[发明专利]一种介电材料及其制造方法

说明书

本发明提供了一种介电材料及其制造方法。所述的介电材料包括：将经一次发泡得到的发泡球体在第二温度为T_m以下20℃至T_m以下5℃、且充有第二压力为15‑20MPa的CO₂的模腔中进行再次发泡30‑3600min，得到介电材料；其中，所述的一次发泡的具体步骤包括：将直径为20‑800mm的发泡材料球体在第一温度为T_m以下80℃至T_m以下20℃、且充有第一压力为15‑20MPa的CO₂的模腔中进行发泡，得到发泡球体。本发明还提供了上述的制造方法所制造的介电材料。所述的制造方法能够制造一体成型、介电常数逐渐变化的介电材料。

技术领域

本发明涉及介质材料技术领域，特别是一种介电材料及其制造方法。

背景技术

1944年，美国数学家Rudolf Karl Lüneburg提出了龙伯透镜龙伯透镜的模型，该模型的一个重要基础是球体从内到外的介电常数是符合特定规律逐渐变化的。由于制作成本高和产业化技术不成熟，龙伯透镜天线目前还未能被广泛使用。

申请号为CN 201911238076.7、名称为《可不使用粘合剂的龙伯透镜生产方法》的中国专利，申请号为CN 201910225149.2、名称为《龙伯透镜的生产方法》的中国专利，申请号为CN 201811615162.0、名称为《适于3D打印的全介质多波束扫描龙伯透镜结构及打印方法》的中国专利，申请号为CN 201910686927.8、名称为《一种龙伯透镜的生产方法》的中国专利，申请号为CN 201910683233.9、名称为《一种拼叠式龙伯透镜的生产方法》的中国专利，以及申请号为CN 202010327192.2、名称为《一种球形介电材料及其生产方法及龙伯透镜》的中国专利中公开了多种龙伯透镜的制造方法，包括：(1)多层包裹后进行一次性发泡，从而使介电常数梯度变化，其缺点是包裹层数少，介电常数逐渐变化不明显，不能达到要求。(2)使用3D打印两个半球形透镜进行拼接，但3D打印成本过高，产业化能力弱，制备时间过长。(3)使用粘合剂进行多层颗粒材料的粘合成球状龙伯透镜，该方法需要使用大量的粘合剂，污染环境，且不能保证粘合厚度一致，对性能影响较大，操作繁琐。(4)将颗粒材料制作成多层的半球体，再将其拼接成为球体，虽不使用粘合剂，但该技术不能保证拼接的稳定性，合并处颗粒分布相对也不均匀，影响性能。因此，需要对目前的制造方法进行创新，通过简便的方法实现介电常数的逐渐变化，无需分层包裹，无需使用粘合剂，生产过程快速简单且成本低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是制造一体成型、介电常数逐渐变化的介电材料。本发明提供了一种介电材料的制造方法。所述的制造方法能够制造一体成型、介电常数逐渐变化的介电材料。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种介电材料的制造方法，其包括：将经一次发泡得到的发泡球体在第二温度为T_m以下20℃(即T_m-20℃)至T_m以下5℃(即T_m-5℃)、且充有第二压力为15-20MPa的CO₂的模腔中进行再次发泡30-3600min，得到介电材料；其中，所述的一次发泡的具体步骤包括：将直径为20-800mm的发泡材料球体在第一温度为T_m以下80℃(T_m-80℃)至T_m以下20℃(T_m-20℃)、且充有第一压力为15-20MPa的CO₂的模腔中进行发泡，得到发泡球体；其中，所述的一次发泡的发泡时间满足：

t≥a×(d/2)^1.75；

式中，t为所述一次发泡的发泡时间，单位为小时，a＝0.07762小时/mm^1.75，d为所述发泡材料球体的直径，单位为mm。