一種超材料基板及其制作方法和超材料天線與流程

本發明涉及超材料領域，特別是涉及一種超材料基板及其制作方法和超材料天線。

背景技術：
電子產品正向薄型化、高性能化和多功能化的方向發展。為此，基板材料不僅應具有較低的介電常數和介質損耗，還應具有優異的熱性能、電性能和機械性能。由于聚合物具有高電阻率、低介電常數和易加工等優點，它們常被用作封裝材料或者基板材料，但是它們熱性能較差，不適合應用于高熱的高集成度和高功率電路。傳統的超材料基板多采用酚醛樹脂和環氧樹脂，目前應用最多的是玻璃纖維增強的環氧樹脂板FR-4，這種材料由于具有制造成本低和性價比高的優點，在低頻電子產品中有較好的應用。但在高頻電路中，由于其介電性能以及耐高溫性能較差，FR-4不適合應用于高頻電路中。難以滿足超材料對基板在熱性能方面的要求。

技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題是提供一種超材料基板及其制作方法和超材料天線，能夠增強基板材料的散熱性能和機械性能，實現了低損耗高強度的超材料基板的制備。為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種超材料基板，其制備材料包括熱塑性樹脂和陶瓷材料的納米線。其中，熱塑性樹脂為聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯。其中，陶瓷材料納米線為氮化鋁納米線、氧化鋁納米線或氮化硅納米線。其中，陶瓷材料納米線占所述熱塑性樹脂重量的1%~50%。為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種超材料基板的制備方法，該超材料基板的制備方法包括以下步驟：將陶瓷材料納米線與熱塑性樹脂溶液混合形成混合液體；在混合液體中加入固化劑，攪拌均勻后澆注到模具中熱壓獲得所制備的基板。其中，熱壓溫度為75℃~220℃，熱壓壓力為5~30MPa。其中，混合液體中還加入有促進劑和/或催化劑。其中，固化劑與混合液體的體積比為1:1~4:1，固化劑為N，N-二甲基苯胺苯乙烯、二甲基胺苯或二甲基替苯胺。其中，催化劑為過氧化甲乙酮或過氧化丁酮液。其中，促進劑為萘酸鈷、環烷酸鈷、異辛酸鈷或二乙基苯胺。為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種超材料天線，該超材料天線包括基板和附著于所述基板上的人造微結構。其中，基板為上述超材料基板的制備方法制備的基板。本發明的有益效果是：區別于現有技術的情況，本發明采用陶瓷材料納米線為聚苯乙烯的填料，陶瓷材料納米線優選氮化鋁納米線，由于氮化鋁納米線具有大的比表面積，而聚苯乙烯具有低介電常數和低損耗的特點，將其與聚苯乙烯制備成基板材料，能夠起到二相和復相增韌、致密和提高強度的作用，還能夠利用氮化鋁高熱導率和低膨脹系數等優點來增強基板材料的散熱性能和機械性能，實現了低損耗、高強度、高熱導的超材料基板的制備。附圖說明圖1是本發明實施例的超材料基板的制備方法的流程圖；圖2是本發明實施例的陶瓷材料納米線的制備方法的流程圖。具體實施方式光，作為電磁波的一種，其在穿過玻璃的時候，因為光線的波長遠大于原子的尺寸，因此我們可以用玻璃的整體參數，例如折射率，而不是組成玻璃的原子的細節參數來描述玻璃對光線的響應。相應的，在研究材料對其他電磁波響應的時候，材料中任何尺度遠小于電磁波波長的結構對電磁波的響應也可以用材料的整體參數表示，例如用介電常數ε和磁導率μ來描述。通過設計材料每點的結構使得材料各點的介電常數和磁導率都相同或者不同從而使得材料整體的介電常數和磁導率呈一定規律排布，規律排布的磁導率和介電常數即可使得材料對電磁波具有宏觀上的響應，例如匯聚電磁波、發散電磁波、吸收電磁波等。該類具有規律排布的磁導率和介電常數的材料我們稱之為超材料。而隨著超材料技術在多領域方面的應用，對超材料的基板的熱性能方面的要求也越來越高，本發明采用陶瓷材料為聚苯乙烯的填料來改進基板的熱性能。下面結合附圖對本發明進行詳細說明。本發明提供一種超材料基板，其制備材料包括熱塑性樹脂和納米線，該納米線為陶瓷材料納米線。其中，陶瓷材料納米線占熱塑性樹脂...