无机非金属新材料产业的发展探析论文_张徽

无机非金属新材料产业的发展探析论文_张徽

安徽省合肥市 215100

摘要:伴随人类社会的不断发展,能源已然转变成制约经济有序发展的关键因素。我国常规能源资源并不丰富,能源形势不容乐观,因此务必要很好地发挥一系列材料在促进我国国民经济建设中的有效作用。无机非金属材料不管是在科研研究领域、建筑工程领域,还是在信息技术领域均扮演着十分重要的角色。面对新一轮的研发,无机非金属材料发展趋势在经济建设中的作用、地位以及我国在无机非金属材料中的问题及无机非金属材料工业发展的建议,对无机非金属材料及其相关能源行业展开研究有着十分重要的现实意义。

关键词:无机非金属;新材料产业;发展;探析

导言:

无机非金属新材料的兴起是因为我们国家军事的发展。之后由于对无机非金属的研究深入,从当今材料工业的发展趋势来看,无机非金属新材料及其复合材料,已在不少领域逐步取代传统材料,比如汽车制速;城市建设等行业中无机非全属材料取代全属材料的趋势很明显。

1无机非金属材料

1.1起源与发展

作为除金属材料、有机高分子材料之外所有材料的统称,无机非金属材料在18世纪工业革命之后,伴随钢铁、机械、运输等工业的兴起得到了迅速的发展,相继诞生了金属陶瓷、化工陶瓷、水泥、光学玻璃等材料。20世纪以来,伴随航天、电子、通信、能源等技术的发展,材料被提出了进一步严苛的要求,有效推动了无机非金属材料的飞快发展。近年来,陆续研发出了光导纤维、变色玻璃即电光效应等一系列新型无机非金属材料。

1.2特点与应用

无机非金属材料与金属材料、有机高分子材料一起构成了当代完整的材料体系。就晶体结构而言,无机非金属材料要比金属材料复杂的多,且不存在自由电子。无机非金属材料的混合键、离子键相较于金属键、纯共价键要更强,由此使得无机非金属材料有着强抗氧化性、高硬度、高熔点及高强度等特点,此外还具有压电性、透光性及导电性等属性。无机非金属材料有着各式各样的品种,用途广泛,所以对其尚未有一致健全的分类。大多时候只是将其划分成普通无机非金属材料及先进非金属材料两种类型。

2无机非金属材料的研制

2.1制定方法及原则

无机非金属材料在很多方面的确表现出了较大的优势,但要想将这种优势持续下去,就必须选择合理的研制方法来落实,否则势必会对后续的发展造成不利的影响。经过大量的总结和分析,认为在目前的无机非金属材料研制工作中,首先要在制定方法及原则上进行分析。本文认为,无机非金属材料的制定方法和原则,包括以下几个方面:第一,必须正确的选择原料。现阶段的原料类型较多,应尽量选择具有天然性质的矿物原料,例如,在釉的原料选择上,可应用石英、长石、黏土等作为原料,不仅成本较低,同时研制效果较好。第二,在研制的过程中,必须在无机非金属材料的各项指标上有所努力,包括光泽度、透光度、化学稳定等等。无机非金属材料的选择应用,指标良好是非常重要的影响因素。第三,在加工制作做过程中,应具有良好的坯、釉适应性。第四,加工制作无机非金属材料的过程中,需要按照标准的流程来实施。考虑到不同类型的无机非金属材料需要不同的方法来完成,因此要从客观情况来出发。例如,在釉的研制过程中,一次烧成和二次烧成,都要得到良好的控制,始熔温度必须要高一些。

2.2研制基本要求

无机非金属材料的研制工作中,除了要遵循正确的方法和规则外,基本要求也必须得到有效的遵循,否则得到的产品质量势必无法过关,届时造成的浪费和损失,是无法估量的。目前,社会和市场对无机非金属材料的关注度非常高,要想得到比较高水平的无机非金属材料,以钢板搪瓷瓷釉为例,基本要求表现在以下几个方面:第一,必须要与钢板具有高度匹配的热膨胀系数,同时,要能够产生优良的密着。第二,得到的无机非金属材料,应具备良好的化学稳定性,减少各种化学反应的出现。使用过程中,需具备优良的耐候性,满足工业加工、生产的多项标准。第三,应具备较高的乳浊度,同时在表面的遮盖力方面,必须高于传统的材料,凸显自身的性能。第四,在烧成温度方面,需要得到有效的控制,一般维持在720℃左右。

