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硬度堪比大理石 新材料“弹性陶瓷塑料”问世

洪恒飞 吴雅兰 柯溢能 科技日报记者 江耘。硬度

8日,堪比记者从浙江大学获悉,大理弹性学校化学系唐瑞康教授、石新塑料刘昭明研究员合作团队将有机化合物与无机离子化合物分子尺度,材料发明了新材料“弹性陶瓷塑料”,陶瓷使其硬度和弹性,问世如塑料可塑性,硬度可循环加工。堪比国际期刊《自然》发表了相关论文。大理弹性

具有双连续网络的石新塑料“弹性陶瓷塑料”概念图。

“此前,材料通过混合有机物和无机物实现两种物质性能的陶瓷复合材料时有发生。唐瑞康介绍,问世就像将无机粉末倒入有机物的硬度框架中,然后搅拌均匀,但在分子尺度上,两者仍然相对独立。

研究小组设计了一种含有有机和无机离子片段的杂化分子,然后将分子组装成共价键和离子键的互穿网络结构,使材料具有有机化合物和无机离子化合物的性质。

“弹性陶瓷塑料”样品 

在筛选了许多化学反应后,我们最终选择了无机化学中经典的酸碱反应。碱性离子盐与酸性有机分子连接简单快捷,形成杂化分子。刘昭明说,采用类似热压的工艺,可以从杂化分子“自下而上”形成宏观材料。以研究小组制备的纽扣黄色小块样品为例,仅在实验室阶段,制备成本低于传统塑料。

“在这个分子中,无机离子键网络和有机共价键网络交织在一起,这是过去没有的。唐瑞康说,有机物和无机物的化学比例约占一半,宏观上是具有橡胶和陶瓷特性的“弹性陶瓷塑料”。

与其它材料的五种性能相比,“弹性陶瓷塑料”。

研究人员将“弹性陶瓷塑料”的性能与传统陶瓷、橡胶、塑料和金属进行了比较,发现它不仅具有大理石的硬度,而且加热后不会软化,在硬度、回弹、强度、变形和可加工性方面得到了高分。

谈到这种新材料的应用,唐瑞康表示,它具有多种材料的特点,在陶瓷工具替代、生命健康骨料、户外运动护甲等多个领域有发挥空间,需要在具体的产学研合作中开发。

(科研人员供图)。

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