專利名稱：一種復(fù)合材料的制備方法
一種復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合材料的制備方法。背景技術(shù)：
目前常用的材料是建立在對天然材料原有性質(zhì)的改進(jìn)和提高上，但隨著材料設(shè)計和制備水平的不斷提高，對天然材料各種性質(zhì)和功能的進(jìn)一步改進(jìn)的空間越來越小?；谶@種現(xiàn)狀，一些具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的復(fù)合材料產(chǎn)生，例如超材料。人們可以通過對材料各種層次的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵物理尺度進(jìn)行調(diào)制從而實現(xiàn)各種物理特性，獲得自然界中在該層次或尺度上有序、無序、或者無結(jié)構(gòu)的材料所不具備的物理性質(zhì)?，F(xiàn)有技術(shù)中，人造復(fù)合材料的制備主要采用以下方式在基板上打立方體的孔，然后在孔中填充所需介電常數(shù)的材料來實現(xiàn)。但是在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)制備的超材料，能實現(xiàn)各向異性，但是不能實現(xiàn)各向同性。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)合材料的制備方法，能夠?qū)崿F(xiàn)各向同性，工藝流程簡單。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一實施例提供了一種復(fù)合材料的制備方法，該方法包括在第一基板上成型出預(yù)設(shè)陣列的半球形凹槽；在第一基板的半球形凹槽中填充預(yù)置的球形介電材料，球形介電材料的直徑與所填充的半球形凹槽的直徑相同；在第二基板上成型出與第一基板相同的半球形凹槽；將第二基板與第一基板進(jìn)行拼接，使球形介電材料內(nèi)嵌到第一基板與第二基板拼接所得的球形空腔中，獲得以球形介電材料為微結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點通過在兩塊基板上成型出預(yù)設(shè)陣列的半球型凹槽，當(dāng)兩塊基板進(jìn)行拼接時可獲得球形空腔，將直徑與所填充空腔直徑相同的球形介電材料內(nèi)嵌到球形空腔中，從而得到以球形空腔形狀為微結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，制備簡單，并且由于微結(jié)構(gòu)是球形的，因此可實現(xiàn)各向同性。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明實施例提供的復(fù)合材料的制備狀態(tài)圖；圖2是本發(fā)明實施例一提供的一種復(fù)合材料的制備方法流程圖3是本發(fā)明實施例二提供的一種復(fù)合材料的制備方法流程圖；圖4是本發(fā)明實施例三提供的一種復(fù)合材料的制備方法流程圖。
具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。首先，為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更清楚的了解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合圖1 對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行簡要介紹。參見圖1，為本發(fā)明實施例提供的復(fù)合材料的制備狀態(tài)圖，包括在第一基板上成型出預(yù)設(shè)陣列的半球形凹槽后所示的狀態(tài)圖11 ；在第一極板的半球形凹槽中填充預(yù)置的球形介電材料后所示的狀態(tài)圖12 ；在第二基板上成型出與第一基板相同的半球形凹槽后所示的狀態(tài)圖13 ；將第二基板與第一基板進(jìn)行拼接，使球形介電材料內(nèi)嵌到第一基板與第二基板拼接所得的球形空腔中，獲得以球形介電材料為微結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料后所示的狀態(tài)圖14。以上可以看出，本發(fā)明實施例制備的復(fù)合材料以第一基板與第二基板為基材，在基材中嵌入了球形介電材料，由于球形介電材料的介電常數(shù)與基材的介電常數(shù)不同，因此球形介電材料可以看作在其材上形成的微結(jié)構(gòu)。在具體的實施過程中，可根據(jù)所需的電磁特性，選擇球形介電材料的尺寸及材料的種類，制備簡單，并且由于微結(jié)構(gòu)的形狀是球形的，因此可實現(xiàn)各向同性。實施例一、參見圖2，是本發(fā)明實施例一提供的一種復(fù)合材料的制備方法流程圖，該制備方法包括S21 在第一基板上成型出預(yù)設(shè)陣列的半球形凹槽。具體的，可采用數(shù)控機(jī)床或者電火花機(jī)床加工。S22:在第一基板的半球形凹槽中填充預(yù)置的球形介電材料，球形介電材料的直徑與所填充的半球形凹槽的直徑相同。其中，球形介電材料的介電常數(shù)大于第一基板材料的介電常數(shù)；各球形介電材料的直徑為毫米量級。S23 在第二基板上成型出與第一基板相同的半球形凹槽。其中，第二基板與第一基板的材料種類相同或者不同，在具體的實施過程中，根據(jù)所需的復(fù)合材料性質(zhì)進(jìn)行選擇。S24:將第二基板與第一基板進(jìn)行拼接，使球形介電材料內(nèi)嵌到第一基板與第二基板拼接所得的球形空腔中，獲得復(fù)合材料。其中，球形介電材料的介電常數(shù)大于第二基板材料的介電常數(shù)。本實施例中，通過在第一基板和第二基板上分別成型出預(yù)設(shè)陣列的半球型凹槽， 當(dāng)?shù)谝换搴偷诙暹M(jìn)行拼接時可獲得球形空腔，將直徑與所填充空腔直徑相同的球形介電材料內(nèi)嵌到球形空腔中，從而得到以球形空腔形狀為微結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，制備簡單，并且由于微結(jié)構(gòu)是球形的，因此可實現(xiàn)各向同性。實施例二、參見圖3，是本發(fā)明實施例二提供的一種復(fù)合材料的制備方法流程圖，該制備方法包括S31 在第一基板上成型出預(yù)設(shè)陣列的半球形凹槽。具體的，可采用數(shù)控機(jī)床或者電火花機(jī)床加工。其中，第一基板為介電材料基板。例如，第一基板的材料為鐵氟龍。