CN102480013A - 一种超材料组装结构及其组装方法 - Google Patents

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赵治亚
王书文
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Abstract

本发明提供了一种超材料组装结构，用于组装多个自身阵列有人造微结构的超材料功能板，所述组装结构包括一封装盒，所述多个超材料功能板密闭封装在所述封装盒内。本发明还提供该超材料组装结构的组装方法，其有益效果是，通过将多个超材料功能板密闭封装在所述封装盒内，可以防止环境中的水蒸气进入到超材料内部，使超材料在使用过程中的电磁特性不会发生改变，大大提高了产品性能的稳定性。

Description

一种超材料组装结构及其组装方法
【技术领域】
本发明涉及超材料领域，具体地涉及超材料组装领域。
【背景技术】
超材料是一种复合人造材料，其基本组成结构为超材料功能板，厚度一般为毫米级，超材料功能板是由介质基板以及阵列在介质基板上人造微结构组成，将超材料板通过一定的排布规律组合即组成超材料。
鉴于超材料的上述结构特性，为实现超材料板的组装，人们自然而言地想到使用背胶的方式，即借鉴现有消费类电子中的手机、数码相框、MP3/4等产品中镜片的固定方式。通过背胶方式，可以将各个超材料板粘结起来。现有超材料的上述组装方式能方便地通过双面胶或粘合树脂对超材料功能板进行固定组装，在使用过程中，组装后的超材料功能板的电磁特性如介电常数的大小常常与超材料预设的不一致，尽管通过严格控制双面胶或粘合树脂的厚度能精确地控制各个超材料功能板之间空隙，进而对介电常数的大小进行精确控制，但随着使用时间的延续或使用环境的不同，超材料的各种电磁特性依然会产生变化，并最终对超材料的电磁功能产生影响。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是为解决超材料在使用过程中产生的上述技术问题，提供一种超材料的组装结构和组装方法。
本发明实现发明目的采用的技术方案是，一种超材料组装结构，用于组装多个自身阵列有人造微结构的超材料功能板，所述组装结构包括一封装盒，所述多个超材料功能板密闭封装在所述封装盒内。
本发明经过长期的摸索发现，超材料在使用过程中，随着使用时间的延续或使用环境的不同，各种电磁特性会产生变化的原因是由于超材料功能板之间的空隙中夹带了水蒸气，在某些环境下水蒸气会凝结在超材料功能板之间形成水，由于水具有高达88的介电常数，所以会对超材料的整体介电常数产生很大的影响，进而对超材料的电磁特性产生影响。本发明通过将多个超材料功能板密闭封装在所述封装盒内可以防止环境中的水蒸气进入到超材料内部，使超材料在使用过程中的电磁特性不会发生改变，产品性能的稳定性得到提高。
更好地，在所述封装盒内填充有惰性气体，作为具体实施方式也可以填充氮气。
更好地，所述超材料功能板两两之间设置有隔板，所述隔板位于超材料功能板的周边位置，所述隔板的材料为水凝胶。
作为具体实施方式，所述封装盒由盒体和盒盖组成，所述盒体与盒盖之间设置有密封圈，所述盒体与盒盖通过密封圈密闭连接，优选地，所述密封圈的材料为硅胶。
作为具体实施方式，所述封装盒由盒体和盒盖组成，所述盒体与盒盖之间为超声焊接连接。
本发明还提供一种超材料组装方法，包括以下步骤：
a.将多个超材料功能板按预定排布规律阵列并固定连接；
b.将固定连接后的多个超材料功能板密封封装在一封装盒内。
更好地，所述b步骤为，在惰性气体的氛围下将固定连接后的多个超材料功能板密封封装在一封装盒内。
作为另一种具体实施方式，所述b步骤为，在氮气的氛围下将固定连接后的多个超材料功能板密封封装在一封装盒内。
更好地，所述a步骤后还包括，在所述超材料功能板两两之间设置隔板，所述隔板位于超材料功能板的周边位置，所述隔板的材料采用水凝胶。
作为具体实施方式，所述b步骤中的密封封装为采用密封圈密封。
作为具体实施方式，所述b步骤中的密封封装为采用超声焊接密封。
使用根据本发明的超材料组装结构和组装方法，通过将多个超材料功能板密闭封装在所述封装盒内，可以防止环境中的水蒸气进入到超材料内部，使超材料在使用过程中的电磁特性不会发生改变，大大提高了产品性能的稳定性。
【附图说明】
图1，实施例1的超材料组装结构图。
图2，实施例2的超材料组装结构图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
图1为本实施例的超材料组装结构图，包括自身阵列有人造微结构的超材料功能板1、盒体2、盒盖3、密封圈4和隔板5，盒体2和盒盖3组成封装盒，超材料功能板1两两之间设置隔板5，隔板5为框形结构设置在超材料功能板1的周边并与超材料功能板1的外形匹配，隔板5的设置一方面使超材料功能板1之间形成空气间隙，通过控制隔板5的厚度能控制空气间隙的厚度，进而通过控制整个超材料的空气间隙比例实现对超材料的介电常数的灵活设计，隔板5的材料选用水凝胶。由于水凝胶具有良好的吸水性能，所以隔板5的设置能很好地防止超材料功能板1之间的空隙内产生水。盒体2和盒盖3之间设置有密封圈4，为取得好的密封效果，密封圈4的材料采用硅胶，盒体2和盒盖3通过密封圈4密封连接使封装盒形成密闭空间，进而将多个超材料功能板1和隔板5密闭封装。
本实施例的组装方法是：
a.将多个超材料功能板1依次层叠，并在超材料功能板1两两之间设置隔板5，隔板5为框形结构设置在超材料功能板1的周边并与超材料功能板1的外形匹配，隔板5的设置一方面使超材料功能板1之间形成空气间隙，通过控制隔板5的厚度能控制空气间隙的厚度，进而通过控制整个超材料的空气间隙比例实现对超材料的介电常数的灵活设计，隔板5的材料选用水凝胶，由于水凝胶具有良好的吸水性能，所以隔板5的设置能很好地防止超材料功能板1之间的空隙内产生水；
b.在氖气氛围下将设置有隔板5的多个超材料功能板1密闭封装在封装盒内，封装盒采用密封圈密封。采用氖气作为封装氛围可以使超材料功能板1之间的间隙内充满氖气，氖气在化学性质和物理性质上的稳定性可以使整个超材料在使用过程具有稳定的电磁特性。
实施例2
图2为本实施例的超材料组装结构图，包括自身阵列有人造微结构的超材料功能板1、盒体2、盒盖3和隔板5，盒体2和盒盖3组成封装盒，超材料功能板1两两之间设置隔板5，隔板5为框形结构设置在超材料功能板1的周边并与超材料功能板1的外形匹配，隔板5的设置一方面使超材料功能板1之间形成空气间隙，通过控制隔板5的厚度能控制空气间隙的厚度，进而通过控制整个超材料的空气间隙比例实现对超材料的介电常数的灵活设计，隔板5的材料选用水凝胶。由于水凝胶具有良好的吸水性能，所以隔板5的设置能很好地防止超材料功能板1之间的空隙内产生水。为取得好的密封效果，盒体2和盒盖3之间通过超声波焊接后密封连接。
本实施例的组装方法是：
a.将多个超材料功能板1依次层叠，并在超材料功能板1两两之间设置隔板5，隔板5为框形结构设置在超材料功能板1的周边并与超材料功能板1的外形匹配，隔板5的设置一方面使超材料功能板1之间形成空气间隙，通过控制隔板5的厚度能控制空气间隙的厚度，进而通过控制整个超材料的空气间隙比例实现对超材料的介电常数的灵活设计，隔板5的材料选用水凝胶，由于水凝胶具有良好的吸水性能，所以隔板5的设置能很好地防止超材料功能板1之间的空隙内产生水；
b.在氮气氛围下将设置有隔板5的多个超材料功能板1密闭封装在封装盒内，封装盒采用超声焊接进行密封。采用惰性气体氮气作为封装氛围可以使超材料功能板1之间的间隙内充满氮气，氮气在化学性质和物理性质上的稳定性可以使整个超材料在使用过程具有稳定的电磁特性。
使用根据本发明的超材料组装结构和组装方法，通过将多个超材料功能板密闭封装在所述封装盒内，可以防止环境中的水蒸气进入到超材料内部，使超材料在使用过程中的电磁特性不会发生改变，大大提高了产品性能的稳定性。应当理解的是，具体密封的结构和方法有很多，在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (13)

