CN102896782A - 一种介质基板的制备方法 - Google Patents

一种介质基板的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102896782A
CN102896782A CN2011102163122A CN201110216312A CN102896782A CN 102896782 A CN102896782 A CN 102896782A CN 2011102163122 A CN2011102163122 A CN 2011102163122A CN 201110216312 A CN201110216312 A CN 201110216312A CN 102896782 A CN102896782 A CN 102896782A
Authority
CN
China
Prior art keywords
medium substrate
preparation
ceramic
microsphere particle
mould
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011102163122A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102896782B (zh
Inventor
刘若鹏
赵治亚
缪锡根
张影
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuang Chi Institute of Advanced Technology
Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Original Assignee
Kuang Chi Institute of Advanced Technology
Kuang Chi Innovative Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuang Chi Institute of Advanced Technology, Kuang Chi Innovative Technology Ltd filed Critical Kuang Chi Institute of Advanced Technology
Priority to CN201110216312.2A priority Critical patent/CN102896782B/zh
Publication of CN102896782A publication Critical patent/CN102896782A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102896782B publication Critical patent/CN102896782B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

本发明提供了一种超材料介质基板的制备方法，通过本发明超材料介质基板的制备方法制得的超材料介质基板，不同的环形纤维之间含有陶瓷微球颗粒，由于陶瓷材料具有较高的介电常数，所以通过选择合适的陶瓷材料可以使整个介质基板具有很大的介电常数变化范围，能满足各种应用需求。另一方面，本发明制得的介质基板是以环形纤维和陶瓷微球颗粒为增强材料的有机树脂基板，在机械性能上能满足各种应用要求。

