專利名稱：一種超材料基板及制備方法、制備的超材料天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超材料領(lǐng)域，尤其涉及一種超材料基板及制備方法、制備的超材料天
線。
背景技術(shù)：
超材料是近十年來發(fā)展起來的對(duì)電磁波起調(diào)制作用的材料。超材料一般是由一定數(shù)量的金屬微結(jié)構(gòu)附在具有一定力學(xué)、電磁學(xué)的基板上，這些具有特定圖案和材質(zhì)的微結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)經(jīng)過其身的特定頻段的電磁波產(chǎn)生調(diào)制作用。電子產(chǎn)品正向薄型化、高性能化和多功能化的方向發(fā)展，為此，基板材料不僅應(yīng)具有較低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，還要具有優(yōu)異的熱性能、電性能和機(jī)械性能。由于聚合物具有高電阻率，低介電常數(shù)和易加工等優(yōu)點(diǎn)，常被用作封裝材料或者基板材料，但是它們熱性能較差，不適合應(yīng)用于高熱的高集成度和高功率電路。傳統(tǒng)的基板樹脂多采用酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂，目前應(yīng)用最多的是玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂板FR-4，這種材料由于具有制造成本低、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，在低頻電子產(chǎn)品中有較好的應(yīng)用，但在高頻電路中，由于其介電性能以及耐高溫性能較差，因此，F(xiàn)R-4不適合應(yīng)用于高頻電路中。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種耐熱性高、損耗低、強(qiáng)度高的超材料基板，還提供制備該超材料基板的方法、制備的超材料天線。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種超材料基板，所述超材料基板的制備材料包括聚苯乙烯和氧化鋁纖維，所述氧化鋁纖維占所述聚苯乙烯的2wt%^48wt%o所述氧化鋁纖維的長(zhǎng)度為I 6mm。一種超材料基板的制備方法，所述制備方法包括以下步驟配制聚苯乙烯溶液；將氧化鋁纖維加入到聚苯乙烯溶液中形成混合溶液，其中氧化鋁纖維占所述聚苯乙烯的2wt% 48wt% ；將固化劑溶液與混合溶液混合，攪拌均勻后澆注到模具中熱壓獲得所制備的超材料基板，其中熱壓溫度為75°c 220°C、熱壓壓力為O. 5 5MPa。所述固化劑溶液與所述混合溶液混合后還加入促進(jìn)劑溶液，所述促進(jìn)劑溶液與所述混合溶液的體積比為1:廣3:1。所述固化劑溶液與所述混合溶液的體積比為1:廣3:1所述聚苯乙烯溶液的濃度為15°/Γ30%。所述氧化鋁纖維的長(zhǎng)度為I 6mm。一種超材料天線，包括超材料基板和附著于所述超材料基板上的金屬微結(jié)構(gòu)，所述超材料基板為上述任項(xiàng)所述的超材料基板。本發(fā)明的有益效果為由于氧化鋁纖維和聚苯乙烯成本低、制備工藝簡(jiǎn)單，因此具有很高的性價(jià)比，采用氧化鋁纖維為聚苯乙烯的填料制備的超材料基板，耐熱性高、損耗低和強(qiáng)度高，同時(shí)制備該超材料基板的過程簡(jiǎn)單、成本低；由于該超材料基板耐熱性好，適用于聞熱的聞集成度和聞功率電路中，同時(shí)損耗低、強(qiáng)度聞，滿足超材料天線對(duì)基板性能的要求。
具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例一 配制濃度為15%的聚苯乙烯溶液；將氧化鋁纖維加入到聚苯乙烯溶液中攪拌均勻形成混合溶液，其中氧化鋁纖維占聚苯乙烯的10wt%，并且氧化鋁纖維的長(zhǎng)度為2mm ；取一份的混合溶液、一份的10%N，N- 二甲基苯胺苯乙烯溶液、一份的I. 2%過氧化二苯甲酰苯乙烯溶液混合，攪拌均勻后澆注到模具中，待溶劑蒸發(fā)完后熱壓，熱壓溫度為75 °C、熱壓壓力為IMPa，獲得所制備的超材料基板。實(shí)施例二配制濃度為20%的聚苯乙烯溶液；將氧化鋁纖維加入到聚苯乙烯溶液中攪拌均勻形成混合溶液，其中氧化鋁纖維占聚苯乙烯的2wt%，并且氧化鋁纖維的長(zhǎng)度為6mm ；取一份的混合溶液、一份的1%環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液、一份的O. 95%過氧化環(huán)己酮苯乙烯溶液混合，攪拌均勻后澆注到模具中，待溶劑蒸發(fā)完后熱壓熱壓，熱壓溫度為100°C、熱壓壓力為O. 5MPa，獲得所制備的超材料基板。實(shí)施例三配制濃度為22%的聚苯乙烯溶液；將氧化鋁纖維加入到聚苯乙烯溶液中攪拌均勻形成混合溶液，其中氧化鋁纖維占聚苯乙烯的18wt%，并且氧化鋁纖維的長(zhǎng)度為4mm ；取一份的混合溶液、兩份的10%N，N-二甲基苯胺苯乙烯溶液、兩份的1%過氧化二苯甲酰苯乙烯溶液混合，攪拌均勻后澆注到模具中，待溶劑蒸發(fā)完后熱壓，熱壓溫度為80°C、熱壓壓力為I. 5MPa，獲得所制備的超材料基板。實(shí)施例四配制濃度為30%的聚苯乙烯溶液；將氧化鋁纖維加入到聚苯乙烯溶液中攪拌均勻形成混合溶液，其中氧化鋁纖維占聚苯乙烯的30wt%，并且氧化鋁纖維的長(zhǎng)度為Imm ；取一份的混合溶液、三份的10%N，N- 二甲基苯胺苯乙烯溶液、三份的O. 8%過氧化二苯甲酰苯乙烯溶液混合，攪拌均勻后澆注到模具中，待溶劑蒸發(fā)完后熱壓，熱壓溫度為200°C、熱壓壓力為4. 5MPa，獲得所制備的超材料基板。
