CN102480037A - 一种超材料的制备方法及超材料 - Google Patents

一种超材料的制备方法及超材料 Download PDF

Info

Publication number
CN102480037A
CN102480037A CN2011102154886A CN201110215488A CN102480037A CN 102480037 A CN102480037 A CN 102480037A CN 2011102154886 A CN2011102154886 A CN 2011102154886A CN 201110215488 A CN201110215488 A CN 201110215488A CN 102480037 A CN102480037 A CN 102480037A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microballoon
film
filled
groove
ultra
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011102154886A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102480037B (zh
Inventor
刘若鹏
赵治亚
缪锡根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuang Chi Institute of Advanced Technology
Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Original Assignee
Kuang Chi Institute of Advanced Technology
Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuang Chi Institute of Advanced Technology, Kuang Chi Innovative Technology Ltd filed Critical Kuang Chi Institute of Advanced Technology
Priority to CN 201110215488 priority Critical patent/CN102480037B/zh
Priority to PCT/CN2011/084537 priority patent/WO2013016932A1/zh
Publication of CN102480037A publication Critical patent/CN102480037A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102480037B publication Critical patent/CN102480037B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073—Shielding materials
    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/36—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites in the form of particles
    • H01F1/37—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites in the form of particles in a bonding agent

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

本发明实施例提供了一种超材料的制备方法，包括：将液态状的高分子材料浇铸到预置的模具中，成型出片状薄膜；在所述薄膜固化前，采用预置的压印模板进行压印，使所述薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列；在所述薄膜的上表面凹槽中填充具有所需电磁特性的微球，该微球的直径与所填充凹槽的直径相同；将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，使一薄膜上表面凹槽中填充的微球的剩余部分嵌入另一薄膜下表面凹槽中。本发明另一实施例还提供了一种超材料。通过本发明实施例能够获得具有所需电磁特性的全介电超材料，制备过程简单，精确度高。

