[发明专利]一种可重复使用的微流体吸波超材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种可重复使用的微流体吸波超材料及其制备方法。所述方法：在硅板表面构筑超材料结构单元；在硅板表面进行表面氟硅烷修饰；将环氧树脂、增韧剂和固化剂混合均匀，得到SMP环氧树脂预聚物；将环氧树脂预聚物浇筑在氟硅烷修饰后的硅板表面，在两个不同的温度阶段进行固化；然后进行脱模，得到具有超材料结构的SMP环氧树脂；在SMP环氧树脂表面放置预固化的平整SMP环氧树脂，然后固化封装；将液体金属注入所述SMP环氧树脂的微空腔，用SMP环氧树脂封装堵口，固化制得微流体吸波超材料。本发明制得的材料具有形状记忆功能，可以根据使用过程中的具体要求改变形状，使用后可触发形状记忆性能恢复至原始形状进行循环使用。

技术领域

本发明属于吸波材料制备技术领域，尤其涉及一种可重复使用的微流体吸波超材料及其制备方法。

背景技术

吸波材料是指能够吸收、衰减入射的电磁波，并将其电磁能转换成热能耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。随着科学技术的发展，吸波材料已经在各个方面具有广泛的应用。如电磁防护、微波暗室、移动通讯以及军事隐身等领域均具有重要意义。

随着材料科学的不断发展，超材料的概念进入研究人员的视野，与传统材料不一样，超材料的性质由其人工结构决定，而不由其组成成分决定。吸波超材料具有许多传统吸波材料无法企及的优势，例如超材料能够在材料厚度方面有很好的控制，与传统吸波材料比厚度较薄，其厚度远小于电磁波波长。同时，吸波超材料比传统的电损耗型吸波材料能够提供更丰富的损耗机制，比传统的磁损耗型吸波材料具有更低的密度。

目前，在有些特殊的使用场合下，对吸波超材料提出了更高的要求，比如吸波超材料需要转变成其他的形状进行装配使用，而经过改变形状之后，通过触发形状记忆性能，吸波超材料还能够恢复至原始形状进而循环使用，提高吸波超材料的使用效率。虽然目前有相关专利CN102480014A也提出了相关形状记忆超材料的制备方法，但其介绍方法为在形状记忆材料基底表面构筑金属结构单元，这样的设计方式在重复变形过程中金属材料与基底材料之间产生摩擦，结构单元容易脱落，同时金属单元在材料表面容易腐蚀，影响材料性能。

综上，非常有必要提供一种新的形状记忆超材料及其制备方法。

发明内容

为了解决现有吸波超材料技术中存在的问题，本发明提供了一种可重复使用的微流体吸波超材料及其制备方法。本发明方法制备的吸波超材料具有形状记忆功能，可以根据使用条件改变形状，使用后可触发形状记忆性能恢复至原始形状进行循环使用，从而提高了吸波超材料的使用效率。本发明使用微流体封装技术，将液态微流体封装在SMP中间，金属材料与基底材料之间无相对位移变化，极大提高了材料使用耐久性，用该方法制得的形状记忆吸波超材料兼具吸波性能和形状变形性能优异的优点。

为了实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种可重复使用的微流体吸波超材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将设计好的超材料图案使用光刻方法在硅板表面进行超材料结构单元构筑，得到超材料结构硅板；

(2)对步骤(1)得到的所述超材料结构硅板的表面进行表面氟硅烷修饰，得到氟硅烷修饰后的超材料结构硅板；

(3)将环氧树脂、增韧剂和固化剂混合均匀，得到SMP环氧树脂预聚物；

(4)将所述SMP环氧树脂预聚物浇筑在步骤(2)得到的氟硅烷修饰后的超材料结构硅板的表面，在两个不同的温度阶段进行固化；

(5)在步骤(4)固化完成后，进行脱模，得到具有超材料结构单元的SMP环氧树脂；

(6)在步骤(5)得到的所述SMP环氧树脂具有超材料结构单元的一侧表面放置预固化的平整SMP环氧树脂，然后经过固化，得到具有微空腔的SMP环氧树脂封装结构；