[發明專利]一種介質基板的制備方法

有效

• 申請號: 201110216312.2
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102896782A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 劉若鵬;趙治亞;繆錫根;張影
• 申請（專利權）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創新技術有限公司
• 主分類號: B29C70/50
• 分類號: B29C70/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及超材料領域。

【背景技術】

超材料一般由多個超材料功能板層疊或按其他規律陣列組合而成，超材料功能板包括介質基板以及陣列在介質基板上的多個人造微結構，現有超材料的介質基板為均一材料的有機樹脂基板，如FR4、TP1等等，其加工工藝一般是采用現有的PCB板的加工工藝。

對于超材料而言，由于陣列在介質基板上的多個人造微結構具有特定的電磁特性，能對電場或磁場產生電磁響應，因此通過對人造微結構的結構和排列規律進行精確設計和控制，可以使超材料呈現出各種一般材料所不具有的電磁特性，如能匯聚、發散和偏折電磁波等。現有的介質基板作為人造微結構的固定基板，在整體上具有均一的介電常數和磁導率，所以對電場或磁場不會產生特有的響應，即對整個超材料而言，介質基板也不具有電磁調制功能。

【發明內容】

本發明為解決的上述技術問題提供一種超材料介質基板的制備方法。

本發明實現發明目的采用的技術方案是，一種介質基板的制備方法，包括以下步驟：

a.通過紡絲的方法在一模具上紡織一層纖維網，所述模具表面具有脫模劑，所述模具固定在一旋轉軸上并可繞旋轉軸旋轉；

b.改變所述模具的大小，繼續通過紡絲的方法在不同大小的模具上紡織纖維網；

c.將各個模具上的纖維網脫模，得到具有不同大小的環形纖維網；

d.將所述環形纖維網按大小嵌套排列，并在各環形纖維網之間加入具有不同粒徑大小的陶瓷微球顆粒；

e.以環形纖維網及陶瓷微球顆粒為增強材料，浸入到有機樹脂膠液中，固化成型，得到介質基板。

更好地，所述b步驟還包括：改變紡絲的時間，使所述纖維網具有不同厚度。

更好地，所述模具為圓柱體形或棱柱體形。

更好地，所述微球顆粒采用以下方法制備：配制陶瓷漿料，所述陶瓷漿料包含有陶瓷粉末、水和粘結劑；將陶瓷漿料通過電噴的方法形成微球顆粒；將微球顆粒置于高溫下燒結，得到陶瓷微球顆粒。

更好地，所述電噴的方法是：將所述陶瓷漿料置于容器中并使容器與一金屬針孔連通，將金屬針孔下方設置一金屬板上，在所述金屬針孔與所述金屬板之間形成電場，通過電場力的作用將所述陶瓷漿料滴到所述金屬板上形成微球顆粒。

作為具體實施方式，所述陶瓷粉末為氧化鋁粉末、氧化鋯粉末、二氧化硅粉末或氧化鈦粉末。

作為具體實施方式，所述粘結劑為聚乙烯醇或淀粉或羧甲基纖維素。

作為具體實施方式，所述脫模劑為滑石粉或凡士林。

作為具體實施方式，所述有機樹脂膠液為環氧樹脂膠液、溴化環氧樹脂膠液或環氧酚醛樹脂膠液。

通過本發明超材料介質基板的制備方法制得的超材料介質基板，不同的環形纖維之間含有陶瓷微球顆粒，由于陶瓷材料具有較高的介電常數，所以通過選擇合適的陶瓷材料可以使整個介質基板具有很大的介電常數變化范圍，能滿足各種應用需求。另一方面，本發明制得的介質基板是以環形纖維和陶瓷微球顆粒為增強材料的有機樹脂基板，在機械性能上能滿足各種應用要求。

【附圖說明】

圖1，實施例1介質基板制備方法的工藝方法示意圖。

圖2，實施例1介質基板的A-A剖視圖。

圖3，實施例2介質基板制備方法的工藝方法示意圖。

圖4，實施例2介質基板的B-B剖視圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

一種介質基板的制備方法，其工藝方法示意圖參看附圖1，附圖2為圖1中介質基板的A-A剖視圖，包括以下步驟：

a.通過紡絲的方法在一圓柱體形模具1上紡織一層纖維網3，在模具1表面涂覆有一層滑石粉作為脫模劑，并且將模具1固定在一旋轉軸2上并可繞旋轉軸2旋轉；

b.改變模具1圓柱體的大小，繼續通過紡絲的方法在不同形狀相同大小不同的模具上紡織纖維網3；

c.將各個模具1上的纖維網3脫模，得到具有不同大小的圓環形纖維網3；

d.將環形纖維網3按大小嵌套排列，并在各環形纖維網3之間加入具有不同粒徑大小的陶瓷微球顆粒4，本實施例中間部分陶瓷微球顆粒4的粒徑較大，周邊部分陶瓷微球顆粒4的粒徑較小；

e.以環形纖維網3及陶瓷微球顆粒4為增強材料，浸入到環氧樹脂膠液中，固化成型，得到介質基板，介質基板的A-A剖視圖如圖2所示，圖中5表示固化后的環氧樹脂。