[发明专利]一种超材料及其制造方法

权利要求书

1.一种吸波超材料的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

a)将吸波剂粉体或吸波剂粉体和金属电极粉末的组合物、绝缘基材粉体分别加入热塑性树脂中，混合均匀，作为原料；

b)按照超材料微结构设计，将所述原料使用共挤出工艺形成微结构单元棒状材料；以及

c)将所述微结构单元棒状材料按照微结构周期排布方式进行排布，放入挤出机，使用所述挤出机共挤出周期排布的超材料微结构，

其中，所述制造方法在步骤c)之后，还包括以下步骤：

d)重复步骤c)，多次共挤出，直到形成设计所需的超材料微结构尺寸；

其中，所述制造方法在步骤d)之后，还包括以下步骤：

e1)使用线切割装置，切割所需厚度的超材料微结构薄片，使用模压、等静压、或胶接方式完成超材料微结构薄片的拼接，制成阻抗匹配超材料素坯；以及

f1)将所述阻抗匹配超材料素坯放入烧结炉中，进行排胶-烧结，完成陶瓷基超材料的制造。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述吸波剂粉体包括碳纤维粉体、碳化硅纤维粉体或多晶铁纤维粉体中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述金属电极粉末包括：钛、钒、铬、锆、铌、钼、铪、钽或钨粉末中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述绝缘基材粉体包括聚酰亚胺、聚酯、聚氨基甲酸酯、环氧树脂或聚甲基丙烯酸甲酯粉体中的一种或者多种的组合。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述热塑性树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚甲醛、聚酰胺、聚苯醚、偏二氯乙烯、醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩乙醛、AS树脂、ABS树脂、压克力树脂、氟树脂、尼龙树脂、聚缩醛树脂或聚碳酸酯树脂中的一种或者多种的组合。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：将所述微结构单元棒状材料按照4×4或5×5进行微结构周期排布方式。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述吸波剂粉体、所述金属电极粉末、所述绝缘基材粉体的质量之和与热塑性树脂的质量之比为0.1～0.5。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述吸波剂粉体、所述金属电极粉末、所述绝缘基材粉体的质量之和与热塑性树脂的质量之比为0.3～0.4。

9.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述吸波剂粉体、所述金属电极粉末的质量之和与所述绝缘基材粉体的质量之比为1：4～4：1。

10.一种吸波超材料的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤：

a)将吸波剂粉体和金属电极粉末的组合物、绝缘基材粉体分别加入热塑性树脂中，混合均匀，作为原料；

b)按照超材料微结构设计，将所述原料使用共挤出工艺形成微结构单元棒状材料；以及

c)将所述微结构单元棒状材料按照微结构周期排布方式进行排布，放入挤出机，使用所述挤出机共挤出周期排布的超材料微结构，

其中，所述制造方法在步骤c)之后，还包括以下步骤：

d)重复步骤c)，多次共挤出，直到形成设计所需的超材料微结构尺寸；

其中，所述制造方法在步骤d)之后，还包括以下步骤：

e2)使用激光切割装置，切割所需厚度的超材料微结构薄片，通过模压、真空袋压的方式将所述超材料微结构薄片铺覆于曲面模具上，形成曲面共形的超材料素坯；以及

f2)分别将相应的所述曲面共形的超材料素坯放入烧结炉进行排胶-烧结，完成曲面陶瓷基超材料瓦的制造。