Description

一种超材料的制备方法及超材料
【技术领域】
本发明涉及人工复合材料技术领域，尤其涉及一种超材料的制备方及超材料。
【背景技术】
随着雷达探测、卫星通讯、航空航天等高新技术的快速发展，以及抗电磁干扰、隐形技术、微波暗室等研究领域的兴起，微波吸收材料的研究越来越受到人们的重视。由于超材料能够出现非常奇妙的电磁效应，可用于吸波材料和隐形材料等领域，成为吸波材料领域研究的热点。超材料的性质和功能主要来自于其内部的结构，因此通过改变材料的内部结构，可以达到所需的电磁特性。
现有技术中，超材料的制备主要通过在绝缘衬底上形成一层金属，然后在金属层上形成微结构来实现超材料制备的。相比微结构由金属制备的超材料，全介电超材料具有损耗低、易于实现各向同性和在红外及光频段制备等优点，但是全介电超材料的制备工艺相对比较复杂，难以实现。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种超材料的制备方法及超材料，能够实现全介电超材料的制备，工艺流程简单。
为解决上述技术问题，本发明一实施例提供了一种超材料的制备方法，包括：
将液态状的高分子材料浇铸到预置的模具中，成型出片状薄膜；
在所述薄膜固化前，采用预置的压印模板进行压印，使所述薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列；
在所述薄膜的上表面凹槽中填充具有所需电磁特性的微球，该微球的直径与所填充凹槽的直径相同；
将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，使一薄膜上表面凹槽中填充的微球的剩余部分嵌入另一薄膜下表面凹槽中。
将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，使一薄膜上表面凹槽中填充的微球的剩余部分嵌入另一薄膜下表面凹槽中。
本发明另一实施例还提供了一种超材料，包括至少两层薄膜层，各薄膜层的上表面和下表面均具有凹槽阵列；以及内嵌于薄膜层与薄膜层叠层所形成的球形腔体中的微球，该微球的直径与所填充腔体的直径相同。
上述技术方案具有以下优点：基于高分子材料在半固化状态容易压印成型的特点，首先制备出高分子材料薄膜，然后采用压印模板在薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列，在各凹槽阵列中填充具有所需电磁特性的微球，当各薄膜叠层时形成球形的腔体，微球嵌入到球形腔体中，从而获得具有所需电磁特性的全介电超材料，制备过程简单，精确度高。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种超材料的制备方法流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种超材料的制备方法流程图；
图3是本发明实施例三提供的一种超材料的制备方法流程图；
图4是本发明实施例四提供的一种超材料的结构剖视图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一、
参见图1，是本发明实施例一提供的一种超材料的制备方法流程图，该制备方法包括：
S11：在液态状的高分子材料浇铸到预置的模具中，成型出片状薄膜。
其中，液态状的高分子材料为聚合物溶液、聚合物熔体、或者树脂溶液。
S12：在片状薄膜固化前，将采用预置的压印模板进行压印，使薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列。
S13：在薄膜的上表面凹槽中填充具有所需电磁特性的微球，该微球的直径与所填充凹槽的直径相同。
具体的，可在薄膜的上表面凹槽中填充具有相同电磁特性的微球，也可以填充具有不同电磁特性的微球。
S14：将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，使一薄膜上表面凹槽中填充的微球的剩余部分嵌入另一薄膜下表面凹槽中。
本实施例中，基于高分子材料在半固化状态容易压印成型的特点，采用压印模板在半固化状态薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列，在各凹槽阵列中填充具有所需电磁特性的微球，当各薄膜叠层时形成球形的腔体，微球嵌入到球形腔体中，从而获得具有所需电磁特性的全介电超材料，制备过程简单，精确度高。
参见图2，是本发明实施例二提供的一种超材料的制备方法流程图，该制备方法包括：
S21：在液态状的高分子材料中加入纤维纸屑混合均匀。
其中，液态状的高分子材料为聚合物溶液、聚合物熔体、或者树脂溶液；纤维纸屑可选择无纺陶瓷纳米纤维纸。
S22：将混有纤维纸屑的高分子材料浇铸到预置的模具中，成型出片状薄膜。
其中，薄膜的厚度根据需要进行设定，为了后续加压成型，片状薄膜处于半固化状态。
S23：在薄膜固化前，采用预置的压印模板进行压印，使薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列。
S24：在薄膜的上表面的所有凹槽中填充具有相同电磁特性的微球，该微球的直径与所填充凹槽的直径相同。
其中，微球可以是具有高介电常数的铁电材料微球，如钛酸锶钡；也可以是具有高磁导率的铁氧材料微球，铁氧材料是由三氧化二铁、以及一种或几种其他金属氧化物(例如氧化镍、氧化锌、氧化锰、氧化镁、氧化钡、氧化锶等)配制烧结而成。
S25：采用压合的方式，将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，使一薄膜上表面凹槽中填充的微球的剩余部分嵌入另一薄膜下表面凹槽中。
本实施例相对于实施例一，在高分子材料中加入了纤维纸屑，因此可增强所制备的超材料的强度。
参见图3，是本发明实施例三提供的一种超材料的制备方法流程图，该制备方法包括：
