多层陶瓷全面积LNO/Ag/LNO复合电极，包括至少两片重叠放置的陶瓷片，相邻两片陶瓷片之间为“LNO导电缓冲层/Ag电极层/LNO导电缓冲层”，位于顶部和底部的陶瓷片表面依次覆盖LNO导电缓冲层、Ag电极层，LNO导电缓冲层端面的形状和面积与陶瓷片端面的形状和面积相同，Ag电极层端面的形状和面积与LNO导电缓冲层端面的形状和面积相同，所述陶瓷片与LNO导电缓冲层之间、LNO导电缓冲层与Ag电极层之间通过烧结成为一体化结构。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属于复合电极材料领域，特别涉及一种多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0 复合电极。
技术介绍
电气工程中各类陶瓷元件的电极通常采用Ag、Pt或Au等金属，通过溅射、烧渗、 喷涂等工艺，紧固地附着于陶瓷材料某一端面上用于导电。直接用金属做电极层，其导电性好，有一定延展性。但金属电极存在两个显著的缺点(1)晶体常数与陶瓷基片不匹配，导致界面缺陷聚集，容易造成电极分层脱落，致使器件失效；(2)高频电场下，金属电极与陶瓷相之间容易相互扩散，发生化学反应，使介电性能劣化。La0.5Sr0.5Co03> YB2Cu3O7^5, SrRuO3等导电氧化物的出现为解决金属电极的缺陷提供了新的途径。在众多导电氧化物中，LaNiO3(其缩写为“LN0”，本专利申请中，用LNO代表 LaNiO3)因其晶格常数为0.384歷，与锆钛酸铅(其缩写为“PZT”，本专利申请中，用PZT代表锆钛酸铅)、掺镧锆钛酸铅(其缩写为“PLZT”，本专利申请中，用PLZT代表掺镧锆钛酸铅)等压电陶瓷晶格常数非常接近，因而受到广泛的关注。到目前为止，人们已经利用脉冲激光沉积法(PLD)、射频磁控溅射法(RF)、化学溶液沉积法(CSD)等方法制备出了电阻率为 ΙΟ"3 Ω · cm量级的LNO薄膜电极，但是相对于Ag等贵金属良导体，其电阻率仍然是比较高的。综合导电氧化物和金属电极的优点，Chen Mingsen和胁Taibor等人制备了 LNO/ Pt复合电极(参见=Appl Phys Lett，1996,68 :1430-1432)。此种复合电极虽然克服了仅用金属作电极时，陶瓷与电极间的相互扩散和仅用导电氧化物作电极时电阻率较高的缺陷， 但Pt是一种较Ag昂贵的金属，使电极的制备成本大大提高；另外，该方法制备LNO/Pt复合电极的烧结温度较高(约1000°C左右)，在该烧结温度下LNO薄膜易分解，且易促使压电陶瓷PZT、PLZT中PbO的挥发，从而导致复合电极及器件电学性能下降，并且产生环境污染；再者，由于该方法烧结温度高，制备过程耗费能源较多。除上述问题外，Chen Mingsen等人所发表论文中公开的LN0/Pt电极为部分电极(即电极的面积小于基底工作面面积)，这种电极结构在电压作用下有电极部分和无电极部分容易产生不同应变，导致应力在电极边缘的聚集，从而造成元件的电极导电性能下降。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多层陶瓷全面积LN0/Ag/ LNO复合电极及其制备方法，以便使电极材料既具有优良的导电性，又能大幅度提高使用寿命。本技术所述多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极，包括至少两片重叠放置的陶瓷片，相邻两片陶瓷片之间为“LN0导电缓冲层/Ag电极层/LNO导电缓冲层”，位于顶部和底部的陶瓷片表面依次覆盖LNO导电缓冲层、Ag电极层，LNO导电缓冲层端面的形状和面积与陶瓷片端面的形状和面积相同，Ag电极层端面的形状和面积与LNO导电缓冲层端面的形状和面积相同，所述陶瓷片与LNO导电缓冲层之间、LNO导电缓冲层与Ag电极层之间通过烧结成为一体化结构。本技术所述多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极，其LNO导电缓冲层的厚度优选200纳米 300纳米。本技术所述多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极，其Ag电极层的厚度控制在20微米 100微米。本技术所述的多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极，其陶瓷片优选PLZT或 PZT制作。本技术具有以下有益效果1、本技术所述多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极具有优良的抗疲劳性能和耐击穿电场强度，其技术指标如下(1)电极电阻率< Ιι Ω · cm;(2)工作电压-300 +300V ；(3)频率> IO4Hz,连续脉冲反转次数> IO8 (无损伤)。