[發明專利]一種介質基板的制備方法及超材料

有效

• 申請號: 201110296127.9
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN103036052A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 劉若鵬;趙治亞;繆錫根;李雪
• 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: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種介質基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.制備鈦酸鍶鋇陶瓷基板，通過機械刻槽的方法在鈦酸鍶鋇陶瓷基板上加工出凹槽結構；

b.將硅源加入到乙醇和水的混合溶劑中，混合均勻后，調節pH值，得到溶膠，在形成凝膠之前將所述溶膠注入到所述鈦酸鍶鋇陶瓷基板的凹槽結構中；

c.靜置使所述溶膠老化形成凝膠，以乙醇或丙酮作為置換劑，去除所述凝膠內的水；

d.將乙醇或丙酮進行干燥，使所述凝膠形成多孔硅石氣凝膠，得到以所述鈦酸鍶鋇陶瓷基板為基體并填充有多孔硅石氣凝膠的介質基板。

2.根據權利要求1所述的介質基板的制備方法，其特征在于，所述步驟a的具體制備方法如下：

a1、將用于制備鈦酸鍶鋇的有機或無機鋇源、有機或無機鍶源、有機或無機鈦源按照Ba_(1-x)Sr_xTiO₃的化學計量比混合，其中x為0-1之間的任意實數；

a2、在上述混合物中加入粘結劑，采用流延成型的方法制得陶瓷生坯，通過機械刻槽的方法在所述陶瓷生坯上加工出凹槽結構；

a3、將所述陶瓷生坯在還原性氣氛中以1200-1500℃的高溫進行燒結，得到具有凹槽結構的鈦酸鍶鋇陶瓷基板。

3.根據權利要求2所述的介質基板的制備方法，其特征在于，所述鋇源為碳酸鋇，所述鍶源為碳酸鍶、所述鈦源為二氧化鈦。

4.根據權利要求2所述的介質基板的制備方法，其特征在于，所述粘結劑為聚乙烯醇縮丁醛。

5.根據權利要求2所述的介質基板的制備方法，其特征在于，所述凹槽結構為條形或圓環形凹槽。

6.根據權利要求2所述的介質基板的制備方法，其特征在于，所述還原性氣氛為空氣或體積分數為5％氫氣和95％氮氣的混合氣體氣氛。

7.根據權利要求1所述的介質基板的制備方法，其特征在于，所述步驟b中，所述混合溶膠劑中還加入有干燥控制劑，所述干燥控制劑為甲酰胺和乙二醇。

8.根據權利要求1所述的介質基板的制備方法，其特征在于，所述硅源為正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、硅溶膠或水玻璃。

9.根據權利要求1所述的介質基板的制備方法，其特征在于，所述b步驟中，調節pH值為2-4或11-13。

10.根據權利要求1所述的介質基板的制備方法，其特征在于，所述b步驟中，所述混合溶劑中還加入二氧化鈦粉體或玻璃纖維作為添加劑。

11.根據權利要求1所述的介質基板的制備方法，其特征在于，所述c步驟中，去除所述凝膠內的水后還包括：用表面修飾劑對所述凝膠進行疏水處理。

12.一種超材料，包括介質基板以及陣列在介質基板上的多個人造微結構，其特征在于：所述介質基板以鈦酸鍶鋇陶瓷基板為基體，所述鈦酸鍶鋇陶瓷基板上具有凹槽結構，所述凹槽結構內填充有多孔硅石氣凝膠。

13.根據權利要求12所述的超材料，其特征在于，所述所述凹槽結構為條形或圓環形凹槽。

14.根據權利要求12所述的超材料，其特征在于，所述凹槽結構設置有多個，所述多個凹槽結構呈一定的間隔距離依次排列。