[发明专利]一种液晶相控阵雷达用液晶材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种液晶相控阵雷达用液晶材料的制备方法，包括步骤：1、将纳米添加剂加入氨基化合物液体中，在20～50℃温度下浸泡，然后过滤烘干得到氨基化修饰的纳米添加剂；2、按照重量份数将30～60份紫外线可聚合单体、15～35份手性化合物、50～90份向列相液晶、1～10份雷达波吸收剂、0.1～1份光引发剂和0～5份氨基化修饰的纳米添加剂混合，加热并超声分散使其混合均匀，得到混合物A；3、将混合物A灌入间隙厚度为5～35μm的液晶盒中，并排出盒内空气；4、将灌有混合物A的液晶盒置于光照强度为1～1000mW/cmsupgt;2/supgt;且波长为365nm的紫外光下照射使其充分反应，得到液晶相控阵雷达用液晶材料。不仅工艺简单易于控制，而且提高了液晶的稳定性，降低了环境对其影响从而实现了对偏转角的精确控制。

技术领域

本发明属于液晶材料技术领域，具体是一种液晶相控阵雷达用液晶材料的制备方法。

背景技术

激光雷达成像技术因为极高的频域、空域和时域分辨率而在目标探测、跟踪、瞄准和成像识别等方面广泛地应用于地形测绘、导航、航天领域。

相控阵激光雷达，即采用光学相控阵技术的激光雷达。通过对液晶相控阵各阵元施加不同的电压，使每个阵元产生不同的相位延迟，进而改变入射光波的波前相位，经过波束合成后改变入射光波的传播方向。与传统机械光束控制技术相比，液晶相控阵具有体积小、重量轻、精度高、速度快、功耗低和无机械惯量等优点。

目前，液晶相控阵制造工艺难度大，导致液晶盒厚度不均匀，液晶电极宽度与理想值存在偏差；且制备的液晶电极热稳定性差，容易受温度影响而产生热胀冷缩的现象使电极宽度随之变化，进而导致液晶相控阵受到器件本身及外界大气扰动等影响下实际偏转角与预期偏转角存在误差。

基于液晶相控阵的光束偏转可实现一定范围内的小角度偏转，有望通过控制向列相液晶、紫外线可聚合单体、手性化合物、雷达波吸收剂、光引发剂以及纳米添加剂混合物的比例，从而简化液晶相控阵雷达用液晶材料的制造工艺，提高液晶相控阵的稳定性，进而降低服役环境对液晶材料的影响，最终实现对偏转角精确控制。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种液晶相控阵雷达用液晶材料的制备方法，不仅工艺简单易于控制，而且提高了液晶材料的稳定性，降低了环境对液晶材料的影响从而实现了对偏转角的精确控制。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种液晶相控阵雷达用液晶材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、将纳米添加剂加入氨基化合物液体中，在20～50℃温度下浸泡，然后过滤烘干得到氨基化修饰的纳米添加剂；

步骤2、按照重量份数将30～60份紫外线可聚合单体、15～35份手性化合物、50～90份向列相液晶、1～10份雷达波吸收剂、0.1～1份光引发剂和0～5份氨基化修饰的纳米添加剂混合，加热并超声分散使其混合均匀，得到混合物A；

步骤3、将混合物A灌入间隙厚度为5～35μm的液晶盒中，并排出盒内空气；

步骤4、将灌有混合物A的液晶盒置于光照强度为1～1000mW/cm²且波长为365nm的紫外光下照射使其充分反应，得到液晶相控阵雷达用液晶材料。

进一步地，所述步骤1的纳米添加剂为二氧化钛纳米粒子、多壁碳纳米管、钛酸钡纳米粒子、氧化铝纳米粒子中的一种或多种；

所述二氧化钛纳米粒子浸泡在0～10重量份二乙烯三胺、0～10重量份三乙烯四胺和0～10重量份3-氨丙基三乙氧基硅烷的混合液中进行氨基修饰，且三种物质的重量份不同时为零；

所述多壁碳纳米管浸泡在0～10重量份二乙烯三胺、0～10重量份右旋多巴胺和0～10重量份壳聚糖的混合液中进行氨基修饰，且三种物质的重量份不同时为零；