《耐高溫高強超韌層狀複合材料的仿生構築與性能最佳化》是依託北京航空航天大學，由吳俊濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：耐高溫高強超韌層狀複合材料的仿生構築與性能最佳化
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：吳俊濤
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
受貝殼珍珠層啟發，國內外合成了一系列仿生層狀複合材料，人工合成的有機-無機層狀複合材料極大地提高了原始材料的強度、韌性等性能。然而由於仿生構築所使用的有機高分子性能相對較低，尤其是耐高溫性能，限制了仿貝殼珍珠層複合材料綜合性能的進一步提高。本研究擬通過使用更強韌的陶瓷微板和耐高溫高性能聚合物材料仿生構築如貝殼珍珠層相似的微納結構，以設計製備耐高溫並具有超高力學性能的有機-無機雜化材料。藉助課題組在仿生輕質高強和可溶性聚醯亞胺材料合成設計方面的經驗，通過亞微米級三氧化二鋁陶瓷微板的精細表面改性處理，利用膠體組裝技術，將高強度的陶瓷微板與高耐熱性可溶聚醯亞胺逐層組裝，仿生構築具有耐高溫、輕質高強、高韌性等特性的新型人工材料，並通過在聚醯亞胺中引入含磷或含羥基結構，改善界面性能，進行性能最佳化，探索仿生層狀複合材料的極限性能，為航空航天及國防用耐高溫高強超韌材料的製備提供一種嶄新的研究和設計思路。
結題摘要
貝殼珍珠層及其仿生材料是近些年來仿生材料領域的一個研究熱點。我們在詳細總結貝殼珍珠層的結構及增韌機制，並對近年來仿貝殼材料的製備方法及其研究進展進行深入了解基礎上，系統開展了耐高溫高強超韌仿貝殼珍珠層複合材料研究，設計並成功製備了一系列綜合性能優異的具有類貝殼珍珠層“磚-泥”結構的耐高溫層狀複合材料，探索了仿生層狀複合材料的極限性能，為航空航天及國防用耐高溫高強超韌材料的製備提供一種嶄新的研究和設計思路。
