专利名称：超材料封装工具及超材料封装方法
超材料封装工具及超材料封装方法
技术领域：
本发明涉及超材料领域，尤其涉及一种超材料封装工具及一种超材料封装方法。背景技术：
超材料是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。通过在材料的关键物理尺度上的结构有序设计，可以突破某些表观自然规律的限制，从而或得超出自然界固有的普通性质的超常材料功能。超材料的性质和功能主要来自于其内部的结构而非构成它们的材料。超材料的特殊性质在很大程度上取决于材料的关键物理尺度。一个最直观的例子是晶体。晶体在原子尺度上是排列有序的，正因为此，晶体材料拥有一些无定型态所不具备的物理特征。由此类比，在其它层次上的有序排列则可能获得一定程度的自然界中的材料所不具备的物理性质。通常人造结构的尺寸为所需响应波长的十分之一，否则这些人造结构所组成的排列在空间中不能被视为连续。超材料包括人造结构以及人造结构所附着的材料，该附着材料对人造结构起到支撑作用，因此可以是任何与人造结构不同的材料，这两种材料的叠加会在空间中产生一个等效介电常数与磁导率，而这两个物理参数分别对应了材料的电场响应与磁场响应。超材料结构的设计一般是多层微结构空间叠层，而层与层之间设置一定距离。在制作这类结构时，针对层与层之间的间隔采取不同的填充物会涉及不同的封装方法。目前的封装工具与封装方法多只针对填充物为固态材料的情况，但无法解决液态可固化材料时的封装问题。需要新的封装工具与封装方法，能够快速、方便地封装填充物为液态可固化材料的超材料结构。
发明内容本发明提供一种超材料封装工具与一种超材料封装方法，能够快速、方便地封装填充物为液态可固化材料的超材料结构。根据本发明的一个主要方面，提供一种超材料封装工具，该封装工具包括水平调节平台、安置在水平调节平台上的模具底板、安置在模具底板上的开口式模具主体、安置在模具底板和开口式模具主体之间的密封橡胶圈、以及可拆卸地安置在开口式模具主体上的定位架。根据本发明的一个方面，水平调节平台包括水平调节螺丝。根据本发明的一个方面，开口式模具主体的下部设有与密封橡胶圈的外形相匹配的凹槽，用于容纳密封橡胶圈。根据本发明的一个方面，模具底板上设有与密封橡胶圈的外形相匹配的凹槽，用于容纳密封橡胶圈。根据本发明的一个方面，定位架是直角定位架。
根据本发明的一个方面，开口式模具主体呈矩形或正方形结构。
根据本发明的一个方面，定位架的两臂分别搭接在开口式模具主体的两个侧面上。根据本发明的一个方面，水平调节平台和模具底板一体式地形成。根据本发明的一个方面，模具底板和开口式模具主体一体式地形成。根据本发明的一个方面，水平调节平台、模具底板和开口式模具主体一体式地形成。根据本发明的另一个主要方面，还提供一种超材料封装方法，该方法利用如上所述的超材料封装工具，包括以下步骤:a、将封装工具内部涂上脱模剂；b、将预定量的液态可固化材料倒入封装工具中；C、等液态可固化材料半固化成半固化片后，装上定位架，沿定位架放置微结构板在半固化片的表面；d、待微结构板定位后，取出定位架，将微结构板平整地贴附在半固化片上；e、再倒入预定量的液态可固化材料到微结构板的表面，待其半固化成半固化片。f、重复以上 步骤C、d、e，直到封装到预定层数为止，待整个封装体固化后，取出封装体，则完成超材料的封装。根据本发明的一个方面，液态可固化材料是树脂材料。应当认识到，本发明以上各方面中的特征可以在本发明的范围内自由组合，而并不受其顺序的限制一只要组合后的技术方案落在本发明的实质精神内。
为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对本发明的附图作简单地介绍，其中:图1以分解图的形式示意性地显示了待封装的超材料；图2以组装图的形式示意性地显示了待封装的超材料；图3以分解图的形式示意性地显示了根据本发明的超材料封装工具；图4以组装图的形式示意性地显示了根据本发明的超材料封装工具。图5示意性地显示了根据本发明的超材料封装方法的流程。
具体实施方式下文将结合本发明的优选实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要明白，下文的描述(包括附图)仅仅是示例性的，而非对本发明的限制性描述。在以下描述中会涉及到部件的具体数量，然而也需要明白的是，这些数量也仅仅是示例性的，本领域技术人员可以参照本发明任意选取适当数量的部件。并且，在本发明中所提及的“第一”、“第二”等字眼，并非表示对部件重要性的排序，仅仅作区别部件名称之用。除非另有明确定义，本申请上下文中使用的术语具有本领域中通常使用的含义。图1和图2分别以分解图的形式和组装图的形式示意性地显示了待封装的超材料。该超材料10包括液态材料部分I和微结构板部分2。液态材料部分I以液态可固化材料、尤其是树脂材料制成。
