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摘要:在工业生产及高新技术产业渐趋精细化,环保化的背景下,无机非金属材料应用范围将逐渐扩大,其未来发展空间也较为可观。本文主要对无机非金属材料的应用现状进行简要分析,在此基础上总结梳理无机非金属材料的应用及未来发展趋势,希望可以为相关人员提供有益参考。
关键词:无机非金属材料;应用;发展
一、无机非金属材料的概述
1.1无机非金属材料的范畴
当今所谓的无机非金属材料科学是传统硅酸盐材料科学逐渐发展演变而来。自从20世纪40年以来,金属材料、无机非金属才来和有机高分子材料的研究越来越多,使得相关的材料产品也层出不穷,最终使得这三种材料成为社会各行各业的主要构成材料。从一定意义上说,社会物质的不断丰富,很大程度上是不断涌现的无机非金属材料引起的。
1.2无机非金属材料的特性
在建筑行业,无机非金属行业已经有了不少的应用。作为一种固体无机材料,无机非金属材料具有稳定的理化性质,极强的整体性。建筑对整体性和稳定性材料有着很高的需求,这也就为无机非金属材料在建筑行业的应用找到了市场依据。无机非金属材料不易风化,耐久性和有效性上有着突出的表现,并且能够承受一般金属材料不能承受的高温,因此能够作为良好的防火材料。在结构上,无机非金属材料的内部结构紧凑,具有良好防水能力,能够有效地防止雨水或者地表水的渗透。同时,无机非金属材料对酸碱的反应不大敏感,这对于保证其长久的使用有着重要的意义。
二、国内无机非金属材料的现状
2.1传统无机非金属材料存在的问题
我国传统的无机非金属材料在发展的过程中存在着很多的问题:首先其产品的等级比较低,在传统的无机非金属材料中,大多数的产品的等级都是比较低的,比如:水泥的质量,我国水泥的平均的强度仅为50%,而发达国家的水泥平均的强度占90%,其质量严重的不合格;其次是资源的消耗和能源的消耗比较高,由于当前资源的无序的开发和未充分的利用,造成了没必要的能源的浪费,在其能耗上更是有着大量的消耗。相应的资源和能源的高消耗,从而是环境受到了严重的污染,这将直接的影响到人们的健康,造成不必要的疾病的发生。
2.2无机非金属新材料研发存在的问题
我国当前在无机非金属材料的研发上虽然取得了不错的成绩,但是整体上距离发到国家还有很大的不足。其主要的表现在基础设施和技术相对的比较的落后,我国对于无机非金属新材料的研究开发的起步比较晚,对于科研的费用以及相应的人力的投入还不是非常的充足,这也就严重的影响了无机非金属新材料的开发的力度。另外我国的制备技术也比较的落后,其相应的生产能力和生产的效率都比较低,这样会严重的影响到无机非金属材料产品的质量和生产的效率。此外就是无机非金属材料的本身性能比较低,其相应的品种也不齐全,在新材料的研发过程中要使用相应的无机非金属的原材料,许多关键的配套原材料还需要进口,这样就会导致材料的性能和质量存在着不少的问题,同时还会受到技术和设备落后等条件的限制,这样就严重的影响到非金属材料研发的进行。
三、无机非金属材料在建筑节能工程中的应用
无机非金属材料在建筑节能工程中的应用,其中的保温隔热材料能够有效的控制室内热量的外流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前已经形成了三大类的绝热材料:有机绝热材料、金属以及无机绝热材料,其中有机绝热材料相对于无机绝热材料来说受到了很多方面的限制,其与其它的构建的结合能力比较差,抗腐蚀性能也比较差,不稳定,并且有机性的材料的副产物是比较多的,大多数对人体有危害,在其使用过程中其承载的能力也不是很强,相应的防火性能也比较差,容易发生老化现象,所以其在使用的过程中会受到多方面的限制,且性能不是很好。金属材料的使用相对于无机非金属材料的使用是比较小的,因为金属材料的来源相对于无机非金属材料比较窄,和其它的材料结合也没有无机非金属材料效果好,相应的抗腐蚀性也不是很强,所以无机非金属材料的优势相对两者来说有着很高的优势。
