专利名称：一种三组元声子晶体的复合成型制备方法
技术领域：
本发明属于材料复合成型技术领域，尤其涉及到声学、城市环境、工业噪声治理、
航空噪声治理和航海噪声治理用的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法。
背景技术：
近年来，经典波在周期性复合介质中传播的研究极其活跃，并把具有弹性波带隙的人工结构的功能材料称为声子晶体，其中由三种组元材料构成的声子晶体称为三组元声子晶体。 声子晶体有着同光子晶体相似的基本特性，声子晶体具有能带，能带间存在声波带隙，当声波频率落在声波带隙频率范围内时，声波被禁止传播。在声子晶体内部，材料组分的弹性常数、质量、密度等参数周期性变化。随着材料组分搭配的不同、周期结构形式的不同，声子晶体的声波带隙特性也就不同。声子晶体具有广阔的发展空间和直接的军事应用背景，如用于隔声降噪、隔振减振、超声换能器、振荡器等，可大幅度地提高探测器材的灵敏度，降低潜艇等武器装备及重要目标的特性信号。三组元声子晶体由于具有特殊的局域共振机理而使其带隙具有低频、宽带的特性，对于实际应用有着重要的价值。
三组元声子晶体一般由振子、包覆体、基体构成，其中包覆体和振子构成两组元声子晶体，两组元声子晶体和基体构成三组元声子晶体。国内外人员研究的重点集中在三组元声子晶体的基础理论、带隙计算、仿真分析和性能表征等方面，对三组元声子晶体的复合成型制备研究较少，目前还没有公开的文献报道，限制了三组元声子晶体在振动与噪声控制方面的应用研究，阻碍了三组元声子晶体技术的发展。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，该复合成型制备方法通过不同的模具和复合制备步骤得到成型的三组元声子晶体，模具结构简单，复合制备步骤可设计性强，具有成本低、效率高、周期低的优点。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案 所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法包括模具的结构设计方法和围绕模具展开的三组元声子晶体复合制备方法，模具由第一成型板、第二成型板、第三成型板、第四成型板和第五成型板分别构成，第一成型板和第二成型板制备振子和包覆体构成的两组元声子晶体，第三成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体和基体构成的三组元声子晶体。 所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其模具包含第一成型板、第二成型板、第三成型板、第四成型板和第五成型板的结构设计，五个成型板的结构设计分述如下 1)第一成型板 第一成型板的成型面分布有半球凹圆，每个半球凹圆的直径为C D^，相邻两半球凹圆的边缘间距为H^; 2)第二成型板 第二成型板的成型面呈等距半球凸圆，每个半球凸圆的直径为C Da，相邻两半球
凸圆的边缘间距为Ha; 3)第三成型板 第三成型板呈方形结构，外形基本尺寸CXKXh (长X宽X厚)，在第三成型板上
设置有浇铸孔； 4)第四成型板 第四成型板呈方形结构，外形基本尺寸CXKXH，在第四成型板的H/2部设置有半球凹圆平台，在半球凹圆平台端面有序排列有半球凹圆，每个半球凹圆的直径为C D^，相邻两半球凹圆的边缘间距为H^，半球凹圆平台的有效尺寸为(C-30)X (K-30)，半球凹圆平台距第四成型板上端面的深度为H/2 ;
5)第五成型板 第五成型板呈凹体方形结构，外形基本尺寸CXKX(H+10)，凹体内腔的有效尺寸为(C-30) X (K-30)，凹体内腔平面距第五成型板上端面的深度为H。 所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其第一成型板、第二成型板和第四成型板的尺寸关系如下 <2 D凹X2 D凸，两半球凹圆的中心距C D凹+H凹三两半球凸圆的中心距C D凸+H凸。