S32:在第一基板的所有半球形凹槽中填充預(yù)置的球形介電材料，球形介電材料的直徑與所填充的半球形凹槽的直徑相同。其中，各球形介電材料的直徑為毫米量級；各球形介電材料的介電常數(shù)均大于第一基板的介電常數(shù)；各球形介電材料的材料種類相同，例如各球形介電材料為陶瓷微球，各球形介電材料也可以不同。其中，各半球形凹槽的直徑可以相同，也可以不同。S33 在第二基板上成型出與第一基板相同的半球形凹槽。其中，第二基板為介電材料基板，第二基板與第一基板的材料種類相同或者不同， 在具體的實施過程中，根據(jù)所需的復(fù)合材料性質(zhì)進(jìn)行選擇。S34:將第二基板與第一基板進(jìn)行拼接，使球形介電材料內(nèi)嵌到第一基板與第二基板拼接所得的球形空腔中，獲得以球形介電材料為微結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。S35:將至少兩個拼接后的第一基板和第二基板進(jìn)行疊層，獲得以球形微介電材料為微結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。具體的，可采用粘結(jié)劑將至少兩個拼接后的第一基板和第二基板進(jìn)行疊層，獲得以球形介電材料為微結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。其中，球形介電材料的介電常數(shù)大于第二基板材料的介電常數(shù)。本實施例中，第一基板與第二基板拼接所得的球形空腔中全部填充球形介電材料。實施例三、參見圖4，是本發(fā)明實施例三提供的一種復(fù)合材料的制備方法流程圖，該制備方法包括S41 在第一基板上成型出預(yù)設(shè)陣列的半球形凹槽。具體的，可采用數(shù)控機(jī)床或者電火花機(jī)床加工。其中，第一基板為介電材料基板。例如，第一基板的材料為鐵氟龍。S42:在第一基板的部分半球形凹槽中填充預(yù)置的球形介電材料，球形介電材料的直徑與所填充的半球形凹槽的直徑相同，剩余部分半球型凹槽中填充空氣。其中，各球形介電材料的介電常數(shù)均大于第一基板的介電常數(shù)；各球形介電材料的材料種類相同，例如各球形介電材料為陶瓷微球，各球形介電材料也可以不同。其中，半球形凹槽的直徑為毫米量級；各半球形凹槽的直徑可以相同，也可以不同。S43 在第二基板上成型出與第一基板相同的半球形凹槽。其中，第二基板為介電材料基板，第二基板與第一基板的材料種類相同或者不同，在具體的實施過程中，根據(jù)所需的復(fù)合材料性質(zhì)進(jìn)行選擇。S44:將第二基板與第一基板進(jìn)行拼接，使球形介電材料內(nèi)嵌到第一基板與第二基板拼接所得的球形空腔中，獲得以球形介電材料以及球形空腔為微結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。其中，球形介電材料的介電常數(shù)大于第二基板材料的介電常數(shù)。S45:將至少兩個拼接后的第一基板和第二基板進(jìn)行疊層，獲得以球形微介電材料和空腔為微結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。本實施例中，第一基板與第二基板拼接所得的球形空腔中部分填充球形介電材料，剩余部分填充空氣。在具體的實施過程中，根據(jù)需要選擇適合的實施例。以上對本發(fā)明實施例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想； 同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括 在第一基板上成型出預(yù)設(shè)陣列的半球形凹槽；在第一基板的半球形凹槽中填充預(yù)置的球形介電材料，球形介電材料的直徑與所填充的半球形凹槽的直徑相同；在第二基板上成型出與第一基板相同的半球形凹槽；將第二基板與第一基板進(jìn)行拼接，使球形介電材料內(nèi)嵌到第一基板與第二基板拼接所得的球形空腔中，獲得復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將至少兩個拼接后的第一基板和第二基板進(jìn)行疊層，獲得三維結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一基板和第二基板均為介電材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者所述的方法，其特征在于，各球形介電材料的介電常數(shù)均大于第一基板的介電常數(shù)和第二基板的介電常數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一基板和第二基板的材料為鐵氟龍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，各半球形凹槽的直徑相同或者不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，各球形介電材料的材料種類相同或者不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，各球形介電材料的直徑為毫米量級。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，球形介電材料為陶瓷微球。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第一基板的半球形凹槽中填充預(yù)置的球形介電材料，具體包括在第一基板的所有半球型凹槽中填充預(yù)置的球形介電材料；或者，在第一基板的部分半球型凹槽中填充預(yù)置的球形介電材料。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種復(fù)合材料的制備方法，該方法包括在第一基板上成型出預(yù)設(shè)陣列的半球形凹槽；在第一基板的半球形凹槽中填充預(yù)置的球形介電材料，球形介電材料的直徑與所填充的半球形凹槽的直徑相同；在第二基板上成型出與第一基板相同的半球形凹槽；將第二基板與第一基板進(jìn)行拼接，使球形介電材料內(nèi)嵌到第一基板與第二基板拼接所得的球形空腔中，獲得復(fù)合材料。本發(fā)明通過在基材中填充球形介電材料制備復(fù)合材料，能夠?qū)崿F(xiàn)各向同性，工藝流程簡單。
文檔編號H01Q15/00GK102480038SQ20111021559
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者劉若鵬, 李春來, 繆錫根, 趙治亞 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司, 深圳光啟高等理工研究院