專利名稱：超材料封裝工具及超材料封裝方法
超材料封裝工具及超材料封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超材料領(lǐng)域，尤其涉及一種超材料封裝工具及一種超材料封裝方法。背景技術(shù)：
超材料是指一些具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料。通過在材料的關(guān)鍵物理尺度上的結(jié)構(gòu)有序設(shè)計(jì)，可以突破某些表觀自然規(guī)律的限制，從而或得超出自然界固有的普通性質(zhì)的超常材料功能。超材料的性質(zhì)和功能主要來自于其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而非構(gòu)成它們的材料。超材料的特殊性質(zhì)在很大程度上取決于材料的關(guān)鍵物理尺度。一個(gè)最直觀的例子是晶體。晶體在原子尺度上是排列有序的，正因?yàn)榇?，晶體材料擁有一些無定型態(tài)所不具備的物理特征。由此類比，在其它層次上的有序排列則可能獲得一定程度的自然界中的材料所不具備的物理性質(zhì)。通常人造結(jié)構(gòu)的尺寸為所需響應(yīng)波長的十分之一，否則這些人造結(jié)構(gòu)所組成的排列在空間中不能被視為連續(xù)。超材料包括人造結(jié)構(gòu)以及人造結(jié)構(gòu)所附著的材料，該附著材料對人造結(jié)構(gòu)起到支撐作用，因此可以是任何與人造結(jié)構(gòu)不同的材料，這兩種材料的疊加會在空間中產(chǎn)生一個(gè)等效介電常數(shù)與磁導(dǎo)率，而這兩個(gè)物理參數(shù)分別對應(yīng)了材料的電場響應(yīng)與磁場響應(yīng)。超材料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般是多層微結(jié)構(gòu)空間疊層，而層與層之間設(shè)置一定距離。在制作這類結(jié)構(gòu)時(shí)，針對層與層之間的間隔采取不同的填充物會涉及不同的封裝方法。目前的封裝工具與封裝方法多只針對填充物為固態(tài)材料的情況，但無法解決液態(tài)可固化材料時(shí)的封裝問題。需要新的封裝工具與封裝方法，能夠快速、方便地封裝填充物為液態(tài)可固化材料的超材料結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種超材料封裝工具與一種超材料封裝方法，能夠快速、方便地封裝填充物為液態(tài)可固化材料的超材料結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主要方面，提供一種超材料封裝工具，該封裝工具包括水平調(diào)節(jié)平臺、安置在水平調(diào)節(jié)平臺上的模具底板、安置在模具底板上的開口式模具主體、安置在模具底板和開口式模具主體之間的密封橡膠圈、以及可拆卸地安置在開口式模具主體上的定位架。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，水平調(diào)節(jié)平臺包括水平調(diào)節(jié)螺絲。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，開口式模具主體的下部設(shè)有與密封橡膠圈的外形相匹配的凹槽，用于容納密封橡膠圈。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，模具底板上設(shè)有與密封橡膠圈的外形相匹配的凹槽，用于容納密封橡膠圈。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，定位架是直角定位架。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，開口式模具主體呈矩形或正方形結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，定位架的兩臂分別搭接在開口式模具主體的兩個(gè)側(cè)面上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，水平調(diào)節(jié)平臺和模具底板一體式地形成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，模具底板和開口式模具主體一體式地形成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，水平調(diào)節(jié)平臺、模具底板和開口式模具主體一體式地形成。