CN103036053B - 一种超材料的制备方法和超材料 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种超材料的制备方法和超材料，该制备方法包括：获取介质基板；将具有预设微结构通孔的丝网印版置于所述介质基板的表面；将金属浆料通过所述预设微结构通孔渗入到所述介质基板上；将丝网印版与所述介质基板分离，经过烧结工艺在所述介质基板上形成金属微结构；对具有金属微结构的介质基板进行封装，获得超材料。本发明另一实施例还提供了一种超材料。能够提高超材料的制备效率，且成本低廉。

Description

一种超材料的制备方法和超材料

【技术领域】

本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种超材料的制备方法和超材料。

【背景技术】

随着雷达探测、卫星通讯、航空航天等高新技术的快速发展，以及抗电磁干扰、隐形技术、微波暗室等研究领域的兴起，微波吸收材料的研究越来越受到人们的重视。由于超材料能够出现非常奇妙的电磁效应，可用于吸波材料和隐形材料等领域，成为吸波材料领域研究的热点。超材料的性质和功能主要来自于其内部的结构，因此通过改变材料的内部结构，可以达到所需的电磁特性。

现有技术中，超材料的制备主要采用PCB制备工艺，即通过在绝缘衬底上形成一层金属，然后在金属层上形成微结构来实现超材料的制备。丝网印刷技术，是利用感光材料通过照相制版的方法制作丝网印版，即：使丝网印版上图文部分的丝网孔为通孔，而非图文部分的丝网孔被堵住。印刷时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。丝网印刷设备简单、操作方便，印刷、制版简易且成本低廉，适应性强。但是现有技术中仍未有基于丝网印刷技术制备超材料的相关技术。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种超材料的制备方法和超材料，能够提高超材料的制备效率，且成本低廉。

为解决上述技术问题，本发明一实施例提供了一种超材料的制备方法，该制备方法包括：

获取介质基板；将具有预设微结构通孔的丝网印版置于所述介质基板的表面；将金属浆料通过所述预设微结构通孔渗入到所述介质基板上；将丝网印版与所述介质基板分离，经过烧结工艺在所述介质基板上形成金属微结构；对具有金属微结构的介质基板进行封装，获得超材料。

本发明另一实施例还提供了一种超材料，该超材料包括：介质基板、以及附着在该介质基板上的形状为预设微结构的金属。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：将丝网印刷与超材料的制备相结合，将具有微结构通孔的丝网印版置于介质基板表面，然后将金属浆料通过微结构通孔渗入到介质基板上，然后经过烧结工艺在介质基板上形成金属微结构，进一步封装获得超材料。制备工艺简单，可提高超材料的制备效率，且成本低廉。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种超材料的制备方法流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种超材料的制备方法流程图。

图3是本发明实施例三提供的一种超材料的剖视图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一、

参见图1，是本发明实施例一提供的一种超材料的制备方法流程图，该制备方法包括：

S101：获取介质基板。

在具体的实施过程中，介质基板的材质根据具体的需求进行选择。

S102：将具有预设微结构通孔的丝网印版置于介质基板的表面。

其中，预设微结构通孔的形状为轴对称图形，例如“工”字型、“十”字型、正方形；或者非轴对称图形，例如，“卍”字型、平行四边形。

其中，在S102步骤之前还需包括制备丝网印版的步骤，具体如下：在网框上的丝网表面形成一层光敏树脂层；使光敏树脂层透过具有预设微结构图形的掩模曝光，获得具有预设微结构通孔的丝网印版。

S103：将金属浆料通过预设微结构通孔渗入到介质基板上。

其中，金属浆料为铜、银、铝、或者铁等具有所需电磁特性的金属，此处不再逐一列举。

S104：将丝网与介质基板进行分离。

S105：将分离后的介质基板采用烧结工艺进行烧结，在介质基板上形成金属微结构。

S106：对具有金属微结构的介质基板进行封装，获得超材料。

在具体的实施过程中，可采用环氧树脂的真空热压法对叠层的陶瓷坯料片材进行真空热压。

本实施例中，将丝网印刷与超材料的制备相结合，将具有微结构通孔的丝网印版置于介质基板表面，然后将金属浆料通过微结构通孔渗入到介质基板上，然后经过烧结工艺在介质基板上形成金属微结构，进一步封装获得超材料。制备工艺简单，可提高超材料的制备效率，且成本低廉。

