[发明专利]一种新材料设计及制造的方法

摘要

本发明公开了一套新材料设计及制造的方法，根据新材料性能的要求，在分子水平上进行新材料的设计，选择无机分子、金属醇盐、有机金属化合物、有机小分子等单体，经过分步合成工艺，制备小分子预聚体，再以溶胶凝胶法制造液体、薄膜、固体或等离子体材料，满足新材料各种性能要求的同时，简化和方便了材料应用工艺要求，使新材料具有更强的适应性和更广阔的应用范围。

主权项

一种新材料设计及制造方法，包括以下步骤：1）从材料的性能与其组成、结构的关系出发，构建材料性能与材料组成、结构的关系数学模型，应用该模型进行模拟实验的基础上，设计材料的分子的组成与结构；2）按照材料性能的要求，选择无机盐、金属醇盐、有机金属化合物、有机小分子等作为单体，通过受控制的合成反应，制备低分子量的有机‑‑‑无机分子共聚物；3）通过多次受控制的合成反应，获得包含各种特殊单体、具有各种特殊性能的低分子量共聚物，即不同分子量的预聚体；或者4）应用自组装技术，使无机小分子依照模版进行自组装，合成受控制的无机分子的组合物；5）将按照材料设计而来的、具有特殊性能的预聚体、自组装无机分子组合物，按比例配置，分散到溶剂中，充分搅拌，均匀混合，制备复合溶胶；6）使用复合溶胶以各种涂膜工艺（包括但不仅限于浸润提拉、匀胶甩膜、喷淋、雾化喷涂等工艺），涂覆到基体材料（包括但不仅限于塑料、金属、陶瓷、玻璃、木材、纸张、皮革等）的表面；7）以凝胶固化工艺（包括但不仅限于加热、光固化、紫外光照射、高能辐射等），进行处理，使涂覆在基体材料表面的复合溶胶进一步交联固化，形成具有特殊性能的薄膜，从而使基体材料成为具有特殊性能的新材料；或者8）以溶胶经过成形工艺形成固体材料、等离子体材料；9）经过高温煅烧，制造具有特殊性能的固体材料或等离子体材料。