[实用新型]一种仿骨构件

说明书

本实用新型公开了一种仿骨构件，包括：采用废弃物成型得到的具有三维网状空隙的骨芯体；依次覆盖在骨芯体的表面以封闭骨芯体的镁水泥基复合材料层和水泥基复合材料层或无机聚合物复合材料层；水泥基复合材料层或无机聚合物复合材料层填充骨芯体内部的三维网状空隙中以形成仿真骨的实心骨小梁。这种仿骨构件，以仿生学、力学和材料学为指导，采用废弃泡沫塑料制作仿骨构件的骨芯体，利用多种废弃物与镁水泥、水泥等材料的复合，在骨芯体的所有面涂覆镁水泥基复合材料层和水泥基复合材料层，水泥基复合材料层填充骨芯体内部的三维网状空隙，既达到废弃物循环利用和在仿骨构件内长期封存与利用，又制造性能优异的仿骨构件，且促进生态环境保护。

技术领域

本实用新型涉及材料学、力学、仿生学和生态环境等技术领域，具体涉及一种仿骨构件，包括多种材料复合技术和多种废弃物的处置与循环利用。

背景技术

泡沫塑料也叫多孔塑料，其内大量气体微孔分散于塑胶中而形成的一类高分子材料。它是以树脂为主要原料制成的内部是有无数微孔的塑料，具有质轻、绝缘、吸声、防震、抗冲击、耐腐蚀、价廉等优点而广泛用作绝缘隔声的包装材料，包装材料在人类现今的生产和生活中普遍且大量使用，极大地给人类生产与生活带来巨大便利。

泡沫塑料有聚氨酯泡沫(PU)、聚苯乙烯泡沫(EPS)、聚乙烯泡沫(PE)、聚氯乙烯(PVC)，环氧树脂泡沫、酚醛泡沫(PF)等，这些泡沫塑料被大量生产和应用，也被大量废弃，并且许多泡沫塑料只被使用一次就废弃，如电子电器等工业品的包装用的泡沫塑料，农产品包装泡沫网、包装泡沫箱等。大量废弃泡沫塑料散落于世界各个角落，并且逐年累积增加。这里仅聚苯乙烯泡沫塑料为例，在阳光照射下，阳光中的紫外线能将聚苯乙烯表面快速粉化，成微塑料屑，聚苯乙烯大分子链断裂变成分子小一些的分子，而逐渐变成极小分子，甚至变为苯乙烯单体，在自然条件下就需长达300年才能完全分解。由于人和物的流动，特别是大气和水的自然大循环作用，将这些微塑料屑有机大分子、小分子、极小分子或单体弥散在空气、水体和土壤中，易进入微生物、植物、动物体内，对这些生命安全构成严重威胁和伤害。人类已将泡沫塑料对环境的影响称为“白色污染”。

同样，自从1935年美国杜邦公司实用新型尼龙纤维之后，许多新的化纤不断涌现，广泛应用纺织等行业，解决人类“穿”等问题，同时也产生大量废弃织物，如废弃衣服、建筑废弃无纺布等。如前所述，这些废物含有大量化纤也会逐渐断裂、分解为小分子或人造化合物单体，造成环境威胁和破坏。

农业生产会产生大量农作物秸秆、果壳等副产品而被大量遗弃；工矿企业会产生大量粉煤灰、矿渣，以显现出严重污染生态环境，直接威胁人类自身的健康、生存和发展。但是，大量废弃的废弃物因难以完全降解，对生态环境造成严重污染，如何减少废弃物对环境造成的污染是目前亟需解决的问题。

从能量消耗而言，飞行是一种极为昂贵的能耗极大的行动方式。鸟类的生理构造上的每一个显著特征都是为了适应飞行而来的，鸟骨结构比其他动物骨结构特征更加明显。我国河南省舞阳县遗址的骨笛完整的保存了9000～7500年，充分且有力说明了鸟骨具备优良的结构、超长耐腐蚀性和综合力学性能。因此从结构学和力学角度来看，骨具有巨大的仿生学潜在价值，特别是鸟类骨，其特征最显著。