一种智能石膏及其制备方法技术

技术编号:42507171 阅读:39 留言:0更新日期:2024-08-22 14:22
本发明专利技术涉及一种智能石膏及其制备方法。该方法包括将碳纳米管、MXene或石墨烯中的一种或多种,纤维素纳米纤维、壳聚糖或羟丙基纤维素中的一种或多种与聚硼硅氧烷共混,通过双向冷铸与冷冻干燥技术自组装形成剪切变硬仿珍珠层骨架,并通过浸渍干燥法引入环氧树脂基体,最终得到智能石膏。该智能石膏具有光热引发的变刚度能力与优异的抗冲击性能,可广泛应用于半主动个人防护领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能材料,具体为一种智能石膏及其制备方法


技术介绍

1、生物结构材料通常由矿物质与有机物构成,这两种物质协同作用增强了材料的韧性,并超越了其单独成分的保护特性。古代软体动物的珍珠层以其坚固的外壳抵御掠食者而闻名。珍珠层主要含有95百分比的文石片与5百分比的有机聚合物,呈“砖墙”状排列。珍珠层能够通过三维裂缝的偏转与扭曲耗散大量能量,从而为生物的脆弱内部提供保护。仿珍珠层结构的制造通常采用逐层组装、刮涂喷涂与双向冷冻等技术。例如,公开号为cn115286898a的中国专利公开了一种mxene-环氧的仿珍珠层结构复合材料,其弯曲强度达到164兆帕,断裂韧性是环氧的5至8倍。具有高强度、高韧性的珍珠层启发复合材料对工程应用至关重要。

2、一般地,高刚度材料与高阻尼材料主要用于保护人体免受有害的冲击动能。值得注意的是,一旦刚性材料被制备,其机械性能很难发生改变。当冲击能量不足以导致严重变形或破坏时,硬质材料吸收的能量较少。同时,虽然高强度防弹陶瓷能有效防止子弹穿透人体,但巨大的冲击力仍会对人体器官造成严重伤害。另一方面,具有良好黏弹性吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种智能石膏,其特征在于:所述智能石膏是通过在剪切变硬仿珍珠层骨架中渗入环氧树脂基体制得的产物。

2.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于:所述剪切变硬仿珍珠层骨架是由碳纳米材料、纤维纳米材料、叔丁醇与聚硼硅氧烷在30至95摄氏度的温度下混合,经双向冷铸与冷冻干燥技术制得的产物;所述碳纳米材料的浓度为每毫升0.01至1克;所述纤维纳米材料的浓度为每毫升0.01至1克;所述叔丁醇的体积占总体积的0.1至10百分比;所述聚硼硅氧烷的浓度为每毫升0.01至1克。

3.根据权利要求2所述的复合材料,其特征在于:所述碳纳米材料选自碳纳米管、MXene或石墨烯中的一种...

【技术特征摘要】

1.一种智能石膏,其特征在于:所述智能石膏是通过在剪切变硬仿珍珠层骨架中渗入环氧树脂基体制得的产物。

2.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于:所述剪切变硬仿珍珠层骨架是由碳纳米材料、纤维纳米材料、叔丁醇与聚硼硅氧烷在30至95摄氏度的温度下混合,经双向冷铸与冷冻干燥技术制得的产物;所述碳纳米材料的浓度为每毫升0.01至1克;所述纤维纳米材料的浓度为每毫升0.01至1克;所述叔丁醇的体积占总体积的0.1至10百分比;所述聚硼硅氧烷的浓度为每毫升0.01至1克。

3.根据权利要求2所述的复合材料,其特征在于:所述碳纳米材料选自碳纳米管、mxene或石墨烯中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的复合材料,其特征在于:所述纤维纳米材料选自纤维素纳米纤...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚兴龙李子木王胜
申请(专利权)人:中国科学技术大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1