所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其第一成型板、第二成型板、第三成型板、第四成型板和第五成型板由聚四氟乙烯制成。 所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其围绕模具展开的三组元声子
晶体复合制备方法包含第一成型板和第二成型板制备振子和包覆体构成的两组元声子晶
体以及第三成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体和基体构成的三组元声
子晶体，先将第一成型板、第二成型板、第三成型板、第四成型板和第五成型板的工作面用
90#汽油擦洗干净后再用丙酮或者酒精清洗干，并在30 IO(TC范围内干燥备用，其中 —、第一成型板和第二成型板制备振子和包覆体构成的两组元声子晶体方法如
下 i、包覆体采用硅橡胶CHHU-31-40A和硅橡胶CHHU-31-40B，按质量比取10份的硅橡胶CHHU-31-40A和1份的硅橡胶CHHU-31-40B充分搅拌均匀形成硅橡胶混合物，然后将硅橡胶混合物置于抽真空设备中进行抽真空处理以除去硅橡胶混合物中混入的气泡并备用； ii、振子采用金属粒子球，将金属粒子球用90#汽油擦洗干净后再用丙酮清洗，并在30 10(TC范围内干燥备用； iii、将排除完气泡的硅橡胶混合物均匀浇铸到第一成型板的每个半球凹圆内，所浇铸的量为半球凹圆容积的2/3 ; iv、将第二成型板盖到第一成型板上并用螺栓将其紧固在一起，然后一同放进30 IO(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待第二成型板和第一成型板中的硅橡胶混合物固化成半球形硅橡胶后再拧开螺栓去除第二成型板，使制得的半球形硅橡胶留在第一成型板中，并将备用的金属粒子球表面均匀涂抹一层底漆处理剂CHHU-01，晾干0. 5h后再将金属粒子球均匀分布在第一成型板中每个半球形硅橡胶内备用； v、将排除完气泡的硅橡胶混合物均匀浇铸到另外一块的第一成型板的每个半球凹圆内，所浇铸的量为半球凹圆容积的2/3，并将第二成型板盖到另外一块的第一成型板上并用螺栓将其紧固在一起，然后一同放进30 IO(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待第二成型板和另外一块的第一成型板中的硅橡胶混合物固化成半球形硅橡胶后再拧开螺栓去除另外一块的第二成型板，使制得的半球形硅橡胶留在另外一块的第一成型板中，将另外一块的第一成型板扣装在步骤iv中每个金属粒子球的上部并将其紧固在一起，然后放进30 IO(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待两块第一成型板中的硅橡胶混合物和金属粒子球固化成型后再拧开螺栓去除两块第一成型板制得带有毛边的全球形两组元声子晶体，逐个清除带有毛边的全球形两组元声子晶体即可制得成品的两组元声子晶体；
二、第三成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体和基体构成的三组元声子晶体方法如下 i、基体采用环氧树脂2206A和环氧树脂2206B，按质量比取IO份的环氧树脂2206A和3份的环氧树脂2206B并充分搅拌均匀形成环氧树脂混合物，然后将环氧树脂混合物置于抽真空设备中进行抽真空处理以除去环氧树脂混合物中混入的气泡并备用；
ii、选用与第四成型板C D^直径相同的两组元声子晶体并用丙酮擦洗其表面，待
干燥后将其排布到第四成型板的每个半球凹圆形腔内，然后将第三成型板盖在第四成型板的上端面并用螺栓将其紧固在一起； iii、将排除气泡的环氧树脂从第三成型板的浇铸孔浇铸到排布有两组元声子晶体的第四成型板内，再将其一同置于30 IO(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待其内的环氧树脂完全包裹固化两组元声子晶体后再拧开螺栓去除第三成型板，将环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体从第四成型板中取出，然后将环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体翻转180°放入第五成型板的凹体内，使环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体一面与第五成型板的凹体面接触，或是未被环氧树脂包裹的两组元声子晶体另一面朝上，然后将第三成型板盖在第五成型板的上端面并用螺栓将其紧固在一起； iv、将排除气泡的环氧树脂从第三成型板的浇铸孔浇铸到未被环氧树脂包裹的两
