[发明专利]一种超材料的制备方法及超材料

说明书

【技术领域】

本发明涉及人工复合材料技术领域，尤其涉及一种超材料的制备方及超材料。

【背景技术】

随着雷达探测、卫星通讯、航空航天等高新技术的快速发展，以及抗电磁干扰、隐形技术、微波暗室等研究领域的兴起，微波吸收材料的研究越来越受到人们的重视。由于超材料能够出现非常奇妙的电磁效应，可用于吸波材料和隐形材料等领域，成为吸波材料领域研究的热点。超材料的性质和功能主要来自于其内部的结构，因此通过改变材料的内部结构，可以达到所需的电磁特性。

现有技术中，超材料的制备主要通过在绝缘衬底上形成一层金属，然后在金属层上形成微结构来实现超材料制备的。相比微结构由金属制备的超材料，全介电超材料具有损耗低、易于实现各向同性和在红外及光频段制备等优点，但是全介电超材料的制备工艺相对比较复杂，难以实现。

【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及超材料，能够实现全介电超材料的制备，工艺流程简单。

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：

将液态状的高分子材料浇铸到预置的模具中，成型出片状薄膜；

在所述薄膜固化前，采用预置的压印模板进行压印，使所述薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列；

在所述薄膜的上表面凹槽中填充具有所需电磁特性的微球，该微球的直径与所填充凹槽的直径相同；

将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，使一薄膜上表面凹槽中填充的微球的剩余部分嵌入另一薄膜下表面凹槽中。

将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，使一薄膜上表面凹槽中填充的微球的剩余部分嵌入另一薄膜下表面凹槽中。

本发明另一实施例还提供了一种超材料，包括至少两层薄膜层，各薄膜层的上表面和下表面均具有凹槽阵列；以及内嵌于薄膜层与薄膜层叠层所形成的球形腔体中的微球，该微球的直径与所填充腔体的直径相同。

上述技术方案具有以下优点：基于高分子材料在半固化状态容易压印成型的特点，首先制备出高分子材料薄膜，然后采用压印模板在薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列，在各凹槽阵列中填充具有所需电磁特性的微球，当各薄膜叠层时形成球形的腔体，微球嵌入到球形腔体中，从而获得具有所需电磁特性的全介电超材料，制备过程简单，精确度高。

【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剖视图。

【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：

S11：在液态状的高分子材料浇铸到预置的模具中，成型出片状薄膜。

其中，液态状的高分子材料为聚合物溶液、聚合物熔体、或者树脂溶液。

S12：在片状薄膜固化前，将采用预置的压印模板进行压印，使薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列。

S13：在薄膜的上表面凹槽中填充具有所需电磁特性的微球，该微球的直径与所填充凹槽的直径相同。

具体的，可在薄膜的上表面凹槽中填充具有相同电磁特性的微球，也可以填充具有不同电磁特性的微球。

S14：将填充有微球的薄膜叠层成一个整体，使一薄膜上表面凹槽中填充的微球的剩余部分嵌入另一薄膜下表面凹槽中。

本实施例中，基于高分子材料在半固化状态容易压印成型的特点，采用压印模板在半固化状态薄膜的上表面和下表面分别形成半圆形的凹槽阵列，在各凹槽阵列中填充具有所需电磁特性的微球，当各薄膜叠层时形成球形的腔体，微球嵌入到球形腔体中，从而获得具有所需电磁特性的全介电超材料，制备过程简单，精确度高。