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)主要方面，還提供一種超材料封裝方法，該方法利用如上所述的超材料封裝工具，包括以下步驟:a、將封裝工具內(nèi)部涂上脫模劑；b、將預(yù)定量的液態(tài)可固化材料倒入封裝工具中；C、等液態(tài)可固化材料半固化成半固化片后，裝上定位架，沿定位架放置微結(jié)構(gòu)板在半固化片的表面；d、待微結(jié)構(gòu)板定位后，取出定位架，將微結(jié)構(gòu)板平整地貼附在半固化片上；e、再倒入預(yù)定量的液態(tài)可固化材料到微結(jié)構(gòu)板的表面，待其半固化成半固化片。f、重復(fù)以上 步驟C、d、e，直到封裝到預(yù)定層數(shù)為止，待整個(gè)封裝體固化后，取出封裝體，則完成超材料的封裝。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，液態(tài)可固化材料是樹脂材料。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明以上各方面中的特征可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)自由組合，而并不受其順序的限制一只要組合后的技術(shù)方案落在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神內(nèi)。

為了更清楚地說明本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明的附圖作簡單地介紹，其中:圖1以分解圖的形式示意性地顯示了待封裝的超材料；圖2以組裝圖的形式示意性地顯示了待封裝的超材料；圖3以分解圖的形式示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的超材料封裝工具；圖4以組裝圖的形式示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的超材料封裝工具。圖5示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的超材料封裝方法的流程。
具體實(shí)施方式下文將結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。需要明白，下文的描述(包括附圖)僅僅是示例性的，而非對本發(fā)明的限制性描述。在以下描述中會涉及到部件的具體數(shù)量，然而也需要明白的是，這些數(shù)量也僅僅是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以參照本發(fā)明任意選取適當(dāng)數(shù)量的部件。并且，在本發(fā)明中所提及的“第一”、“第二”等字眼，并非表示對部件重要性的排序，僅僅作區(qū)別部件名稱之用。除非另有明確定義，本申請上下文中使用的術(shù)語具有本領(lǐng)域中通常使用的含義。圖1和圖2分別以分解圖的形式和組裝圖的形式示意性地顯示了待封裝的超材料。該超材料10包括液態(tài)材料部分I和微結(jié)構(gòu)板部分2。液態(tài)材料部分I以液態(tài)可固化材料、尤其是樹脂材料制成。
圖3和圖4則分別以分解圖的形式和組裝圖的形式示意性地顯示了的超材料封裝工具的一個(gè)實(shí)施例。該超材料封裝工具10包括水平調(diào)節(jié)平臺15、模具底板14、開口式模具主體13、密封橡膠圈12以及定位架11。水平調(diào)節(jié)平臺15呈矩形形狀，的四角上各自設(shè)置有水平調(diào)節(jié)螺絲，利用該螺絲可以將水平調(diào)節(jié)平臺15的平臺部分調(diào)節(jié)至水平位置，這樣保證了液態(tài)可固化材料固化后的表面的水平性。模具底板14安置在水平調(diào)節(jié)平臺15上，也呈矩形形狀，尺寸優(yōu)選地略小于水平調(diào)節(jié)平臺15。開口式模具主體13安置在模具底板14上；在模具底板14和開口式模具主體13之間，安置有密封橡膠圈12。該密封橡膠圈12優(yōu)選地容納在開口式模具主體13下部設(shè)有的與密封橡膠圈12的外形相匹配的凹槽中。當(dāng)然，也可以考慮在模具底板14上也設(shè)置這樣的與密封橡膠圈12的外形相匹配的凹槽，用來增強(qiáng)密封性。在其他實(shí)施例中，水平調(diào)節(jié)平臺15和模具底板14可以一體式地模制形成。而模具底板14和開口式模具主體13也可以一體式地模制形成。甚至水平調(diào)節(jié)平臺15、模具底板14和開口式模具主體13三者都可以一體式地模制形成。不過，將它們分開模制會更具備靈活性。定位架11是直角定位架，它可拆卸地安置在開口式模具主體13上。定位架11的兩臂(即直角的兩條邊)分別搭接在開口式模具主體13地兩條邊上、或者說兩個(gè)側(cè)面上，然后還可以利用例如螺絲等固定工具固定。圖5則示意性地顯示了利用該超材料封裝工具10進(jìn)行封裝的流程。