CN106032309A - 石英玻璃基超材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石英玻璃基超材料的制备方法，包括以下步骤：提供具有一粗糙表面的第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板；将设有导电微结构的流延生坯片的一个表面与该第一石英玻璃基板的该粗糙表面热压压合，该流延生坯片的另一个相对表面裸露；加热该流延生坯片和该第一石英玻璃基板进行排胶；将该流延生坯片的另一个相对表面与该第二石英玻璃基板的该粗糙表面热压压合；以及烧结该流延生坯片、该第一石英玻璃基板和该第二石英玻璃基板的压合结构。

Description

石英玻璃基超材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及超材料，尤其是涉及石英玻璃基超材料及其制备方法。

背景技术

超材料(Metamaterial)是指一些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。超材料的奇特性质源于其精密的几何结构以及尺寸大小。超材料中的微结构，大小尺度小于它作用的波长，因此得以对波施加影响。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(LH)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)。与之相对的是，大多数自然的材料是RH材料。超材料的奇异性质使它具有广泛的应用前景，从高接收率天线，雷达反射罩甚至是地震预警。

从结构上看，超材料是由非金属材料制成的基板和附着在基板表面上或嵌入在基板内部的多个导电微结构构成的。基板可以虚拟地划分为阵列排布的多个基板单元。每个基板单元上附着有导电微结构，从而形成一个超材料单元。整个超材料是由很多这样的超材料单元组成的，就像晶体是由无数的晶格按照一定的排布构成的。每个超材料单元上的导电微结构可以相同或者不完全相同。导电微结构是由导电材料组成的具有一定几何图形的平面或立体结构。

由于导电微结构的存在，每个超材料单元具有不同于基板本身的电磁特性，因此所有的超材料单元构成的超材料对电场和磁场呈现出特殊的响应特性。通过对导电微结构设计不同的具体结构和形状，可以改变整个超材料的响应特性。

目前超材料的基板通常是有机基板或者陶瓷基板。有机基板的主要缺点是不耐高温，难以满足恶劣环境下的需求。陶瓷基板的缺点之一是强度比较低，尽管多层复合陶瓷基板可以适当改善这一缺点。石英玻璃基板作为超材料的基板也被提出，其优点是强度高、介电损耗低。但是石英玻璃基板表面过于致密，在超材料烧结过程中不利于排胶。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种石英玻璃基超材料及其制备方法，可以缓解石英玻璃基超材料排胶难的问题。

本发明所提出一种石英玻璃基超材料的制备方法，包括以下步骤：提供第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板，第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板分别具有一粗糙表面；将设有导电微结构的流延生坯片的一个表面与该第一石英玻璃基板的该粗糙表面热压压合，该流延生坯片的另一个相对表面裸露；加热该流延生坯片和该第一石英玻璃基板进行排胶；将该流延生坯片的另一个相对表面与该第二石英玻璃基板的该粗糙表面热压压合；以及烧结该流延生坯片、该第一石英玻璃基板和该第二石英玻璃基板的压合结构。

在本发明的一实施例中，将流延生坯片的一个表面与该第一石英玻璃基板的该粗糙表面热压压合的工艺是真空热压工艺。

在本发明的一实施例中，该真空热压工艺包括将一层或多层塑料薄膜放置在该流延生坯片的另一个相对表面，且在真空热压工艺完成后移除该塑料薄膜。

在本发明的一实施例中，该真空热压工艺的温度为50-80℃。

在本发明的一实施例中，该真空热压工艺的压力为1-10Mpa。

在本发明的一实施例中，加热该流延生坯片和该第一石英玻璃基板进行排胶的时间为10-15小时。

在本发明的一实施例中，加热该流延生坯片和该第一石英玻璃基板进行排胶的温度大于或等于600℃。

在本发明的一实施例中，该粗糙表面的粗糙度Ra在5-10之间。

在本发明的一实施例中，该烧结的温度小于或等于1000℃。

本发明还提出一种石英玻璃基超材料的制备方法，包括以下步骤：提供具有一粗糙表面的第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板；在该第一石英玻璃基板的该粗糙表面上形成一多孔表面层；将设有导电微结构的流延生坯片放置在该第一石英玻璃基板和该第二石英玻璃基板之间，其中该流延生坯片的一个表面接触该第一石英玻璃基板的该多孔表面层；加热该流延生坯片、该第一石英玻璃基板和该第二石英玻璃基板到第一温度区段以进行排胶；以及加热该流延生坯片、该第一石英玻璃基板和该第二石英玻璃基板到第二温度区段以进行烧结，从而形成多层结构的超材料。

