无机非金属材料的应用与发展论文_熊代勇

无机非金属材料的应用与发展论文_熊代勇

东莞市南玻太阳能玻璃有限公司 广东东莞 523132

摘要:无机非金属材料具有良好的材料性能,其在国内工业中一直扮演着重要的角色。随着国内科技的发展,各行各业对材料的性能要求也越来越高。因此,我国的无机非金属材料发展,虽然速度迅猛,但由于起步较晚,所以在一些方面还存在一定的问题,无机非金属材料与金属材料、有机高分子材料是当下的三大材料,对于我国的工业及建筑业的发展意义非凡,因此,加大力度研制开发非金属材料是提高我国综合国力的有效途径。本文阐述了无机非金属材料的发展现状,提出了无机非金属材料发展的策略。

关键词:无机;非金属材料;应用;发展

由于我国现代建筑所面临的能源形势十分严峻,我们应该广泛选用建筑节能材料,而在这些材料中无机非金属材料又具有很强的节能优势。无机非金属材料包括除金属材料、高分子材料以外的几乎所有材料,这些材料主要由一般陶瓷玻璃、耐火材料、水泥以及特种陶瓷等新型无机工程材料。一般无机非金属材料具有耐高温、高硬度和抗腐蚀等优良工程性能,其主要缺点是抗拉强度低、韧性差。

1 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 无机非金属材料的现状

2.1无机非金属新材料的新应用

(1)高技术陶瓷材料。高技术陶瓷是以人工合成的超细高纯粉体为原料制备的一种新型无机非金属材料,其主要使用各种先进材料成型方法、优秀的当代烧结工艺以及精密加工技术制作而成。高技术陶瓷材料具有高性能、高附加值的特点,目前已经广泛应用于高端技术领域和顶尖国防材料领域。高技术陶瓷具有耐高温、高硬度、高刚度、耐磨耐腐蚀性优越等优点,可用于陶瓷机械零件、生物陶瓷材料、集成电路、各种传感器等领域。大量材料应用结果表明:高技术陶瓷材料是经济和科技发展水平的重要特征。(2)纳米材料。随着纳米科学技术的快速发展,纳米材料也迅速得到发展,纳米材料由极细晶粒组成,其晶粒尺寸在纳米尺度范围,与微米晶体材料相比,在材料力学、材料光学、材料电磁学等方面具有更加优异的表现,因此纳米材料科学是当今凝聚态物理材料领域的热点研究方向。比如:纳米碳管的直径为1.4 nm,5万根纳米碳管并排后才跟一根头发一般粗,但是其强度已达到钢的100倍。多数研究表明,纳米材料的特殊性将在未来日常生活和高科技领域广泛应用。(3)特精细化学品材料和功能化合物材料。目前,特精细化学品材料和功能化合物材料品种越来越多,其主要包括畜牧业饲料添加剂、饮食添加剂、灭火剂、生氧剂等。特种精细化学品和功能化合物的生产产量小、规模小,但是生产的技术含量高,具有很好的经济效益和市场前景。(4)固体电解质。近十几年来,固体电解质材料发展较快。由于非核能能源技术发展的需要,固体电解质材料中的新能源技术的研发引起人们极大的关注。当前,这类材料的研究体系已经成为单独的固态离子学学科。固体电解质研究重点主要是碱金属离子材料,未来具有很好的经济效益和市场前景。

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2.2无机非金属材料的发展趋势

未来,无机非金属材料的发展趋势将有以下几点:(1)材料与高科学技术领域的研发紧密联系。随着全球电子工业、高能电池、太阳能技术的迅速发展,未来无机非金属新材料发展和高科技发展之间的联系将会更加紧密。(2)各种材料复合程度提高。相互交叉的各学科领域相互合作研发的复合材料将占据材料工业越来越大的市场规模。(3)高分子复合材料的广泛应用。高分子复合材料具有良好的机械性能、光电材料特性和磁学等功能。这些新材料将在生物、机械、光学、电子学等领域取得更广大的应用。

2.3无机非金属材料在我国发展中出现的问题

虽然,无机非金属材料在我国发展迅速,其新技术与新工艺不断得以应用与推广,无机非金属材料的产量也得到突破。但是,我国传统无机非金属材料依然存在着品种杂、质量档次低、高科技含量少,国际竞争力不强的现象。导致这现象的主要原因是国内材料企业过多,市场竞争失衡,企业总体生产工艺差,材料工作人员素质差,高水平材料研发机构少等。对无机非金属材料需要量大,质量要求也越来越高。在激烈的市场竞争下,国内材料型企业要想生存与发展,必须提高企业研发、生产、销售高科技材料的能力,积极参预国际材料市场的竞争,提高自身的核心竞争力。

3 无机非金属材料发展的策略

3.1无机非金属材料的发展

(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。

(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。

(3)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。

3.2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。

目前,我国无机非金属材料在国民经济建设的作用越来越重要。国内无机非金属材料的发展和应用是国内特色社会主义经济体制改革的重要标志之一,无机非金属材料的发展与应用已远远超出其自身的范畴,它带动了国内各个科学领域的创新,推动了国内科学技术的快速发展。

参考文献:

[1]江婵.浅谈水热法在无机非金属粉体材料制备中的应用[J].河南科技,2014(10).

[2]武晓燕.高红外辐射无机非金属晶体材料的制备及其碱液蒸发应用研究[D].南开大学,2014(06).

[3]武晓燕.高红外辐射无机非金属晶体材料的制备及其碱液蒸发应用研究[D].南开大学,2014(05).

[4]陈上达.无机非金属材料制备中机械力化学效应的基础研究及表征技术[J].环球人文地理,2014(08).

论文作者:熊代勇

论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期

论文发表时间:2018/11/9

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