Description

一种介质基板的制备方法
【技术领域】
本发明涉及超材料领域。
【背景技术】
超材料一般由多个超材料功能板层叠或按其他规律阵列组合而成，超材料功能板包括介质基板以及阵列在介质基板上的多个人造微结构，现有超材料的介质基板为均一材料的有机树脂基板，如FR4、TP1等等，其加工工艺一般是采用现有的PCB板的加工工艺。
对于超材料而言，由于阵列在介质基板上的多个人造微结构具有特定的电磁特性，能对电场或磁场产生电磁响应，因此通过对人造微结构的结构和排列规律进行精确设计和控制，可以使超材料呈现出各种一般材料所不具有的电磁特性，如能汇聚、发散和偏折电磁波等。现有的介质基板作为人造微结构的固定基板，在整体上具有均一的介电常数和磁导率，所以对电场或磁场不会产生特有的响应，即对整个超材料而言，介质基板也不具有电磁调制功能。
【发明内容】
本发明为解决的上述技术问题提供一种超材料介质基板的制备方法。
本发明实现发明目的采用的技术方案是，一种介质基板的制备方法，包括以下步骤：
a.通过纺丝的方法在一模具上纺织一层纤维网，所述模具表面具有脱模剂，所述模具固定在一旋转轴上并可绕旋转轴旋转；
b.改变所述模具的大小，继续通过纺丝的方法在不同大小的模具上纺织纤维网；
c.将各个模具上的纤维网脱模，得到具有不同大小的环形纤维网；
d.将所述环形纤维网按大小嵌套排列，并在各环形纤维网之间加入具有不同粒径大小的陶瓷微球颗粒；
e.以环形纤维网及陶瓷微球颗粒为增强材料，浸入到有机树脂胶液中，固化成型，得到介质基板。
更好地，所述b步骤还包括：改变纺丝的时间，使所述纤维网具有不同厚度。
更好地，所述模具为圆柱体形或棱柱体形。
更好地，所述微球颗粒采用以下方法制备：配制陶瓷浆料，所述陶瓷浆料包含有陶瓷粉末、水和粘结剂；将陶瓷浆料通过电喷的方法形成微球颗粒；将微球颗粒置于高温下烧结，得到陶瓷微球颗粒。
更好地，所述电喷的方法是：将所述陶瓷浆料置于容器中并使容器与一金属针孔连通，将金属针孔下方设置一金属板上，在所述金属针孔与所述金属板之间形成电场，通过电场力的作用将所述陶瓷浆料滴到所述金属板上形成微球颗粒。
作为具体实施方式，所述陶瓷粉末为氧化铝粉末、氧化锆粉末、二氧化硅粉末或氧化钛粉末。
作为具体实施方式，所述粘结剂为聚乙烯醇或淀粉或羧甲基纤维素。
作为具体实施方式，所述脱模剂为滑石粉或凡士林。
作为具体实施方式，所述有机树脂胶液为环氧树脂胶液、溴化环氧树脂胶液或环氧酚醛树脂胶液。
通过本发明超材料介质基板的制备方法制得的超材料介质基板，不同的环形纤维之间含有陶瓷微球颗粒，由于陶瓷材料具有较高的介电常数，所以通过选择合适的陶瓷材料可以使整个介质基板具有很大的介电常数变化范围，能满足各种应用需求。另一方面，本发明制得的介质基板是以环形纤维和陶瓷微球颗粒为增强材料的有机树脂基板，在机械性能上能满足各种应用要求。
【附图说明】
图1，实施例1介质基板制备方法的工艺方法示意图。
图2，实施例1介质基板的A-A剖视图。
图3，实施例2介质基板制备方法的工艺方法示意图。
图4，实施例2介质基板的B-B剖视图。
【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
一种介质基板的制备方法，其工艺方法示意图参看附图1，附图2为图1中介质基板的A-A剖视图，包括以下步骤：
a.通过纺丝的方法在一圆柱体形模具1上纺织一层纤维网3，在模具1表面涂覆有一层滑石粉作为脱模剂，并且将模具1固定在一旋转轴2上并可绕旋转轴2旋转；
b.改变模具1圆柱体的大小，继续通过纺丝的方法在不同形状相同大小不同的模具上纺织纤维网3；
c.将各个模具1上的纤维网3脱模，得到具有不同大小的圆环形纤维网3；
d.将环形纤维网3按大小嵌套排列，并在各环形纤维网3之间加入具有不同粒径大小的陶瓷微球颗粒4，本实施例中间部分陶瓷微球颗粒4的粒径较大，周边部分陶瓷微球颗粒4的粒径较小；
e.以环形纤维网3及陶瓷微球颗粒4为增强材料，浸入到环氧树脂胶液中，固化成型，得到介质基板，介质基板的A-A剖视图如图2所示，图中5表示固化后的环氧树脂。
本实施例制得的超材料介质基板，由于不同的环形纤维之间含有的陶瓷微球颗粒的粒径不同，中间部分陶瓷微球颗粒4的粒径较大，周边部分陶瓷微球颗粒4的粒径较小，使得中间部分的整体介电常数较小，而周边部分的介电常数较大，其原理是，由于超材料介质基板的介电常数大小是由其组成材料和各组分的比例决定的，不同的材料具有不同的介电常数大小，当不同材料的组成比例不同时其整体的等效介电常数也会不同。本实施例中，陶瓷材料具有较高的介电常数，而环氧树脂材料的介电常数较低，当陶瓷微球颗粒的粒径较大时，分布在颗粒之间的环氧树脂较多，因此该部分的整体介电常数较小，相反，当陶瓷微球颗粒的粒径较小时，分布在颗粒之间的环氧树脂较少，因此该部分的整体介电常数较大。
本实施例通过选择合适的陶瓷材料可以使整个介质基板具有很大的介电常数变化范围，能满足各种应用需求。另一方面，本实施例制得的介质基板是以环形纤维和陶瓷微球颗粒为增强材料的有机树脂基板，在机械性能上能满足各种应用要求。
实施例2
一种介质基板的制备方法，其工艺方法示意图参看附图3，附图4为图1中介质基板的B-B剖视图，包括以下步骤：
a.通过纺丝的方法在一棱柱体形模具1上纺织一层纤维网3，在模具1表面涂覆有一层凡士林作为脱模剂，并且将模具1固定在一旋转轴2上并可绕旋转轴2旋转；
b.改变模具1棱柱体的大小，继续通过纺丝的方法在不同形状相同大小不同的模具1上纺织纤维网3，本实施例中，还可以控制不同的纺织时间，得到具有不同厚度的纤维网3；
c.将各个模具1上的纤维网3脱模，得到具有不同大小的方环形纤维网3；
d.将方环形纤维网3按大小嵌套排列，并在各方环形纤维网3之间加入具有不同粒径大小的陶瓷微球颗粒4；
本实施例中，微球颗粒采用以下方法制备：首先配制陶瓷浆料，将氧化镁粉末、水和粘结剂混合均匀得到陶瓷浆料，粘结剂可采用聚乙烯醇，也可采用淀粉或羧甲基纤维素；然后将陶瓷浆料通过电喷的方法形成微球颗粒；最后将微球颗粒置于高温下烧结，得到陶瓷微球颗粒4。
其中，电喷的具体方法是：将陶瓷浆料置于容器中并使容器与一金属针孔连通，将金属针孔下方设置一金属板上，在金属针孔与金属板之间形成高压电场，通过电场力的作用将陶瓷浆料引出并滴到金属板上形成微球颗粒。
e.以方形纤维网3及陶瓷微球颗粒4为增强材料，浸入到溴化环氧树脂胶液中，固化成型，得到介质基板，介质基板的B-B剖视图如图2所示，图中5表示固化后的溴化环氧树脂。
本实施例制得的超材料介质基板，由于不同的方环形纤维之间含有的陶瓷微球颗粒的粒径不同，中间部分陶瓷微球颗粒4的粒径较小，周边部分陶瓷微球颗粒4的粒径较大，使得中间部分的整体介电常数较大，而周边部分的介电常数较小，其原理是，由于超材料介质基板的介电常数大小是由其组成材料和各组分的比例决定的，不同的材料具有不同的介电常数大小，当不同材料的组成比例不同时其整体的等效介电常数也会不同。本实施例中，陶瓷材料具有较高的介电常数，而环氧树脂材料的介电常数较低，当陶瓷微球颗粒的粒径较大时，分布在颗粒之间的环氧树脂较多，因此该部分的整体介电常数较小，相反，当陶瓷微球颗粒的粒径较小时，分布在颗粒之间的环氧树脂较少，因此该部分的整体介电常数较大。
本实施例通过选择合适的陶瓷材料可以使整个介质基板具有很大的介电常数变化范围，能满足各种应用需求。另一方面，本实施例制得的介质基板是以环形纤维和陶瓷微球颗粒为增强材料的有机树脂基板，在机械性能上能满足各种应用要求。
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 (9)