此外,无机非金属材料的来源比较广,其生产工艺也比较简单,耐热性及防火性也比较强,并且承载力高,所以在建筑工程建设中得到了广泛的应用。其在建筑保温隔热中的应用,对作用于建筑维护结构以及其外表面,在保障了建筑的保温性能的同时也可以对建筑起到一定程度的保护作用,避免建筑物直接暴露在空气之中,受到大气环境中各种腐蚀和破坏,影响建筑物的使用安全。现有的无机非金属保温隔热材料主要有以下几种:硅藻土,其主要由硅藻的硅质的细胞壁组成的一种生物化学性质的沉积岩,比较松软,容易研磨成为粉末,具有良好的吸水性,不易溶于酸和碱,是建筑工程中比较常用绝热和隔声的材料;泡沫玻璃,是以石英砂矿粉或者碎玻璃为基料,此外还应该加入促进剂和发泡剂等添加剂,经过超细粉碎和均匀的混合而形成的配合料,再经过融化发泡、融化和退火而形成的内部充满了封闭式气泡材料,属于无机玻璃和封闭气孔而构成的多孔泡沫类的材料。其主要的特点是:吸水率较小、导热细数小、密度低、不燃烧、机械性能高、加工方便、无毒性、耐化学腐蚀以及性能稳定。既可以作为保温材料又可以作为隔热材料,能够适应极冷到较高温度范围内的环境中,同时其可以切割成型,相应的耐久性也比较好,施工相对来说比较的方便,可以成为彩色材料,所以还具有独特的装饰功能。
四、无机非金属材料在建筑行业应用的发展方向
4.1复合型方向
复合型材料有着单一材料无法比拟的优良特性,拥有某些特殊的性能,这些优良的特性满足了建筑行业对材料特殊的需要,合理使用复合型材料能够保证建筑功能取向多功能化。在当下美国、西欧和日本等经济发达的国家,早已将无机非金属材料技术的研究发展规划在科学发展战略之中,并且处于有限发展的位置。美国就是这种现象的代表,为了巩固和保持其在高技术方面的优势,美国先后制定了《国家关键技术报告》和《先进材料与技术计划(AMPP)》,其中将复合型材料技术列为六大关键技术的首列,而日本也发表了相关性质的文件,支持和推动无机非金属新材料的研究。复合型的发展方向使得材料的工业化、产业化成为可能,对于促进无机非金属材料技术的创新和成熟提供了基础的条件。
4.2节能、降耗的方向发展
传统的无机非金属材料常常是消耗能源的大户。在世界资源逐渐枯竭的今天,节能、降耗成为了主体。如何建设高质量的建筑,在很大程度上都是由材料工业供给的新型材料决定的。因此新型无机非金属材料在建筑行业会向节能、降耗的方向发展。重视资源节约型、质量效益型、科技引导性的发展。例如:新型的墙体材料能够在保证墙体的稳定性的基础上,其优良的耐久性能够降低维护的费用,实现资源的节约;则中空玻璃的研制成功能够大大减少材料的使用。目前,大量重复的建设和低寿命的设计已经成为严重制约城市建筑建设的关键,因此现代化建筑就需要有高性能的无机非金属材料作为支持,从而较大程度上提高建筑的耐久性和材料的使用寿命。
结语
综上所述,我们知道无机非金属材料在我国的建筑工程中已有了广泛的应用,这样不仅减少了传统资源的依赖,还延长了建筑的使用寿命。本文是笔者根据自己多年的无机非金属材料在建筑工程中的使用经验总结出来的,希望能够为相关人士提供借鉴,为无机非金属材料在我国建筑工程中的发展提供参考。
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[3]胡国光.无机非金属材料的研制及性能表征[J].建筑工程技术与设计,2015(11):2185
论文作者:信丹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/27
标签:无机论文; 非金属材料论文; 材料论文; 非金属论文; 建筑论文; 性能论文; 新材料论文; 《防护工程》2018年第22期论文;