[發(fā)明專利]高強度超材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110120023.2
• 申請日: 2011-05-10
• 公開（公告）號: CN102891368A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設計）人: 劉若鵬;趙治亞;法布里齊亞
• 申請（專利權）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創(chuàng)新技術有限公司
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及超材料領域，更具體地說，涉及一種高強度超材料及其制備方法。

背景技術

超材料是一種新型人工合成材料，具有特殊的電磁響應特性，因而可廣泛應用在電磁通信等領域。

超材料包括基材和附著在基材上的人造微結構，通常人造微結構為具有一定幾何圖案如“工”字形、開口諧振環(huán)等形狀的金屬絲，基材為平板形，通常選用陶瓷等介電常數(shù)和磁導率接近于空氣的材料，也就是說基材對電磁響應的影響比較小。

超材料通常包括多個基材平板，通常將各個基材相互平行地堆疊到一起，然后通過封裝工藝將它們組成一個整體。這種平板疊加的結構具有定位簡單、封裝簡易的好處，但是缺點是強度不夠大、厚重、基材材料耗用大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種高強度超材料及其制備方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種高強度超材料，包括基材和附著在所述基材上的人造微結構，所述基材的橫截面成柵格形。

在本發(fā)明所述的高強度超材料中，所述柵格的各個格單元為矩形或者菱形或圓形。

本發(fā)明還提供一種高強度超材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、制成平板形基材片層；

S2、在所述基材片層上附著人造微結構，得到超材料片層；

S3、將所述超材料片層彎折成鋸齒形；

S4、將多個鋸齒形超材料片層疊加起來，并結合成一體。

在本發(fā)明所述的制備方法中，所述步驟S2通過蝕刻或印刷工藝附著人造微結構。

在本發(fā)明所述的制備方法中，所述步驟S3通過熱壓成型工藝制成。

在本發(fā)明所述的制備方法中，所述鋸齒的每個齒牙為矩形或三角形或半圓形。

在本發(fā)明所述的制備方法中，所述步驟S4包括以下步驟：

S41、將多個鋸齒形超材料片層自下而上堆疊放置；

S42、對所述多個鋸齒形超材料片層加熱，且加熱溫度低于所述基材片層的熔點；

S43、擠壓所述多個鋸齒形超材料片層，使相鄰兩鋸齒形超材料片層的接觸點融合到一起，從而將二者連接結合。

在本發(fā)明所述的制備方法中，所述步驟S4是通過點焊工藝將任意相鄰兩鋸齒形超材料片層連接而實現(xiàn)的。

在本發(fā)明所述的制備方法中，所述步驟S4通過超材料片層上的螺紋孔和螺栓配合，實現(xiàn)各鋸齒形超材料片層的連接結合。

在本發(fā)明所述的制備方法中，所述基材的材料為聚四氟乙烯或環(huán)氧樹脂。

采用本發(fā)明的高強度超材料及其制備方法，具有以下有益效果：采用本發(fā)明方法，可以一次將多個超材料片層粘合而直接制得高強度超材料，操作簡單，無需特別設備，制造成本低，且制得的超材料，其基材具有柵格形橫截面，抗沖擊強度高、質(zhì)量輕便。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明的高強度超材料的制備方法的流程圖；

圖2是圖1所示步驟S4的具體流程圖；

圖3是經(jīng)過步驟S1得到的基材片層的側(cè)視圖；

圖4是圖3所述基材片層經(jīng)過步驟S2得到的超材料片層的側(cè)視圖；

圖5是圖4所示超材料片層的俯視圖；

圖6是圖4、圖5所示超材料片層經(jīng)過步驟S3后的側(cè)視圖；

圖7是圖6所示鋸齒形超材料片層的俯視圖；

圖8是多個圖7所示鋸齒形超材料片層堆疊的側(cè)視圖；

圖9是圖8所示多個鋸齒形超材料片層結合到一起所構成的高強度超材料的側(cè)視圖；

圖10是圖9所示高強度超材料的立體結構圖。

圖11為本發(fā)明的高強度超材料另一實施例的橫截面示意圖；

圖12是本發(fā)明的高強度超材料又一實施例的橫截面示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明涉及一種高強度超材料，包括基材和附著在基材上的人造微結構。

現(xiàn)有的基材通常選用介電常數(shù)和磁導率接近于空氣的材料，例如塑料、陶瓷等。本發(fā)明優(yōu)選熱塑性塑料材料，并利用其受熱可變形的能力，來形成具有特殊橫截面結構的基材。