具有壓電效應的壓電電纜及其制備方法和用途
【專利摘要】本發明提供了一種具有壓電效應的壓電電纜及其制備方法和用途。該壓電電纜包括依次同軸設置的第一電極芯、氧化鋅納米線層、聚合物絕緣層、第二電極層以及屏蔽層。本發明采用氧化鋅納米線層作為壓電材料層，所得壓電電纜機械強度高，線性輸出良好，電壓響應靈敏度好，單位長度阻抗低。
【專利說明】具有壓電效應的壓電電纜及其制備方法和用途
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有壓電效應的壓電電纜，尤其是涉及一種采用自屏蔽同軸結構的具有壓電效應的壓電電纜及其制備方法和用途。
【背景技術】
[0002]壓電傳感器是利用壓電材料受力后產生的壓電效應制成的傳感器，已經廣泛用于聲學、醫療、工業、交通、安防等眾多領域，正逐步改變人們的生活和工作方式，成為社會發展的趨勢。壓電材料在受到某一方向的外力作用而發生形變(包括彎曲和伸縮形變)時，由于內部電荷的極化現象，會在其表面產生電荷。壓電材料可分為壓電單晶、壓電多晶和有機壓電材料，現有技術通常采用極化聚偏氟乙烯(PVDF)、聚二氟乙烯和聚三氟乙烯共聚物作為壓電材料。
[0003]傳統壓電傳感器是平板薄膜型，近年來隨應用需求，出現了壓電電纜。壓電電纜采用同軸設計，當壓電電纜被壓縮或拉伸時，會發生壓電效應，從而產生正比于壓力的電荷或者電壓信號，以提供工作電壓。
[0004]2006年，美國佐治亞理工學院教授王中林等成功地在納米尺度范圍內將機械能轉換成電能，研制出世界上最小的發電機-納米發電機。納米發電機的基本原理是:當氧化鋅納米線(NWs )在外力下動態拉伸時，納米線中生成壓電電勢，相應瞬變電流在兩端流動以平衡費米能級。迄今還沒有人將氧化鋅納米線作為壓電材料應用到壓電電纜中。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是:克服現有壓電電纜采用極化聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)作為壓電材料成本高，極化工序復雜，且PVDF極化后儲存的電荷會隨時間的增長衰減，其壽命比較短的缺陷，提供了一種具有壓電效應的壓電電纜，采用氧化鋅納米線層作為壓電材料層，機械強度高，線性輸出良好，電壓響應靈敏度好，單位長度阻抗低。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明提供的第一技術方案是:一種具有壓電效應的壓電電纜，該壓電電纜包括依次同軸設置的第一電極芯、氧化鋅納米線層、聚合物絕緣層、第二電極層以及屏蔽層。
[0007]前述的具有壓電效應的壓電電纜，氧化鋅納米線朝向聚合物絕緣層方向生長在第一電極芯表面上，形成氧化鋅納米線層。
[0008]前述的具有壓電效應的壓電電纜，所述第一電極芯上依次設置有鉻層和氧化鋅種子層，氧化鋅納米線垂直生長在氧化鋅種子層上。
[0009]前述的具有壓電效應的壓電電纜，所述鉻層的厚度是8-12nm (優選IOnm);所述氧化鋅種子層的厚度是45-55nm (優選50nm)。
[0010]前述的具有壓電效應的壓電電纜，所述聚合物絕緣層所用的材料是聚甲基丙烯酸甲酯。
[0011]前述的具有壓電效應的壓電電纜，所述第一電極芯和第二電極層所用材料分別獨立的選自是金、銀、鉬、鈕、招、鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、猛、鑰、鶴、銀、招合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鎢合金、鑰合金、鈮合金或鉭合金中的任意一種。
[0012]前述的具有壓電效應的壓電電纜，所述第一電極芯是鋁或銅。
[0013]前述的具有壓電效應的壓電電纜，所述屏蔽層所用材料是銅或鋁。
[0014]前述的具有壓電效應的壓電電纜，所述氧化鋅納米線層的厚度為100 μ m~200 μ m,第一電極芯直徑為420 μ m~2.76mm,第二電極層厚度為20 μm~500 μ m,聚合物絕緣層3厚度為 10 μ