组元声子晶体面上，再将其一同置于30 10(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待其内
的环氧树脂完全包裹固化两组元声子晶体后再拧开螺栓去除第三成型板，将完全包裹固化
的两组元声子晶体从第五成型板中取出并逐个清除毛边即制得三组元声子晶体。 所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其金属粒子球或是钢球，或是
钨球，或是铜球，或是铅球，或是铝球。 由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性 1、本发明是一种复合成型制备方法，复合成型制备方法既包含了分组成型又包含了分层成型，可以实现三组元声子晶体的低成本制备。 2、通过本发明制备的三组元声子晶体具有综合性能优良、性能稳定、界面均匀、可设计性强等的优点。 3、本发明的复合成型制备方法能够解决目前没有成型制备技术生产三组元声子晶体这一难题，为实验室研究三组元声子晶体性能和开展声子晶体应用研究提供了技术支持，促进三组元声子晶体技术的快速发展。
图1是本发明第一成型板的结构示意 图2是本发明第二成型板的结构示意 图3是本发明第三成型板的结构示意 图4是本发明第四成型板的结构示意 图5是本发明第五成型板的结构示意图； 上述图中l-第一成型板；2-第二成型板；3_第三成型板；4_第四成型板；5-第五成型板。
具体实施例方式
本发明的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法包括模具的结构设计方法和围绕模具展开的三组元声子晶体复合制备方法，模具由第一成 型板1、第二成型板2、第三成型板3、第四成型板4和第五成型板5分别构成，第一成型板1和第二成型板2制备振子和包覆体构成的两组元声子晶体，第三成型板3、第四成型板4和第五成型板5制备两组元声子晶体和基体构成的三组元声子晶体。通过所述方法可以看出本发明实际包含了两组分组成型方法。 模具由于是由第一成型板1、第二成型板2、第三成型板3、第四成型板4和第五成型板5分别构成，因此所述五个成型板的结构分述如下 结合图l，第一成型板成型面分布有半球凹圆，每个半球凹圆的直径为C D^，相邻两半球凹圆的边缘间距为HH。 结合图2，第二成型板的成型面呈等距半球凸圆，每个半球凸圆的直径为C Da，相邻两半球凸圆的边缘间距为Hfi。 结合图3，第三成型板呈方形结构，外形基本尺寸CXKXh(长X宽X厚)，在第三成型板上设置有浇铸孔。 结合图4，第四成型板呈方形结构，外形基本尺寸CXKXH，在第四成型板的H/2部设置有半球凹圆平台，在半球凹圆平台端面有序排列有半球凹圆，每个半球凹圆的直径为C D^，相邻两半球凹圆的边缘间距为H^，半球凹圆平台的有效尺寸为(C-30) X (K-30)，半球凹圆平台距第四成型板上端面的深度为H/2。 结合图5，第五成型板呈凹体方形结构，外形基本尺寸CXKX (H+10)，凹体内腔的
有效尺寸为(C-30) X (K-30)，凹体内腔平面距第五成型板上端面的深度为H。 上述第一成型板、第二成型板和第四成型板的尺寸关系如下 <2 D凹X2 D凸，两半球凹圆的中心距C D凹+H凹三两半球凸圆的中心距C D凸+H凸。 第一成型板和第二成型板上的半球凹圆和半球凸圆的设置数目没有严格规定，主
要根据试验的要求确定，至少是一个，大到无数个，并不局限于图1所示的五个半球凹圆或
图2所示的五个半球凸圆。需要说明的是半球凹圆和半球凸圆可以成排设置，或成列设
置，或成排成列设置，半球凹圆和半球凸圆的设置数量不论按排、按列或按排按列至少是一
