压电驱动能够产生很大的驱动力、反应时间快,但即使有很高的电压,隔膜也只能产生很小的偏移量。J.Kruckow等人利用体微加工的方法,通过硅熔融键合,将两层硅结构键合在一起,研制了一种由压电驱动的自封锁常闭型微阀,其结构和工作原理,如图1.3-5所示。在没有施加电压时,该微阀具有良好的密封性能,当电压为100V时,气体流速为0.38 mL/min。

图1.3-5 压电硅微阀原理图
J.M.Park 等人研制了一种用于低温流速调制的常开型压电微阀,它包括由绝缘体上硅 (SOI)制成的芯片、玻璃片、压电堆栈驱动器和玻璃陶瓷封壳。该阀的反应时间低于1ms,带宽可达820kHz.在室温下,入口压力为55kPa 时,若微阀全开(0V), 流速可达980mL/min,当施加60V驱动电压时,流速为0mL/min,当温度为80K,入口压力为104kPa时,该阀能成功地将气体流速 从350mL/min调至20mL/min.E.H.Yang等 人研发了一种应用于微飞船的常闭型压电微阀,其结构如图1.3-6所示。

图1.3-6 防泄漏压电微泵的原理图
当输入电压为10V,入口压力为2068.5kPa时,层流速率为52mL/min .为使该阀完全打开,输入电压须为30V,微阀消耗的功率为3mW 。由于阀座上含有窄边座套环和受张应力的硅支链,因而具有很好的防泄漏能力,当压力为5516kPa 时,泄漏速率为10*mL/min。
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