上海材料研究所 Shanghai Research Institute of Materials 压电材料与器件研究中心 Piezoelctric Materials and Devices Research Center

上 海 材 料 研 究 所 压 电 材 料 与上器海材件料研研究究所中 心 上海材料研究所自1946年成立以来，一直从事工程材料的研究、开发和应用以及 材料的检验和评价。 经过多年的发展，上海材料研究所压电材料及器件中心，形成了从压电材料到器 件乃至系统的研发、制备和小批量生产的能力。具有球磨、流延、叠层印刷、温水等 静压、自动对切机等从单层和多层压电器件的所有制备、测试和可靠性分析设备。相 关产品和技术服务主要包括但不限于低烧结温度高性能压电粉体、高性能压电厚膜、 多层压电器件、全陶瓷多层压电双晶片、柔性复合压电器件、多层压电叠堆及相关位 移放大机构。相关技术已用于韩国电力集团压电自发电系统，航天卫星通讯的快反镜 系统，高压共轨喷油系统等。除了自主研发压电相关产品外，本中心还有诸多成功的 项目合作经验：我们受中国科学院上海技术物理研究所委托研制开发了高性能压电叠 堆驱动器；我们与韩国Jisan Tech公司和韩国电力集团合作开发的压电自发电系统获得 28届国际发明创造博览会金奖、最佳发明奖等多个奖项。韩国客户对我们团队研制的 多层柔性 压电器件给予高度评价。 上海材料研究所压电中心将会一直在压电材料与器件应用领域耕耘，为中国的工 业自动化、航天、国防等事业发展作出一份贡献。 1

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上海材料研究所 SRIM 压电陶瓷堆栈 产品简介 分立式压电陶瓷堆栈由多 个压电陶瓷芯片面对面堆 叠组成，并使用环氧树脂 和玻璃珠粘合起来。组合 多个芯片后，这些压电陶 瓷堆栈能获得明显大于 单个压电陶瓷芯片的自由行程，同时能保持亚毫秒级的响应时间和较低的驱动 电压范围。 产品特性 驱动电压：0~75 V,0~100 V,0~150 V 自由行程：5.2 μm~100 μm 每个堆栈含多个压电陶瓷芯片 使用于开环实验装置中 预连线(~75 mm长)，易于集成 可联系技术支持咨询定制相关问题 型号参数（可根据客户要求定制） 型号 自由行程 叠堆尺寸 谐振频率 电容 驱动力 4000 N (900 lbs) PS101036v150 40.0 µm 10.0 mm × 10.0 mm × 36.0 mm 34 kHz 13.0 µF 1960 N (441 lbs) PS7736v150 38.0 µm 7.0 mm × 7.0 mm × 36.0 mm 35 kHz 6.0 µF 1000 N (225 lbs) PS5536v150 41.0 µm 5.0 mm × 5.0 mm × 36.0 mm 34 kHz 3500 nF 3

上海材料研究所 各种压电产品 带内孔的压电芯片/堆栈 中心通孔便于将驱动器集成到其他设备中。我们的芯片 尺寸为5 mm x 5 mm x 2 mm，绝缘内孔孔径为2 mm。在 150 V电压的驱动下，产生的最大位移为2μm。我们也可 根据需求提供其他尺寸的芯片或堆栈。 这些芯片非常适合激光调节、微喷射和生命科学应用。 我们的精密钻孔机和研磨机可在生产时严格控制尺寸公 差，满足定制需求。 剪切压电芯片/堆栈 剪切压电芯片可产生剪切变形，如右图所示，且比其他类 型的芯片更小。标准尺寸为5 mm x 5 mm x 0.5 mm，最大 侧向位移为2 μm。还可根据需求提供其他尺寸的芯片或 堆栈。 这些芯片非常适合光学平台和其他线性压电电机。 压电套管 施加电压时，套管驱动器可在径轴两个方向上移动。压电 双晶片 套管由高精度核心钻孔设备制造，质量优良，非常适合微 剂量、微操作和非定位应用。 例如，我们的套管长度为17 mm，外径为8 mm，内径为6 mm， 施加1000 V的驱动电压时，轴方向位移为5 μm，径方向位 移为3 μm。我们也有其他尺寸的压电套管。 双晶片具有双层设计，施加电压时，其中一层收缩，另一 层膨胀，于是产生变形。在双极150 V偏压的驱动下，我们 的双晶片尺寸为32 mm x 7.8 mm x 0.7 mm，位移为2 mm。 这些双晶片通过流延和共烧技术制造，可靠性高，非常适合 光学斩波器、弯管机以及泵浦和计量应用。 4