在本发明的一实施例中，该第一温度区段的范围是600℃-700℃。

在本发明的一实施例中，进行排胶的时间为10-15小时。

在本发明的一实施例中，该第二温度区段的范围是850℃-900℃。

在本发明的一实施例中，该粗糙表面的粗糙度Ra在5-10之间。

在本发明的一实施例中，在该第一石英玻璃基板的该粗糙表面上形成一多孔表面层的步骤包括：将由Al₂O₃粉和SiO₂-NA₂O-K₂O-PbO玻璃粉混合，制成浆料；使用该浆料形成流延片；以及将该流延片复合到该第一石英玻璃基板的该粗糙表面上。

本发明还提出一种石英玻璃基超材料，包括由一组石英玻璃基板和一组流延片叠合、烧结而成的多层叠合结构，其中该组石英玻璃基板包含多个石英玻璃基板，该组流延片包含一个或多个流延片，其中至少一流延片上附着有导电微结构，且其中每两个石英玻璃基板之间夹设至少一流延片，该两个石英玻璃基板中至少其中之一与流延片之间设有多孔表面层。

在本发明的一实施例中，该多层叠合结构包含至少一个重复单元，每一重复单元依次包括：第一石英玻璃基板、多孔表面层、附着有导电微结构的第一流延片、未附着有导电微结构的第二流延片、以及第二石英玻璃基板，其中每一重复单元与相邻的一侧重复单元共用该第一石英玻璃基板，且与相邻的另一侧重复单元共用该第二石英玻璃基板。

在本发明的一实施例中，该多层叠合结构包含至少一个重复单元，每一重复单元依次包括：第一石英玻璃基板、多孔表面层、附着有导电微结构的第一流延片以及以及第二石英玻璃基板，其中每一重复单元与相邻的一侧重复单元共用该第一石英玻璃基板，且与相邻的另一侧重复单元共用该第二石英玻璃基板。

本发明的石英玻璃基超材料的制备方法由于采用以上技术方案，可以在排胶时给气体提供散逸通道，保证了排胶的效果。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1示出本发明一实施例的石英玻璃基超材料的制备方法流程图。

图2示出根据本发明一实施例所提供的石英玻璃基板。

图3示出根据本发明一实施例所提供的含有导电微结构的流延生坯片。

图4示出根据本发明一实施例的流延生坯片与一个石英玻璃基板的压合结构。

图5示出根据本发明一实施例的流延生坯片与两个石英玻璃基板的压合结构。

图6示出本发明第二实施例的石英玻璃基超材料的制备方法流程图。

图7示出根据本发明一实施例所提供的形成多孔表面层的石英玻璃基板。

图8示出根据本发明一实施例的流延生坯片与两个石英玻璃基板的烧结结构。

图9示出本发明第一实施例的石英玻璃基超材料的分层结构。

图10示出本发明第二实施例的石英玻璃基超材料的分层结构。

图11示出本发明第三实施例的石英玻璃基超材料的分层结构。

图12示出本发明第四实施例的石英玻璃基超材料的分层结构。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

本发明的实施例将描述石英玻璃基超材料的制备方法。石英玻璃基超材料的制备过程中的一个难题是排胶。排胶是指将超材料制备过程中使用的溶剂、分散剂、粘接剂、增塑剂等成分以及可能存在的水分去除。排胶的过程需要向含有前述成分的层提供气体散逸的途径，然而石英玻璃基板的高致密性阻碍了气体的散逸。

图1示出本发明一实施例的石英玻璃基超材料的制备方法流程图。参照图1所示，制备方法的流程如下：

步骤101，提供第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板。

第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板分别具有一粗糙表面，以提高粘接力。粗糙表面的粗糙度Ra例如可以在5-10之间。

举例来说，用碳化硅砂纸处理光滑的石英玻璃基板表面，使表面形成一定范围的粗糙度。另外，也可以用磨床的砂轮达到表面粗糙化的目的。

对于超材料的基本结构来说，石英玻璃基板的数量通常只需两块。如果超材料在垂直方向上叠加有多个有效的单元(即包含多层导电微结构)，则相应需要更多数量的石英玻璃基板。

各石英玻璃基板的形状可以为平面，也可以为曲面。另外，各个石英玻璃基板的尺寸、形状以及材料通常可以相同。但是可以理解，可以为了特定的需求，让某些石英玻璃基板的参数不同于另一些石英玻璃基板的参数。例如，为了厚度的控制，可以让某些石英玻璃基板比另一些石英玻璃基板更薄或者更厚。图2示出根据本发明一实施例所提供的石英玻璃基板20，其一个表面为粗糙表面。

