【技术实现步骤摘要】
一种具有稳定的弱负介电性能的超构复合材料制备方法
本专利技术涉及一种负介电材料的制备方法,特别涉及一种具有稳定的弱负介电性能的超构复合材料制备方法,负介电性能对材料组成变化的敏感度低,该专利技术可应用于电磁屏蔽、吸波、高容量电容器领域。
技术介绍
负电磁参数材料首次在超材料中提出,且作为实现负折射率的关键结构基元。自此之后,负电磁参数材料由于其新颖的电磁性能在生物监测、微波隧穿、介电增强和晶体管领域均受到广泛关注。超材料的新颖性能来源于金属单元的几何参数和周期排列的方式,并非来自于其组成材料的本征属性。从材料组成和微观结构的角度出发,负电磁参数也可以在逾渗复合材料中实现,此类复合材料中无周期结构。此类复合材料也称为超构材料或者本征超材料。负介电常数作为负电磁型参数的一种,之前的研究大多集中在金属复合材料上,即金属-陶瓷复合材料和金属-聚合物复合材料上。当负介电材料实际应用时,往往对负介电常数的数值有特殊要求。例如,当作为完美成像系统的等离激元零件时,负介电常数往往需要具有较小的数值,在-1左右;当应用于射频段时,尤其是吸波领域,往往要求负介电常数和负磁导率满足阻抗匹配。理论上,负磁导率可以通过LC谐振或磁共振实现。研究结果表明,负磁导率是铁磁材料的本征属性,且可通过外加磁场进行调控,负磁导率往往具有较小的绝对值,小于两个数量级。然而,在射频段,金属复合材料的介电常数为负值时往往具有较大的绝对值,往往在5-6个数量级之间。负介电常数和负磁导率数值的差距导致阻抗不匹配,此类材料难以实际应用。因此,具有较小绝对值的负介电常数是实际应用中更加需要的,我们将此类负介 ...
【技术保护点】
1.本专利技术提供了一种具有稳定的弱负介电性能的超构复合材料制备方法,具体物质用量及实验过程参见下述实施例。
【技术特征摘要】
1.本发明提供了一种具有稳定的弱负介电性能的超构复合材料制备方法,具体物质用量及实验过程参见下述实施例。2.实施例1:为了获得在100MHz下复合材料的介电常数为-100,其具体的工艺为:步骤1:制备不同粒径的SiO2微球;A液:25ml去离子水+20ml氨水+80ml无水乙醇;B液:80ml无水乙醇+40ml正硅酸乙酯;水浴温度为40℃之间,在机械力搅拌下,将B液匀速滴入(滴入速率为80mL/h)A液中;保持机械力搅拌和水浴温度6小时;将上反应所得的悬浊液于离心机中做离心处理分离出SiO2微球,并用去离子水反复清洗至粉体的悬浊液PH=7。3.步骤2:前驱体溶液的配置,称量一定量的蔗糖以及一定量的PVA,配置蔗糖浓度为0.58g/mL且PVA浓度为0.01g/mL的溶液,选用磁力搅拌,于90℃下溶解。4.步骤3:复合材料前驱体的成型,称量二氧化硅微球1.5克,分散于步骤2中的溶液50mL中,超声6小时;将模具(直径15mm,厚度3mm)置于50mL离心管底部,将分散液倒入离心管;离心参数为,转速4800r/min,离心时间20min。5.步骤4:碳化前驱体复合材料,将步骤3所获得的复合材料置于气氛炉中碳化,碳化制度为:从室温以5℃/min的速度升温至200℃,保温30min,以5℃/min的速度升温至400℃,保温30min,再以5℃/min的速度升温至800℃,保温120min,气氛为氮气气氛或者惰性气氛。6.实施例2:为了获得在100MHz下复合材料的介电常数为-300,其具体的工艺为:步骤1:制备不同粒径的SiO2微球,A液:25ml去离子水+20ml氨水+80ml无水乙醇;B液:80ml无水乙醇+40ml正硅酸乙酯;水浴温度为40℃之间,在机械力搅拌下,将B液匀速滴入(滴入速率为80mL/h)A液中;保持机械力搅拌和水浴温度6小时;将上反应所得的悬浊液于离心机中做离心处理分离出SiO2微球,并用去离子水反复清洗至粉体的悬浊液PH=7。7.步骤2:前驱体溶液的配置,称量一定量的蔗糖以及一定量的PVA,配置蔗糖浓度为0.67g/mL且PVA浓度为0.01g/mL的溶液,选用磁力搅拌,于90℃下溶解;步骤3:...
【专利技术属性】
技术研发人员:解培涛,范润华,刘峣,张子栋,范润德,
申请(专利权)人:德州迈特新材料研究中心,
类型:发明
国别省市:山东,37
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