[发明专利]一种超材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超材料及其制备方法，包括导电几何结构和非金属基材，导电几何结构的原料按重量比份包括：镍包石墨粉20‑30份、金属粉10‑20份、碳纤维10‑20份和金属纤维10‑20份，非金属基材的原料按重量比份包括：聚碳酸酯50‑60份、复合填料10‑20份、增韧剂3‑5份、固化剂3‑5份、抗静电剂3‑5份和阻燃剂3‑5份，本发明涉及材料技术领域。该超材料及其制备方法，可实实现通过将金属材料嵌入基材中，使基材包裹住金属材料，来保证超材料的正常使用，达到了通过增强基料的韧性和耐磨性，来延长超材料使用寿命的目的，大大提高了超材料的自保护性能，避免了金属结构从基材上分离脱落，导致超材料不能正常使用的情况发生，从而保证了超材料的长期使用。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体为一种超材料及其制备方法。

背景技术

超材料是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，迄今发展出的“超材料”包括：“左手材料”、光子晶体、“超磁性材料”等。“左手材料”是一类在一定的频段下同时具有负的磁导率和负的介电常数的材料系统(对电磁波的传播形成负的折射率)，近一两年来“左手材料”引起了学术界的广泛关注，目前，基于超材料实验成果，展开的产品转化步伐也在加快，像超材料智能蒙皮、超材料雷达天线、吸波材料、电子对抗雷达、超材料通信天线、无人机雷达和声学隐身技术等产品研发和利用，已经成为各国竞争的焦点。

目前的金属网格复合式超材料在制备过程中，大多是先将基料加工完成后，再将金属结构通过烧结或者粘合的方式与基料进行组合，然而，这样的生产方法得到的超材料使用寿命较短，自保护性能较差，经常出现金属结构从基材上分离脱落，导致超材料不能正常使用，不能实现通过将金属材料嵌入基材中，使基材包裹住金属材料，来保证超材料的正常使用，无法达到通过增强基料的韧性和耐磨性，来延长超材料使用寿命的目的，从而给超材料的使用带来极大的不便。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种超材料及其制备方法，解决了现有的生产方法得到的超材料使用寿命较短，自保护性能较差，经常出现金属结构从基材上分离脱落，导致超材料不能正常使用，不能实现通过将金属材料嵌入基材中，使基材包裹住金属材料，来保证超材料的正常使用，无法达到通过增强基料的韧性和耐磨性，来延长超材料使用寿命目的的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种超材料，包括导电几何结构和非金属基材，所述导电几何结构的原料按重量比份包括：镍包石墨粉20-30份、金属粉10-20份、碳纤维10-20份和金属纤维10-20份，且非金属基材的原料按重量比份包括：聚碳酸酯50-60份、复合填料10-20份、增韧剂3-5份、固化剂3-5份、抗静电剂3-5份和阻燃剂3-5份。

优选的，所述几何结构的原料按重量比份包括：镍包石墨粉25份、金属粉15份、碳纤维15份和金属纤维15份，且非金属基材的原料按重量比份包括：聚碳酸酯55份、复合填料15份、增韧剂4份、固化剂4份、抗静电剂4份和阻燃剂4份。

优选的，所述几何结构的原料按重量比份包括：镍包石墨粉20份、金属粉10份、碳纤维10份和金属纤维10份，且非金属基材的原料按重量比份包括：聚碳酸酯50份、复合填料20份、增韧剂5份、固化剂5份、抗静电剂5份和阻燃剂5份。

优选的，所述几何结构的原料按重量比份包括：镍包石墨粉30份、金属粉20份、碳纤维20份和金属纤维20份，且非金属基材的原料按重量比份包括：聚碳酸酯60份、复合填料10份、增韧剂3份、固化剂3份、抗静电剂3份和阻燃剂3份。

优选的，所述金属粉是选用铜粉，且金属纤维是选用锰铜合金纤维。

优选的，所述复合填料为云母粉、滑石粉或硫酸钡中的一种或多种的组合。