[0015]前述的具有壓電效應的壓電電纜，所述氧化鋅納米線層的厚度為2 μm~40 μ m，第一電極芯直徑為420 μ m~0.38mm，第二電極層厚度為20 μm~50 μ m,聚合物絕緣層3厚度為10 μ m~100 μ m。
[0016]前述的具有壓電效應的壓電電纜，所述氧化鋅納米線層的厚度為50 μ m~90 μ m，第一電極芯直徑為420 μ m~2.25mm,第二電極層厚度為20 μ m~200 μ m,聚合物絕緣層3厚度為10 μ m~350 μ m。
[0017]前述的具有壓電效應的壓電電纜，該壓電電纜進一步具有設置在屏蔽層外表面的護套層，所述護套層所用材料為聚氨酯、聚乙烯或聚氯乙烯。
[0018]本發明提供的第二技術方案是:一種制備具有壓電效應的壓電電纜的方法，該方法包括:
[0019](1)將第一電極芯進行表面粗糙化處理，直至表面粗糙度Rz為2~15微米(優選8-15微米)
[0020](2)將鉻設置到第一電極芯表面形成鉻層，然后再將氧化鋅設置到鉻層上形成氧化鋅種子層；
[0021](3)在氧化鋅種子層上生長氧化鋅納米線，形成氧化鋅納米線層；
[0022]( 4 )根據目標氧化鋅納米線層厚度的需要，可選地進行重復步驟(3 )，直至氧化鋅納米線層厚度達到目標厚度；
[0023](5)在氧化鋅納米線層上涂覆聚合物材料，形成聚合物絕緣層；
[0024](6)在聚合物絕緣層外周表面設置第二電極層；以及
[0025](7)在第二電極層外周表面設置屏蔽層，得到壓電電纜；以及
[0026]可選地，根據需要(8)在屏蔽層外面設置護套層。
[0027]前述的制備具有壓電效應的壓電電纜的方法，步驟(1)中，所述第一電極芯表面粗糙化處理后進行超聲清洗10_20min (優選15min)。
[0028]前述的制備具有壓電效應的壓電電纜的方法，步驟(2)中，所述鉻層的厚度是8-12nm (優選1Onm);所述氧化鋅種子層的厚度是45_55nm (優選50nm)。
[0029]前述的制備具有壓電效應的壓電電纜的方法，步驟(3)中，形成的氧化鋅納米線層的厚度是2 μ m~4 μ m。
[0030]前述的制備具有壓電效應的壓電電纜的方法，所述步驟(3)中，生長氧化鋅納米線的方法包括:準備0.08-0.12mol/L (優選0.lmol/L)濃度的由等摩爾的環六亞甲基四胺和硝酸鋅六水合物組成的培養液，將培養液置于第一電極芯下方，在85-100°C (優選95°C)下生長14-18小時(優選16小時)。[0031 ] 如上述的壓電電纜在交通軸傳感器中的應用。
[0032]如上述的壓電電纜在壓電電纜開關中的應用。
[0033]如上述的壓電電纜在接觸式傳聲器中的應用。
[0034]本發明具有壓電效應的壓電電纜，采用自屏蔽同軸結構。第一電極芯或聚合物絕緣層上生長有具有壓電效應的氧化鋅納米線陣列，氧化鋅納米線陣列形成薄膜，當電纜受到壓力或被拉伸，產生正比于壓力的電荷或者電壓信號。本發明壓電電纜具有高機械強度和良好的線性輸出，電壓響應靈敏度好，單位長度阻抗低等特性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1是本發明具有壓電效應的壓電電纜的結構示意圖；
[0036]圖2是本發明具有壓電效應的壓電電纜的剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0037]為充分了解本發明之目的、特征及功效，借由下述具體的實施方式，對本發明做詳細說明。
[0038]本發明具有壓電效應的壓電電纜，采用自屏蔽同軸結構。第一電極芯或聚合物絕緣層上生長有氧化鋅納米線陣列，由于氧化鋅納米線密集的生長，可以認為氧化鋅納米線陣列形成薄膜，薄膜的c軸指向第一電極芯，當電纜受到壓力或被拉伸，產生正比于壓力的電荷或者電壓信號。
[0039]如圖1所示，一種具有壓電效應的壓電電纜，該壓電電纜依次包括同軸的第一電極芯1、氧化鋅納米線層2、聚合物絕緣層3、第二電極層4以及屏蔽層5。優選的，該具有壓電效應的壓電電纜進一步具有設置在屏蔽層5外周表面的護套層(圖未示)，所述護套層所用材料為聚氨酯、聚乙烯或聚氯乙烯。
