[发明专利]复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复合材料及其制备方法。所述复合材料，包括第一组分和与所述第一组分相互接触的第二组分，所述第一组分与所述第二组分混合并且具有接触界面。所述第一组分包括含氢过渡金属氧化物，所述含氢过渡金属氧化物的结构式为ABO_xH_y。其中，A为碱土金属元素和稀土金属元素中的一种或多种，B为过渡族金属元素的一种或多种，x的取值范围为1‑3，y的取值范围为0‑3。所述第一组分的晶格常数可以通过氢离子和氧离子的注入和抽取而实现有效的调节。进一步第一组分晶格常数的改变可以借由界面的耦合效应影响第二组分的晶格常数，从而实现对于所述复合材料的性质的有效调控。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种复合材料及其制备方法。

背景技术

复合材料是两种或两种以上不同性质的材料以特定结构复合组成，各种材料的性能取长补短或产生耦合从而使得复合材料性能优于原组分材料。复合材料因其优越的性能可以用作纳米涂层材料，高力学性能材料，磁性材料，光学材料，高介电材料、仿生材料及催化材料。在工业、生活、医疗、军事、航天等各个领域都有着广泛的应用。

但是，复合材料一旦固定组分结构，其制作合成之后的性能参数就确定不变了。这使得复合材料在可调器件中的应用中受到很大的限制。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以多次重复的、性质可调的复合材料。

一种复合材料，包括第一组分和与所述第一组分相互接触的第二组分，所述第一组分与所述第二组分混合并且具有接触界面；

所述第一组分包括含氢过渡金属氧化物，所述含氢过渡金属氧化物的结构式为ABO_xH_y，其中，A为碱土金属元素和稀土金属元素中的一种或多种，B为过渡族金属元素的一种或多种，x的取值范围为1-3，y的取值范围为0-3。

在一个实施例中，所述第二组分包括金属单质、金属氧化物、合金中的一种或几种。

在一个实施例中，所述第二组分包括纳米材料，所述纳米材料包括零维的团簇、人造原子、纳米微粒；一维的纳米线、纳米管、纳米棒、纳米纤维；二维的纳米带、超薄膜、多层膜。

在一个实施例中，所述第二组分包括有机功能材料，所述有机功能材料包括具有力学功能的有机材料、具有化学功能的有机材料、具有物理化学功能的有机材料、具有生物化学功能的有机材料、具有电学功能的有机材料。

在一个实施例中，所述含氢过渡金属氧化物ABO_xH_y中y大于0且小于等于3。

在一个实施例中，所述第一组分和所述第二组分层状交替分布。

在一个实施例中，所述第一组分呈块状间隔分布，所述第二组分呈块状并与所述第一组分在垂直方向上层状交替分布，形成块状阵列。

在一个实施例中，所述复合材料还包括第三组分，所述第三组分的材料可选自所述第二组分的材料，且与所述第二组分的材料不同，所述第一组分呈块状间隔分布，所述第二组分呈块状并与所述第一组分在垂直方向上层状交替分布，形成块状阵列，所述第三组分分布于所述第一组分和所述第二组分形成的块状阵列间隙。

在一个实施例中，所述第一组分和所述第二组分的其中之一被另一组分包裹。

一种复合材料的制备方法，包括：

S100，提供结构式为ABO_z的过渡金属氧化物和第二组分，将所述第二组分与所述过渡金属氧化物混合形成中间产物，其中，A为碱土金属元素和稀土金属元素中的一种或多种，B为过渡族金属元素中的一种或多种，z大于等于2且小于等于3；

S200，对所述中间产物进行加氢处理使得所述过渡金属氧化物变成所述第一组分，得到所述复合材料。