无机非金属范文

无机非金属范文第1篇

关键词: 新材料; 新型无机非金属材料; 现状; 展望;合理建议

1 无机非金属材料的发展动态

1.1 低维化发展

低维化发展主要表现在宏观上和微观上两个方面。宏观上的低维化是从体材料向薄膜材料和纤维材料的发展。例如现代信息功能器件如微电子和光电子等都是由集成化, 在这期间主要应用的就是薄膜材料。薄膜材料的特殊作用更加体现在结构材料也用薄膜来改性,是结构材料增强、增韧耐磨等效果。而作为结构复合材料主体的纤维也同样起着尤为重要的作用, 如光通信中光信号的放大、调制、选模等都是通过纤维来完成,最终形成纤维光路和光网。而从微观上看低维化, 即无机非金属材料的织构与结构上的尺寸如毫米、微米趋向纳米。目前人们更加关注的是纳米尺度上的超晶格薄膜、纳米线到纳米点材料的结构中, 在以后的发展中更是以纳米器件为中心来研究纳米材料的合成、组装等性能进行调控。

1.2 复合化发展

作为无机非金属材料与金属材料和有机高分子材料的复合化发展趋势。复合化的最终是以应用为目标, 如无机非金属材料已广泛应用在钢筋混凝土、玻璃钢等方面其中主要就是用有机高分子与无机玻璃纤维来组成, 这种结构材料为主的复合材料, 这也是复合材料具有单一材料所无法满足的是使用功能,更是建筑材料发展趋势。

1.3 智能化发展

作为材料的只能花是人们关注的焦点,材料的智能化即是材料性能的多元化,等接受外部环境变化的信息, 并能实时进行反馈。智能化功能材料大部分为多片压电和铁电陶瓷的复试结构, 目前应用领域较广的建筑智能化,提高建筑材料的安全性智能等方面。

1．4 节能、降耗的发展

由于传统无机非金属材料产业是一个相对能耗高、环境污染严重的领域。随着可持续发展观的提出, 要全面、协调、可持续发展的理念, 就必须改变这种落后的传统生产方式和经营理念,进行科研研发,探索出低能耗、少污染的新的合成工艺,提高产品性能和节耗的技术途径, 改变生产结构和合理的利用方法。如汽车和柴油机尾气三效催化剂或者是载体材料以解决汽车和柴油机的尾气处理方案。特别是建材行业是环境材料的一个重要领域,尤其在我国具有特别重要的意义。我国目前的建筑材料工业每年毁田6～10万亩,耗土石50亿t、标准煤2亿t。排放二氧化碳61591亿t,占全国总排放量的35%～40%。因此,我国急需发展节省资源和能源及环保型生态建材;有益于健康及净化功能的生态建材;拓展生存空间和增加可利用资源的生态建材。

2 无机非金属行业存在的问题

我国在传统的无机非金属材料发展中很多大的问题, 与其它的发达国家相比都有着很大的差距,主要基于以下几个方面。

2.1 产品等级较低。在传统的无机非金属材料中,无论是水泥、玻璃等产品等级普遍的偏低。就拿水泥来说,发达国家的平均强度占90%,而我国的平均强度仅为50%,总的来说就是生产的品种处于低级水平。

2.2 资源消耗高和能源消耗高。由于大量的无序开采和未能充分利用有限的资源,就造成了极大的浪费。而在能耗上更是大量的消耗, 突出表现在水泥生产和消耗的问题上。

2.3 资源的高消耗和能源高消耗,最终也就带来了严重的环境污染。如大量的排放粉尘,致使空气清晰度严重受到损失,严重的更造成了人们患上疾病危害到人们的身体健康。

无机非金属新材料研发存在的问题。由于经济条件的限制, 我国目前仍处于发展中国家的水平, 与发达国家仍然存在相对大的缺陷,目前的情况来看,也是相应的取得了明显的成绩。但是还是存在差距,基于以下几个方面的原因。

2.4 技术落后和基础设备的落后。由于我国经济条件的影响, 对无机非金属材料的研发的起步较晚,所以对科研费用和人力投入,都存在着相应的不足,致使最关键的因素核心的技术没有掌握。无机非金属新材料工业,不仅是光有技术,制备技术也相应的落后, 生产能力低, 效率低等因素,就直接影响了高科技产品质量。

2.5 无机非金属本身的材料性能低、品种也不齐全。由于研发就必须要由相应的无机非金属材料的原料, 很多的关键配套材料还需要进口。这就使得材料性能低、质量差的问题的存在。当然还有技术装备落后等因素等等条件的限制。由于出现了这些问题, 所以在以后的发展无机非金属材料的同时我国也应制定相应的法案去解决存在的不足,改变现状,最终使无机非金属材料的发展实现快速、健康、稳定的发展。

3 无机非金属材料发展的、建议

3.1 从国家的角度来看,政府应该加强在建材工业发展的产业化结构调整, 并且合理引导相关的企事业单位, 使其朝着正规化、可持续化的发展战略。

3.2 从法律的角度来看,政府要相应的制定相关的保护无机非金属,防止乱开采,导致大量的无机非金属新材料的浪费,要充分利用法律的严肃性打击不法分子对新材料的破坏。

3.3 从市场竞争的角度来看,要尽快制定适应我国市场经济发展和科研体制改革,加大投资力度和项目的审核,最终保证无非金属新材料的研发、生产的制度化发展。

3.4 从企业的角度来看,必须要促进形成如干个有国际竞争力的大型建材工业集团, 建立以企业为主导的新型建材工业科技创新体系, 以提高无机非金属新材料品种的多样性, 当让更应与国际接轨。

