[发明专利]同尺度多重有序度材料设计策略、制备方法与相关器件在审
申请号: | 202110317651.3 | 申请日: | 2021-03-25 |
公开(公告)号: | CN115125615A | 公开(公告)日: | 2022-09-30 |
发明(设计)人: | 张麟德 | 申请(专利权)人: | 时波空光学技术(孝感)有限公司 |
主分类号: | C30B29/00 | 分类号: | C30B29/00;C30B35/00 |
代理公司: | 深圳市恒申知识产权事务所(普通合伙) 44312 | 代理人: | 鲍竹 |
地址: | 432100 湖北省孝*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 尺度 多重 有序 材料 设计 策略 制备 方法 相关 器件 | ||
1.一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,包括以下任意一个步骤:
将一系列结构基元按尺寸分类,并基于分类构造基本的框架-填充结构;对得到的基本的框架-填充结构通过嵌套构造多层级复结构;通过对多层级复结构的密铺,将对应多层级复结构转化为多层级复式晶格;通过特定层级中填隙部分结构基元的多样化,使对应层级表现出对应的多重有序性,完成多样化后,即构造出对应的同尺度多重有序性材料。
2.根据权利要求1所述的一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,其特征在于,所述同尺度多重有序性的材料形态为凝聚态体系。
3.根据权利要求1所述的一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,其特征在于,所述的有序性包含以下指标中有序性的一种或多种:间接衍射指标、直接显微观察指标、直接介观观察指标、直接宏观观察指标、热学相变指标、电学相变指标、力学相变指标、磁学相变指标、光学相变指标、序参量指标或其他表征有序性的新定义指标。
4.根据权利要求1所述的一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,其特征在于,所述的结构基元的尺寸范围为0.5fm-1000mm。
5.根据权利要求4所述的一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,其特征在于,所述的结构基元的类型包括原子,离子,分子,团簇,量子点,量子阱,超分子体系,纳米尺度的纤维、片层与颗粒物,微米尺度的纤维、片层与颗粒物,毫米及毫米以上尺度的纤维、片层与颗粒物中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,其特征在于,所述的原子或离子,包括氢、氦、锂、铍、硼、碳、氮、氧、氟、氖、钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩、钾、钙、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、锗、砷、硒、溴、氪、铷、锶、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铟、锡、锑、碲、碘、氙、铯、钡、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、铊、铅、铋、钋、砹、氡、钫、镭、锕、钍、镤、铀、镎、钚、镅、锔、锫、锎、锿、镄、钔、锘、铹、鑪、鐽、錀、鎶、鉨、鈇、镆、鉝及其同位核素中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6任意一种所述的一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,其特征在于,所述的将一系列结构基元按尺寸分类,并基于分类构造基本的框架-填充结构,包括如下步骤:
1S1、将一系列结构基元以不同的尺寸范围分类,其分类基准取决于尺寸范围对应的几何关系;分类后,各分类内部由尺寸相近的系列结构基元所组成;
1S2、从任一尺寸的结构基元分类开始,以该结构基元分类中的系列结构基元视作刚性几何体,在空间中进行堆积,从而构建出框架结构;再将次一级尺寸的结构基元分类也视作刚性几何体,向堆积结构中剩余的空隙进行填隙,得到填充结构;此时,得到的组合结构即为基本的框架-填充结构。
8.根据权利要求7所述的一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,其特征在于,所述的层级,为某一尺度下的一个一定的尺寸分布。
9.根据权利要求8所述的一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,其特征在于,所述的刚性几何体,包括凸多边形、凹多边形、凸多面体、凹多面体、球体中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,其特征在于,所述的凸多面体,包括凸正多面体与凸非正多面体中的一种或多种。
11.根据权利要求10所述的一种同尺度多重有序性的材料的设计策略,其特征在于,所述的凸正多面体,包括正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体中的一种或多种。
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