1.一种介质基板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
a.通过纺丝的方法在一模具上纺织一层纤维网，所述模具表面具有脱模剂，所述模具固定在一旋转轴上并可绕旋转轴旋转；
b.改变所述模具的大小，继续通过纺丝的方法在不同大小的模具上纺织纤维网；
c.将各个模具上的纤维网脱模，得到具有不同大小的环形纤维网；
d.将所述环形纤维网按大小嵌套排列，并在各环形纤维网之间加入具有不同粒径大小的陶瓷微球颗粒；
e.以环形纤维网及陶瓷微球颗粒为增强材料，浸入到有机树脂胶液中，固化成型，得到介质基板。
2.根据权利要求1所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述b步骤还包括：改变纺丝的时间，使所述纤维网具有不同厚度。
3.根据权利要求1所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述模具为圆柱体形或棱柱体形。
4.根据权利要求1所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述微球颗粒采用以下方法制备：配制陶瓷浆料，所述陶瓷浆料包含有陶瓷粉末、水和粘结剂；将陶瓷浆料通过电喷的方法形成微球颗粒；将微球颗粒置于高温下烧结，得到陶瓷微球颗粒。
5.根据权利要求1所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述电喷的方法是：将所述陶瓷浆料置于容器中并使容器与一金属针孔连通，将金属针孔下方设置一金属板上，在所述金属针孔与所述金属板之间形成电场，通过电场力的作用将所述陶瓷浆料滴到所述金属板上形成微球颗粒。
6.根据权利要求5所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述陶瓷粉末为氧化铝粉末、氧化锆粉末、二氧化硅粉末或氧化钛粉末。
7.根据权利要求5所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇或淀粉或羧甲基纤维素。
8.根据权利要求1所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述脱模剂为滑石粉或凡士林。
9.根据权利要求1所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述有机树脂胶液为环氧树脂胶液、溴化环氧树脂胶液或环氧酚醛树脂胶液。
CN201110216312.2A 2011-07-29 2011-07-29 一种介质基板的制备方法 Active CN102896782B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110216312.2A CN102896782B (zh) 2011-07-29 2011-07-29 一种介质基板的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110216312.2A CN102896782B (zh) 2011-07-29 2011-07-29 一种介质基板的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102896782A true CN102896782A (zh) 2013-01-30
CN102896782B CN102896782B (zh) 2014-12-24