S31：在液态状的高分子材料中加入纤维纸屑混合均匀。
其中，液态状的高分子材料为聚合物溶液、聚合物熔体、或者树脂溶液；纤维纸屑可选择无纺陶瓷纳米纤维纸。
S32：将混有纤维纸屑的高分子材料浇铸到预置的模具中，成型出片状薄膜。
其中，薄膜的厚度根据需要进行设定，为了后续加压成型，片状薄膜处于半固化状态。
S33：在薄膜固化前，采用预置的压印模板进行压印，使薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列。
S34：在薄膜的上表面的部分凹槽中填充铁电材料微球，另一部分凹槽中填充铁氧材料微球，微球的直径与所填充凹槽的直径相同。同一横列填充铁电材料微球，在相邻的横列填充铁氧材料微球。
其中，铁电材料微球可以是钛酸锶钡；铁氧材料是由三氧化二铁、以及一种或几种其他金属氧化物(例如氧化镍、氧化锌、氧化锰、氧化镁、氧化钡、氧化锶等)配制烧结而成。
S35：用热压的方式，将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，使一薄膜上表面凹槽中填充的微球的剩余部分嵌入另一薄膜下表面凹槽中。
本实施例相对于实施例二，在薄膜的上表面凹槽阵列中填充微球的种类不同，另外，薄膜叠层的方式也不同，在具体的实施过程中，根据需求选择适合的实施例。
参见图4，是本发明实施例四提供的一种超材料的剖视图，该超材料包括：
包括至少两层薄膜层41，各薄膜层的上表面和下表面均具有凹槽阵列；以及内嵌于薄膜层与薄膜层叠层所形成的球形腔体中的微球42，该微球的直径与所填充腔体的直径相同。
其中，薄膜层41由高分子材料制备；或者通过在高分子材料中加入纤维纸屑制备获得。
其中，液态状的高分子材料为聚合物溶液、聚合物熔体、或者树脂溶液；纤维纸屑为无纺陶瓷纳米纤维纸。
其中，微球42为铁电材料微球和铁氧材料微球中的一种或者两种。铁电材料微球可以是钛酸锶钡；铁氧材料是由三氧化二铁、以及一种或几种其他金属氧化物(例如氧化镍、氧化锌、氧化锰、氧化镁、氧化钡、氧化锶等)配制烧结而成。
本实施例提供的超材料，在薄膜叠层形成球形的腔体中，嵌入了具有所需电磁特性的微球，从而获得具有所需电磁特性的全介电超材料，结构简单，精确度高。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种超材料的制备方法，其特征在于，包括：
将液态状的高分子材料浇铸到预置的模具中，成型出片状薄膜；
在所述薄膜固化前，采用预置的压印模板进行压印，使所述薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列；
在所述薄膜的上表面凹槽中填充具有所需电磁特性的微球，该微球的直径与所填充凹槽的直径相同；
将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，使一薄膜上表面凹槽中填充的微球的剩余部分嵌入另一薄膜下表面凹槽中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法之前还包括：
在液态状的高分子材料中加入纤维纸屑混合均匀。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，包括：
用热压的方式，将填充有微球的薄膜叠层成一个整体。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，包括：
用粘结的方式，将填充有微球的薄膜叠层成一个整体。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液态状的高分子材料为聚合物溶液、聚合物熔体、或者树脂溶液。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维纸屑为无纺陶瓷纳米纤维纸。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微球为铁电材料微球或者铁氧材料微球。
8.一种超材料，其特征在于，包括至少两层薄膜层，各薄膜层的上表面和下表面均具有凹槽阵列；以及内嵌于薄膜层与薄膜层叠层所形成的球形腔体中的微球，该微球的直径与所填充腔体的直径相同。
9.根据权利要求8所述的超材料，其特征在与，所述薄膜层通过在高分子材料中加入纤维纸屑制备获得。
10.根据权利要求8所述的超材料，其特征在与，所述液态状的高分子材料为聚合物溶液、聚合物熔体、或者树脂溶液；所述纤维纸屑为无纺陶瓷纳米纤维纸。
11.根据权利要求8所述的超材料，其特征在与，所述微球为铁电材料微球或者铁氧材料微球。
CN 201110215488 2011-07-29 2011-07-29 一种超材料的制备方法及超材料 Active CN102480037B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110215488 CN102480037B (zh) 2011-07-29 2011-07-29 一种超材料的制备方法及超材料
PCT/CN2011/084537 WO2013016932A1 (zh) 2011-07-29 2011-12-23 一种超材料的制备方法及超材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110215488 CN102480037B (zh) 2011-07-29 2011-07-29 一种超材料的制备方法及超材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102480037A true CN102480037A (zh) 2012-05-30
CN102480037B CN102480037B (zh) 2013-08-07

