纳米碳酸钙仿生复合材料的研究

摘要

对于仿生材料的研究，长久以来都是材料研究的热点。近年来，贝壳因为其特殊的结构和良好的性能受到人们越来越多的关注。组成贝壳的成分主要为碳酸钙和有机糖类。　　采用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射分析了贝壳的微观结构和组成。不同种类的贝壳结构略有不同，但整体表现为三层，由外层到内层为角质层、棱柱层和珍珠层。试验研究的贝壳珍珠层成分为文石薄片，结构表现为文石片的堆砌。多个平行的文石片呈一组，组与组间呈平面和空间相互垂直关系。　　采用微乳液法和碳化法两种方法制备出了纳米碳酸钙。微乳液法中，微乳液的组成不同，得到的碳酸钙晶型也不同，且对所得的碳酸钙的颗粒尺寸有一定影响。水相含量高时，易得到文石型碳酸钙，水相含量低时，易得到方解石型碳酸钙。碳化法中，不加MgCl2时，得到的是方解石型碳酸钙，加入MgCl2的但应得到文石型碳酸钙。总体来说，微乳液法得到的碳酸钙的颗粒尺寸略小于碳化法得到的碳酸钙的颗粒尺寸。　　以制备的纳米碳酸钙为原料，用层层组装法和旋涂法制备碳酸钙和有机物的复合材料。两种方法均可得到纳米碳酸钙-有机物复合材料，其中，旋涂法操作更方便。　　以Ca(OH)2和糖类有机物为原料，通过碳化法制备了碳酸钙-糖类复合材料，并测定了其显微硬度。产物为方解石型碳酸钙-有机物复合材料，且糖的种类和含量对材料的显微硬度由一定影响。在试验条件下，当糖类为直链淀粉，含量为4％时，显微硬度最高。

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引言

第1章 文献综述

1.1 仿生材料

1.2 贝壳及其仿生材料

1.3 课题的提出

第2章 贝壳的组成与结构研究

2.1 试验原材料

2.2 试验仪器设备

2.3 两种贝壳的研究

2.4 本章小结

第3章 纳米碳酸钙的制备

3.1 试验原材料

3.2 试验仪器设备

3.3 技术路线

3.4 碳化法制备纳米碳酸钙

3.5 微乳液法制备纳米碳酸钙

3.6 两种方法所得产物的对比

3.7 本章小结

第4章 有机物调控下碳酸钙仿生材料的制备

4.1 试验原材料

4.2 试验仪器设备

4.3 技术路线

4.4 层层组装法

4.5 旋涂法

4.6 碳化法

4.7 本章小结

结论

参考文献

致谢

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