个或一个以上。 在成型过程中，第一成型板和第二成型板上的半球凹圆和半球凸圆在尺寸上是要严格紧密配合的，在数目设置上也要对等，并且要求C DH><2 Da，两者尺寸上的差值就是包覆层的厚度。同时相邻两半球凹圆的边缘间距H^或相邻两半球凸圆的边缘间距Ha是等距的，或是不等距的，但必需满足两半球凹圆的中心距C D^+H^E两半球凸圆的中心距eD凸+H凸。 第四成型板上的半球凹圆的设置数量没有严格规定，主要根据试验的要求确定，
至少是一个，大到无数个，并不局限于图4所示的一排五个半球凹圆，也就是说第四成型板
上的半球凹圆或成排设置，或成列设置，或成排成列设置，半球凹圆的设置数量不论按排、
按列或按排按列至少是一个或一个以上。第四成型板边缘间距Ha是等距的，或是不等距
的，也必需满足两半球凹圆的中心距C D^+H^E两半球凸圆的中心距e D凸+H凸。 第三成型板的浇铸孔位置和数量没有严格规定，主要根据试验的要求确定，并不
局限于图3所示的中间位置和一个浇铸孔，也就是说第三成型板的浇铸孔位置或成排设
置，或成列设置，或成排成列设置，浇铸孔的设置数量不论按排、按列或按排按列至少是一
个或一个以上。所以第三成型板的浇铸孔位置和数目应根据第四成型板上的半球凹圆的设
置数量匹配，以保证浇铸方便、顺利为准。 上述第一成型板、第二成型板、第三成型板、第四成型板和第五成型板由聚四氟乙烯制成。 围绕模具展开的三组元声子晶体复合制备方法包含第一成型板和第二成型板制备振子和包覆体构成的两组元声子晶体以及第三成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体和基体构成的三组元声子晶体，先将第一成型板、第二成型板、第三成型板、第四成型板和第五成型板的工作面用90#汽油擦洗干净后再用丙酮或者酒精清洗干，并在30 IO(TC范围内干燥备用。包覆体采用硅橡胶，硅橡胶具有材质软、剪切模量较大、密度很小、成型简单的特点。振子采用金属粒子球，金属粒子球或是钢球，或是钨球，或是铜球，或是铅球，或是铝球。金属粒子球具有刚性大、密度大的特点。基体采用不同配比的环氧树脂，不同配比的环氧树脂是指2206A和2206B，当环氧树脂2206A和环氧树脂2206B作为浇铸料时具有操作时间比较适宜、粘度较低、流动性较好的特点，当环氧树脂2206A和环氧树脂2206B作为固化料具有低密度、大模量的特点。 图2是五个半球凸圆的第二成型板结构示意图，图2是五个半球凹圆的第一成型板结构示意图，金属粒子球选用的是不锈钢球，直径是①10mm，因此对于第一成型板而言，半球凹圆的直径为C DH=①15mm，相邻两半球凹圆的边缘间距为H^二 6mm，外形尺寸为130X 130X 15mm。对于第二成型板，半球凸圆的直径为C Dfi=①10mm，相邻两半球凸圆的边缘间距为H凸二 llmm。 <2 DH= 015mm><2 D凸二①10mm，两半球凹圆的中心距(15+6)mm三两半球凸圆的中心距(10+ll)mm。图3是第三成型板的结构示意图，图4是具有5X5(五排五列)个半球孔形的第四成型板的结构示意图，图5是第五成型板的结构示意图。第三成型板呈方形结构，外形基本尺寸130X 130X 15mm，浇铸孔直径为①15mm。第四成型板呈方形结构，外形基本尺寸130X130X20mm，在第四成型板的10mm位置处(20/2)设置有半球凹圆平台，在半球凹圆平台端面有序排列有半球凹圆，每个半球凹圆的直径为C DH= 15mm，相邻两半球凹圆的边缘间距为HH= 6mm，半球孔凹圆平台的有效尺寸为100X100mm，半球凹圆平台距第四成型板上端面的深度为10mm(20/2)。第五成型板呈凹体方形结构，外形基本尺寸130X130X (20+10)mm，凹体内腔的有效尺寸为100X 100mm，凹体内腔平面距第五成型板上端面的深度为20mm。凹体内腔平面的厚度为10mm。