在步骤102，将设有导电微结构的流延生坯片的一个表面与第一石英玻璃基板的粗糙表面热压压合，流延生坯片的另一个相对表面裸露。

流延生坯片是以流延法制得的生坯片。流延法是指在粉料中加入溶剂、分散剂、粘接剂、增塑剂等成分，得到分散均匀的稳定浆料，在流延机上制得要求厚度薄膜的一种成型方法。

流延生坯片会进一步形成导电微结构。形成导电微结构的方法可以是丝网印刷，即在流延生坯片的一个表面上丝网印刷包含导电物质的浆料。导电物质通常为金属或金属合金，优选为贵金属或贵金属合金，例如银、铂、钼、钨、或银钯合金等。这些材料的化学性能稳定，不易被氧化，因而适合与石英玻璃共烧。

可以理解，根据超材料类型和性能指标的不同，导电微结构可以有多种图案和尺寸。

流延生坯片的材料要求不与导电微结构起反应，同时能粘结石英玻璃基板。

前述举例之外，制备流延生坯片和形成导电微结构的方法还可以使用其它已知方法。这一部分内容并非本发明的重点，在此不再赘述。

在本发明的实施例中，可以将导电微结构设置在一个流延生坯片的表面上，也可以将导电微结构设置在两个流延生坯片之间，形成对称结构。图3示出根据本发明一实施例所提供的含有导电微结构40和流延生坯片30的流延片30’，其使用第一种结构。

当具有多个流延生坯片时，在形状方面，各个流延生坯片可以为平面，也可以为曲面。各个流延生坯片的尺寸、形状、材料通常可以相同。但是可以理解，可以为了特定的需求，让某些流延生坯片的参数不同于另一些流延生坯片的参数。例如，为了厚度的控制，可以让某些流延生坯片比另一些流延生坯片更薄或者更厚。

在本发明的各实施例中，每一个流延生坯片可以是单片结构，也可以在由制作完成的多个流延生坯片进一步复合而成。例如，流延生坯片30可以是单个流延生坯片，也可以由多个流延生坯片复合而成。

对于本步骤的热压压合工艺来说，可用真空热压工艺。真空热压工艺中，将流延生坯片放置在第一石英玻璃基板的粗化表面后，将一层或多层塑料薄膜放置在流延生坯片的另一个相对表面，然后用真空热压工艺将流延片牢固地压合在粗化表面上。示例性工艺参数为：温度在50-80℃之间，压力在1-10Mpa之间。另外，在真空热压工艺完成后，可以移除该塑料薄膜。塑料薄膜可以是石英PET薄膜，其一个表面含有胶膜剂。图4示出根据本发明一实施例的流延生坯片与一个石英玻璃基板的压合结构。

在步骤103，加热流延生坯片和第一石英玻璃基板进行排胶。

排胶的作用是去除材料中的各种有机物，例如流延生坯片中的溶剂、分散剂、粘接剂、增塑剂，可能存在的水分等。排胶的示例性工艺条件例如是：排胶的温度大于或等于600℃，排胶的时间为10-15小时。

在步骤104，将流延生坯片的另一个相对表面与第二石英玻璃基板的该粗糙表面热压压合。

举例来说可以将第二石英玻璃基本水平或平行地盖在已被排胶的流延片的另一表面上。石英玻璃基板又被高温陶瓷纤维毡或布所覆盖，在该毡或布上盖上耐火砖，以便产生压力，在高温条件下产生热压的效果。图5示出根据本发明一实施例的流延生坯片与两个石英玻璃基板的压合结构。

在步骤105，烧结流延生坯片、第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板的压合结构。

烧结是在电炉中进行，烧结的温度小于或等于1000℃，烧结的时间可在10分钟以上，以保证流延片能粘住二块表面被粗化的石英玻璃基板为准。1000℃以下的温度可以保持石英玻璃的透明性，且使流延片中的陶瓷和玻璃粉末烧结致密。

此外，烧结温度还需考虑导电微结构的熔点，举例来说，如果导电微结构的主要导电物质是银，则烧结温度选在900℃以下。

本实施例的优点在于，改变传统的形成完整的超材料层状结构才开始排胶的方法，而是在将流延生坯片放置到一个石英玻璃基板上后即开始进行排胶，使得气体可以从流延生坯片裸露的一面散逸，保证了排胶的效果。

