[發明專利]一種二氧化硅組合材料、用途及其制備方法

有效

• 申請號: 202010760273.1
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111925772B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 劉曉波;安烜熜;孔德隆;紀旭陽;張凡;李文靜;楊潔穎;張昊
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: C09K3/00
• 分類號: C09K3/00;C01B33/18;B82Y30/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 余長江

本發明提出一種二氧化硅組合材料、用途及其制備方法，通過將一定配比的水與輔料A混合配制成均相溶液M、向氣相納米二氧化硅中加入均相溶液M得到初生料、在一定轉速下捏合得到混合物料、物料狀態判斷、根據物料狀態調整配比、符合物料狀態的混合物料出料得到。本發明混合物在剪切、沖擊等外力作用下，會發生智能力學響應，材料由流體態變為固態，強度、硬度會隨之增加；當剪切、沖擊等外力作用卸除后，會再次發生智能力學響應，材料由固態變為流體態，強度、硬度會隨之減弱；本發明制備材料可有效吸收沖擊力作用，可應用于智能減震、智能防沖擊、智能保護等領域，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及一種二氧化硅組合材料、用途及其制備方法，屬于智能材料技術領域。

背景技術

智能材料是一種能感知外部刺激，能夠判斷并適當處理且本身可執行的新型功能材料，是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料，是現代高技術新材料發展的重要方向之一，將支撐未來高技術發展，實現結構功能化、功能多樣化。智能材料的研制和大規模應用將導致材料科學發展的重大革命。一般來說，智能材料有七大功能，即傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應功能、自診斷能力、自修復能力和自適應能力。

對沖擊剪切作用有力學響應的智能材料在減震、抗沖擊、柔性防護等領域有著巨大的潛在應用前景。但目前，力學響應的智能材料還都只是提出功能概念，何種材料及如何制備都未有明確記載。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術不足，提供一種可用于減震、抗沖擊、柔性防護等領域的二氧化硅組合材料、用途及其制備方法。

本發明的技術解決方案：一種二氧化硅組合材料的制備方法，通過以下步驟實現：

第一步，按比例稱取氣相納米二氧化硅和輔料A，氣相納米二氧化硅質量份數為20～30份，輔料A質量份數為20～40份，輔料A為小分子有機醇類溶劑或小分子有機醇類溶劑的組合物；

第二步，將水與輔料A混合，配制成均相溶液M，水與輔料A的質量比為0.5～2.5；

第三步，向氣相納米二氧化硅中加入均相溶液M，混合均勻，得到無漂浮的氣相二氧化硅干粉存在的初生料；

第四步，在第三步得到的初生料在10～60轉/分的轉速下捏合，再在100～300轉/分的轉速下捏合，得到混合物料；

第五步，物料狀態判斷，

將第四步得到的混合物料在轉速1～10轉/分下捏合，判斷物料狀態，若此時物料呈非流態，則進行第六步；若此時物料呈流態，則進行第七步；

第六步，向混合物料中添加適量的水，在100～300轉/分的轉速下捏合，再在1～10轉/分的轉速下捏合，判斷混合物料狀態，若混合物料呈流態，則進行第七步，若混合物料呈非流態，則重復第六步，直至混合物料呈流態；

第七步，將混合物料在100～300轉/分轉速下捏合，再次判斷混合物料狀態，若混合物料呈非流態，則進行第九步，若混合物料呈流態，則進行第八步；

第八步，向混合物料中添加適量的氣相二氧化硅，在100～300轉/分轉速下捏合，再次判斷混合物料狀態，若混合物料呈非流態，則進行第九步，若混合物料呈流態，則重復第八步，直至混合物料呈非流態；

第九步，混合物料出料，得到二氧化硅組合材料。

一種采用上述方法制備的二氧化硅組合材料。

一種采用上述方法制備的二氧化硅組合材料作為力學響應智能材料的用途。

本發明與現有技術相比的有益效果：