1.一种高强高韧性复合材料，其特征在于，所述复合材料具有砖‑泥结构，经聚合物改性的无机纳米片层层组装后，聚合物分子链的官能团与金属离子形成非共价键作用，构筑形成类似贝壳的砖‑泥结构复合材料；其中，所述复合材料中无机纳米片充当基体“砖”，无机纳米片表面的聚合物充当“泥”；

所述无机纳米片为氧化石墨烯、过渡金属二维材料MXene中的一种或两种组合；

3+ 2+ 2+

所述金属离子为Fe 、Ca 及Zn 中的一种或两种以上组合；

所述的聚合物为原子转移自由基聚合形成的聚合物。

2.如权利要求1所述的一种高强高韧性复合材料，其特征在于，以复合材料总重100重量份计，聚合物为5‑30重量份，金属离子化合物2‑5重量份，无机纳米片为65‑93重量份。

3.如权利要求1或2所述的一种高强高韧性复合材料，其特征在于，复合材料通过无机纳米片间高交联密度区域的强结合力，提供断裂强度；通过低交联区域的弱结合力，提供能量耗散；通过多重界面中强、弱相互作用形成协同效应；复合材料厚度为50 200um，拉伸强

3 ~

度大于430MPa，韧性大于20MJ/m。

4.权利要求1‑3任一所述的一种高强高韧性复合材料的制备方法，其特征在于，其制备是通过聚合物单体在无机纳米片表面原子转移自由基聚合形成接枝聚合物，在金属离子的作用下，调控无机纳米片表面聚合物官能团的分布，与金属离子以非共价键形成不同交联密度的多重界面结构材料。

5.如权利要求4所述的一种高强高韧性复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物单体包括同时含有双键和酯基的能够进行ATRP聚合的活性单体与苯乙烯，其中，活性单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯中的一种或两种以上组合；活性单体为总单体的质量分数的30% 95%。

~

6.如权利要求4所述的一种高强高韧性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将多巴胺、2‑溴异丁酰溴及三乙胺在容器中混合，向容器中通氮除氧，冰浴搅拌下得到分散液；多巴胺与2‑溴异丁酰溴的摩尔比为1:0.5 1:1，三乙胺与2‑溴异丁酰溴等摩~尔；

（2）利用搅拌超声方法将无机纳米片配成均匀的分散液，并将其加入步骤（1）得到的分散液中，无机纳米片与多巴胺的质量比为2:1 1:1，常温下搅拌12 24h；随后将产物离心、冷~ ~冻干燥得到无机纳米片大分子引发剂；

（3）将步骤（2）得到的无机纳米片大分子引发剂、引发剂配体五甲基二乙烯三胺、溴化亚铜、苯乙烯、活性单体、适当溶剂混合，在引发剂的作用下使聚合物单体在无机纳米片表面聚合，随后加入三氟乙酸溶剂水解，反应结束后过滤，用溶剂和乙醇反复洗涤，真空干燥得到聚合物改性的无机纳米片，苯乙烯和活性单体总加入量为无机纳米片大分子引发剂2~

5倍，苯乙烯与活性单体质量比1:9 3:1，引发剂配体五甲基二乙烯三胺的加入质量为苯乙~烯和活性单体总量的2% 5%，引发剂配体五甲基二乙烯三胺与溴化亚铜的质量比为2:1，在~

70 90℃，反应时间6 24h，三氟乙酸与活性单体等质量；

~ ~

（4）采用搅拌超声方法将步骤（3）得到聚合物改性的无机纳米片分散于水中制得均匀的聚合物改性无机纳米片分散液，随后加入金属离子，搅拌均匀；

（5）使用真空抽滤法，将步骤（4）得到的聚合物改性无机纳米片水分散液组装得到自支撑的高强高韧性复合材料。

7.如权利要求6所述的一种高强高韧性复合材料的制备方法，其特征在于，苯乙烯和活性单体总加入量为无机纳米片大分子引发剂2 3倍，苯乙烯与活性单体质量比优选1:5 1:~ ~

1。

8.如权利要求1 3任一项所述的一种高强高韧性复合材料，其特征在于，所述复合材料~可应用于航空航天、电子、军事、民用工程及机械领域。