Family

ID=47569413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110216312.2A Active CN102896782B (zh) 2011-07-29 2011-07-29 一种介质基板的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102896782B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107206624A (zh) * 2014-12-23 2017-09-26 赛峰航空器发动机 制造填充有耐火陶瓷颗粒的纤维预制件的方法
CN107619961A (zh) * 2017-09-26 2018-01-23 成都新柯力化工科技有限公司 一种轻质泡沫金属薄片的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1468165A (zh) * 2000-08-08 2004-01-14 莫尔德特有限公司 具有微珠体粒子的复合材料
CN101181798A (zh) * 2007-12-07 2008-05-21 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种陶瓷注浆成型用多层梯度多孔陶瓷模具及制作方法
WO2008141201A1 (en) * 2007-05-10 2008-11-20 Fish Christopher N Composite materials
WO2010040576A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Eirecomposites Teoranta A heated mould for moulding polymeric composites
CA2727776A1 (en) * 2010-01-25 2011-07-25 Falck Schmidt Defense Systems A/S Pipe-shaped product with ballistic protection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1468165A (zh) * 2000-08-08 2004-01-14 莫尔德特有限公司 具有微珠体粒子的复合材料
WO2008141201A1 (en) * 2007-05-10 2008-11-20 Fish Christopher N Composite materials
CN101181798A (zh) * 2007-12-07 2008-05-21 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种陶瓷注浆成型用多层梯度多孔陶瓷模具及制作方法
WO2010040576A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Eirecomposites Teoranta A heated mould for moulding polymeric composites
CA2727776A1 (en) * 2010-01-25 2011-07-25 Falck Schmidt Defense Systems A/S Pipe-shaped product with ballistic protection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
傅仁利: "陶瓷颗粒（纤维）增强聚合物复合电子封装与基板材料", 《世界科技研究与发展》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107206624A (zh) * 2014-12-23 2017-09-26 赛峰航空器发动机 制造填充有耐火陶瓷颗粒的纤维预制件的方法
CN107619961A (zh) * 2017-09-26 2018-01-23 成都新柯力化工科技有限公司 一种轻质泡沫金属薄片的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102896782B (zh) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI820237B (zh) 聚合物結構、其立體光刻製造方法以及包含該聚合物結構之電子裝置
CN107685418A (zh) 陶瓷和塑料复合材料的制备方法以及电子设备的外壳
CN103247851B (zh) 天线罩
CN109016332A (zh) 无机非金属与塑料的结合体及其制备方法
CN107428091A (zh) 成型体的逐层生产
CN108097560B (zh) 一种基于三维成型的吸波体制备方法及相应的吸波体
CN106348745B (zh) 一种3dp工艺快速成型yag透明陶瓷粉体材料的制备
CN102896782A (zh) 一种介质基板的制备方法
WO2013040839A1 (zh) 一种超材料及其制备方法
CN102898174A (zh) 一种多孔陶瓷微球材料及其制备方法
CN102683844A (zh) 一种美化天线罩及其制备方法
CN102702545B (zh) 一种复合材料的制备方法及超材料
Huang et al. 3D printing of high-precision and ferromagnetic functional devices
JP2020532144A (ja) ポリマーおよびセラミックの冷間焼結材料を含む基板
EP2712027A1 (en) Metamaterial dielectric substrate and processing method therefor
CN102531539B (zh) 一种介质基板的制备方法及超材料
CN102709703B (zh) 超材料的制造方法及由该方法制得的超材料制成的天线罩
JP7351586B2 (ja) セラミック樹脂複合筐体、その作製方法、および端末
CN202540849U (zh) 一种多层结构的人造石材
KR101310358B1 (ko) 소성 페라이트 파우더, 이를 적용한 전자파 흡수체 시트 어셈블리 및 그 제조방법
CN110498943B (zh) 一种具有可控叠层结构的各向异性表面的制备方法
CN102477210A (zh) 一种超材料基板及其制备方法
CN102476456A (zh) 一种介质基板的制备方法及超材料
CN102718981B (zh) 一种复合材料的制备方法及超材料
JPWO2016121619A1 (ja) 金属光沢を有する顔料用板状フェライト粒子

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant