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淡水养殖珍珠中文石板片厚度的变化及其微结构分析

通过场发射扫描电镜(FE-SEM),对白、粉和紫3种颜色的淡水养殖珍珠的珍珠层微结构进行了较系统研究.结果表明,在白色、粉色及紫色3种色系的珍珠中,在沿珍珠的半径方向上,珍珠层板片的厚度是变化的,且离珍珠核心距离越远,文石板片的厚度逐渐变薄；在同一直径不同颜色的珍珠中,接近珍珠外表面区域内珍珠层文石板片的厚度及珍珠外表面“梯田式”结构形貌也存在明显的差异,且珍珠表面“梯田式”结构越致密,其近珍珠表面的文石板片的厚度就越薄.

关键词: 淡水养殖珍珠 , 微结构 , 珍珠层 , 文石板片

利用三种微乳模板合成碳酸钙-壳聚糖复合材料

韩峰 , 王天雷 , 蒯雨晴

硅酸盐通报

采用四种方法(碳酸氢钙热分解法、复分解反应法、尿素水解法、碳酸化法),在三种微乳模板(CTAB、AOT、Triwn X-100微乳模板)条件下合成了碳酸钙-壳聚糖复合材料.对合成产物进行X射线衍射、红外光谱、透射电子显微镜测试,表征无机物结晶类型、有机物的成分以及晶体形貌.通过不同类型的微乳模板合成的复合材料晶型的对比研究,探讨模板与材料结构的关系,发现方解石相最容易生成,文石相的生成受CO2压力、反应温度的影响,球霰石相则依托于微乳模板而生成.同时提出了在某些条件下得到的层状结构的生成原因.

关键词: 碳酸钙 , 壳聚糖 , 微乳状液 , 仿生矿化 , 珍珠层

以12-3-12/SDS混合系统为模板合成碳酸钙-环糊精复合材料?

韩峰 , 李艳丽 , 郐俊强

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.11.023

双子型表面活性剂12-3-12与阴离子表面活性剂SDS混合系统在不同配比下生成不同的自组织体(包括胶束、囊泡、液晶)。分别以这些自组织体为模板，利用碳酸化法合成了具有贝壳珍珠层“砖-泥”结构的碳酸钙-环糊精仿生复合材料。以X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜测试表征产品组成与形貌，通过不同类型的自组织体模板与碳酸钙-环糊精复合材料形貌的对比研究，探讨模板与材料形貌的关系，为新型材料的设计合成提供了新的思路。

关键词: 碳酸钙 , 环糊精 , 双子表面活性剂 , 珍珠层 , 仿生矿化

河蚌壳的微结构及热力学分析

万欣娣 , 任凤章 , 刘平 , 贾淑果 , 田保红 , 王文焱

材料热处理学报 doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.02.008

采用SEM和TEM对河蚌壳的珍珠层和棱柱层进行了研究,结果表明:珍珠层呈砖墙结构,珍珠层的文石小板片呈不规则多边形,是由纳米级矿物岛组成的多晶体;文石小板片之间观察到了矿物桥的存在,呈随机分布;在珍珠层与棱柱层之间存在一个过渡区.采用XRD对河蚌壳的珍珠层和棱柱层的结晶取向进行分析,结果表明珍珠层除了在(002)晶面上具有非常明显的择优取向外,同时在(014)、(012)等晶面上也存在一定的择优取向性.通过DTA和TG实验对河蚌壳的相变行为进行了研究,发现蚌壳中文石相在有机质的影响下,其相转变温度(360～380℃)与天然文石(450～500℃)相比要低.

关键词: 珍珠层 , 微结构 , 过渡带 , 择优取向 , 矿物桥

珍珠层结构的应力、应变和J积分有限元分析

胡章咏

兵器材料科学与工程

利用有限元方法分析了珍珠层裂纹的微观应力场，比较珍珠层最小结构单元在不同边长和厚度下的J积分。结果表明：珍珠层裂纹尖端应力集中小，分布范围广；天然结构参数下，珍珠层J积分最大。珍珠层最小结构单元有可能存在最优形状比，使材料达到强度与韧性的最佳配合，从而有可能用低强度的材料通过合适的大小和宽厚比、合适的制备方法得到性能优异的层状复合材料。