Family

ID=46092574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110215488 Active CN102480037B (zh) 2011-07-29 2011-07-29 一种超材料的制备方法及超材料

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102480037B (zh)
WO (1) WO2013016932A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103825103A (zh) * 2014-03-10 2014-05-28 西南科技大学 基于多种介质球的宽频带异向介质构造方法
CN105858595A (zh) * 2016-04-06 2016-08-17 西南交通大学 平面度自补偿的大面积微加工用多针尖阵列制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101150217A (zh) * 2007-11-02 2008-03-26 清华大学 基于铁电陶瓷颗粒的电场可调谐负磁导率器件及制备方法
CN101673869A (zh) * 2009-10-10 2010-03-17 北京理工大学 陶瓷小球和铜线构成的左手材料的制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101803490A (zh) * 2007-09-20 2010-08-11 日东电工株式会社 电磁波吸收体及电磁波吸收方法
CN100553031C (zh) * 2007-11-02 2009-10-21 清华大学 基于铁电陶瓷颗粒的温度可调谐负磁导率器件及制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101150217A (zh) * 2007-11-02 2008-03-26 清华大学 基于铁电陶瓷颗粒的电场可调谐负磁导率器件及制备方法
CN101673869A (zh) * 2009-10-10 2010-03-17 北京理工大学 陶瓷小球和铜线构成的左手材料的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103825103A (zh) * 2014-03-10 2014-05-28 西南科技大学 基于多种介质球的宽频带异向介质构造方法
CN105858595A (zh) * 2016-04-06 2016-08-17 西南交通大学 平面度自补偿的大面积微加工用多针尖阵列制备方法
CN105858595B (zh) * 2016-04-06 2018-01-23 西南交通大学 平面度自补偿的大面积微加工用多针尖阵列制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102480037B (zh) 2013-08-07
WO2013016932A1 (zh) 2013-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106278201B (zh) 一种直接成型3d陶瓷打印用瘠性陶瓷粉体浆料及其制备方法和应用
CN102544747B (zh) 一种超材料的制备方法
CN102480037B (zh) 一种超材料的制备方法及超材料
CN102480020A (zh) 一种超材料及其制备方法
Rajesh et al. Rutile filled PTFE composites for flexible microwave substrate applications
CN106563763A (zh) 用于3d打印的颗粒材料及3d打印的铸造模型
CN102480001B (zh) 一种超材料制备方法
CN102480053B (zh) 一种超材料的制备方法
Wang et al. Selectively metalizable low-temperature cofired ceramic for three-dimensional electronics via hybrid additive manufacturing
Huang et al. 3D printing of high-precision and ferromagnetic functional devices
CN101710535B (zh) 电抗器用磁环的制备方法
CN102480035A (zh) 一种各向同性的全介电超材料及其制备方法
CN102480012B (zh) 一种超材料介质基板及其加工方法
CN103334021B (zh) 一种微通道芯体制造工艺
CN102751582B (zh) 一种超材料的制备方法
CN102476956B (zh) 一种超材料的制备方法和超材料
KR101300023B1 (ko) 열경화성 수지를 이용한 소프트 페라이트 시트의 제조방법
CN113764148A (zh) 一种异方性粘结磁体及其制备方法
CN102480038B (zh) 一种复合材料的制备方法
CN102896782B (zh) 一种介质基板的制备方法
CN108037559B (zh) 一种宽带分光分频元件及其制备方法
CN106113891A (zh) 具有高深宽比微结构的复合膜的制造方法
CN104282998B (zh) 超材料及其制备方法
CN102398036A (zh) 金属固化结构及其制造方法
CN102480841A (zh) 一种介质基板的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant