CN102487579B - 一种超材料的制备方法和超材料 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种超材料的制备方法，包括：在模具内加入液态高分子材料，加热固化至粘流态获得第一片状板材；在所述第一片状板材上对齐粘贴具有金属微结构阵列的第一PCB板；在所述模具内进一步加入液态高分子材料，加热固化至粘流态，在所述第一PCB板上形成第二片状板材；在第二片状板材上对齐粘贴具有金属微结构阵列的第二PCB板。本发明实施例还提供了一种采用上述超材料的制备方法制备的超材料。本发明能够避免PCB板上金属微结构阵列错位，而无法修改的情况，从而降低制备风险，保证超材料的质量。

Description

一种超材料的制备方法和超材料
【技术领域】
本发明涉及人造复合材料技术领域，具体涉及一种超材料的制备方法和超材料。
【背景技术】
超材料是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计，可以突破某些表观自然规律的限制，从而获得超出自然界固有的普通性质的超常材料功能。超材料的加工过程主要是将带有金属微结构阵列的PCB板迭层在一起，层板之间填充其他介质。在层叠具有金属微结构阵列的PCB板过程中需要将各层板对整，并且需要将不同PCB板层的金属微结构阵列对齐。
现有技术中，超材料制备采用共固化的方式，也就是将多层具有金属微结构阵列的PCB板装入模具后一次成型，共固化容易导致PCB板层上的金属微结构阵列错位，却无法修正，造成制件报废，研制风险较大。
【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和超材料，能够避免PCB板上金属微结构阵列错位，而无法修改的情况，从而降低制备风险，保证超材料的质量。
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：
在模具内加入液态高分子材料，加热固化至粘流态获得第一片状板材；
在所述第一片状板材上对齐粘贴具有金属微结构阵列的第一PCB板；
在所述模具内进一步加入液态高分子材料，加热固化至粘流态，在所述第一PCB板上形成第二片状板材；
在所述第二片状板材上对齐粘贴具有金属微结构阵列的第二PCB板。
本发明另一实施例还提供了一种采用上述超材料的制备方法制备的超材料。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：采用分步固化的方式，在将PCB板与高分子片状板材预固化后，可以直观地看到PCB板是否有金属微结构阵列错位，可以通过调整PCB板的位置将金属微结构阵列齐，从而降低制备风险，保证制备的超材料质量。
【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示意图。
【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：
S101：在模具内加入液态高分子材料，加热固化至粘流态，获得第一片状板材。
具体的，液态高分子材料为热固性树脂，如环氧树脂和有机硅树脂。
其中，模具内加入高分子材料的体积根据具体的要求进行设计，例如，为48-60毫升；加热固化的温度一般根据高分子材料的种类进行设定，例如高分子材料为有机硅树脂，则加入固化的温度为105-115℃。
S102：在第一片状板材上对粘贴具有金属微结构阵列的第一PCB板。
其中，金属微结构阵列中的各金属微结构为轴对称图形，例如，“工”字形及其衍生图形、“大”字形及其衍生图形；也可以为非轴对称图形，例如，“卐”字形及其衍生图形、平行四边形。
S103：在模具内进一步加入液态高分子材料，加热固化至粘流态，在第一PCB板上形成第二片状板材。
S104：在第二片状板材上对齐粘贴具有金属微结构阵列的第二PCB板。
本实施例中，采用分步固化的方式，在将PCB板与高分子片状板材预固化后，可以直观地看到PCB板是否有金属微结构阵列错位，可以通过调整PCB板的位置将金属微结构阵列齐，从而降低制备风险，保证制备的超材料质量。
实施例二、
参见图2，是本发明实施例二提供的一种制备超材料的方法流程图，该制备方法包括：
S201：在衬底上形成金属层。
具体的，可采用在衬底上用粘结剂粘贴一层金属的方式；或者，采用在衬底上蒸镀金属层的方式。
S202：在金属层上涂敷一层光刻胶。
S203：根据预设的金属微结构阵列图形对光刻胶进行光刻。
其中，金属微结构阵列中的各金属微结构为轴对称图形，例如，“工”字形及其衍生图形、“大”字形及其衍生图形；也可以为非轴对称图形，例如，“卐”字形及其衍生图形、平行四边形。
S204：采用蚀刻的方式将光刻胶上的图形转移到金属层上，获得第一PCB板。
S205：在模具内加入液态有机硅树脂，加热固化至粘流态获得第一片状板材。
S206：将具有金属微结构阵列的第一PCB板压合到粘流态的第一片状板材上。
S207：在模具内进一步加入液态有机硅树脂，加热固化至粘流态，在第一PCB板上形成第二片状板材。
S208：将具有金属微结构阵列的第二PCB板压合到粘流态的第二片状板材上。
其中，第二PCB板的制备过程参见S201至S204，此处不再赘述。
本实施例相对于实施例一，制备微结构时，采用蚀刻的方式将光刻胶上的图形转移到金属层上；有机高分子材料采用有机硅树脂。
实施例三、
参见图3，是本发明实施例三提供的一种制备超材料的方法流程图，该制备方法包括：
S301：在衬底上形成金属层。
具体的，可采用在衬底上用粘结剂粘贴一层金属的方式；或者，采用在衬底上蒸镀金属层的方式。
S302：在金属层上涂敷一层光刻胶。
S303：根据预设的金属微结构阵列图形对光刻胶进行光刻。
其中，金属微结构阵列中的各金属微结构为轴对称图形，例如，“工”字形及其衍生图形、“大”字形及其衍生图形；也可以为非轴对称图形，例如，“卐”字形及其衍生图形、平行四边形。
S304：采用刻蚀的方式将光刻胶上的图形转移到金属层上，获得第一PCB板。
S305：在模具内加入液态环氧树脂，加热固化至粘流态，获得第一片状板材。
S306：在粘流态的第一片状板材上对齐压合具有金属微结构阵列的第一PCB板。
S307：在模具内进一步加入液态环氧树脂，加热固化至粘流态，在第一PCB板上形成第二片状板材。
S308：在粘流态的第二片状板材上对齐压合具有金属微结构阵列的第二PCB板。
其中，第二PCB板的制备过程参见S301至S304，此处不再赘述。
本实施例相对于实施例二，制备微结构时，采用刻蚀的方式将光刻胶上的图形转移到金属层上；另外，高分子材料采用环氧树脂。
参见图4，为本发明实施例四提供的一种超材料的结构示意图，包括：
至少两层具有金属微结构阵列401的PCB板402；以及至少两层高分子材料403。
其中，液态高分子材料为热固性树脂，如有机硅树脂和环氧树脂。
其中，金属微结构阵列401中的各金属微结构为轴对称图形，例如，“工”字形及其衍生图形、“大”字形及其衍生图形；也可以为非轴对称图形，例如，“卐”字形及其衍生图形、平行四边形。
本实施例提供的超材料，采用分步固化的方式，在将PCB板与高分子片状板材预固化后，可以直观地看到PCB板是否有金属微结构阵列错位，可以通过调整PCB板的位置将金属微结构阵列齐，从而降低制备风险，保证制备的超材料质量。
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 (10)

1.一种超材料的制备方法，其特征在于，包括：
在模具内加入液态高分子材料，加热固化至粘流态获得第一片状板材；
在所述第一片状板材上对齐粘贴具有金属微结构阵列的第一PCB板；
在所述模具内进一步加入液态高分子材料，加热固化至粘流态，在所述第一PCB板上形成第二片状板材；
在所述第二片状板材上粘贴具有金属微结构阵列的第二PCB板，调整所述第二PCB板的位置，使所述第二PCB金属上的微结构阵列与所述第一PCB板上的金属微结构阵列对齐。
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：
在衬底上形成金属层；
采用光刻的方式，在金属层上刻蚀或者蚀刻出金属微结构阵列，获得具有金属微结构阵列的第一PCB板。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属微结构阵列中的各金属微结构为轴对称图形。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述轴对称图形包括：“工”字形及其衍生图形、“大”字形及其衍生图形。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属微结构阵列中的各金属微结构为非轴对称图形。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述非轴对称图形包括：“卐”字形及其衍生图形、平行四边形。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第二片状板材上对齐粘贴具有金属微结构阵列的第二PCB板之前，还包括：
在衬底上形成金属层；
采用光刻的方式，在金属层上刻蚀或者蚀刻出金属微结构阵列，获得具有金属微结构阵列的第二PCB板。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高分子材料为液态热固性树脂。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述液态热固性树脂为环氧树脂或者有机硅树脂。
10.一种超材料，其特征在于，包括采用权利要求1至9任意一项所述的方法制备的超材料。
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