019-04-24
Applicant: 北京信息科技大学 , 中国电子科技集团公司第五十四研究所
IPC: H01L41/083 , H01L41/09 , H01L41/25 , H01L41/277 , H01L41/312 , B06B1/06
Abstract: 本发明涉及一种复合材料叠层弯曲振动元件及其制备方法。该复合材料叠层弯曲振动元件包含叠堆的厚度相同的至少两层压电复合材料。压电复合材料的叠层形式可以是双叠片、多叠片及带金属板的叠片形式等。压电复合材料为压电陶瓷复合材料或压电单晶复合材料。该制备方法包括：设计并制备相应尺寸的压电复合材料；将尺寸相同的压电复合材料按照电路并联方式进行粘接，制成复合材料叠片压电振子。粘接时，施加外力对复合材料进行挤压，以使其粘接紧密。本发明弥补了现有低频换能器振动位移较小的缺陷，最终能够实现换能器发射电压响应的提高。
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公开(公告)号：CN106098928B
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201610590919.X
申请日：2016-07-25
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/083 , H01L41/23 , H01L41/333 , H01L41/338
Abstract: 本发明涉及一种二维曲面压电复合材料元件的制备方法，包括两种制备工艺。其中一种制备工艺在切割形成的陶瓷阵列上下表面加入二维曲面模具，使其达到二维曲面弯曲成型，脱上模后再浇注树脂固化成型二维曲面复合材料，最后脱上下模和衬膜以形成敏感元件。另一种制备工艺首先对压电陶瓷极化方向的一面进行一定厚度的双向切割，对其填充柔性材料，再对填充柔性材料的陶瓷的对立面进行双向切割，对填充柔性材料的一面添加二维曲面模具，再对新切割的一面浇注树脂，在这一面同样放入二维曲面模具，最终固化成形二维曲面敏感元件。本发明能够制备二维曲面状的压电复合材料，能够实现水平、垂直全向地辐射声波。
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公开(公告)号：CN108493328B
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN201810084952.4
申请日：2018-01-29
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/08 , H01L41/04 , H01L41/23 , H01L41/053 , H01L41/113
Abstract: 本发明涉及一种基于剪切振动和弯张振动的压电振子、弯张换能器及其制作方法。本发明突破传统1‑3型压电复合材料换能器应用d33模态的限制，选用具有更高压电常数和机电耦合系数的d15模态来充当振动元，同时克服d15模态产生剪切振动的弱点，将其剪切振动通过特殊的结构设计转化为弯张外壳上下表面的弯张振动，以此来达到应用剪切振动模态产生横波的目的，并制作低频高功率小尺寸换能器，满足水下远距离通信、探测等需求。在水声领域，该基于剪切振动和弯张振动的压电振子能够提高声呐系统的作用距离以及探测精度，为军事探测、预警、民用航海、捕鱼等提供有效帮助。
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公开(公告)号：CN105047811B
公开(公告)日：2018-04-24
申请号：CN201510289652.6
申请日：2015-05-29
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/083 , H01L41/277
Abstract: 本发明涉及一种基于不同厚度的压电材料层的叠堆压电换能器，压电材料层优选采用压电复合材料，如1‑3型压电复合材料等，或者是压电陶瓷、压电单晶等传统压电材料。本发明的叠堆的压电材料振子，由于各压电材料层的厚度不同，各压电材料层的谐振频率不同，使得叠堆的压电材料振子存在多种模态即多个谐振频率。通过合理设计各压电材料层的厚度，使压电振子中各压电材料层的谐振频率相互靠近并耦合，在较宽的频率范围内同时工作，可以使其组合频率响应不产生间断和过深的凹谷，在这一频带内将形成复合多模振动，即能有效地拓展换能器的工作带宽，实现高频、宽带地收发声波。
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公开(公告)号：CN106098928A
公开(公告)日：2016-11-09
申请号：CN201610590919.X
申请日：2016-07-25
Applicant: 北京信息科技大学
IPC: H01L41/083 , H01L41/23 , H01L41/333 , H01L41/338
CPC classification number: H01L41/0835 , H01L41/23 , H01L41/333 , H01L41/338
Abstract: 本发明涉及一种二维曲面压电复合材料元件的制备方法，包括两种制备工艺。其中一种制备工艺在切割形成的陶瓷阵列上下表面加入二维曲面模具，使其达到二维曲面弯曲成型，脱上模后再浇注树脂固化成型二维曲面复合材料，最后脱上下模和衬膜以形成敏感元件。另一种制备工艺首先对压电陶瓷极化方向的一面进行一定厚度的双向切割，对其填充柔性材料，再对填充柔性材料的陶瓷的对立面进行双向切割，对填充柔性材料的一面添加二维曲面模具，再对新切割的一面浇注树脂，在这一面同样放入二维曲面模具，最终固化成形二维曲面敏感元件。本发明能够制备二维曲面状的压电复合材料，能够实现水平、垂直全向地辐射声波。
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