图6示出本发明一实施例的石英玻璃基超材料的制备方法流程图。参照图6所示，制备方法的流程如下：

步骤601，提供第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板。

第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板分别具有一粗糙表面，以提高粘接力。粗糙表面的粗糙度Ra例如可以在5-10之间。

举例来说，用碳化硅砂纸处理光滑的石英玻璃基板表面，使表面形成一定范围的粗糙度。另外，也可以用磨床的砂轮达到表面粗糙化的目的。

对于超材料的基本结构来说，石英玻璃基板的数量通常只需两块。如果超材料在垂直方向上叠加有多个有效的单元(即包含多层导电微结构)，则相应需要更多数量的石英玻璃基板。

各石英玻璃基板的形状可以为平面，也可以为曲面。另外，各个石英玻璃基板的尺寸、形状以及材料通常可以相同。但是可以理解，可以为了特定的需求，让某些石英玻璃基板的参数不同于另一些石英玻璃基板的参数。例如，为了厚度的控制，可以让某些石英玻璃基板比另一些石英玻璃基板更薄或者更厚。

在步骤602，在第一石英玻璃基板的粗糙表面上形成一多孔表面层。

这一多孔表面层的微孔直径在0.1-5μm之间，而且不会在900-1000℃的高温下完全除去，有利于空气进入或有机物通过空隙排出。

举例来说，形成一多孔表面层的步骤包括：将由Al₂O₃粉和SiO₂-NA₂O-K₂O-PbO玻璃粉混合，制成浆料；然后使用浆料形成流延片；再将流延片复合到第一石英玻璃基板的该粗糙表面上。

图7示出根据本发明一实施例所提供的形成多孔表面层50的石英玻璃基板。

在步骤603，将设有导电微结构的流延生坯片放置在该第一石英玻璃基板和该第二石英玻璃基板之间，其中流延生坯片的一个表面接触第一石英玻璃基板的多孔表面层。

流延生坯片是以流延法制得的生坯片。流延法是指在粉料中加入溶剂、分散剂、粘接剂、增塑剂等成分，得到分散均匀的稳定浆料，在流延机上制得要求厚度薄膜的一种成型方法。

流延生坯片会进一步形成导电微结构。形成导电微结构的方法可以是丝网印刷，即在流延生坯片的一个表面上丝网印刷包含导电物质的浆料。导电物质通常为金属或金属合金，优选为贵金属或贵金属合金，例如银、铂、钼、钨、或银钯合金等。这些材料的化学性能稳定，不易被氧化，因而适合与石英玻璃共烧。

可以理解，根据超材料类型和性能指标的不同，导电微结构可以有多种图案和尺寸。

流延生坯片的材料要求不与导电微结构起反应，同时能粘结石英玻璃基板。

前述举例之外，制备流延生坯片和形成导电微结构的方法还可以使用其它已知方法。这一部分内容并非本发明的重点，在此不再赘述。

在本发明的实施例中，可以将导电微结构设置在一个流延生坯片的表面上，也可以将导电微结构设置在两个流延生坯片之间，形成对称结构。图3示出根据本发明一实施例所提供的含有导电微结构的流延生坯片30，其使用第一种结构。

当具有多个流延生坯片时，在形状方面，各个流延生坯片可以为平面，也可以为曲面。各个流延生坯片的尺寸、形状、材料通常可以相同。但是可以理解，可以为了特定的需求，让某些流延生坯片的参数不同于另一些流延生坯片的参数。例如，为了厚度的控制，可以让某些流延生坯片比另一些流延生坯片更薄或者更厚。

在本发明的各实施例中，可以由单个片来形成流延生坯片，也可以由多个片来复合成流延生坯片。

在步骤604，加热流延生坯片、第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板到第一温度区段以进行排胶。

排胶的作用是去除材料中的各种有机物，例如流延生坯片中的溶剂、分散剂、粘接剂、增塑剂，可能存在的水分等。排胶的示例性工艺条件例如是：排胶的第一温度区段在600℃-700℃之间，排胶的时间为10-15小时。

在步骤605，加热流延生坯片、第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板到第二温度区段以进行烧结，从而形成多层结构的超材料。

