[发明专利]微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料，其特征是：所述的仿生层状复合材料是由增韧结构材料层与增强材料层一层一层间隔复合而成，且仿生层状复合材料的两面外层都为所述的增韧结构材料层；所述的增韧结构材料层为连续纤维结构体，所述的连续纤维结构体是由连续的纤维交织成的织物结构体或者由连续的纤维构成的非交织的纤维片结构体，所述的增强材料层为将微米及纳米无机材料颗粒与热塑性高分子树脂混合形成的混合物涂覆在所述的增韧结构材料层上得到的微米及纳米无机材料颗粒层；

所述的纤维是化学纤维或无机纤维；

所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料的复合层数为所述的增韧结构材料层的层数。

2.根据权利要求1所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料，其特征是：所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料中的增韧结构材料层的层数为N，所述的增强材料层的层数为N-1，N为大于等于2的自然数。

3.根据权利要求1所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料，其特征是：当所述的增韧结构材料层为由连续的纤维交织成的织物结构体，在进行铺装仿生层状复合材料的相邻的两层增韧结构材料层时，使其相邻的两层增韧结构材料层中织物的编织的经纱方向成夹角α，所述的夹角α的角度为180/N度；

所述的增韧结构材料层中的织物结构体选择相同的织物结构体；

所述的N为所述的增韧结构材料层的层数。

4.根据权利要求1所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料，其特征是：所述的由连续的纤维构成的非交织的纤维片结构体是连续纤维单向排列的纤维片结构体或是无纺布纤维片结构体；

当所述的增韧结构材料层为所述的连续纤维单向排列的纤维片结构体，在进行铺装仿生层状复合材料的相邻的两层增韧结构材料层时，使其相邻的两层增韧结构材料层中连续纤维单向排列的方向成夹角α，所述的夹角α的角度为180/N度；所述的N为所述的增韧结构材料层的层数；

当所述的增韧结构材料层为无纺布纤维片结构体，在进行铺装仿生层状复合材料的相邻的两层增韧结构材料层时，其相邻的两层增韧结构材料层的铺层方向为任意的方向。

5.根据权利要求1或3所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料，其特征是：所述的织物结构体是机织物结构体或是针织物结构体；

所述的机织物结构体包括平纹、斜纹或方平的织物；所述的针织物结构体包括经编或纬编的织物。

6.根据权利要求1所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料，其特征是：所述的增强材料层为将微米及纳米无机材料颗粒与热塑性高分子树脂混合形成的混合物，其中，混合物中的所述的微米及纳米无机材料颗粒的体积占混合物总体积的40%～60%。

7.根据权利要求1或6所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料，其特征是：所述的微米及纳米无机材料颗粒的粒径范围在10nm－10μm之间；选自陶瓷颗粒、玻璃微珠、二氧化硅颗粒、石墨烯、金刚石、石墨、富勒烯、粘土、碳管和金属氧化物颗粒中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料，其特征是：所述的金属氧化物颗粒中的金属选自锌、锆或铝。

9.根据权利要求1或6所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料，其特征是：所述的热塑性高分子树脂选自聚丙烯、聚乙烯、尼龙、聚烯烃弹性体、聚酯和热塑性聚氨酯中的一种或几种。

10.根据权利要求1所述的微米及纳米材料增强的仿生层状复合材料，其特征是：所述的化学纤维选自芳纶、碳纤维、聚苯醚纤维和聚对苯撑苯并双噁唑纤维中的一种或几种；

所述的无机纤维选自玻璃纤维、石棉纤维和玄武岩纤维中的一种或几种。