分组成型制备的具体步骤如下 —、第一成型板和第二成型板制备振子和包覆体构成的两组元声子晶体方法如下 i、按质量比取10份的硅橡胶CHHU-31-40A和1份的硅橡胶CHHU-31-40B充分搅拌均匀形成硅橡胶混合物，然后将硅橡胶混合物置于抽真空设备中进行抽真空处理以除去硅橡胶混合物中混入的气泡并备用。 ii、将金属粒子球用90ft汽油擦洗干净后再用丙酮清洗，并在30 10(TC范围内干燥备用。 iii、将排除完气泡的硅橡胶混合物均匀浇铸到第一成型板的每个半球凹圆内，所浇铸的量为半球凹圆容积的2/3。 iv、将第二成型板盖到第一成型板上并用螺栓将其紧固在一起，然后一同放进30 IO(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待第二成型板和第一成型板中的硅橡胶混合物固化成半球形硅橡胶后再拧开螺栓去除第二成型板，使制得的半球形硅橡胶留在第一成型板中，并将备用的金属粒子球表面均匀涂抹一层底漆处理剂CHHU-Ol，晾干0. 5h后再将金属粒子球均匀分布在第一成型板中每个半球形硅橡胶内备用。 v、将排除完气泡的硅橡胶混合物均匀浇铸到另外一块的第一成型板的每个半球凹圆内，所浇铸的量为半球凹圆容积的2/3，并将第二成型板盖到另外一块的第一成型板上并用螺栓将其紧固在一起，然后一同放进30 IO(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待第二成型板和另外一块的第一成型板中的硅橡胶混合物固化成半球形硅橡胶后再拧开螺栓去除另外一块的第二成型板，使制得的半球形硅橡胶留在另外一块的第一成型板中，将另外一块的第一成型板扣装在步骤iv中每个金属粒子球的上部并将其紧固在一起，然后放进30 10(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待两块第一成型板中的硅橡胶混合物和金属粒子球同化成型后再拧开螺栓去除两块第一成型板制得带有毛边的全球形两组元声子晶体，逐个清除带有毛边的全球形两组元声子晶体即可制得成品的两组元声子晶体。
通过上述五个步骤可以看出本发明在两组元声子晶体的制备过程中实际上采用了分层成型的方法。 二、第三成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体和基体构成的三组元声子晶体方法如下 i、基体采用环氧树脂2206A和环氧树脂2206B，按质量比取10份的环氧树脂2206A和3份的环氧树脂2206B并充分搅拌均匀形成环氧树脂混合物，然后将环氧树脂混合物置于抽真空设备中进行抽真空处理以除去环氧树脂混合物中混入的气泡并备用。
ii、选用与第四成型板C D^直径相同的两组元声子晶体并用丙酮擦洗其表面，待
干燥后将其排布到第四成型板的每个半球凹圆形腔内，然后将第三成型板盖在第四成型板的上端面并用螺栓将其紧固在一起。 iii、将排除气泡的环氧树脂从第三成型板的浇铸孔浇铸到排布有两组元声子晶体的第四成型板内，再将其一同置于30 IO(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待其内的环氧树脂完全包裹固化两组元声子晶体后再拧开螺栓去除第三成型板，将环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体从第四成型板中取出，然后将环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体翻转180°放入第五成型板的凹体内，使环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体一面与第五 成型板的凹体面接触，或是未被环氧树脂包裹的两组元声子晶体另一面朝上，然后将第三 成型板盖在第五成型板的上端面并用螺栓将其紧固在一起。 iv、将排除气泡的环氧树脂从第三成型板的浇铸孔浇铸到未被环氧树脂包裹的两
组元声子晶体面上，再将其一同置于30 10(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待其内
的环氧树脂完全包裹固化两组元声子晶体后再拧开螺栓去除第三成型板，将完全包裹固化
的两组元声子晶体从第五成型板中取出并逐个清除毛边即制得三组元声子晶体。 通过上述四个步骤可以看出本发明在三组元声子晶体的制备过程中同样采用了
分层成型的方法。
权利要求
