生物层状陶瓷中的纳米结构及其强韧化效应研究

本项研究以力学、材料科学和生物学等的相关实验和理论为基础，通过对生物层状陶瓷中界面层及其层内结构、以及所对应的力学性能的研究，特别是，针对骨骼、贝壳等具有典型层状微结构的生物材料的有机基质层(厚约30nm)及其层内无机纳米结构对材料强韧性等宏观力学性能的影响的研究，初步建立适合层状陶瓷微结构与宏观力学行为的实验和理论分析的方法，弄清具有高度强韧性的生物层状陶瓷的界面微结构及其由这些微结构所诱导的力学机制，为人工合成高性能复合材料的设计和制备、尤其是对合成层状材料的界面仿生设计提供必要的基础知识。本课题具有跨学科、跨尺度的特征，在力学和材料科学的基础理论研究中是十分有意义的。另外，本项研究紧密联系着人工合成高力学性能复合材料的仿生设计和制备方法，因此,在工程材料领域也有着广阔的应用前景。