烧结是在电炉中进行，烧结的第二温度区段在850-900℃，烧结的时间可在10分钟以上，以保证流延片能粘住二块表面被粗化的石英玻璃基板为准。

图8示出根据本发明一实施例的流延生坯片与两个石英玻璃基板的烧结结构。

本实施例的优点在于，在流延生坯片与石英玻璃基板之间设置多孔表面层，使得排胶阶段气体可以从流延生坯片裸露的一面散逸，保证了排胶的效果，而且制备工序简单。

下面通过试验对比来说明本发明实施例的优点。

对比例：

流延片采用自制的氧化硅基流延片，其中含有SiO₂,Na₂0,K₂O,Al₂O₃和PbO。用#360号SiC砂纸打磨2mm厚度的300*300mm的石英玻璃板。二块被打磨的石英玻璃板夹住二层流延片，每片120微米厚，流延片的尺寸(面积)和石英玻璃基板一样大。在600度以下排胶19小时，接着在895度下烧结1小时，发现流延片层有气泡现象，中部还有碳化痕迹，所以这样层压和一次性烧结的工艺有排胶不完全的缺陷。

实施例1：

其它同上，一块表面被粗化的石英玻璃基板上铺放二层流延片，之后在600℃下排胶10小时，之后再盖上另一表面粗化的石英玻璃板，在895℃下烧结1小时，结果发现，气泡现象不明显，各处流延片的颜色均匀，说明排胶完全。

实施例2

其它同实施例1，不同的是在一表面粗化的石英玻璃基板上，形成一层多孔表面层，它是由Al₂O₃粉和SiO₂-Na₂O-K₂O-PbO玻璃粉混合，制成浆料，形成流延片而制得的。Al₂O₃粉的烧结温度较高，形成的微孔在1000度或900度以下不会被完全除去，有利于空气进入或有机物通过空隙排出。所以用含有一层多孔表面的石英玻璃板和一块表面粗化的石英玻璃板，来夹持二层流延片，并且一起排胶和烧结，可实现排胶完全和烧结致密的目的。

下面参考图9-11例举几种示例性的多层石英玻璃基超材料。然而可以理解，本发明的石英玻璃基超材料还可以是石英玻璃基板、流延片和导电微结构的其它组合。

图9示出本发明第一实施例的石英玻璃基超材料的分层结构。参照图9所示，石英玻璃基超材料300，包括两层石英玻璃基板20和一层包含导电微结构40和流延生坯片30的流延片30’。流延片30’的其中一面(上表面，覆盖导电微结构40)与一个石英玻璃基板20相结合，流延片30’的另一面(下表面，未覆盖导电微结构40)分别与另一石英玻璃基板20结合。在这一多层叠合结构中，两个石英玻璃基板20之间夹设有一个形成有导电微结构40的流延生坯片30。这是超材料的基本结构，仅包含一个导电微结构，该导电微结构由流延片30’承载，且由两个石英玻璃基板20夹持。

图10示出本发明第二实施例的石英玻璃基超材料的分层结构。参照图10所示，石英玻璃基超材料400，包括两层石英玻璃基板20、一层单独的流延片30a以及一层包含导电微结构40和流延生坯片30的流延片30’。流延片30a和流延片30’相邻的其中一面相结合，夹设导电微结构40。流延片30a和流延片30’的另一面分别与一石英玻璃基板20结合。即，石英玻璃基超材料400以导电微结构40的对称轴为对称轴，两表面上各设有一层流延片及一层石英玻璃基板。

图11示出本发明第三实施例的石英玻璃基超材料的分层结构。参照图11所示，石英玻璃基超材料500，包括两层石英玻璃基板20、一层多孔表面层50、一层单独的流延片30a以及一层包含导电微结构40和流延生坯片30的流延片30’。石英玻璃基超材料500中央的流延片30a和流延片30’相邻的其中一面相结合。流延片30a和流延片30’的另一面分别叠上一层石英玻璃基板20，且其中一流延片30’与石英玻璃基板20之间设有多孔表面层50。

图12示出本发明第四实施例的石英玻璃基超材料的分层结构。参照图12所示，石英玻璃基超材料600，包括三层石英玻璃基板20、两层多孔表面层50、两层单独的流延片30a以及两层包含导电微结构40的流延片30’。石英玻璃基超材料600中央为石英玻璃基板20，两面分别依次叠上一层包含导电微结构40和流延生坯片30的流延片30’、一层单独的流延片30a、一层多孔表面层50、以及一层石英玻璃基板20。这一超材料可看作包含两个超材料的重复单元，每一重复单元为图11所示第三实施例的结构。重复单元在相邻处共用一个石英玻璃基板(即中央的石英玻璃基板20)。具体地说，下方重复单元与上方重复单元共用中央的石英玻璃基板20。同理，上方重复单元与相邻的另一侧重复单元共用最上层的石英玻璃基板20。下方重复单元与相邻的另一侧重复单元共用最下层的石英玻璃基板20。