上海材料研究所 多层柔性压电器件 产品简介 柔性多层压电器件是一款以多层压电陶瓷 片为基体，有机材料包覆的具有柔性的多 层压电器件。该器件作为致动器使用时不 仅具有低的驱动电压，而且能够承受大幅 度的冲击和恶劣的油污环境；作为能量采 集器件时能够较传统双晶片承受更大程度 的位移，因此能够产生更多的电量。通过 多层压电陶瓷的阵列式设计，该器件能够 被设计成任意形状和满足各种尺寸要求。 每一款柔性多层压电器件都可根据客户要 求进行设计。 产品特性 有机材料与压电材料结合产生了 柔性压电器件，弯曲半径可小至6.5cm 多层压电的特性用于驱动时可降 低驱动电压 多层压电的特性用于能量采集时 可提高电流值 可在在水、油等环境下使用 实验数据 指标 尺寸 驱动频率 位移幅值 电压 电流 匹配电阻 单位 mm Hz mm Vpp mApp kΩ 参数值 4 6 6 1-5 94*21*0.4 3 5

上海材料研究所 放大型压电驱动器 放大型压电驱动器 放大型压电驱动器包含一个装在挠性安装座内的堆叠式 带放大的压电陶瓷驱动器 PZT堆栈。通过将堆叠式堆栈与挠性安装座结合，放大 了自由行程。这种设计的位移明显大于（放大倍数约9 倍）堆叠式堆栈的位移，同时还能保持亚毫秒级的响应 时间和较低的驱动电压范围。我们目录产品的自由位移 为220 μm和420 μm。 带放大的压电陶瓷驱动器由一个分立式压电陶瓷堆栈和 一个挠性外壳安装座组合而成。挠性安装座起到杠杆臂 的作用，用于放大单个分立式堆栈的自由行程位移。和 单个堆栈的位移相比，这一组件可实现的位移明显更大， 且同时保留了分立式堆栈的快速响应时间和低驱动电压 范围。由于该位移由挠性外壳内的压电陶瓷堆栈产生， 因此，驱动器不会受到反冲。 压电惯性驱动位移平台 压电惯性驱动位移台结构紧凑，能够提供既迅速又稳 定的压电线性位移控制。这种开环位移台支持的最大负载 为3 kg，速度3 mm/s，且没有反冲。压电惯性驱动器在静 止且未通电时会自动锁定，因此非常适合需要微米分辨率 和长期对准稳定性的\"设置并保持\"应用。 6

上海材料研究所 压电陶瓷粉体 提供需求 ● 多种压电陶瓷材料配方 ● 低烧结温度高性能压电陶瓷材料（低于1000℃），用于多层压电器件 ● 软性压电材料，用于压电传感器和压电发电等 ● 硬性压电材料，可以用于压电马达，超声清洗和焊接等 ● 收发两用压电材料，既可以用于发射也可以用于接收 019 ● 高温压电陶瓷材料 型号参数 序号 Kp K31 K33 Kt ε33T/ε0 d33 d31 Qm fr·d tgᵟ 特点 -350 60 1900 Tc （%） 1 0.70 0.39 0.73 0.46 3200 700 220 1.8 低烧结温度高性能 压电陶瓷材料（低 2 0.58 0.35 0.6 0.47 1000 310 -140 800 2200 于 1000oC），用于 300 0.3 多层压电器件 3 0.78 0.42 0.78 0.50 4500 780 -350 60 1800 180 2.6 软性压电材料，用 4 0.70 0.41 0.72 0.46 3400 600 -280 80 1900 230 2.3 于压电传感器和压 电发电等 5 0.74 0.40 0.75 0.48 3800 710 -360 70 1900 210 1.8 6 0.72 0.42 0.72 0.47 2750 540 -260 80 1900 280 1.5 收发两用压电材 7 0.67 0.37 0.70 0.45 2800 480 -200 500 2200 230 0.5 料，既可以用于发 8 0.68 0.39 0.70 0.46 2300 430 -230 90 2000 射也可以用于接收 9 0.65 0.38 0.70 0.46 1600 320 -150 1000 2300 355 2.0 10 0.62 0.35 0.68 0.44 1400 250 -130 1000 2300 330 0.4 硬性压电材料，可 以用于压电马达， 340 0.3 超声清洗和焊接等 7

上海材料研究所 厚膜流延服务 采用进口流延生产线，能够批量供应厚度从29μm到百微米以上 的各种压电厚膜。同时能够提供其他各类无机非金属材料的厚膜制备 研发服务。 高温压电厚膜 铁电/反铁电厚膜 压电厚膜 8

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