一种新型超材料结构及其制备方法技术

一种新型超材料结构及其制备方法，包括基底，分布在基底上的表面具有周期缝隙阵列的液态金属膜和做封装用的防氧化绝缘性膜层；制备方法涉及：提供基底；借助充填有液态金属墨水的印刷机械装置，按照预先设定的周期图案在基底表面上打印，以形成周期缝隙阵列的液态金属膜；用绝缘性膜层封装周期缝隙阵列的液态金属膜后，完成超材料结构的制备。本发明专利技术通过周期缝隙阵列液态金属谐振结构尺寸、形状的参数设计，有效控制入射电磁波的频带宽度和透过率，实现带内高透过率，带外抑制的隐身效果。本发明专利技术用于构造各种复合材料基底特别是柔性基底超材料结构，工艺简单，操作方便，能有效降低超材料结构制备成本，大大提高生产效率，具有极高应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种新型超材料结构及其制备方法
本专利技术涉及一种新型超材料及其制备方法，属于微波
，可用于反射面天线、异形天线罩等诸多对超材料的制备有严格要求的领域。
技术介绍
周期阵列单元结构，是一种特殊的超材料结构。周期阵列单元结构能有效控制入射电磁波的传输和反射，是一种特殊的空间滤波器。搭载周期阵列单元结构的雷达罩或天线罩可以有效缩减这些部件的雷达散射截面，从而达到隐身的目的。而雷达天线系统隐身成为飞行器及其他武器装备的隐身设计中至关重要而又最难解决的问题。国内目前也有多家单位在进行超材料结构的研发、制备，但产品整体性能与国外有较大差距。具体表现在：1)新型超材料结构的理论研究多集中在高校和部分研究所，而且偏向于平面结构，因此离实际工程应用还有很大距离；2)部分研究所制备与天线罩或雷达罩共形的频率选择结构，基本上是以金属铜、银、铝通过印刷电路板工艺、光刻镀膜工艺、丝网印刷工艺等附着于聚酰亚胺等柔性膜上，通过裁减帖敷于罩体的内表面，即采用平面拟合曲面进行分瓣拼接来制备的，因此应用范围还有拓展的空间。>3)一般的加工方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型超材料结构，其特征在于包括：基底(1)、液态金属膜(2)和防氧化绝缘性膜层(4)；液态金属膜(2)为含有镓铟合金的液态金属通过打印形成，且液态金属膜(2)表面有呈矩阵式分布的多个周期缝隙阵列单元(3)；所述液态金属膜(2)打印在基底(1)上，防氧化绝缘性膜层(4)对基底(1)上打印好的液态金属膜(2)进行封装，形成超材料结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型超材料结构，其特征在于包括：基底(1)、液态金属膜(2)和防氧化绝缘性膜层(4)；液态金属膜(2)为含有镓铟合金的液态金属通过打印形成，且液态金属膜(2)表面有呈矩阵式分布的多个周期缝隙阵列单元(3)；所述液态金属膜(2)打印在基底(1)上，防氧化绝缘性膜层(4)对基底(1)上打印好的液态金属膜(2)进行封装，形成超材料结构。


2.根据权利要求1所述的一种新型超材料结构，其特征在于：所述基底(1)为一层非金属材料基底、复合型基底、表面上涂覆有涂料层的非金属基底或表面上涂覆有涂料层的复合型基底。


3.根据权利要求2所述的一种新型超材料结构，其特征在于：所述涂料层为聚氨酯涂层、无机热控涂层或氟碳涂层。


4.根据权利要求1所述的一种新型超材料结构，其特征在于：所述基底(1)为塑料基底、玻璃钢基底、橡胶基底或织物基底。


5.根据权利要求2或4所述的一种新型超材料结构，其特征在于：所述的液态金属膜(2)的形状为20～25℃温度和40～80％RH湿度条件下，含有镓铟合金的液态金属通过打印形成的图形，含有镓铟合金的液态金属具有1×106S/m以上的电导率。


6.根据权利要求2或4所述的一种新型超材料结构，其特征在于：将液态金属膜(2)表面按照矩阵式划分为多个同样大小的正方形区域，每个正方形区域均是一个周期缝隙阵列单元(3)，周期缝隙阵列单元(3)内有呈圆环、方环或六边形环形状的环状缝隙，缝隙内的液态金属和缝隙外的液态金属不连通。


7.根据权利要求2或4所述的一种新型超材料结构，其特征在于：所述的防氧化绝缘性膜层(4)为塑料膜层、玻璃钢膜层...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙荣庆，孙宝岗，杨智勇，杨昆晓，颜鸿斌，左小彪，王建昌，雷琴，史汉桥，刘云华，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11