一種復合材料天線及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明總體涉及天線制備領域，更具體的涉及一種復合材料天線及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 通信設備的天線，用于將空間電磁波轉化為電信號，或將電信號轉化為電磁波發 射向空間。制造天線的材料，除了滿足一般機械性能要求外，還必須具有對電磁波很好的反 射功能。單質的金屬材料，如銅、鋁等，單與復合材料天線相比，比重大、強度低，不適用于輕 型天線；而現有的復合材料天線，不具有反射電磁波功能，并且不具有良好的耐溫性能。
[0003] 現有技術中常用的制造復合材料天線的方法為置入銅、鋁等金屬絲網的方法，由 于金屬絲網不能完全形成連續的反射層，因而其反射效率低，且金屬絲網形成的真實表面 形狀與設計的天線表面形狀往往存在較大誤差，因此難以滿足使用的要求。現有技術中另 一種制造復合材料天線的方法為，采用預浸料層層鋪疊的方法制備復合材料天線，這種天 線需要將低損耗的預浸料按照設計要求層層鋪疊以形成需要的形狀。然而這種方法容易出 現以下問題：拐角鋪疊困難以及天線一體性差，因而容易在使用中出現分層或斷裂，并且這 種方法的整個工藝過程繁瑣。
【發明內容】
[0004] 為了解決現有技術中使用預浸料層層鋪疊法制備的天線所出現的拐角鋪疊困難 以及天線一體性差的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種用于制備復合材料天線的 方法，其特征在于，包括：將樹脂添加到天線模具中，形成天線主體；在天線主體的表面上 設置導電層；以及固化導電層。
[0005] 在上述方法中，將樹脂添加到天線模具中的步驟為：將樹脂加入到注塑機中，通過 噴嘴將樹脂添加到天線模具中；其中，注塑機為螺桿式注塑機或螺桿預塑柱塞注射式注塑 機。
[0006] 在上述方法中，樹脂選自聚苯醚或間規聚苯乙烯中的一種。
[0007] 在上述方法中，注塑機具有五個加熱段，其中，五個加熱段的溫度依次升高且均控 制在220°C至350°C的范圍內。
[0008] 在上述方法中，在天線主體的表面上設置導電層的步驟為：在天線主體的表面上 涂覆金屬漿料，或者在天線主體的表面上粘貼導電膜。
[0009] 在上述方法中，注塑機具有五個加熱段，其中，五個加熱段的溫度依次升高且均控 制在220°C至350°C的范圍內；注塑機的五個加熱段的壓力均控制在50Mpa至200Mpa的范 圍內。
[0010] 在上述方法中，注塑機的螺桿轉速為100轉/分鐘至700轉/分鐘的范圍內。
[0011] 在上述方法中，在將樹脂注射到天線模具中的步驟中，天線模具的溫度控制在 50°C至200°C的范圍內。
[0012] 在上述方法中，在天線主體的表面上設置導電層之前，可以對天線主體實施表面 處理。
[0013] 在上述方法中，在天線主體的表面上設置導電層之前，可以對天線主體實施表面 處理；用于實施表面處理的工藝包括棕化工藝、微蝕刻工藝、黑化工藝或機械打磨工藝。
[0014] 在上述方法中，在天線主體的表面上設置導電層的步驟為：在天線主體的表面上 涂覆金屬漿料，或者在天線主體的表面上粘貼導電膜；用于實施涂覆的方法包括簾式涂布、 葉片涂布、氣刀涂布、羅拉刮刀涂布、坡流涂布、乳輥涂布、前輥式涂布、逆輥涂布、微型輥式 涂布、浸漬涂布、浸軋涂布、吻合涂布、桿欄涂布或噴霧涂布。
[0015] 在上述方法中，在120°C至200°C的溫度范圍內實施固化導電層的步驟。
[0016] 在上述方法中，實施固化導電層的步驟的時間介于0. 2小時至3. 5小時的范圍內。
[0017] 根據本發明的另一個方面，提供了一種根據根據上述方法制備的復合材料天線。
[0018] 本發明提出的方法有效的解決得了現有的復合材料天線制造工藝復雜的缺陷。并 且通過本發明的方法制備的復合材料天線有效地克服了現有技術中復合材料天線反射電 磁波功能不足及不具有較好的耐溫性能的缺點。同時，通過本發明的方法制備的復合材料 天線具有良好的一體性，且在使用過程中不易發生斷裂、涂膜脫落等問題。
【附圖說明】
[0019] 為了更全面地理解本發明的實施例及其優勢，現將結合附圖所進行的以下描述作 為參考，其中：
