一种介质基板的制备方法及超材料技术

本发明专利技术提供了一种介质基板的制备方法以及应用该介质基板的超材料，通过本发明专利技术介质基板的制备方法，能得到以具有多孔结构的钛酸锶钡陶瓷基板为基体，在其多孔结构中填充有二氧化硅气凝胶的介质基板，该介质基板中，二氧化硅气凝胶具有很低的介电常数，能接近于空气的介电常数，而钛酸锶钡陶瓷则具有极高的介电常数，本发明专利技术通过对钛酸锶钡陶瓷基板孔隙率的控制，控制二氧化硅气凝胶的含量，进而实现对钛酸锶钡陶瓷基板介电常数的调节，这为超材料的电磁性能适应某些应用提供了一种新的设计途径；通过控制钛酸锶钡中锶和钡的摩尔比，可以实现对钛酸锶钡陶瓷介电常数的调节。

【技术实现步骤摘要】
一种介质基板的制备方法及超材料
本专利技术涉及超材料领域，具体地涉及超材料介质基板材料的制备技术。
技术介绍
超材料是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计，可以突破某些表观自然规律的限制，从而获得超出自然界固有的普通性质的超常材料功能。超材料的性质和功能主要来自于其内部的结构而非构成它们的材料，因此，为设计和合成超材料，人们进行了很多研究工作。2000年，加州大学的Smith等人指出周期性排列的金属线和开环共振器(SRR)的复合结构可以实现介电常数ε和磁导率μ同时为负的双负材料，也称左手材料。之后他们又通过在印刷电路板(PCB)上制作金属线和SRR复合结构实现了二维的双负材料。超材料的基本结构由介质基板以及阵列在介质基板上的多个人造微结构组成，阵列在介质基板上的多个人造微结构具有特定的电磁特性，能对电场或磁场产生电磁响应，通过对人造微结构的结构和排列规律进行精确设计可以控制超材料各个基本单元的等效介电常数和等效磁导率，从而使超材料呈现出各种一般材料所不具有的电磁特性，如能汇聚、发散和偏折电磁波等。现有的超材料人造微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介质基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.制备具有多孔结构的钛酸锶钡陶瓷基板；b.将硅源加入到乙醇和水的混合溶剂中，混合均匀后，调节pH值，得到二氧化硅溶胶，在形成凝胶之前将所述二氧化硅溶胶注入到所述钛酸锶钡陶瓷基板的多孔结构中；c.静置使所述二氧化硅溶胶老化形成凝胶，以乙醇或丙酮作为置换剂，去除所述凝胶内的水；d.将乙醇或丙酮进行干燥，使所述凝胶形成多孔硅石气凝胶，得到以所述钛酸锶钡陶瓷基板为基体并填充有多孔硅石气凝胶的介质基板。

【技术特征摘要】
1.一种介质基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: a.制备具有多孔结构的钛酸锶钡陶瓷基板； b.将硅源加入到乙醇和水的混合溶剂中，混合均匀后，调节pH值，得到二氧化硅溶胶，在形成凝胶之前将所述二氧化硅溶胶注入到所述钛酸锶钡陶瓷基板的多孔结构中； c.静置使所述二氧化硅溶胶老化形成凝胶，以乙醇或丙酮作为置换剂，去除所述凝胶内的水； d.将乙醇或丙酮进行干燥，使所述凝胶形成多孔硅石气凝胶，得到以所述钛酸锶钡陶瓷基板为基体并填充有多孔硅石气凝胶的介质基板。2.根据权利要求1所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述步骤a的具体制备方法如下: al、将用于制备钛酸锶钡的有机或无机钡源、有机或无机锶源、有机或无机钛源按照Ba(1_x)SrxTi03的化学计量比混合，其中x为0_1之间的任意实数； a2、在上述混合物中加入粘结剂和造孔剂，采用流延成型的方法制得陶瓷生坯； a3、将所述陶瓷生坯在还原性气氛中以1200-1500°C的高温进行烧结，得到具有多孔结构的钛酸锶钡陶瓷基板。3.根据权利要求2所述的介质基板的制备方法，其特征在于，通过控制所述造孔剂的含量，使所述钛酸锶钡陶瓷基板形成具有不同的孔隙率。4.根据权利要求2或3所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述造孔剂为所述混合物体积比的10-50%。5.根据权利要求4所述的介质基板的制备方法，其特征在于，所述造孔剂为淀粉或碳粉。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，缪锡根，李雪，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：