該方法所包括的步驟如下:首先，將封裝工具10內(nèi)部，即，模具底板14的上表面，開口式模具主體13的內(nèi)表面上涂上脫模劑，以便后期脫模；其次，將預(yù)定量的樹脂材料倒入開口式模具主體13中；等樹脂材料半固化成半固化片(即液態(tài)材料部分I)后，裝上直角定位架11，然后沿定位架11放置微結(jié)構(gòu)板2在半固化片的表面；待微結(jié)構(gòu)板2定位后，取出定位架11，將微結(jié)構(gòu)板2平整地貼附在半固化片上；接著，再倒入預(yù)定量的樹脂材料到微結(jié)構(gòu)板的表面，待其半固化成半固化片；接著，繼續(xù)利用直角定位架11放置微結(jié)構(gòu)板2在半固化片的表面，如此重復(fù)，直到封裝到預(yù)定層數(shù)為止；最后，待整個(gè)封裝體固化后，脫模取出封裝體，則完成超材料的封裝。利用本發(fā)明，可以快速、方便地封裝填充物為液態(tài)可固化材料的超材料結(jié)構(gòu)，大大豐富了超材料結(jié)構(gòu)的形式。還需要明白，以上根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式對本發(fā)明作了詳細(xì)的描述，不過需要理解的是，本發(fā)明的范圍并不局限于這些具體的實(shí)施方式，而是包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的公開能夠做出的任何改動和變更。
權(quán)利要求
1.一種超材料封裝工具，該封裝工具包括水平調(diào)節(jié)平臺、安置在水平調(diào)節(jié)平臺上的模具底板、安置在模具底板上的開口式模具主體、安置在模具底板和開口式模具主體之間的密封橡膠圈、以及可拆卸地安置在開口式模具主體上的定位架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料封裝工具，其特征在于，所述水平調(diào)節(jié)平臺包括水平調(diào)節(jié)螺絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料封裝工具，其特征在于，所述開口式模具主體的下部設(shè)有與所述密封橡膠圈的外形相匹配的凹槽，用于容納所述密封橡膠圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料封裝工具，其特征在于，所述定位架是直角定位架。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料封裝工具，其特征在于，所述開口式模具主體呈矩形或正方形結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料封裝工具，其特征在于，所述水平調(diào)節(jié)平臺和所述模具底板一體式地形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料封裝工具，其特征在于，所述模具底板和所述開口式模具主體一體式地形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料封裝工具，其特征在于，所述水平調(diào)節(jié)平臺、所述模具底板和所述開口式模具主體一體式地形成。
9.一種超材料封裝方法，該方法利用如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的超材料封裝工具，包括以下步驟: a、將封裝工具內(nèi)部涂上脫模劑； b、將預(yù)定量的液態(tài)可固化材料倒入封裝工具中； C、等液態(tài)可固化材料半固化成半固化片后，裝上定位架，沿定位架放置微結(jié)構(gòu)板在半固化片的表面； d、待微結(jié)構(gòu)板定位后，取出定位架，將微結(jié)構(gòu)板平整地貼附在半固化片上； e、再倒入預(yù)定量的液態(tài)可固化材料到微結(jié)構(gòu)板的表面，待其半固化成半固化片。
f、重復(fù)以上步驟c、d、e，直到封裝到預(yù)定層數(shù)為止，待整個(gè)封裝體固化后，取出封裝體，則完成超材料的封裝。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超材料封裝方法，其特征在于，所述液態(tài)可固化材料是樹脂材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超材料封裝工具，該封裝工具包括水平調(diào)節(jié)平臺、安置在水平調(diào)節(jié)平臺上的模具底板、安置在模具底板上的開口式模具主體、安置在模具底板和開口式模具主體之間的密封橡膠圈、以及可拆卸地安置在開口式模具主體上的定位架。本發(fā)明還涉及一種超材料封裝方法。利用本發(fā)明，能夠快速、方便地封裝填充物為液態(tài)可固化材料的超材料結(jié)構(gòu)。
文檔編號B29C70/68GK103171156SQ201110439950
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者劉若鵬, 趙治亞, 法布里齊亞·蓋佐, 李國振 申請人:深圳光啟高等理工研究院