图3和图4则分别以分解图的形式和组装图的形式示意性地显示了的超材料封装工具的一个实施例。该超材料封装工具10包括水平调节平台15、模具底板14、开口式模具主体13、密封橡胶圈12以及定位架11。水平调节平台15呈矩形形状，的四角上各自设置有水平调节螺丝，利用该螺丝可以将水平调节平台15的平台部分调节至水平位置，这样保证了液态可固化材料固化后的表面的水平性。模具底板14安置在水平调节平台15上，也呈矩形形状，尺寸优选地略小于水平调节平台15。开口式模具主体13安置在模具底板14上；在模具底板14和开口式模具主体13之间，安置有密封橡胶圈12。该密封橡胶圈12优选地容纳在开口式模具主体13下部设有的与密封橡胶圈12的外形相匹配的凹槽中。当然，也可以考虑在模具底板14上也设置这样的与密封橡胶圈12的外形相匹配的凹槽，用来增强密封性。在其他实施例中，水平调节平台15和模具底板14可以一体式地模制形成。而模具底板14和开口式模具主体13也可以一体式地模制形成。甚至水平调节平台15、模具底板14和开口式模具主体13三者都可以一体式地模制形成。不过，将它们分开模制会更具备灵活性。定位架11是直角定位架，它可拆卸地安置在开口式模具主体13上。定位架11的两臂(即直角的两条边)分别搭接在开口式模具主体13地两条边上、或者说两个侧面上，然后还可以利用例如螺丝等固定工具固定。图5则示意性地显示了利用该超材料封装工具10进行封装的流程。该方法所包括的步骤如下:首先，将封装工具10内部，即，模具底板14的上表面，开口式模具主体13的内表面上涂上脱模剂，以便后期脱模；其次，将预定量的树脂材料倒入开口式模具主体13中；等树脂材料半固化成半固化片(即液态材料部分I)后，装上直角定位架11，然后沿定位架11放置微结构板2在半固化片的表面；待微结构板2定位后，取出定位架11，将微结构板2平整地贴附在半固化片上；接着，再倒入预定量的树脂材料到微结构板的表面，待其半固化成半固化片；接着，继续利用直角定位架11放置微结构板2在半固化片的表面，如此重复，直到封装到预定层数为止；最后，待整个封装体固化后，脱模取出封装体，则完成超材料的封装。利用本发明，可以快速、方便地封装填充物为液态可固化材料的超材料结构，大大丰富了超材料结构的形式。还需要明白，以上根据优选的实施方式对本发明作了详细的描述，不过需要理解的是，本发明的范围并不局限于这些具体的实施方式，而是包括本领域技术人员根据本发明的公开能够做出的任何改动和变更。
权利要求
1.一种超材料封装工具，该封装工具包括水平调节平台、安置在水平调节平台上的模具底板、安置在模具底板上的开口式模具主体、安置在模具底板和开口式模具主体之间的密封橡胶圈、以及可拆卸地安置在开口式模具主体上的定位架。
2.根据权利要求1所述的超材料封装工具，其特征在于，所述水平调节平台包括水平调节螺丝。
3.根据权利要求1所述的超材料封装工具，其特征在于，所述开口式模具主体的下部设有与所述密封橡胶圈的外形相匹配的凹槽，用于容纳所述密封橡胶圈。
4.根据权利要求1所述的超材料封装工具，其特征在于，所述定位架是直角定位架。
5.根据权利要求1所述的超材料封装工具，其特征在于，所述开口式模具主体呈矩形或正方形结构。
6.根据权利要求1所述的超材料封装工具，其特征在于，所述水平调节平台和所述模具底板一体式地形成。
7.根据权利要求1所述的超材料封装工具，其特征在于，所述模具底板和所述开口式模具主体一体式地形成。
8.根据权利要求1所述的超材料封装工具，其特征在于，所述水平调节平台、所述模具底板和所述开口式模具主体一体式地形成。
9.一种超材料封装方法，该方法利用如权利要求1-8中任一项所述的超材料封装工具，包括以下步骤: a、将封装工具内部涂上脱模剂； b、将预定量的液态可固化材料倒入封装工具中； C、等液态可固化材料半固化成半固化片后，装上定位架，沿定位架放置微结构板在半固化片的表面； d、待微结构板定位后，取出定位架，将微结构板平整地贴附在半固化片上； e、再倒入预定量的液态可固化材料到微结构板的表面，待其半固化成半固化片。
f、重复以上步骤c、d、e，直到封装到预定层数为止，待整个封装体固化后，取出封装体，则完成超材料的封装。
10.根据权利要求9所述的超材料封装方法，其特征在于，所述液态可固化材料是树脂材料。
全文摘要
本发明涉及一种超材料封装工具，该封装工具包括水平调节平台、安置在水平调节平台上的模具底板、安置在模具底板上的开口式模具主体、安置在模具底板和开口式模具主体之间的密封橡胶圈、以及可拆卸地安置在开口式模具主体上的定位架。本发明还涉及一种超材料封装方法。利用本发明，能够快速、方便地封装填充物为液态可固化材料的超材料结构。
文档编号B29C70/68GK103171156SQ201110439950
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者刘若鹏, 赵治亚, 法布里齐亚·盖佐, 李国振 申请人:深圳光启高等理工研究院