2、本技术所述多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极解决了“交错内电极”结构带来应力分布不均问题，从而克服了因拉伸应力导致的陶瓷与电极断裂现象，延长了器件的使用寿命。3、本技术所述多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极的Ag电极层与LNO导电缓冲层、LNO导电缓冲层与陶瓷片结合紧密，极其不易开裂和剥离。4、制备本技术所述多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0的方法使用常规设备，烧结的施压装置既可以是机械压力装置，也可以是其它压力装置，且烧结氛围的要求低，因而成本低，易于工业化生产。附图说明图1是本技术所述多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极的一种结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是第一种单元体的结构示意图；图4是图3的俯视图；图5是第二种单元体的结构示意图；图6是图5的俯视图。图中，1-陶瓷片、2-LN0导电缓冲层、3-Ag电极层。具体实施方式以下结合附图对本技术所述多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极及制备方法做进一步说明。实施例1本实施例中，所述多层陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极为四层圆台形陶瓷全面积LN0/Ag/LN0复合电极，其结构如图1、图2所示，包括四片重叠放置的陶瓷片1，相邻两陶瓷片1之间为“LN0导电缓冲层2/Ag电极层3/LN0导电缓冲层2”，位于顶部和底部的陶瓷片1表面依次覆盖LNO导电缓冲层2、Ag电极层3，LNO导电缓冲层2端面的形状和面积与陶瓷片1端面的形状和面积相同，Ag电极层C3)端面的形状和面积与LNO导电缓冲层(2) 端面的形状和面积相同，所述陶瓷片1与LNO导电缓冲层2之间、LNO导电缓冲层2与Ag 电极层3之间通过烧结成为一体化结构。所述陶瓷片1由PLZT制作，厚度为0. 5毫米，所述LNO导电缓冲层2的厚度为300纳米，所述Ag电极层3的厚度为80微米。其制备方法的工艺步骤如下(1)陶瓷片的表面处理陶瓷片为0. 5毫米的PLZT片，其表面处理依次为表面抛光与清洗；表面抛光采用精密研磨抛光机，将陶瓷片通过石蜡固定在抛光机上，对其正面和反面均按以下操作进行抛光使用1500#金刚砂纸，在转速45rpm下抛光池，然后换用抛光织物，在转速45rpm下抛光16h ；清洗包括手工清洗和超声波清洗，首先通过手工清洗去掉陶瓷片表面的石蜡，然后采用超声波清洗①将陶瓷片放入盛有丙酮的容器中，将所述容器放入超声波清洗器重振清洗5min，然后取出陶瓷片，用去离子水清洗3次；②将去离子水清洗后的陶瓷片放入盛有无水乙醇的容器中，超声清洗5min，然后取出陶瓷片，用去离子水清洗3次；③将去离子水清洗后的陶瓷片放入盛有去离子水的容器中超声清洗5min，然后取出陶瓷片将其放入干燥箱中在60°C下干燥15min ；(2) LNO前躯体溶液的制备以醋酸镍和水合硝酸镧为溶质、以去离子水和冰醋酸为溶剂、以聚乙烯醇为螯合剂配制LNO前驱体溶液，醋酸镍与水合硝酸镧的摩尔比为1 1，去离子水与冰醋酸的体积比为1 3;将醋酸镍放入反应容器并加入冰醋酸，在常压、室温(25°C)下搅拌直至醋酸镍完全溶解，然后加入水合硝酸镧并在搅拌下升温至60°C加入去离子水，当水合硝酸镧完全溶解后，在搅拌下升温至70°C加入聚乙烯醇，聚乙烯醇的加入量以醋酸镍、水合硝酸镧、 去离子水、冰醋酸形成的溶液为基准，每升本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种多层陶瓷全面积ＬＮＯ／Ａｇ／ＬＮＯ复合电极，其特征在于包括至少两片重叠放置的陶瓷片（１），相邻两陶瓷片（１）之间为“ＬＮＯ导电缓冲层（２）／Ａｇ电极层（３）／ＬＮＯ导电缓冲层（２）”，位于顶部和底部的陶瓷片（１）表面依次覆盖ＬＮＯ导电缓冲层（２）、Ａｇ电极层（３），ＬＮＯ导电缓冲层（２）端面的形状和面积与陶瓷片（１）端面的形状和面积相同，Ａｇ电极层（３）端面的形状和面积与ＬＮＯ导电缓冲层（２）端面的形状和面积相同，所述陶瓷片（１）与ＬＮＯ导电缓冲层（２）之间、ＬＮＯ导电缓冲层（２）与Ａｇ电极层（３）之间通过烧结成为一体化结构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余毅，杨春，赵治国，余江，张万里，
申请(专利权)人：成都远迈科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90
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