實(shí)施例五配制濃度為27%的聚苯乙烯溶液；將氧化鋁纖維加入到聚苯乙烯溶液中攪拌均勻形成混合溶液，其中氧化鋁纖維占聚苯乙烯的48wt%，并且氧化鋁纖維的長(zhǎng)度為5mm ；取一份的混合溶液、兩份的1%環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液、兩份的O. 85%過氧化環(huán)己酮苯乙烯溶液混合，攪拌均勻后澆注到模具中，待溶劑蒸發(fā)完后熱壓熱壓，熱壓溫度為180°C、熱壓壓力為5MPa，獲得所制備的超材料基板。實(shí)施例六 配制濃度為27%的聚苯乙烯溶液；將氧化鋁纖維加入到聚苯乙烯溶液中攪拌均勻形成混合溶液，其中氧化鋁纖維占聚苯乙烯的38wt%,并且氧化招纖維的長(zhǎng)度為3. 5mm ；取一份的混合溶液、三份的1%環(huán)烷酸鈷苯乙烯溶液、三份的O. 8%過氧化環(huán)己酮苯乙烯溶液混合，攪拌均勻后澆注到模具中，待溶劑蒸發(fā)完后熱壓熱壓，熱壓溫度為220°C、熱壓壓力為3. 5MPa，獲得所制備的超材料基板。由以上方法制備的超材料基板包括聚苯乙烯和氧化鋁纖維，其中氧化鋁纖維占聚苯乙烯的2wt9T48wt%。由于氧化鋁纖維和聚苯乙烯成本低、制備工藝簡(jiǎn)單，因此具有很高的性價(jià)比，采用氧化鋁纖維為聚苯乙烯的填料制備的超材料基板，耐熱性高、損耗低和強(qiáng)度高，同時(shí)制備該超材料基板的過程簡(jiǎn)單、成本低。利用上述超材料基板制成的超材料天線，該超材料天線包括超材料基板和附著于超材料基板上的金屬微結(jié)構(gòu)。由于該超材料基板耐熱性好，適用于高熱的高集成度和高功率電路中，同時(shí)損耗低、強(qiáng)度高，滿足超材料天線對(duì)基板性能的要求。在上述實(shí)施例中，僅對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本專利申請(qǐng)后可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種超材料基板，其特征在于，所述超材料基板的制備材料包括聚苯乙烯和氧化鋁纖維，所述氧化招纖維占所述聚苯乙烯的2wt9iT48wt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超材料基板，其特征在于，所述氧化鋁纖維的長(zhǎng)度為f6mm。
3.一種超材料基板的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟配制聚苯乙烯溶液； 將氧化鋁纖維加入到聚苯乙烯溶液中形成混合溶液，其中氧化鋁纖維占所述聚苯乙烯的 2wt% 48wt% ； 將固化劑溶液與混合溶液混合，攪拌均勻后澆注到模具中熱壓獲得所制備的超材料基 板，其中熱壓溫度為75°C 220°C、熱壓壓力為O. 5 5MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超材料基板的制備方法，其特征在于，所述固化劑溶液與所述混合溶液混合后還加入促進(jìn)劑溶液，所述促進(jìn)劑溶液與所述混合溶液的體積比為I:I 3:I。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超材料基板的制備方法，其特征在于，所述固化劑溶液與所述混合溶液的體積比為1:廣3:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超材料基板的制備方法，其特征在于，所述聚苯乙烯溶液的濃度為15% 30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超材料基板的制備方法，其特征在于，所述氧化鋁纖維的長(zhǎng)度為I 6mm。
8.一種超材料天線，包括超材料基板和附著于所述超材料基板上的金屬微結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超材料基板為權(quán)利要求3 7任一一項(xiàng)所述的超材料基板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超材料基板，所述超材料基板的制備材料包括聚苯乙烯和氧化鋁纖維，所述氧化鋁纖維占所述聚苯乙烯的2wt%~48wt%。還涉及該超材料基板的制備方法及由該超材料基板制備的超材料天線。由于氧化鋁纖維和聚苯乙烯成本低、制備工藝簡(jiǎn)單，因此具有很高的性價(jià)比，采用氧化鋁纖維為聚苯乙烯的填料制備的超材料基板,耐熱性高、損耗低和強(qiáng)度高，同時(shí)制備該超材料基板的過程簡(jiǎn)單、成本低；由于該超材料基板耐熱性好，適用于高熱的高集成度和高功率電路中，同時(shí)損耗低、強(qiáng)度高，滿足超材料天線對(duì)基板性能的要求。
文檔編號(hào)H01Q15/00GK102719028SQ20121017389
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者劉若鵬, 季春霖, 李雪, 林云燕 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司