[0020] 圖1是根據本發明的一些實施例的用于制備復合材料天線的流程圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面，詳細論述了本發明各實施例的制備和使用。然而，應該理解，本發明提供了 許多可以在各種具體環境中實現的可應用的發明構思。所論述的具體實施例僅示出了制備 和使用本發明主題的具體方式，而不用于限制不同實施例的范圍。
[0022] 復合材料天線的制備
[0023] 如圖1中的步驟SlOl所示，將樹脂原料加入到注塑機中。在本發明中，可以使用 的樹脂原料包括聚苯醚（PPO)或間規聚苯乙烯（SPS)。在步驟SlOl中，可以使用的注塑機 包括螺桿式注塑機或螺桿預塑柱塞注射式注塑機。樹脂原料在注塑機料筒中進行攪拌并加 熱融化為粘流態，然后在注塑機背壓的作用下通過噴嘴注塑到天線模具中。在本發明的一 些實施例中，所使用的注塑機共有五個加熱段，在這五個加熱段中加熱溫度依次升高且均 控制在220°C至350°C的范圍內，優選地，這五個加熱段的溫度均控制在250°C至335°C的范 圍內。在本發明中，為保證物料在注塑機中勻速擠出，應使各個加熱段的溫度勻速升高。同 時，各個加熱段中的壓力均控制在50Mpa至200Mpa的范圍內。在優選實施例中，各個加熱 段中的壓力均控制在50Mpa至IOOMpa的范圍內。為保證物料在注塑機中混合均勻且完全 處于粘流態，因此將注塑機的螺桿轉速保持在100轉/分鐘至700轉/分鐘的范圍內，優選 地，介于150轉/分鐘至200轉/分鐘的范圍內。
[0024] 在本發明的一些實施例中，為保證注塑的物料能夠完全填充到模具中，因此應將 模具提前預熱，且在整個注塑過程中，模具的溫度應保持在50°C至200°C的范圍內，優選 地，介于80°C至150°C的范圍內。如果沒有對模具進行預熱，則將會發生注塑材料未完全注 射到模具中或制得成品中存在氣泡等情況，從而降低最終成品的力學性能。完成注塑后，將 注塑成型的天線主體冷卻至室溫。在本發明的一些實施例中，在將樹脂注塑到模具之前，可 以在模具中涂覆脫模劑，以方便制成的天線主體與模具的分離，同時保證天線主體表面的 相對平整。
[0025] 在制得天線主體之后，如圖1中的S103所示，可選擇地對天線主體的表示實施表 面處理，從而增加天線主體表面與在后續工藝中涂覆的金屬漿料的結合力（將在下文中進 行描述）。然而，應該注意，對天線表面所進行的表面處理不應影響天線主體及最終成品的 表面平整度。可選擇的用于實施表面處理的工藝包括棕化工藝、微蝕刻工藝、黑化工藝或機 械打磨工藝等。例如，刮擦工藝、物理噴砂工藝、離子束轟擊工藝、化學腐蝕工藝等對天線主 體實施表面處理。
[0026] 如圖1的步驟S105所示，在制成天線主體（或可選擇地進行表面處理）之后，將 金屬漿料涂覆到天線主體表面。在一些實施例中，金屬漿料可以包括銀漿、銅漿或鋁漿等。 用于涂覆這些金屬漿料的工藝為本領域公知的涂覆工藝，例如簾式涂布、葉片涂布、氣刀涂 布、羅拉刮刀涂布、坡流涂布、乳輥涂布、前輥式涂布、逆輥涂布、微型輥式涂布、浸漬涂布、 浸軋涂布、吻合涂布、桿欄涂布或噴霧涂布等。本領域普通技術人員應該理解，可以針對不 同形狀或用途的天線主體采用不同的涂布工藝及金屬漿料或它們的組合，且所有這些工藝 均在本發明的保護范圍之內。
[0027] 根據圖1的步驟S107所示，將涂覆了金屬漿料的天線主體放入烘箱中，并在一定 的溫度下實施加熱固化金屬漿料的工藝。在本發明的一些實施例中，加熱固化的溫度應控 制在120°C至200°C的范圍內，優選地應介于50°C至180°C的范圍內。并且實時固化的時間 應介于0. 2小時至3. 5小時的范圍內，優選地應介于0. 3小時至0. 5小時的范圍內。本領 域普通技術人員應該理解，為避免天線主體發生熱變形等不期望的變化，因此在S107步驟 中的加熱溫度不應超過樹脂原料的玻璃化轉變溫度。
[0028] 實施例1
[0029] 將PPO放入螺桿注塑機的料筒中，PPO在螺桿注塑機中完全熔融后通過噴嘴注射 到模具中，形成天線主體。螺桿注塑機的五個加熱段的溫度分別為250°C、26rC、272°C、 284°C和295°C，并且將五個加熱