[0040]氧化鋅納米線垂直生長在第一電極芯表面上，形成氧化鋅納米線層；或者氧化鋅納米線朝向第一電極芯方向生長在聚合物絕緣層上，形成氧化鋅納米線層2。
[0041]能夠起到絕緣作用的高分子材料均可應用于本發明用作聚合物絕緣層3，優選聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
[0042]由于采用了聚合物絕緣層3，絕緣層的存在提供了一個無限高的勢壘，阻止感應電子通過氧化鋅/金屬接觸面內部“泄漏”。優選的，聚合物絕緣層3在納米線上形成覆蓋層，同時覆蓋層也包覆在納米線陣列頂端和周圍，當沿垂直方向施力時，應力可以通過覆蓋層傳送至所有施力區域下的納米線，大大增強壓電電纜的效率。
[0043]第一電極芯I和第二電極層4所用材料分別獨立的選自是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、猛、鑰、鶴、鑰;、招合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金中的任意一種。優選的第一電極芯I是鋁或銅。
[0044]本發明所述的合金是指含有鋁、鈦、鎂、鈹、銅、鋅、錳、鎳、鉛、錫、鎘、鉍、銦、鎵、鎢、鑰、鈮或鉭等中至少一種的能夠起到導電作用的材料。常規市售的能夠用作電極材料的合金均可應用于本發明。所述第一電極芯上依次設置有鉻層和氧化鋅種子層，氧化鋅納米線垂直生長在氧化鋅種子層上。所述所述鉻層的厚度是8-12nm (優選IOnm);所述氧化鋅種子層的厚度是45-55nm (優選50nm)。第一電極芯I例如銅芯和鋁芯的晶格結構與氧化鋅晶格結構差異比較大，不容易生長氧化鋅種子層。本發明人驚人的發現鉻層的晶格結構與第一電極芯I例如銅芯和鋁芯的結構差異不大，且與氧化鋅的晶格結構差異也不大，可以作為中間層，易于氧化鋅種子層的生長。
[0045]屏蔽層5所用材料是銅或鋁。
[0046]下面詳細說明本發明具有壓電效應的壓電電纜的制備方法。
[0047]一種制備具有壓電效應的壓電電纜的方法，該方法包括:
[0048](I)將第一電極芯I進行表面粗糙化處理，直至表面粗糙度Rz為2~15微米(優選8-15微米)。
[0049]表面粗糙化處理的方法可以是現有常規技術，例如采用8000-10000目(砂粒平均粒徑1.3-1.5微米)的砂紙打磨第一電極芯表面，直至其表面粗糙度Rz為2~15微米(優選8-15微米)；或者對于能夠用酸和堿腐蝕的第一電極芯I材質，采用強酸溶液(例如硫酸溶液)或強堿溶液(例如氫氧化鈉、氫氧化鉀溶液)腐蝕第一電極芯1，直至其表面粗糙度Rz為2~15微米(優選8-15微米)。另外，優選的所述第一電極芯表面粗糙化處理后采用超聲清洗10_20min (優選 15min)。
[0050](2)將鉻設置到第一電極芯I表面形成鉻層，然后再將氧化鋅設置到鉻層上形成氧化鋅種子層。
[0051]本發明對將鉻層和氧化鋅種子層設置到第一電極芯I表面的方法沒有特別限制，現有常規技術均可以應用于 本發明，例如射頻濺鍍的方法。所述鉻層的厚度是8-12nm (優選IOnm);所述氧化鋅種子層的厚度是45-55nm (優選50nm)。在本發明中Rz的計算方法為:在取樣長度內5個最大的輪廓峰高的平均值與5個最大的輪廓谷深的平均只值之和。
[0052](3)在氧化鋅種子層上生長氧化鋅納米線，形成氧化鋅納米線層2。
[0053]本發明采用濕法化學生長氧化鋅納米線。具體的生長氧化鋅納米線的方法包括:準備0.08-0.12mol/L (優選0.lmol/L)濃度的由等摩爾的環六亞甲基四胺和硝酸鋅六水合物組成的培養液，將培養液置于第一電極芯下方，在85-100°C (優選95°C)下生長14-18小時(優選16小時)。生長氧化鋅納米線一次的納米線層厚度是2 μ π 4 μ m。
[0054]( 4 )根據目標氧化鋅納米線層厚度的需要，可選地進行重復步驟(3 )，直至氧化鋅納米線層2厚度達到目標厚度。
[0055]根據不同的應用需求，重復步驟(3)，直至氧化鋅納米線層2厚度滿足應用需求，例如氧化鋅納米線層的目標厚度是100 μ π 200 μ m,或2 μ π 40 μ m,或50 μ π 90 μ m。
