[发明专利]三维多级高度有序羟基磷灰石超长纳米线纤维板-泥结构复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种三维多级高度有序羟基磷灰石超长纳米线纤维板-泥结构复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料具有以包括由羟基磷灰石超长纳米线为无机单元形成的有序结构宏观尺度纤维、以及有机物的原料组装而成的三维多级高度有序结构；其中，羟基磷灰石超长纳米线的含量为60～90 wt.%，有机物的含量为10～40 wt.%；所述制备方法包括以下步骤：

将羟基磷灰石超长纳米线浆料通过连续注射的方式注入醇类溶剂中，制备得到有序结构宏观尺度纤维；

将未经干燥的有序结构宏观尺度纤维平行有序地放置于模具中，并模压成型以形成有序结构纤维板；将有序结构纤维板进一步组装成为有序结构三维块体材料；

将有序结构三维块体材料浸泡于包含有机单体的前驱体溶液中，然后使有机单体聚合，使有机单体聚合形成的有机物与有序结构三维块体材料复合，得到所述三维多级高度有序羟基磷灰石超长纳米线纤维板-泥结构复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述羟基磷灰石超长纳米线的长度为20～2000 μm，直径为5～200 nm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机物包括聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、聚丙烯酸中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以羟基磷灰石超长纳米线浆料作为原料，通过注射法将羟基磷灰石超长纳米线平行有序排列组装，成为有序结构宏观尺度纤维。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，有序结构宏观尺度纤维组装成有序结构纤维板，实现从一维到二维有序自组装；然后有序结构纤维板再组装成为有序结构三维块体材料，实现从二维到三维有序自组装；最后，有序结构三维块体材料与有机物复合，形成三维多级高度有序羟基磷灰石超长纳米线纤维板-泥结构复合材料。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合材料呈现为纤维板层和有机泥层交替堆叠的有序结构，所述纤维板层和有机泥层分别由有序结构宏观尺度纤维和有机物组装而成。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述纤维板层的厚度为2～1000 μm，所述有机泥层的厚度为1～500 μm。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述纤维板层和有机泥层的厚度比为100:1～1:5。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过调节模压成型的压力、有机物的种类和/或含量调控所述三维多级高度有序羟基磷灰石超长纳米线纤维板-泥结构复合材料的力学性能。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述模压成型的压力为1～300 MPa，时间为5 s～30 min。