一种基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料及其制备方法与流程

文档序号:18731389发布日期:2019-09-21 00:34阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料的制备方法,其特征在于包括下列步骤:

第一步,在25-35℃或者80~95℃下将有机物溶于水中,搅拌至完全溶解得到无色透明溶液;所述有机聚合物与水的质量比为1:50至1:30;

第二步,取第一步中得到的无色透明溶液,加入1D陶瓷纳米线,在30~40℃下搅拌至形成均匀的白色悬浮液;所述纳米线在无色透明聚合物溶液中的浓度范围为0.02g/mL至0.2g/mL;

第三步,将第二步中得到的白色悬浊液倒入以聚二甲基硅氧烷(PDMS)楔子为底的聚四氟乙烯模具中,然后将该模具置于铜棒的一端,铜棒的另一端浸没在液氮中,形成了双向冷冻机制,产生冷冻试样;

第四步,将第三步中得到的冷冻试样放入冷冻干燥机中,在-40℃~-60℃的低温下真空干燥40~60h,除去试样中的水分从而得到干燥试样;

第五步,将第四步中得到的干燥试样在压片机中进行室温压缩,压力在10MPa~20MPa之间,时间为1~4h。

2.根据权利要求书1所述的基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料的制备方法,其特征在于:所述终产物是一种无机/有机复合材料,有机物的选择需要是水溶性有机物,优选聚乙烯醇和羧甲基纤维素等,有机聚合物与水的质量比优选1:40。

3.根据权利要求书1所述的基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料的制备方法,其特征在于:所述无机物的需要具有一维纳米线形貌,其长度约为3~10μm,直径约为20-200nm,长径比为150-250。

4.根据权利要求书2所述的基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料的制备方法,其特征在于:所述纳米线是陶瓷材料纳米线,优选羟基磷灰石纳米线、氧化铝纳米线。

5.根据权利要求书1所述的基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料的制备方法,其特征在于:所述陶瓷纳米线悬浮液中,纳米线的浓度范围为0.02g/mL至0.2g/mL,其中优选浓度为0.1g/mL。

6.根据权利要求书1所述的基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料的制备方法,其特征在于:所述定向冷冻装置需为双向冷冻装置,通过梯度梯度模具来实现,优选聚二甲基硅氧烷(PDMS)楔子为底的聚四氟乙烯模具。

7.根据权利要求书1所述的基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料的制备方法,其特征在于:第四步所述冷冻干燥样品具有由纳米线平行排列组成的层状结构,层厚度范围为3微米~5微米,层间距范围为10微米~30微米。

8.根据权利要求书1所述的基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料的制备方法,其特征在于:第五步所述压实后的类牙釉质复合材料具有纳米线平行排列的层状结构,层厚度为300纳米~500纳米。

9.根据权利要求书1所述的基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料的制备方法,其特征在于:所述基于一维纳米线定向组装的类牙釉质复合材料的硬度为4.5~7.5GPa,模量为70~120GPa,弯曲强度为140~160MPa。

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