[发明专利]一种二氧化硅组合材料、用途及其制备方法

说明书

本发明提出一种二氧化硅组合材料、用途及其制备方法，通过将一定配比的水与辅料A混合配制成均相溶液M、向气相纳米二氧化硅中加入均相溶液M得到初生料、在一定转速下捏合得到混合物料、物料状态判断、根据物料状态调整配比、符合物料状态的混合物料出料得到。本发明混合物在剪切、冲击等外力作用下，会发生智能力学响应，材料由流体态变为固态，强度、硬度会随之增加；当剪切、冲击等外力作用卸除后，会再次发生智能力学响应，材料由固态变为流体态，强度、硬度会随之减弱；本发明制备材料可有效吸收冲击力作用，可应用于智能减震、智能防冲击、智能保护等领域，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种二氧化硅组合材料、用途及其制备方法，属于智能材料技术领域。

背景技术

智能材料是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料，是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，将支撑未来高技术发展，实现结构功能化、功能多样化。智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。一般来说，智能材料有七大功能，即传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。

对冲击剪切作用有力学响应的智能材料在减震、抗冲击、柔性防护等领域有着巨大的潜在应用前景。但目前，力学响应的智能材料还都只是提出功能概念，何种材料及如何制备都未有明确记载。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种可用于减震、抗冲击、柔性防护等领域的二氧化硅组合材料、用途及其制备方法。

本发明的技术解决方案：一种二氧化硅组合材料的制备方法，通过以下步骤实现：

第一步，按比例称取气相纳米二氧化硅和辅料A，气相纳米二氧化硅质量份数为20～30份，辅料A质量份数为20～40份，辅料A为小分子有机醇类溶剂或小分子有机醇类溶剂的组合物；

第二步，将水与辅料A混合，配制成均相溶液M，水与辅料A的质量比为0.5～2.5；

第三步，向气相纳米二氧化硅中加入均相溶液M，混合均匀，得到无漂浮的气相二氧化硅干粉存在的初生料；

第四步，在第三步得到的初生料在10～60转/分的转速下捏合，再在100～300转/分的转速下捏合，得到混合物料；

第五步，物料状态判断，

将第四步得到的混合物料在转速1～10转/分下捏合，判断物料状态，若此时物料呈非流态，则进行第六步；若此时物料呈流态，则进行第七步；

第六步，向混合物料中添加适量的水，在100～300转/分的转速下捏合，再在1～10转/分的转速下捏合，判断混合物料状态，若混合物料呈流态，则进行第七步，若混合物料呈非流态，则重复第六步，直至混合物料呈流态；

第七步，将混合物料在100～300转/分转速下捏合，再次判断混合物料状态，若混合物料呈非流态，则进行第九步，若混合物料呈流态，则进行第八步；

第八步，向混合物料中添加适量的气相二氧化硅，在100～300转/分转速下捏合，再次判断混合物料状态，若混合物料呈非流态，则进行第九步，若混合物料呈流态，则重复第八步，直至混合物料呈非流态；

第九步，混合物料出料，得到二氧化硅组合材料。

一种采用上述方法制备的二氧化硅组合材料。

一种采用上述方法制备的二氧化硅组合材料作为力学响应智能材料的用途。

本发明与现有技术相比的有益效果：