以此类推，本发明的超材料的实施例可以包含更多重复单元在垂直方向上的重复。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (18)

1.一种石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板，所述第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板分别具有一粗糙表面；

将设有导电微结构的流延生坯片的一个表面与该第一石英玻璃基板的该粗糙表面热压压合，该流延生坯片的另一个相对表面裸露；

加热该流延生坯片和该第一石英玻璃基板进行排胶；

将该流延生坯片的另一个相对表面与该第二石英玻璃基板的该粗糙表面热压压合；以及

烧结该流延生坯片、该第一石英玻璃基板和该第二石英玻璃基板的压合结构。

2.如权利要求1所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，将流延生坯片的一个表面与该第一石英玻璃基板的该粗糙表面热压压合的工艺是真空热压工艺。

3.如权利要求2所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，该真空热压工艺包括将一层或多层塑料薄膜放置在该流延生坯片的另一个相对表面，且在真空热压工艺完成后移除该塑料薄膜。

4.如权利要求2所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，该真空热压工艺的温度为50-80℃。

5.如权利要求2所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，该真空热压工艺的压力为1-10Mpa。

6.如权利要求1所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，加热该流延生坯片和该第一石英玻璃基板进行排胶的时间为10-15小时。

7.如权利要求1所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，加热该流延生坯片和该第一石英玻璃基板进行排胶的温度大于或等于600℃。

8.如权利要求1所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，该粗糙表面的粗糙度Ra在5-10之间。

9.如权利要求1所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，该烧结的温度小于或等于1000℃。

10.一种石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板，所述第一石英玻璃基板和第二石英玻璃基板上分别具有一粗糙表面；

在该第一石英玻璃基板的该粗糙表面上形成一多孔表面层；

将设有导电微结构的流延生坯片放置在该第一石英玻璃基板和该第二石英玻璃基板之间，其中该流延生坯片的一个表面接触该第一石英玻璃基板的该多孔表面层；

加热该流延生坯片、该第一石英玻璃基板和该第二石英玻璃基板到第一温度区段以进行排胶；以及

加热该流延生坯片、该第一石英玻璃基板和该第二石英玻璃基板到第二温度区段以进行烧结，从而形成多层结构的超材料。

11.如权利要求10所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，该第一温度区段的范围是600℃-700℃。

12.如权利要求10所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，进行排胶的时间为10-15小时。

13.如权利要求10所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，该第二温度区段的范围是850℃-900℃。

14.如权利要求10所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，该粗糙表面的粗糙度Ra在5-10之间。

15.如权利要求10所述的石英玻璃基超材料的制备方法，其特征在于，在该第一石英玻璃基板的该粗糙表面上形成一多孔表面层的步骤包括：

将由Al₂O₃粉和SiO₂-NA₂O-K₂O-PbO玻璃粉混合，制成浆料；

使用该浆料形成流延片；

将该流延片复合到该第一石英玻璃基板的该粗糙表面上。

16.一种石英玻璃基超材料，其特征在于，包括由一组石英玻璃基板和一组流延片叠合、烧结而成的多层叠合结构，其中该组石英玻璃基板包含多个石英玻璃基板，该组流延片包含一个或多个流延片，其中至少一流延片上附着有导电微结构，且其中每两个石英玻璃基板之间夹设至少一流延片，该两个石英玻璃基板中至少其中之一与流延片之间设有多孔表面层。

17.如权利要求16所述的石英玻璃基超材料，其特征在于，该多层叠合结构包含至少一个重复单元，每一重复单元依次包括：第一石英玻璃基板、多孔表面层、附着有导电微结构的第一流延片、未附着有导电微结构的第二流延片、以及第二石英玻璃基板，其中每一重复单元与相邻的一侧重复单元共用该第一石英玻璃基板，且与相邻的另一侧重复单元共用该第二石英玻璃基板。

18.如权利要求16所述的石英玻璃基超材料，其特征在于，该多层叠合结构包含至少一个重复单元，每一重复单元依次包括：第一石英玻璃基板、多孔表面层、附着有导电微结构的第一流延片以及附着有导电微结构的第二石英玻璃基板，其中每一重复单元与相邻的一侧重复单元共用该第一石英玻璃基板，且与相邻的另一侧重复单元共用该第二石英玻璃基板。