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3无机非金属材料的应用

3.1在建筑工程中的应用

近年来,我国的建筑行业发展的十分迅猛,但同时也带来了一个问题,就是能源短缺问题,而无机非金属材料却可以满足其发展需求,它的优势在于具有很好的保温隔热作用。运用在建筑工程的维护结构和外表上,可以保证建筑的保温性能和使用性能,防止建筑物直接裸露在大气环境中,有效的避免了建筑物遭受到的外界环境腐蚀和破坏。在建筑中,常用的保温隔热材料有膨胀蛭石、岩棉、硅藻土、泡沫玻璃等,比如具有轻质、多孔、松软特点的硅藻土,它可以研磨成粉末,有较强的吸水能力,是不可多得的隔声、隔热材料。

3.2在国防装备中的应用

人工晶体、无机纤维、先进陶瓷等作为新型的无机非金属材料,被广泛的应用在现代化国防建设中,是不可替代的物质基础。首先是人工晶体,它更多的被运用在潜艇通讯、电子对抗、弹道制导、激光武器等方面,其次是特种陶瓷,由于其具有耐高温、高韧性特点,所以被广泛的应用在航空航天方面,例如发动机、卫星遥感,另外,其高硬度、轻质量的特点,也使得其具有很好的防御能力,因此,成为了汽车、飞机、防弹衣制造的首要选择,最后是稀土掺杂石英玻璃材料,石英玻璃常用于各类卫星、宇宙飞船的自控系统,航空玻璃常用于中国各类军用飞机的关键部件。

4无机非金属材料的发展

4.1复合化

作为三大基础材料的有机高分子材料、金属材料、无机非金属材料,正呈现出复合发展趋势,并且取得了一定的成果,比如钢筋混凝土、玻璃钢等,这种复合材料集合了多种材料的性能,是复合结构,能够更好的满足时下人们对于材料上的需求。

4.2节能化

传统的无机非金属材料的取材广泛,但是由于技术水平的原因,导致了在生产过程中出现高耗能、高污染的特征,不过随着技术的改进,这种局面正在有所好转,节能一直是解决能源问题的基础手段,但从长远的角度出发,还是无法完全的解决问题,因此要完善技术,寻找新的低耗能、低污染的发展模式。

4.3低维化

无机非金属材料呈现向薄膜材料、纤维材料发展趋势。比如微电子中薄膜材料的应用,机构材料中薄膜材料的应用,纤维材料对光信号的放大、调制等。

4.4智能化

材料向着智能化发展是未来的一种趋势,可以使性能更为优良,呈现多元化发展,现阶段我国已经制造出了多片压电、铁电陶瓷等具有代表性的智能化材料,这种智能化材料运用到建筑工程当中,可以提高建筑的安全性能。

5促进无机非金属材料发展的策略

我国的无机非金属材料,虽然取得了不错的成就,并被广泛的应用在各个领域,但是依然存在着一些限制其发展的因素。比如,材料的种类杂乱、质量较低、缺乏科技含量,从而导致市场竞争力不足等。种种因素不但影响了无机非金属材料的推广,同时迫使其越来越难以满足人们的需求,因此,急需采取必要的措施,对无机非金属材料进行发展策略调整。首先是政府方面,政府应该增加对无机非金属材料的重视力度,加强对企业结构的调整、引导,完善相关制度,并在财政上给予更大的支持,其次是完善相关的法律,对于研制开发出新的无机非金属材料的人员一定保障,通过法律来保护研发人员的合法权益,最后是企业要注重相关技术人才的培养,定期组织从业人员进行技术考核,并以正确姿态正视国外先进技术,让从业人员从中学习而不是抄袭,从而推动我国无机非金属材料的发展进程。

结束语

综上所述,从当今材料工业的发展趋势来看,无机非金属材料及其复合材料的使用越来越多。笔者认为,国家必须要加大政策上的扶持,帮助加强中国无机非金属产业的发展。笔者认为,只要在国家的大力支持下,我们国家无机非金属新材料这新兴产业必定可以发展壮大,对我们国家的国民经济增长发挥作用,为我国综合国力的提升做出贡献。

参考文献:

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论文作者:张徽

论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/20

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