[发明专利]一种基于纳米尺度残余应变优化的仿生陶瓷基材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于纳米尺度残余应变优化的仿生陶瓷基材料，其特征在于，包括：

陶瓷基框架；

与所述陶瓷基框架相复合的聚合物；

所述陶瓷基框架包括陶瓷基体和杂质纳米基元，所述杂质纳米基元通过与陶瓷基体共沉积生长，嵌入陶瓷基体晶粒中和/或存在于陶瓷基体晶粒之间；

所述陶瓷基体为碳酸钙陶瓷基体、碳酸钡陶瓷基体或磷酸钙类陶瓷基体；所述杂质纳米基元为四氧化三铁陶瓷纳米颗粒，所述聚合物选自聚乙烯醇、胶原、明胶、蚕丝蛋白和海藻酸钠中的一种或多种。

2.一种权利要求1所述的仿生陶瓷基材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将杂质纳米材料与陶瓷前驱体母液混合后，与有机框架材料相接触，使杂质纳米材料与陶瓷基体同时沉积于有机框架上，得到陶瓷基框架物质；所述杂质纳米材料为四氧化三铁纳米颗粒；

（2）将所述陶瓷基框架物质浸入聚合物水溶液中，进行热压成型，得到仿生陶瓷基材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷前驱体母液为碳酸钙陶瓷前驱体母液或碳酸钡陶瓷前驱体母液；所述陶瓷前驱体母液中陶瓷阳离子与杂质纳米材料的摩尔浓度比为25:1~100:1。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷前驱体母液包括陶瓷前驱体、陶瓷生长调节剂和水。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述有机框架材料由生物质大分子制备得到，所述生物质大分子选自几丁质、胶原、明胶和蚕丝蛋白中的一种或多种，浓度为2w/v%；所述有机框架材料具有层状和/或多孔结构。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物水溶液中的聚合物选自聚乙烯醇、胶原、明胶、蚕丝蛋白和海藻酸钠中的一种或多种，浓度为1w/v%。

7.根据权利要求2~6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）将聚合物灌入陶瓷框架内，再进行热压成型，通过真空辅助法，使得聚合物均匀分散于框架内；所述热压成型的温度为40~100℃，压力为5~100MPa，时间为12~48小时。