1.一种超材料组装结构，用于组装多个自身阵列有人造微结构的超材料功能板，其特征在于：所述组装结构包括一封装盒，所述多个超材料功能板密闭封装在所述封装盒内。
2.根据权利要求1所述的超材料组装结构，其特征在于：所述封装盒内填充有惰性气体。
3.根据权利要求1所述的超材料组装结构，其特征在于：所述封装盒内填充有氮气。
4.根据权利要求1所述的超材料组装结构，其特征在于：所述超材料功能板两两之间设置有隔板，所述隔板位于超材料功能板的周边位置，所述隔板的材料为水凝胶。
5.根据权利要求1所述的超材料组装结构，其特征在于：所述封装盒由盒体和盒盖组成，所述盒体与盒盖之间设置有密封圈，所述盒体与盒盖通过密封圈密闭连接。
6.根据权利要求5所述的超材料组装结构，其特征在于：所述密封圈的材料为硅胶。
7.根据权利要求1所述的超材料组装结构，其特征在于：所述封装盒由盒体和盒盖组成，所述盒体与盒盖之间为超声焊接连接。
8.一种超材料组装方法，包括以下步骤：
a.将多个超材料功能板按预定排布规律阵列并固定连接；
b.将固定连接后的多个超材料功能板密封封装在一封装盒内。
9.根据权利要求8所述的超材料组装方法，其特征在于，所述b步骤为，在惰性气体的氛围下将固定连接后的多个超材料功能板密封封装在一封装盒内。
10.根据权利要求8所述的超材料组装方法，其特征在于，所述b步骤为，在氮气的氛围下将固定连接后的多个超材料功能板密封封装在一封装盒内。
11.根据权利要求8所述的超材料组装方法，其特征在于，所述a步骤后还包括，在所述超材料功能板两两之间设置隔板，所述隔板位于超材料功能板的周边位置，所述隔板的材料采用水凝胶。
12.根据权利要求8所述的超材料组装方法，其特征在于，所述b步骤中的密封封装为采用密封圈密封。
13.根据权利要求8所述的超材料组装方法，其特征在于，所述b步骤中的密封封装为采用超声焊接密封。
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