仿貝殼珍珠母層狀復(fù)合材料的制備及應(yīng)用
本文選題:貝殼珍珠母 + 層狀結(jié)構(gòu); 參考:《科學(xué)通報》2017年06期
【摘要】:貝殼珍珠母是一種典型的無機(jī)/有機(jī)復(fù)合生物材料,通常位于軟體動物盔甲的內(nèi)層來抵御捕食者的捕食和外力的侵?jǐn)_,體現(xiàn)了優(yōu)異的力學(xué)性能,實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度和韌性的完美結(jié)合.它由95%(體積比)的文石碳酸鈣和5%(體積比)的生物高聚物規(guī)則堆疊而成,呈現(xiàn)出獨(dú)特的"磚泥"結(jié)構(gòu),其優(yōu)異的力學(xué)性能和這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)有重要聯(lián)系.因此,貝殼珍珠母常被用來作為仿生材料設(shè)計的模板,引起了化學(xué)家、材料學(xué)家和生物學(xué)家的強(qiáng)烈關(guān)注.本文詳細(xì)介紹了貝殼珍珠母的多尺度微觀結(jié)構(gòu)及其增強(qiáng)增韌機(jī)制;以仿生復(fù)合材料中無機(jī)物的種類作為分類依據(jù),系統(tǒng)地總結(jié)了仿貝殼珍珠母層狀復(fù)合材料的發(fā)展現(xiàn)狀;從仿貝殼珍珠母層狀材料的性能出發(fā),探討了其在輕質(zhì)高強(qiáng)、阻燃、氣障、傳感器和超級電容器等領(lǐng)域的應(yīng)用;簡要地總結(jié)了現(xiàn)階段仿貝殼珍珠母層狀復(fù)合材料的發(fā)展優(yōu)勢以及遇到的挑戰(zhàn),為新一代仿貝殼珍珠母材料的研究提供依據(jù).
[Abstract]:Shell pearl mother is a typical inorganic / organic composite biomaterial, usually located in the inner layer of mollusk armor to resist predators' predation and external force, which embodies excellent mechanical properties and realizes the perfect combination of strength and toughness. It is composed of 95 / 95 (volume ratio) calcium aragonite and 5 / 5 (volume ratio) biopolymer, showing a unique "brick and mud" structure, its excellent mechanical properties and this unique structure has an important relationship. Therefore, shell pearls are often used as templates for biomimetic material design, which has attracted great attention of chemists, materialists and biologists. In this paper, the multi-scale microstructure and strengthening and toughening mechanism of shell pearl mother are introduced in detail, and the development status of shell pearl mother laminated composite is systematically summarized based on the classification of inorganic materials in bionic composite materials. Based on the properties of shell pearl mother laminated materials, its applications in light and high strength, flame retardant, gas barrier, sensors and supercapacitors are discussed. In this paper, the development advantages and challenges of the laminated composite materials are briefly summarized, which provide the basis for the research of the new generation of shell pearl mother materials.
【作者單位】: 北京航空航天大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院 仿生智能界面科學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51532001) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(2010CB934701,2014CB931802)資助
【分類號】:TB391
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3 邵s,
本文編號:1827785
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