一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其特征在于该复合成型制备方法包括模具的结构设计方法和围绕模具展开的三组元声子晶体复合制备方法，模具由第一成型板(1)、第二成型板(2)、第三成型板(3)、第四成型板(4)和第五成型板(5)分别构成，第一成型板和第二成型板制备振子和包覆体构成的两组元声子晶体，第三成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体和基体构成的三组元声子晶体。
2. 如权利要求1所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其特征在于模具包含第一成型板(1)、第二成型板(2)、第三成型板(3)、第四成型板(4)和第五成型板(5)的结构设计，五个成型板的结构设计分述如下1) 第成型板第一成型板的成型面分布有半球凹圆，每个半球凹圆的直径为C D^，相邻两半球凹圆的边缘间距为H^ ;2) 第二成型板第二成型板的成型面呈等距半球凸圆，每个半球凸圆的直径为C D^相邻两半球凸圆的边缘间距为Ha;3) 第三成型板第三成型板呈方形结构，外形基本尺寸CXKXh (长X宽X厚)，在第三成型板上设置 有浇铸孔；4) 第四成型板第四成型板呈方形结构，外形基本尺寸CXKXH，在第四成型板的H/2部设置有半球凹 圆平台，在半球凹圆平台端面有序排列有半球凹圆，每个半球凹圆的直径为C D^，相邻两 半球凹圆的边缘间距为H^，半球凹圆平台的有效尺寸为(C-30)X (K-30)，半球凹圆平台距 第四成型板上端面的深度为H/2 ;5) 第五成型板第五成型板呈凹体方形结构，外形基本尺寸CXKX (H+10)，凹体内腔的有效尺寸为 (C-30) X (K-30)，凹体内腔平面距第五成型板上端面的深度为H。
3. 如权利要求1所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其特征在于第一 成型板、第二成型板和第四成型板的尺寸关系如下C D凹X2 D凸，两半球凹圆的中心距C D凹+H凹三两半球凸圆的中心距C D凸+H凸。
4. 如权利要求1所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其特征在于第一 成型板、第二成型板、第三成型板、第四成型板和第五成型板由聚四氟乙烯制成。
5. 如权利要求1所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其特征在于围绕模具展开的三组元声子晶体复合制备方法包含第一成型板和第二成型板制备振子和包覆 体构成的两组元声子晶体以及第三成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体 和基体构成的三组元声子晶体，先将第一成型板、第二成型板、第三成型板、第四成型板和第五成型板的工作面用90#汽油擦洗干净后再用丙酮或者酒精清洗干，并在30 IO(TC范 围内干燥备用，其中一、第一成型板和第二成型板制备振子和包覆体构成的两组元声子晶体方法如下i、包覆体采用硅橡胶CHHU-31-40A和硅橡胶CHHU-31-40B，按质量比取10份的硅橡胶 CHHU-31-40A和1份的硅橡胶CHHU-31-40B充分搅拌均匀形成硅橡胶混合物，然后将硅橡胶混合物置于抽真空设备中进行抽真空处理以除去硅橡胶混合物中混入的气泡并备用；ii、 振子采用金属粒子球，将金属粒子球用90#汽油擦洗干净后再用丙酮清洗，并在30 10(TC范围内干燥备用；iii、 将排除完气泡的硅橡胶混合物均匀浇铸到第一成型板的每个半球凹圆内，所浇铸的量为半球凹圆容积的2/3 ;iv、 将第二成型板盖到第一成型板上并用螺栓将其紧固在一起，然后一同放进30 IO(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待第二成型板和第一成型板中的硅橡胶混合物固化成半球形硅橡胶后再拧开螺栓去除第二成型板，使制得的半球形硅橡胶留在第一成型板中，并将备用的金属粒子球表面均匀涂抹一层底漆处理剂CHHU-Ol，晾干0. 