实施例二、

参见图2，是本发明实施例二提供的一种超材料的制备方法流程图，该制备方法包括：

S201：采用流延法制备陶瓷坯料片材。

其中，陶瓷介质片材可以是氧化铝陶瓷介质片材，也可以是氮化铝陶瓷介质片材。

具体的，将瓷粉末与分散剂、粘合剂、溶剂、以及表面活性剂混合制成陶瓷浆料，经流延制成陶瓷坯料片材。

在具体的实施过程中，还可以在陶瓷浆料中加入助烧剂，以调整烧结的温度。

S202：根据所需介质基板的厚度，采用粘合剂将至少两个陶瓷坯料片材上下对齐叠层在一起。

其中，粘合剂可以采用聚乙烯醇聚丁醛，也可以采用环氧体系粘合剂，丙烯酸体系粘合剂。

S203：在预设的温度下对叠层的陶瓷坯料片材进行真空热压，获得陶瓷介质基板。

在具体的实施过程中，可采用环氧树脂的真空热压法对叠层的陶瓷坯料片材进行真空热压。

S204：将具有预设微结构通孔的丝网印版置于S203获得的陶瓷介质基板的表面。

其中，预设微结构通孔的形状为轴对称图形，例如“工”字型、“十”字型、正方形；或者非轴对称图形，例如，“卍”字型、平行四边形。

其中，在S204步骤之前还需包括制备丝网印版的步骤，具体如下：在网框上的丝网表面形成一层光敏树脂层；使光敏树脂层透过具有预设微结构图形的掩模曝光，获得具有预设微结构通孔的丝网印版。

S205：将金属浆料通过预设微结构通孔渗入到陶瓷介质基板上。

其中，金属浆料为铜、银、铝、或者铁等具有所需电磁特性的金属，此处不再逐一列举。

S206：将丝网与陶瓷介质基板进行分离。

S207：将分离后的介质基板采用烧结工艺进行烧结，在介质基板上形成金属微结构。

S208：对具有金属微结构的陶瓷介质基板进行封装，获得超材料。

本实施例相对于实施例一，描述了陶瓷介质基板的制备过程，能够获得均匀的氧化铝介质基板，降低了流延法制备氧化铝陶瓷坯料片材过程中对工艺参数的要求。

实施例三、

参见图3，是本发明实施例三提供的一种超材料的剖视图，该超材料，包括：

介质基板301、以及附着在该介质基板301上的形状为预设微结构的金属302。

其中，介质基板301为陶瓷介质基板、预设微结构的图形为轴对称图形或者非轴对称图形。金属为铜、银、铝、或者铁。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种超材料的制备方法，其特征在于，包括：

获取介质基板；将具有预设微结构通孔的丝网印版置于所述介质基板的表面；将金属浆料通过所述预设微结构通孔渗入到所述介质基板上；将丝网印版与所述介质基板分离，经过烧结工艺在所述介质基板上形成金属微结构；对具有金属微结构的介质基板进行封装，获得超材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预设微结构通孔的形状为轴对称图形或者非轴对称图形。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法之前还包括：

在网框上的丝网表面形成一层光敏树脂层；使光敏树脂层透过具有预设微结构图形的掩模曝光，获得具有预设微结构通孔的丝网印版。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述获取介质基板具体包括：

采用流延法制备陶瓷坯料片材；根据所需介质基板的厚度对陶瓷坯料片材进行叠层；在预设的温度下对叠层的陶瓷坯料片材进行真空热压，获得介质基板。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷坯料片材为氧化铝陶瓷坯料片材或者氮化铝陶瓷坯料片材。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述采用流延法制备陶瓷坯料片材，具体包括：

将陶瓷粉末与分散剂、粘合剂、溶剂、以及表面活性剂混合制成陶瓷浆料，经流延制成陶瓷坯料片材。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷浆料还包括助烧剂。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述根据所需介质基板的厚度对陶瓷坯料片材进行叠层，具体包括：

根据所需介质基板的厚度，采用粘合剂将至少两个陶瓷坯料片材上下对齐叠层在一起。

9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于，所述粘合剂为聚乙烯醇聚丁醛。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属浆料为铜、银、铝、或者铁。