[0056](5)在氧化鋅納米線層2上涂覆聚合物材料，形成聚合物絕緣層3 ；
[0057](6)在聚合物絕緣層3外周表面設置第二電極層4 ;以及
[0058](7)在第二電極層4外周表面設置屏蔽層5，得到壓電電纜；以及
[0059]可選地，根據需要(8)在屏蔽層外面設置護套層。
[0060]在本發明的一個優選實施方式中，采用下面的方法制備具有壓電效應的壓電電纜。具體的，
[0061](I)采用銅芯作為第一電極芯，將銅芯用砂紙打磨，然后用超聲清洗15min。
[0062](2)將鉻射頻濺鍍到銅芯上形成厚度為IOnm的鉻層，然后再將氧化鋅射頻濺鍍到鉻層上形成厚度為50nm的氧化鋅種子層。[0063](3)準備0.lmol/L濃度的由等摩爾的環六亞甲基四胺(HMTA)和硝酸鋅六水合物(ZnNO3.6 (H2O))組成的培養液,將培養液置于第一電極芯I下方,在95°C水浴環境中生長16小時。
[0064](4)重復步驟(3)，直至氧化鋅納米線層厚度達到目標厚度，例如氧化鋅納米線層的目標厚度是100 μ πm200 μ m,或2 μ πm40 μ m,或50 μ πm90 μ m。完成氧化鋅納米線陣列生長后，對其進行加熱退火(優選145-155? )，優選的，經超聲清洗后用氮氣槍吹干，置于80°C真空干燥箱中退火1.5小時。
[0065]( 5 )通過旋涂法將高分子材料(優選聚甲基丙烯酸甲酯)覆蓋于氧化鋅納米線陣列層上形成聚合物絕緣層3。
[0066](6)在聚合物絕緣層3上采用常規方法設置第二電極層4，例如將鋁射頻濺鍍到聚合物絕緣層3上，形成第二電極層4。
[0067](7)在第二電極層4外周表面設置屏蔽層5，得到壓電電纜。
[0068]另外，本發明氧化鋅納米線也可以生長在聚合物絕緣層3上。根據上面具體描述的方法，本領域技術人員很容易實現在聚合物絕緣層3上設置鉻層和氧化鋅種子層，然后采用基本相同的方法生長氧化鋅納米線從而形成氧化鋅納米線層。
[0069]在實際應用中，第一電極芯I和第二電極層4分別連接到探測器上，當電纜受到壓力或被拉伸，第一電極芯I和第二電極層4產生正比于壓力的電場，這樣通過探測器就可以測出正比于壓力的電壓信號。本發明能夠應用的探測器是常規市售探測器，包括:信號接收模塊，用于接收第一電極芯I和第二電極層4間產生的正比于壓力的電壓信號；數據處理模塊，將接受的電壓信號 進行數據處理；以及顯示模塊，將數據處理模塊處理后的結果顯示到屏幕上或直接發出指令。
[0070]根據上述原理，本發明具有壓電效應的壓電電纜可以用作交通軸傳感器，用作壓電電纜開關檢測存在/占有率，用作接觸式傳聲器監測生命特征及周界安全。例如用作交通軸傳感器，當輪胎經過電纜時，產生與施加到傳感器上的壓力成正比的電壓信號，且輸出周期與輪胎停留在傳感器上的時間相同，每當一個輪胎經過傳感器時，傳感器會產生一個新的電子脈沖。在車道上安裝兩條傳感器，輪胎經過第一個傳感器時啟動電子時鐘，輪胎經過第二個傳感器時啟動電子時鐘停止時鐘，得到了時間周期；已知傳感器之間的距離，這樣就得到了車速。
[0071]綜合考慮機械強度、線性輸出、電壓響應靈敏度、單位長度阻抗，當本發明電纜用作交通軸傳感器時，選用氧化鋅納米線層的厚度為100 μ πm200 μ m,第一電極芯直徑為420 μ πm2.76mm,第二電極層厚度為20 μ πm500 μ m,聚合物絕緣層3厚度為10 μ nTlmm。當本發明電纜用作壓電電纜開關時，選用氧化鋅納米線層的厚度為2 μ πm40 μ m，第一電極芯直徑為420 μ πm?.38mm，第二電極層厚度為20 μ πm50 μ m，聚合物絕緣層3厚度為ΙΟμπm?ΟΟμπι。當本發明電纜用作接觸式傳聲器時，選用氧化鋅納米線層的厚度為50 μ πm90 μ m,第一電極芯直徑為420 μ πm2.25mm,第二電極層厚度為20 μ πm200 μ m,聚合物絕緣層3厚度為10 μ πm350 μ m。