5h后再将金属粒子球均匀分布在第一成型板中每个半球形硅橡胶内备用；v、 将排除完气泡的硅橡胶混合物均匀浇铸到另外一块的第一成型板的每个半球凹圆内，所浇铸的量为半球凹圆容积的2/3，并将第二成型板盖到另外一块的第一成型板上并用螺栓将其紧固在一起，然后一同放进30 IO(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待第二成型板和另外一块的第一成型板中的硅橡胶混合物固化成半球形硅橡胶后再拧开螺栓去除另外一块的第二成型板，使制得的半球形硅橡胶留在另外一块的第一成型板中，将另外一块的第一成型板扣装在步骤iv中每个金属粒子球的上部并将其紧固在一起，然后放进30 IO(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待两块第一成型板中的硅橡胶混合物和金属粒子球固化成型后再拧开螺栓去除两块第一成型板制得带有毛边的全球形两组元声子晶体，逐个清除带有毛边的全球形两组元声子晶体即可制得成品的两组元声子晶体；二、第三成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体和基体构成的三组元声子晶体方法如下i、 基体采用环氧树脂2206A和环氧树脂2206B，按质量比取10份的环氧树脂2206A和3份的环氧树脂2206B并充分搅拌均匀形成环氧树脂混合物，然后将环氧树脂混合物置于抽真空设备中进行抽真空处理以除去环氧树脂混合物中混入的气泡并备用；ii、 选用与第四成型板C D^直径相同的两组元声子晶体并用丙酮擦洗其表而，待干燥后将其排布到第四成型板的每个半球凹圆形腔内，然后将第三成型板盖在第四成型板的上端面并用螺栓将其紧固在一起；iii、 将排除气泡的环氧树脂从第三成型板的浇铸孔浇铸到排布有两组元声子晶体的第四成型板内，再将其一同置于30 10(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待其内的环氧树脂完全包裹固化两组元声子晶体后再拧开螺栓去除第三成型板，将环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体从第四成型板中取出，然后将环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体翻转180°放入第五成型板的凹体内，使环氧树脂包裹固化的两组元声子晶体一面与第五成型板的凹体面接触，或是未被环氧树脂包裹的两组元声子晶体另一面朝上，然后将第三成型板盖在第五成型板的上端面并用螺栓将其紧固在一起；iv、 将排除气泡的环氧树脂从第三成型板的浇铸孔浇铸到未被环氧树脂包裹的两组元声子晶体面上，再将其一同置于30 10(TC范围内的烘箱中进行固化成型24h，待其内的环氧树脂完全包裹固化两组元声子晶体后再拧开螺栓去除第三成型板，将完全包裹固化的两组元声子晶体从第五成型板中取出并逐个清除毛边即制得三组元声子晶体。
6.如权利要求5所述的一种三组元声子晶体的复合成型制备方法，其特征在于金属粒子球或是钢球，或是钨球，或是铜球，或是铅球，或是铝球:
全文摘要
一种三组元声子晶体的复合成型制备方法包括模具的结构设计方法和围绕模具展开的三组元声子晶体复合制备方法，模具由第一成型板(1)、第二成型板(2)、第三成型板(3)、第四成型板(4)和第五成型板(5)分别构成，第一成型板和第二成型板制备振子和包覆体构成的两组元声子晶体，第三成型板、第四成型板和第五成型板制备两组元声子晶体和基体构成的三组元声子晶体。本发明是一种复合成型制备方法，复合成型制备方法既包含了分组成型又包含了分层成型，可以实现三组元声子晶体的低成本制备。制备的三组元声子晶体具有综合性能优良、性能稳定、界面均匀、可设计性强等的优点。
文档编号G10K11/168GK101740021SQ20091022779
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者孙英富, 王绪文, 赵树磊 申请人:中国船舶重工集团公司第七二五研究所