关键词: 有限元分析 , 珍珠层 , 层状复合材料 , J积分

贝壳珍珠层断裂过程的原位观察及其增韧机制分析

侯东芳 , 周根树 , 郑茂盛

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.03.016

天然生物材料的组织结构特征及其与性能间的关系研究对于材料的仿生设计有重要意义.本文利用扫描电镜原位观察了受拉伸载荷作用下珍珠层中裂纹的萌生及扩展方式,并结合SEM和TEM技术研究了贝壳珍珠层微观组织结构,探讨了裂纹扩展过程中的增韧机制.结果表明,珍珠层相邻片层凹凸镶嵌互补,多边形文石晶体是由纳米级颗粒构成的多晶体.裂纹偏转,有机物桥联,纤维拔出,小孔聚结等多种增韧机制在裂纹扩展过程中协同作用,都源自珍珠层独特的微观结构,并提出片层的球冠型结构是导致珍珠层具有超常韧性的机制之一.

关键词: 珍珠层 , 微观组织 , 原位观察 , 增韧机制

鲍鱼壳珍珠层无机文石片的层状微结构研究

陈斌 , 吴新燕

功能材料

贝壳珍珠层是软体动物壳的最内层,经过若干世纪的自然进化,贝壳珍珠层形成了优良的微结构,并使贝壳具有了相当高的强度、刚度及断裂韧性.本文利用扫描电镜(SEM)观察了鲍鱼贝壳珍珠层的主要微结构特征,发现其是由层状的无机文石片和有机胶原蛋白质组成的生物陶瓷复合材料.根据发现的贝壳珍珠层层状微结构特征,建立贝壳珍珠层三维有限元模型,并用此模型分析了珍珠层的拉伸屈服极限与无机文石片拉伸屈服极限及其厚度的关系,研究表明珍珠层的屈服极限随无机文石片屈服极限的增加和无机文石片厚度的减小而增加.

关键词: 鲍鱼壳 , 珍珠层 , 文石片 , 有限元分析 , 屈服极限

贝壳珍珠层生物矿化及其对仿生材料的启示

张学骜 , 王建方 , 吴文健 , 刘长利

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00257

贝壳珍珠层作为一种典型的生物矿化材料而备受关注. 本文综述了贝壳珍珠层结构及其文石晶体的结晶学取向, 概述了贝壳珍珠层成因的生物矿化机理. 同时介绍了贝壳珍珠层特殊的组装方式在仿生材料方面近年来的研究进展, 认为选择合适的有机物,使其自组装成各种超分子结构作为无机物沉积的模板, 是仿生合成的关键.

关键词: 珍珠层 , biomineralization , self-assembly , biomimetics

贝壳珍珠层的研究现状

万欣娣 , 任凤章 , 刘平 , 田保红 , 王文焱

材料导报

贝壳中的珍珠层是由占壳重95%的CaCO3晶体和占壳重仅5%的有机体构成的一种优异的天然纳米复合材料.对珍珠层的研究现状和最新进展进行了评述.重点介绍了珍珠层形成机制中的隔室说、矿物桥说、模板说和多模板二步成因假说等4种学说,及裂纹的偏转、纤维的拔出、有机质的桥连、矿物桥机制和凹凸镶嵌结构等5种增韧机理,简述了珍珠层的组成和微结构,指出了珍珠层研究中有待解决的问题.

关键词: 珍珠层 , 微结构 , 形成机制 , 模板说 , 韧化机理 , 矿物桥

贝壳珍珠层中文石晶体择优取向研究

张刚生 , 谢先德

无机材料学报

贝壳珍珠层中文石晶体的择优取向是其具有独特力学性能的重要原因．本文采用Ｘ射线衍射方法对我国主要育珠贝（蚌）的贝壳珍珠层中文石晶体的择优取向进行了较系统的研究，结果表明：海水马氏珍珠贝、大珠母贝及企鹅珍珠贝贝壳珍珠层中文石晶体ｃ轴垂直珍珠层面定向排列；淡水三角帆蚌壳珍珠层文石晶体有两种明显择优取向，一种ｃ轴垂直珍珠层层面，另一种ｃ轴与层面斜交，其（０１２）面网方向与层面平行．

关键词: 珍珠层 , Hyriopsis cuningii(Lea) , X-ray diffraction , preferential orientation

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