[發(fā)明專利]一種介質(zhì)基板的制備方法及超材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110336502.8
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN103086746A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉若鵬;趙治亞;繆錫根;李雪
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司
• 主分類號: C04B41/85
• 分類號: C04B41/85
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種介質(zhì)基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.制備具有多孔結(jié)構(gòu)的鈦酸鍶鋇陶瓷基板；

b.將硅源加入到乙醇和水的混合溶劑中，混合均勻后，調(diào)節(jié)pH值，得到二氧化硅溶膠，在形成凝膠之前將所述二氧化硅溶膠注入到所述鈦酸鍶鋇陶瓷基板的多孔結(jié)構(gòu)中；

c.靜置使所述二氧化硅溶膠老化形成凝膠，以乙醇或丙酮作為置換劑，去除所述凝膠內(nèi)的水；

d.將乙醇或丙酮進(jìn)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(zhì)基板。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)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(jī)或無機(jī)鋇源、有機(jī)或無機(jī)鍶源、有機(jī)或無機(jī)鈦源按照Ba_(1-x)Sr_xTiO₃的化學(xué)計量比混合，其中x為0-1之間的任意實數(shù)；

a2、在上述混合物中加入粘結(jié)劑和造孔劑，采用流延成型的方法制得陶瓷生坯；

a3、將所述陶瓷生坯在還原性氣氛中以1200-1500℃的高溫進(jìn)行燒結(jié)，得到具有多孔結(jié)構(gòu)的鈦酸鍶鋇陶瓷基板。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)基板的制備方法，其特征在于，通過控制所述造孔劑的含量，使所述鈦酸鍶鋇陶瓷基板形成具有不同的孔隙率。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的介質(zhì)基板的制備方法，其特征在于，所述造孔劑為所述混合物體積比的10-50％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的介質(zhì)基板的制備方法，其特征在于，所述造孔劑為淀粉或碳粉。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)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。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)基板的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑為聚乙烯醇縮丁醛。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)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?jǐn)?shù)為5％氫氣和95％氮氣的混合氣體氣氛。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)基板的制備方法，其特征在于，所述混合物中還添加有增塑劑和分散劑，所述增塑劑和分散劑以乙醇或甲苯為溶劑。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的介質(zhì)基板的制備方法，其特征在于，所述增塑劑為聚乙烯醇，所述分散劑為磷酸酯。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)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。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)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。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)基板的制備方法，其特征在于，所述b步驟中，調(diào)節(jié)pH值為2-4或11-13。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介質(zhì)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。

15.一種超材料，包括介質(zhì)基板以及陣列在介質(zhì)基板上的多個人造微結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述介質(zhì)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多孔結(jié)構(gòu)，所述多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有二氧化硅氣凝膠。