[0072]以往技術通常采用極化PVDF作為電纜的壓電材料，極化PVDF工序復雜，且PVDF極化后儲存的電荷會隨時間的增長衰減，其壽命比較短。本發明的具有壓電效應的壓電電纜采用氧化鋅納米線層作為壓電材料，制備方法簡單，使用壽命長。另外，驚人的發現通過重復氧化鋅納米線生長的方式，能夠得到適合應用于不同的領域的壓電電纜，例如，氧化鋅納米線層的厚度為100 μm-200 μ m時用作交通軸傳感器，氧化鋅納米線層的厚度為2 μm-40 μ m時用作壓電電纜開關，氧化鋅納米線層的厚度為50 μm-90 μ m時用作接觸式傳聲器。
[0073]下面通過具體的實施例來闡述本發明的方法的實施，本領域技術人員應當理解的是，這不應被理解為對本發明權利要求范圍的限制。
[0074]實施例1適用作交通軸傳感器的電纜的制備
[0075]選用純度99.5%，直徑1.5mm的工業鋁作為第一電極芯I。采用8000目的砂紙打磨第一電極芯1，直至表面粗糙度Rz為12微米，然后進行常規超聲清洗15min。將鉻采用常規方法射頻濺鍍到第一電極芯I表面形成厚度IOnm的鉻層，然后再將氧化鋅采用常規方法射頻濺鍍到鉻層上形成厚度50nm的氧化鋅種子層。
[0076]準備0.lmol/L濃度的由等摩爾的環六亞甲基四胺(HMTA)和硝酸鋅六水合物(ZnNO3 *6 (H2O))組成的培養液，將培養液置于豎直放置的第一電極芯I下方，95°C下在機械對流加熱爐(型號:Yamato DKN400，加利福尼亞，圣克拉拉)中生長16小時，得到的氧化鋅納米線層厚度大約為3 μ m。重復上述生長過程(即共進行50次上述生長過程)，直至氧化鋅納米線層厚度為150 μ m。完成氧化鋅納米線陣列生長后，150°C進行加熱退火，形成氧化鋅納米線層2。
[0077]在氧化鋅納米線層2上旋轉涂覆一個厚度500 μ m的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)層，得到聚合物絕緣層3。將鋁射頻濺鍍到聚合物絕緣層3上，形成厚度為300 μ m的第二電極層4。用直徑為2.2mm的銅層包繞在第二電極層4外面，形成屏蔽層5，得到具有壓電效應的壓電電纜1#。
[0078]實施例2-3適用作交通軸傳感器的電纜的制備
[0079]實施例2-3與實施例1使用的制備方法基本相同，不同之處在于表1。
[0080]表1
[0081]
【權利要求】
1.一種具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，該壓電電纜包括依次同軸設置的第一電極芯、氧化鋅納米線層、聚合物絕緣層、第二電極層以及屏蔽層。
2.根據權利要求1所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，氧化鋅納米線朝向聚合物絕緣層方向生長在第一電極芯表面上，形成氧化鋅納米線層。
3.根據權利要求2所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，所述第一電極芯上依次設置有鉻層和氧化鋅種子層，所述氧化鋅納米線垂直生長在氧化鋅種子層上。
4.根據權利要求3所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，所述鉻層的厚度是8-12nm (優選IOnm);所述氧化鋅種子層的厚度是45_55nm (優選50nm)。
5.根據權利要求1-4任一項所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，所述聚合物絕緣層所用的材料是聚甲基丙烯酸甲酯。
6.根據權利要求1-5任一項所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，所述第一電極芯和第二電極層所用材料分別獨立的選自是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、猛、鑰、鶴、鑰;、招合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金中的任意一種。
