贝壳——天然的复合材料

贝壳——天然符合材料

高分子092班林尤琳 56701109061 在海边，我们经常看到各式各样精美的贝壳，也常常为它们的坚硬而感叹，却从来没想到过它是天然的复合材料。

贝壳的主要成分为95%的碳酸钙和少量的壳质素。一般可分为3层，最外层为黑褐色的角质层（壳皮），薄而透明，有防止碳酸侵蚀的作用，由外套膜边缘分泌的壳质素构成；中层为棱柱层（壳层），较厚，由外套膜边缘分泌的棱柱状的方解石构成，外层和中层可扩大贝壳的面积，但不增加厚度；内层为珍珠层（底层），由外套膜整个表面分泌的叶片状霰石（文石）叠成，具有美丽光泽，可随身体增长而加厚。软体动物的贝壳珍珠质是由文石板片(CaCO3)晶体以及少量填充在板片之间的有机质组成的一种天然的复合材料．

其文石板片与有机基质交替叠层排列的微结构以及文石晶体的结晶学取向是珍珠层具有优异的力学性能的重要原因之一.如鲍鱼壳，在普通的显微镜下面，十字切开的鲍鱼壳看上去是由一层层厚度只有大约０．２毫米的碳酸钙组成的。不过在提高显微倍数后，可以看到每一层碳酸钙又是由更多的每层厚约半微米的层状结构组成的。这些薄层由一排排头尾相接的微型碳酸钙“砖块”组成，并由一种有机糖蛋白胶将它们固定。像砌成花园围墙的砖头一样，这些薄层是互相错开的，每块“砖”码放在另两块头尾相接的“砖”上面。海螺壳的结构更加精细：一排排的微型“砖块”以人字形排列。

当物体（例如饥饿的海獭掀起的岩石）撞击贝壳时，贝壳上可能会出现穿透数层微型“砖块”的直线状裂痕。不过这种破坏最终会由粘住“砖块”的有机胶所化解。裂痕可能会继续存在，但它的位置沿胶粘层有了改变，其宽度也比原先变窄了。这个过程一直继续到碰撞的能量被吸收，壳体停止开裂为止。由于裂痕不能沿直线穿过“砖块”层，贝壳仍然坚固如初。

因为贝壳优异的力学性质，人们对它的兴趣更加浓厚。并因此形成了这个领域的仿生学，然而结果不是很理想。到目前为止，人类想出的最好的复合材料制作法，需要把大量的能量消耗在混合、成型和烘焙过程中。通过生物过程形成的天然材料，是由最简单的基本化学物质组成的，它们形成所需的温度比人造复

合材料要求的低得多。

近日，来自英国曼彻斯特大学和利兹大学的科学家们成功研发出一种新型的’海贝’合成材料，该材料是由白垩和聚苯乙烯粒子混合而成。新材料的最大特点是更加坚硬，因此用这种材料建造的住宅和办公楼将更坚固耐用。这支由材料科学家和化学家组成的研发小组的灵感来自于在海滩上发现的贝壳，研究人员从各种不相近的’成分’中提取相应物质最终合成一种全新的复合材料。这种材料的属性类似于天然贝壳。目前，该项技术可以被用来制造抗开裂性能极高的陶器，和耐裂纹的建筑材料和骨头替代材料。

贝壳不仅因为优异的力学性能而在研究，建筑，医学等方面有着广泛的应用，而且在其他方面也有着广泛的应用。蛤蚌等有壳动物的外壳。其中有的具有珍珠般的虹彩光泽，因而被用于珠宝业，制作项链、服装珠宝(钮扣等)，甚至安装在首饰上，更多用于制作贝雕、拼贴画、镶嵌刀柄等。

珍珠母贝是天然材料，因此每件的颜色及纹路都十分独特，满足了越来越多消费者对个性化首饰的需求.珍珠母贝饰品的加工非常复杂，原始的珍珠母贝要进行非常细致的打磨、精确的切割，根据设计要求镶嵌。历经多道工艺处理，才能制成令人赏心悦目的贝壳饰品。

用贝壳做成一套餐具。叉、勺，各有各的用场，摆放在餐桌上，别有一番情趣。

在远古时代时贝壳还有充当钱的作用。

小小贝壳大用处。