[发明专利]一种超材料的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种超材料的制备方法。 

【背景技术】

目前常用的材料是建立在对天然材料原有性质的改进和提高上，但随着材料设计和制备水平的不断提高，对天然材料各种性质和功能的进一步改进的空间越来越小。基于这种现状，一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的复合材料产生，例如超材料。人们可以通过对材料各种层次的结构和关键物理尺度进行进行调制从而实现各种物理特性，获得自然界中在该层次或尺度上有序、无序、或者无结构的材料所不具备的物理性质。 

现有技术中，用高介电材料或者铁磁材料作为微结构，这些方案均采用球形结构，在目前可应用的微波频段，微球必须在毫米级或者更小。但是现有的陶瓷微球工艺还不能解决均一性问题。 

【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，能够实现微结构的大小成梯度变化的超材料。 

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，该方法包括： 

将陶瓷介电材料成型出陶瓷块； 

将所述陶瓷块打磨成陶瓷微球； 

将陶瓷微球内嵌到预置的第一基板与第二基板拼接所得的球形空腔中，所述球形空腔的体积成梯度变化。 

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：通过在两块基板上成型出直径成梯度变化的半球型凹槽，当两块基板进行拼接时可获得体积成梯度变化的球形空腔，将通过陶瓷介电材料获得的陶瓷微球内嵌到球形空腔中，以陶瓷微球为微结构，从而可获得微结构成梯度变化的超材料，且简单方便。 

【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是本发明实施例提供的一种超材料的制备状态图； 

图2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3是本发明实施例二提供的一种超材料的制备方法流程图。 

【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。 

首先，为了本领域的技术人员能够更清楚的了解本发明的技术方案，下面结合图1对本发明的技术方案进行简要介绍。 

参见图1，为本发明实施例提供的一种超材料的制备状态图，包括： 

将具有特定介电常数和磁导率的介电材料按照陶瓷加工成型工艺制备所得的条形柱体所示的状态图(如图1中11所示)；将条形柱体陶瓷切割为陶瓷块所示的状态图(如图1中12所示)；将陶瓷块置于滚筒中进行打磨所示的状态图(如图1中13所示)；将陶瓷块打磨成陶瓷微球所示的状态图(如图1中14所示)；将陶瓷微球按照体积成梯度变化的规律内嵌到第一基板与第二基板拼接所得的球形空腔中所示的状态图(如图1中15所示)。 

以上可以看出，将具有特定电磁特性的陶瓷材料打磨成陶瓷微球，然后在两块基板上成型出直径成梯度变化的半球型凹槽，当两块基板进行拼接时可获得体积成梯度变化的球形空腔，将通过陶瓷介电材料获得的陶瓷微球内嵌到球形空腔中，以陶瓷微球为微结构，从而可获得微结构成梯度变化的超材料，且简单方便。 

实施例一、 

参见图2，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： 

S21：选取具有预设介电常数和磁导率的陶瓷介电材料。 

S22：将S21选取好的陶瓷介电材料按照陶瓷加工工艺，成型出毫米级的圆柱形或者立方形陶瓷长条。 

S23：将陶瓷长条切割为立方块或者圆柱块。 

S24：将陶瓷块放置于装有摩擦介质的滚筒内，以预设的速度转动滚筒，在预设的时间段后停止转动，获得体积大小不同的陶瓷微球。 

其中，所述摩擦介质可以为细砂。 

S25：将陶瓷微球放置在预设的与其直径相同的第一基板的凹槽中，该第一基板的凹槽直径大小成梯度变化。 

S26：将预设的第二基板与第一基板进行拼接，使陶瓷微球内嵌到第一基板与第二基板拼接所得的球形空腔中。 

其中，第二基板的凹槽与第一基板的凹槽相同。