[发明专利]制备超材料间隔件的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及超材料领域，尤其涉及制备超材料间隔件的方法。

【背景技术】

超材料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。通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计，可以突破某些表观自然规律的限制，从而或得超出自然界固有的普通性质的超常材料功能。超材料的性质和功能主要来自于其内部的结构而非构成它们的材料，因此为设计和合成超材料，人们进行了很多研究工作。超材料包括人造结构以及人造结构所附着的材料，该附着材料对人造结构起到支撑作用，因此可以是任何与人造结构不同的材料，这两种材料的叠加会在空间中产生一个等效介电常数与磁导率，而这两个物理参数分别对应了材料的电场响应与磁场响应。

在应用超材料时，常常需要在两块超材料基板之间加入间隔件，间隔件多是垫片形式。对间隔件的机械性能一般并无很高的要求，但是，仍然需要间隔件具有一定的介电性能。

现有的间隔件具有均匀的介电常数，不能够适应变化的折射率、阻抗匹配等要求。

【发明内容】

本发明提供一种超材料间隔件制备方法，采用填料对有机树脂溶剂进行填充改性以形成不同介电常数的膜液配方，然后采用刮膜方式将不同介电常数的膜液制备成薄膜，接着将这些薄膜按层组配成间隔件，由此使得间隔件能够适应变化的折射率以及阻抗匹配等要求。

根据本发明的一个主要方面，该方法包括以下步骤：

a、将一种或多种填料分别加入到一种或多种有机树脂溶液中并进行充分混合，以形成多种具有不同介电常数的膜液；

b、采用刮膜的方法将所述多种具有不同介电常数的膜液制备成多个具有不同介电常数的薄膜；

c、将薄膜按层进行组配，从而制成所述超材料间隔件。

根据本发明的一个方面，填料包括空心微珠、陶瓷粉末、凝胶中的一种或多种。

根据本发明的一个方面，有机树脂溶液包括聚砜溶液或PVDF溶液。

根据本发明的一个方面，空心微珠为空心玻璃微珠、酚醛空心微珠、低聚丙烯酸酯微珠、聚偏聚乙烯共聚物微珠中的一种或多种。

根据本发明的一个方面，空心微珠为粉末状。

根据本发明的一个方面，在步骤a中，通过控制填料在有机树脂溶液中的含量来形成多种具有不同介电常数的膜液。

根据本发明的一个方面，在步骤b中，通过控制刮刀和膜板间的距离来控制薄膜的厚度。

根据本发明的一个方面，在步骤c中，将薄膜裁剪成合适的尺寸，然后进行组配。

根据本发明的一个方面，在步骤c中，将薄膜按照它们介电常数的大小顺序进行组配，使得超材料间隔件具有梯度介电常数分布。

根据本发明的一个方面，在步骤c中，将薄膜根据它们介电常数的大小按等差数列顺序进行组配。

根据本发明的一个方面，在步骤c中，将薄膜根据它们介电常数的大小按等比数列顺序进行组配。

根据本发明的另一个主要方面，该方法包括以下步骤：

a、将一种或多种填料分别加入到一种或多种有机树脂溶液中并进行充分混合，以形成多种具有不同介电常数的膜液；

b、采用刮膜的方法将其中一种膜液制备成第一层薄膜；

c、在该第一层薄膜上，再次使用刮膜的方法将另一种膜液制备成附着在该第一层薄膜上的第二层薄膜；并重复进行此步骤直至获得所需的薄膜组合，从而获得所述超材料间隔件。

应当认识到，本发明以上各方面中的特征可以在本发明的范围内自由组合，而并不受其顺序的限制——只要组合后的技术方案落在本发明的实质精神内。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对本发明的附图作简单地介绍，其中：

图1为根据本发明的方法制备的超材料间隔件的示意图。

图2则示意性地显示了该超材料间隔件中的介电常数分布。

【具体实施方式】

下文将结合本发明的优选实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

需要明白，下文的描述(包括附图)仅仅是示例性的，而非对本发明的限制性描述。在以下描述中会涉及到部件的具体数量，然而也需要明白的是，这些数量也仅仅是示例性的，本领域技术人员可以参照本发明任意选取适当数量的部件。并且，在本发明中所提及的“第一”、“第二”等字眼，并非表示对部件重要性的排序，仅仅作区别部件名称之用。