The invention discloses a preparation method of layered anchored bionic film, which belongs to the preparation field of composite film. Under the condition of ultrasonic oscillation, the graphite phase nitrogen carbide is functionalized in the solvent, and the supernatant is taken. The polymer solution is mixed with the obtained solution, filtered under vacuum, crosslinked and dried at high temperature, and the self-assembled layered anchored structure film is obtained. The required raw material flake nitrogen carbide can be prepared by functionalization, rapid and large-scale preparation, and the cost of raw materials and equipment is low. The method of operation is simple and the type of application is wide. The film obtained has interlayer anchoring structure and excellent mechanical properties.
【技术实现步骤摘要】
一种层状锚定的仿生薄膜的制备方法
本专利技术属于复合薄膜的制备领域,具体涉及到一种功能化碳化氮复合高分子,形成层状锚定的复合薄膜制备方法。
技术介绍
自然界的生物材料大都具有微观复合、宏观有序的结构,并在性能上具有优异性能,所以结构仿生和材料学的关系密切。贝壳结构由于特殊的层状结构使得材料的韧性相对于文石晶体提高了上千倍,同时材料的拉伸性能普遍提高了2倍左右。贝壳微观结构的实验发现文石板片是构成珍珠层的基本结构单元,多为五、六边形,也有菱形、浑圆形和不规则多边形等多种形态,其宽度一般为2-20μm、厚约为300-700nm。文石板片的横向生长使邻近晶体相互连接形成微层,微层间厚约30nm的有机基质连接构成。有机基质中存在着垂直连接文石板片的矿物桥,直径在5-50nm,约占文石板片面积的1/6[JournalofMicroscopy,2003.212(3):p.280-291.]。基于贝壳层状结构,Foster-Miller公司专利技术了LAST装甲,它是由橡胶包裹的六角形陶瓷相以瓦片状相互叠层而固定在战斗机车上来降低炮弹打击时的振动波,事实证明该材料确实提高了装甲的防护能力。CleggW.J.等[Nature,1990.347(6292):p.455-7]以石墨为软相,以SiC为陶瓷硬相,叠层热压成型,制成的SiC/石墨增韧复合材料的断裂功提高了100倍。在宏观尺度上,仿贝壳的层状结构也能提高材料的力学性能。Mayer[MaterialsScience&Engineering,C,2006.26(8):p.1261-1268]制备了不同体积比例的粘 ...
【技术保护点】
1.一种层状锚定的仿生薄膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)石墨相碳化氮研磨得到的粉末分散于硫酸中,超声震荡下,高温反应一段时间,继续超声震荡,自然降温至室温并缓慢加入水,然后加入溴化铵,一定温度下搅拌,得到功能化片状石墨相碳化氮的上层清液;(2)配置一定比例的高分子溶液,并和步骤(1)得到的功能化片状石墨相碳化氮的上层清液混合,在固定温度下搅拌一段时间,得到稳定的溶液;(3)使用抽滤装置进行抽滤,滤纸及上层凝胶恒温一段时间,最终在滤纸上得到一种层状锚定的仿生薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种层状锚定的仿生薄膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)石墨相碳化氮研磨得到的粉末分散于硫酸中,超声震荡下,高温反应一段时间,继续超声震荡,自然降温至室温并缓慢加入水,然后加入溴化铵,一定温度下搅拌,得到功能化片状石墨相碳化氮的上层清液;(2)配置一定比例的高分子溶液,并和步骤(1)得到的功能化片状石墨相碳化氮的上层清液混合,在固定温度下搅拌一段时间,得到稳定的溶液;(3)使用抽滤装置进行抽滤,滤纸及上层凝胶恒温一段时间,最终在滤纸上得到一种层状锚定的仿生薄膜。2.根据权利要求1所述的层状锚定的仿生薄膜制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中石墨相碳化氮为热聚合法制备,硫酸为无水硫酸或浓度不小于80%的硫酸。3.根据权利要求1所述的层状锚定的仿生薄膜制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中高温反应温度为90-180℃,时间1-6小时。4.根据权利要求1所述的层状锚定的仿生薄膜制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中碳化氮、硫酸和水的...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨凯,焦明立,张啸梅,宋梦,郑瑾,许恒,李洁,刘英,刁泉,
申请(专利权)人:中原工学院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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