[发明专利]一种三组元声子晶体的复合成型制备方法

权利要求书

1.一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其特征在于：该复合成型制 备方法包括模具的结构设计方法和围绕模具展开的三组元声子晶体复合制备方 法，模具由第一成型板(1)、第二成型板(2)、第三成型板(3)、第四成型板(4) 和第五成型板(5)分别构成，其中：第一成型板的成型面分布有半球凹圆，每个 半球凹圆的直径为￠D_凹，相邻两半球凹圆的边缘间距为H_凹；第二成型板的 成型面呈等距半球凸圆，每个半球凸圆的直径为￠D_凸，相邻两半球凸圆的边 缘间距为H_凸；第三成型板呈方形结构，外形基本尺寸长×宽×厚为C×K×h， 在第三成型板上设置有浇铸孔；第四成型板呈方形结构，外形基本尺寸C×K× H，在第四成型板的H/2部设置有半球凹圆平台，在半球凹圆平台端面有序排 列有半球凹圆，每个半球凹圆的直径为￠D_凹，相邻两半球凹圆的边缘间距为H _凹，半球凹圆平台的有效尺寸为(C-30)×(K-30)，半球凹圆平台距第四成 型板上端面的深度为H/2；第五成型板呈凹体方形结构，外形基本尺寸C×K ×(H+10)，凹体内腔的有效尺寸为(C-30)×(K-30)，凹体内腔平面距第 五成型板上端面的深度为H；

第一成型板和第二成型板制备振子和包覆体构成的两组元声子晶体，第三 成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体和基体构成的三组元声 子晶体，先将第一成型板、第二成型板、第三成型板、第四成型板和第五成型 板的工作面用90#汽油擦洗干净后再用丙酮或者酒精清洗干，并在30～100℃ 范围内干燥备用，其中：

(一)第一成型板和第二成型板制备振子和包覆体构成的两组元声子晶体 方法如下：

i、包覆体采用硅橡胶CHHU-31-40A和硅橡胶CHHU-31-40B，按质量比取 10份的硅橡胶CHHU-31-40A和1份的硅橡胶CHHU-31-40B充分搅拌均匀形成硅 橡胶混合物，然后将硅橡胶混合物置于抽真空设备中进行抽真空处理以除去硅 橡胶混合物中混入的气泡并备用；

ii、振子采用金属粒子球，将金属粒子球用90#汽油擦洗干净后再用丙酮 清洗，并在30～100℃范围内干燥备用；

iii、将排除完气泡的硅橡胶混合物均匀浇铸到第一成型板的每个半球凹圆 内，所浇铸的量为半球凹圆容积的2/3；

iv、将第二成型板盖到第一成型板上并用螺栓将其紧固在一起，然后一同 放进30～100℃范围内的烘箱中进行固化成型24h，待第二成型板和第一成型板 中的硅橡胶混合物固化成半球形硅橡胶后再拧开螺栓去除第二成型板，使制得 的半球形硅橡胶留在第一成型板中，并将备用的金属粒子球表面均匀涂抹一层 底漆处理剂CHHU-01，晾干0.5h后再将金属粒子球均匀分布在第一成型板中每 个半球形硅橡胶内备用；

v、将排除完气泡的硅橡胶混合物均匀浇铸到另外一块的第一成型板的每 个半球凹圆内，所浇铸的量为半球凹圆容积的2/3，并将第二成型板盖到另外 一块的第一成型板上并用螺栓将其紧固在一起，然后一同放进30～100℃范围 内的烘箱中进行固化成型24h，待第二成型板和另外一块的第一成型板中的硅 橡胶混合物固化成半球形硅橡胶后再拧开螺栓去除另外一块的第二成型板，使 制得的半球形硅橡胶留在另外一块的第一成型板中，将另外一块的第一成型板 扣装在步骤iv中每个金属粒子球的上部并将其紧固在一起，然后放进30～100℃ 范围内的烘箱中进行固化成型24h，待两块第一成型板中的硅橡胶混合物和金 属粒子球固化成型后再拧开螺栓去除两块第一成型板制得带有毛边的全球形两 组元声子晶体，逐个清除带有毛边的全球形两组元声子晶体即可制得成品的两 组元声子晶体；

(二)第三成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体和基体 构成的三组元声子晶体方法如下：

i、基体采用环氧树脂2206A和环氧树脂2206B，按质量比取10份的环氧 树脂2206A和3份的环氧树脂2206B并充分搅拌均匀形成环氧树脂混合物，然 后将环氧树脂混合物置于抽真空设备中进行抽真空处理以除去环氧树脂混合物 中混入的气泡并备用；

ii、选用与第四成型板￠D_凹直径相同的两组元声子晶体并用丙酮擦洗其 表面，待干燥后将其排布到第四成型板的每个半球凹圆形腔内，然后将第三成 型板盖在第四成型板的上端面并用螺栓将其紧固在一起；

iii、将排除气泡的环氧树脂从第三成型板的浇铸孔浇铸到排布有两组元声 子晶体的第四成型板内，再将其一同置于30～100℃范围内的烘箱中进行固化 成型24h，待其内的环氧树脂完全包裹固化两组元声子晶体后再拧开螺栓去除 第三成型板，将环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体从第四成型板中取出，然 后将环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体翻转180°放入第五成型板的凹体内， 使环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体一面与第五成型板的凹体面接触，或是 未被环氧树脂包裹的两组元声子晶体另一面朝上，然后将第三成型板盖在第五 成型板的上端面并用螺栓将其紧固在一起；

iv、将排除气泡的环氧树脂从第三成型板的浇铸孔浇铸到未被环氧树脂包 裹的两组元声子晶体面上，再将其一同置于30～100℃范围内的烘箱中进行固 化成型24h，待其内的环氧树脂完全包裹固化两组元声子晶体后再拧开螺栓去 除第三成型板，将完全包裹固化的两组元声子晶体从第五成型板中取出并逐个 清除毛边即制得三组元声子晶体。