7.根據權利要求6所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，所述第一電極芯是招或銅。
8.根據權利要求1-7任一項所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，所述屏蔽層所用材料是銅或鋁。
9.根據權利要求1-8任一項所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，所述氧化鋅納米線層的厚度為100 μ m200 μ m,第一電極芯直徑為420 μ m2.76mm,第二電極層厚度為20 μ m500 μ m,聚合物絕緣層3厚度為10 μ nTlmm。
10.根據權利要求1-8任一項所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，所述氧化鋅納米線層的厚度為2 μ m40 μ m,第一電極芯直徑為420 μm-1. 38mm,第二電極層厚度為20 μ m50 μ m,聚合物絕緣層3厚度為10 μ m-100 μ m。
11.根據權利要求1-8任一項所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，所述氧化鋅納米線層的厚度為50 μ m-90 μ m,第一電極芯直徑為420 μ m-2.25mm,第二電極層厚度為20 μ m-200 μ m,聚合物絕緣層3厚度為10 μ m-350 μ m。
12.根據權利要求1-11任一項所述的具有壓電效應的壓電電纜，其特征在于，該壓電電纜進一步具有設置在屏蔽層外表面的護套層，所述護套層所用材料為聚氨酯、聚乙烯或聚氯乙烯。
13.—種制備如權利要求1-12任一項所述的具有壓電效應的壓電電纜的方法，該方法包括: (1)將第一電極芯進行表面粗糙化處理，直至表面粗糙度Rz為2~15微米(優選8-15微米); (2)將鉻設置到第一電極芯表面形成鉻層，然后再將氧化鋅設置到鉻層上形成氧化鋅種子層； (3)在氧化鋅種子層上生長氧化鋅納米線，形成氧化鋅納米線層； (4)根據目標氧化鋅納米線層厚度的需要，可選地進行重復步驟(3)，直至氧化鋅納米線層厚度達到目標厚度；(5)在氧化鋅納米線層上涂覆聚合物材料，形成聚合物絕緣層； (6)在聚合物絕緣層外周表面設置第二電極層；以及 (7 )在第二電極層外周表面設置屏蔽層，得到壓電電纜；以及 可選地，根據需要(8)在屏蔽層外面設置護套層。
14.根據權利要求13所述的制備具有壓電效應的壓電電纜的方法，其特征在于，步驟Cl)中，所述第一電極芯表面粗糙化處理后進行超聲清洗10-20min (優選15min)。
15.根據權利要求13或14所述的制備具有壓電效應的壓電電纜的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述鉻層的厚度是8-12nm (優選IOnm);所述氧化鋅種子層的厚度是45_55nm(優選 50nm)。
16.根據權利要求11-15任一項所述的制備具有壓電效應的壓電電纜的方法，其特征在于，步驟(3)中，形成的氧化鋅納米線層的厚度是2 μ π 4 μ m。
17.根據權利要求16所述的制備具有壓電效應的壓電電纜的方法，其特征在于，所述步驟(3)中，生長氧化鋅納米線的方法包括:準備0.08-0.12mol/L (優選0.lmol/L)濃度的由等摩爾的環六亞甲基四胺和硝酸鋅六水合物組成的培養液，將培養液置于第一電極芯下方，在85-100°C (優選95°C)下生長14-18小時(優選16小時)。
18.如權利要求9所述的壓電電纜在交通軸傳感器中的應用。
19.如權利要求10所 述的壓電電纜在壓電電纜開關中的應用。
20.如權利要求11所述的壓電電纜在接觸式傳聲器中的應用。
【文檔編號】H01L41/27GK103811654SQ201210461800
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月15日 優先權日:2012年11月15日
【發明者】劉軍鋒, J·亦嶺森, 王卓, 陳鋒 申請人:納米新能源（唐山）有限責任公司