[发明专利]基于微纳米尺度的粒子三维微纳结构化排布的复合材料制造方法

权利要求书

1.一种基于微纳米尺度的粒子三维微纳结构化排布的复合材料制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将微纳米尺度的粒子置于母液中，搅拌使微纳米尺度的粒子均匀分布，得到含有微纳米尺度的粒子的溶液；

2)将一部分含有微纳米尺度的粒子的溶液置于容器内，一部分含有微纳米尺度的粒子的溶液随时作为补充；

3)将容器中含有微纳米尺度的粒子的溶液流平；

4)将第一结构化场施于容器中含有微纳米尺度的粒子的溶液，对含有微纳米尺度的粒子的溶液中的粒子进行操控，实现含有微纳米尺度的粒子的溶液中纳米粒子的可控图案化排布；

5)将容器中含有微纳米尺度的粒子的溶液固化成型；

6)将容器向下移动；

7)容器内补充含有微纳米尺度的粒子的溶液；

8)改变结构场参数，实现含有微纳米尺度的粒子的溶液中微纳米尺度的粒子的纵向可控排布；

9)采用不同结构场，实现含有微纳米尺度的粒子的溶液中微纳米尺度的粒子的不同图案化排布；

10)将第一结构场换为第二结构场，使微纳米尺度的粒子排布成相应形状；

11)重复步骤2)—10)直至获得功能微纳米尺度的粒子三维微纳结构化排布的复合材料,

所述的步骤1)中的微纳米尺度的粒子是粒径为100nm—30μm的金属颗粒或非金属颗粒，母液为可光固化的树脂类材料或可热固化的有机聚合物材料，母液粘度为1×10^-3Pa·s—2×10¹Pa·s；

所述的步骤4)中的结构化场为结构化交流电场，电压为50V-50KV，频率为1KHz—200KHz；结构化交流电场的电极结构为叉指电极；叉指电极叉指宽度为5μm—1mm，叉指之间间距为5μm—1mm；

所述的步骤6)中的下降距离为5μm—100μm；

所述的步骤7)中的补充溶液的量使补充完后的液面上升5μm—100μm；

所述的步骤10)中的采用第二结构场为将叉指电极换成蛇形电极结构，实现微纳米尺度的粒子的不同图案化排布。

2.根据权利要求1所述的一种基于微纳米尺度的粒子三维微纳结构化排布的复合材料制造方法，其特征在于：所述的步骤3)中的流平方式为刮平。

3.根据权利要求1所述的一种基于微纳米尺度的粒子三维微纳结构化排布的复合材料制造方法，其特征在于：所述的步骤4)中的可控图案化排布为微纳米尺度的粒子整齐定向排列成直线型、三角形、圆形或矩形图案。

4.根据权利要求1所述的一种基于微纳米尺度的粒子三维微纳结构化排布的复合材料制造方法，其特征在于：所述的步骤5)中的固化成型方式为紫外光固化、蓝光固化或热固化。

5.根据权利要求1所述的一种基于微纳米尺度的粒子三维微纳结构化排布的复合材料制造方法，其特征在于：所述的步骤8)中的改变结构场参数为调高结构化电场的电压和频率，实现微纳米尺度的粒子在纵向的排布。