[发明专利]一种复合板、超材料及制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及人工电磁材料领域，尤其涉及一种复合板、复合板的制备方法、超材料的制备方法及超材料。

【背景技术】

超材料是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。通过在材料的关键物理尺度上的结构的有序设计，可以突破某些表面自然规律的限制，从而获得超出自然界固有的普通性质的超常材料功能。超材料的性质和功能由制作超材料的基体材料和人工设计的金属微结构一起实现。

目前的超材料主要是通过在热固性玻璃纤维增强高分子树脂基覆铜板上制作金属线实现。主要介质基板材料为线路板行业所使用的绝缘材料：FR4、PTFE、聚酰亚胺等。使用FR4、聚酰亚胺为基材，其介电损耗较大，影响超材料性能。而使用PTFE基板，其成本非常高，导致超材料总成本大幅上升，限制了超材料的规模化应用。聚烯烃一类的热塑性高分子树脂材料介电损耗低，接近PTFE。但由于大部分的聚烯烃材料极性较小，表面粘结性较差。目前使用电镀的方式对聚烯烃类基材进行覆铜，但电镀方式的成本高，废水废液多，具有较高的污染，而且其与铜的结合力较差，无法满足加工要求。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是，克服现有的电镀覆铜成本高、污染严重的问题，提供一种两步使用热辊压机对聚苯乙烯基板表面覆金属箔的加工方法，防止因降温过快导致金属箔起皱的缺陷，获得表面平整的超材料复合板。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：提供一种复合板的制备方法，包括以下步骤：

S1、在聚苯乙烯基板上和/或下表面覆上热熔胶放入热辊压机中热压形成预压基板；

S2、在预压基板上和/或下表面覆上金属箔形成预压复合板；

S3、将预压复合板放入热辊压机中，热压形成复合板，其中，热压温度为121~280℃。

进一步地，步骤S3中的热压温度为140~200℃。

进一步地，步骤S3中的辊压压力为2~30kg/cm²。

进一步地，步骤S3中的辊压压力为10~20kg/cm²。

进一步地，步骤S3中的辊压速度为1.1~30m/min。

进一步地，步骤S3中的辊压速度为5~20m/min。

进一步地，步骤S1中的热压温度为80~280℃。

进一步地，步骤S1中的热压温度为100~200℃。

进一步地，步骤S1中的辊压压力为2~30kg/cm²。

进一步地，步骤S1中的辊压压力为10~20kg/cm²。

进一步地，步骤S1中的辊压速度为1.1~30m/min。

进一步地，步骤S1中的辊压速度为5~20m/min。

进一步地，所述热熔胶为TPU热熔胶、PU热熔胶、PO热熔胶或EVA热熔胶。

进一步地，所述金属箔为铜箔、银箔或铝箔。

进一步地，所述金属箔的厚度为0.005~0.15毫米。

本发明的上述制备方法具有以下有益效果：聚苯乙烯的介电损耗小且成本低，有利于获得损耗小及成本低的复合板及超材料；两步使用热辊压机热压的方式在聚苯乙烯基板上覆金属箔(例如铜箔)的加工方法，不会因为降温过快而导致金属箔起皱，获得表面平整的超材料复合板，并且该加工方法简化了生产工艺、降低了成本、无污染，贴覆的金属箔剥离强度满足了超材料的加工要求，因此该超材料复合板可以广泛应用在超材料加工领域。当然，由该制备方法得到的复合板还可以应用到其它领域，例如传统的覆铜板领域。另外，由于该制备方法的热压温度较高，通过热辊和金属箔之间的巨大温差可以使热熔胶的融化速度加快，辊压速度大幅提高，生产效率提高。

另外本发明还提供了一种复合板，所述复合板由上述的制备方法所制备。

另外本发明还提供了一种超材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、根据上述的制备方法制备复合板；

S2、在复合板的金属箔上加工出预定几何图案的人造微结构。

进一步地，所述人造微结构的加工方式为蚀刻、电镀、光刻、钻刻或离子刻。

本发明还提供了一种超材料，所述超材料由上述的制备方法所制备。

本发明的超材料具备如下有益效果：聚苯乙烯的介电损耗小且成本低，有利于获得损耗小及成本低的超材料；贴覆的金属箔剥离强度满足了超材料的加工要求，因此超材料可以在通信领域广泛应用。

【附图说明】

图1本发明的复合板的加工流程图；