浅谈我国无机非金属材料的应用与发展论文_王太鑫1,于洋2

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1.沈阳卫德住宅工业化科技有限公司 辽宁沈阳 110135

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摘要:材料是人类社会赖以生存和进步的物质基础,是世界文明得以继续发展的关键.现在人们把能源、材料和信息看成是现代文明的三大支柱,但能源和信息的发展在很大程度上却是依赖于材料的进步.材料的品种、产量和质量标志着一个国家的现代化水平。鉴于此,本文就我国无机非金属材料的应用与发展展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。

关键词:高技术陶瓷;纳米技术;新型材料

非金属材料是由非金属元素或化合物构成的材料,自19世纪以来,随着生产和科学技术的进步,尤其是无机化学和有机化学工业的发展,人类一天热的矿物、植物、石油等为原料,制造和合成了许多新型非金属材料,如水泥、人造石墨、特种陶瓷、合成橡胶、合成树脂、合成纤维等;这些非金属材料因具有各种优异的性能,为天然的非金属材料和某些金属材料所不及,从而在近代工业中的用途不断扩大,并迅速发展。非金属材料的种类比较多,它分为有机金属材料和无机金属材料两种。而无机金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一,市场前景非常好。

1、无机非金属材料简介

1.1、无机非金属材料范畴

当今的无机非金属材料科学是在20世纪40年代开始由传统的硅酸盐材料科学逐渐演变发展而来的。目前,无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料已成为社会各行各业使用的三大主要材料。全球无机非金属材料的快速发展以及其新产品的不断涌现为社会的发展做出了卓越的贡献。

1.2、无机非金属材料的优点

无机非金属材料是一种固体无机材料,具有很强的整体性,其理化性质稳定,不易老化、风化。无机非金属材料因其耐久性和有效性方面的优异表现,且能承受高温,防水性能也表现出色,所以其也是一种很好的防火材料。无机非金属材料本身属于一到三级耐火材料标准,其材料结构紧密,其也具有很好的防水渗透能力,防雨水和地表渗透性能。无机非金属材料的物理、化学性质稳定,与酸碱反应敏感度不大,具有很好的耐酸碱性,同时,无机非金属材料对鼠害,虫害的忍耐度比较大,能保证长久的正常的使用效果。

2、无机非金属材料行业存在的问题

我国在无机非金属新材料上虽然有一些不错的成绩,但是由于起步比较晚,基础太差、投入少,目前,我国无机非金属材料行业与发达国家相比,仍然处于落后的地位。其主要表现在四个方面:(1)基础落后,产品等级偏低。(2)材料性能低,质量不稳定。(3)生产设备落后,资源利用率太低。(4)技术滞后,生产成品率低等。我国的无机非金属新材料的制作设备落后,技术也落后,这些是造成产品研制周期长、生产规模小、经济效益低等问题的关键所在。

3、我国无机非金属材料的应用

在建筑工程中,把用于控制室内热量外流的材料称为保温隔热材料,把防止室内热量外流的材料称为隔热材料。绝热材料的优劣主要有材料的传导性能的高低决定。材料的传导性能越差,其决热性能就好,反之则越差。在现代社会中已形成了三大类绝热材料:有机绝热材料,无机绝热材料,金属。而有机绝热材料相对无机绝热材料来说受到很多限制,与其它构件的结合性差,耐腐蚀性弱,合成浪费能源,不稳定,而且有机性材料的副产物太多,大多对人体又有害,使用中承载力不强,防火性能差,易老化,耐候性也很差等原因受到许多限制。金属类绝热材料的使用相对来说也没有无机非金属材料广,因为金属材料与无机材料相比来源也要窄得多,与其它材料的结合也没有无机非金属材料好,耐腐蚀性也不强,在雷点多发区受到苛刻的技术要求和设计要求。

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因此,与上述两种材料相比优势化较大的就是无机非金属材料,这类材料基本都有上述两种材料的优点外还有:材料来源广,生产工艺简单,耐热性强,防火性强,承载力强,而且耐候性也十分好。故无机非金属材料在现代建筑中的运用前景也就强于其他两种材料。在建筑保温隔热运用中,因其多用于建筑维护结构及其外表面,既能使建筑的保温性能和性能都得到保证。又能对建筑起到保护作用,使建筑物避免直接暴露于大气环境中。使其免受大气环境中的各种腐蚀和破坏作用。现有的其他保温隔热材料中有岩棉,人造轻质硅酸盐非连续的絮状纤维材料,质地松软,化学稳定性好,耐酸碱,弹性好。膨胀蛭石,有金云母,黑云母变质而成,是一种复杂的铁,镁含水硅酸盐类矿物。是性能良好的建筑绝热材料。硅藻土,由硅藻的硅质的细胞壁组成的一种生物化学沉积岩。值得松软,多孔而轻,易研磨成粉末,具有吸水性,不溶于酸,碱。是建筑工程中常用的轻质、绝热和隔声材料。介于其优点多,在无机非金属材料中是很有发展潜能的。

4、未来无机材料发展趋势

4.1、新材料发展和高科技发展的紧密联系

目前,迅速发展的电子工业、空间科学技术、高能电池、太阳能利用等领域,对材料性能提出了各种新的要求。因而在传统无机非金属材料基础上发展出了高温材料、高强材料、电子材料、光学材料以及激光、铁电、压电等材料。

4.2、未来新材料的发展方向是各种材料相复合

今后,多学科交叉的各种复合材料将越来越占据材料工业基础的主导地位;复合材料可克服无机材料脆性的弱点,并可具有高弱性模量、低比重、高韧性。

4.3、纳米材料

在新材料领域的发展中具有极其重要的作用通过纳米材料各种谱学方面的研究,探讨和揭示纳米材料结构上的特点,如不连续能带结构,杂质能级等,建立模型,从理论上探讨其光学特性产生的根源;树立”功能”意识,利用诸如表面修饰手段,通过人工合成,以获得具有特殊性能和用途的纳米复合材料,如新型的磁传感器材料、新型焊接材料、各种敏感材料、抗紫外线型化纤、抗菌抑菌除臭型化纤、抗红外线型化纤、导电型化纤用超微粉体材料等。

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

无机非金属材料对于我国的发展至关重要,因此,我们要以科学严谨的态度,正视其发展趋势,并在资金上加大投入,技术上不断增进,确保其发展能跟上国家发展需求的步伐。

参考文献:

[1]杨辉,蒋鸿辉,漆小鹏,邓义群.“无机非金属材料概论”课程建设与教学改革探讨[J].课程教育研究,2016(25):232.

[2]李超,孟凡岭,马春蕾,刘成功,胡桂娟.应用型无机非金属材料专业教学改革探索[J].课程教育研究,2016(24):26-27.

论文作者:王太鑫1,于洋2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期

论文发表时间:2018/6/20

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