3.5 从人才的角度来看,必须加快人才的培养, 不断进行革新无机非金属的教育设置,把最新本产品的相关领域和研发,写入教材中使得对无机非金属的学习, 培养对无机非金属新材料人才。例如重视基本的物理、化学原理的基础作用,加强原始创新, 最终使无机非金属材料更好的应用到信息、能源、交通、生物医学、生态环境和国防事业中区, 为我国的经济建设提高到一个更高、更好的平台。

4 结束语

新材料是发展高新技术的物质基础,新材料及与其直接相关的研究领域,如信息存储材料、微电子材料、生物材料、纳米材料、超导材料及高温电子学等,在当今高新技术领域及未来技术中均占有重要地位。因此世界各国都给予高度重视,很多国家把新材料的研究与开发列为关键技术。而在新材料中,新型无机非金属材料又是特别活跃的领域,在整个新材料中占据主要地位。它对我国的、对世界各国来说都是一个新型的产业, 更应抓住这个机遇去研发、去运用到更行各业中,提高国家的更项水平,当然困难也是与此存在的,所以要克服困难, 迎难而进, 创造出新的佳绩。

参考文献

[1] 王厚亮,邹爱红,刘继富,等.新型无机非金属材料研究进展与未来展望[J].山西建材,1998(3).

无机非金属范文第2篇

【关键词】无机非金属材料；研制；性能表征

引言

这些年，干法静电喷涂是一类先进的涂搪技术在搪瓷技艺中广泛的被应用。碳酸钙是一类重要的无机非金属材料，作为工业制品的关键填充剂与助剂。搪瓷性能的好坏直接关系到搪瓷粉末的发展和销量[1]，所以对其性能的测试及置换的配方调配都是需要重点关注的问题。鉴于此，本文对无机非金属材料的研制与性能表征进行分析与探究具有较为深远的意义。

1、无机非金属材料低温静电搪瓷的研制与性能表征

1.1基本研制原理

低温静电搪瓷的研制关键在于新型先进的静电粉末喷涂法。这种方法是根据粉末涂料在高压静电场条件下通过感应起电或者摩擦起电，同时让接地的被涂抹物拥有和粉末涂料相反的电荷[2]。本实验所使用的就是通过电晕放电式荷电静电粉末喷枪。这类喷涂工艺凭借压缩空气把搪瓷粉末利用管道传输到带有负电的高压喷枪例，让它拥有负电荷然后喷射出，被涂抹在带有正电荷的净坯上，从而构成了均衡的瓷粉层，通过烧纸最终得到了瓷器表面光滑、亮度很好的成品。当粉末涂料通过静电粉末喷枪给被涂物进行涂抹时，带电荷的粉末涂料被添加进带相反电荷的被涂物表层，之后被涂物进入烘烤炉例让粉末涂料融化流平或者交联固化成膜状。这是目前国内外使用的最多、最普遍的一种粉末涂料涂装方式。具体操作流程见图1-1、1-2所示

图1-1手动静电喷枪使用经过

a- 静电式喷枪 b-电离出的负氧离子 c-带电搪瓷粉末 d-附带有搪瓷颗粒的部件

图1-2静电喷涂的简单配置

1.流化粉桶 2.喷粉间 3.待涂部件 4.喷枪；Q：粉末流化率 n：沉积效率

1.2静电干粉搪瓷的优势与性能表征

静电干粉涂搪的技艺特征就是需要的粉量不多，瓷粉的使用率可以达到95%以上，工业品的品质较好[3]，底坯提前处理简单方面，属于涂搪技艺的跨越式改进，是以后国内外大、中型搪瓷生产企业发展的重要技术目标。因为这类涂搪技艺是根据基板和瓷釉粉末之间的静电作用而引发粘附的原理，一般需要让瓷釉粉末拥有很好的绝缘电阻率，大概是1014至1016欧姆.厘米。不然粘附于基板处的瓷釉就会因为缺乏电荷而掉落下来。所以，必须在粉末的外层覆盖上一层高电阻的有机聚合物，从而提升瓷釉的绝缘电阻。静电喷涂技艺有着过去的干法、湿法涂搪技艺所没有的显著优点：①在很好的光泽度、匀称的色彩、相一致的瓷壁厚度上，这项工艺都拥有其独特的效果[4]。②它在某些程度很好的降低了能源损耗，节约了一定劳动力。③瓷釉粉的使用率很高，同时可以在密封体系中完成回收再利用，减少了不必要的污染，主要是因为喷粉室利用了回收装备；④瓷壁较薄，材料的使用少，被喷涂的部件没有留下死角部分。⑤有关的金属坯件的前期提前处置需要不多。更加显著的优点是，它能够满足不间断大规模生产工业品制造的需求，和传统工艺比较它的工序更加简单高效。总而言之就是，它有着涂壁厚度匀称、表层品质好、耐酸碱腐蚀性、机械性能好、成品的使用期限长、无污染与生产效率高。具体见图1-3：

图1-3静电喷涂和过去涂搪方式的有关性能对比

静电搪瓷粉末老化的问题一般可以经过以下方式来有效处理：添加固化剂、增添催化剂、提升温度、预水解玻璃料表层。

2、无机非金属材料碳酸钙的研制与性能表征

2.1人工合成高聚物聚乙二醇对于碳酸钙晶体培育的调节

碳酸钙不但是矿物质中关键的一类，而且也是一类非常关键的无机非金属材料，是工业品中的关键填充剂与助剂。它作为一类重要的无机填料，目前已经广泛的应用在橡胶、涂料、油墨、日用化工、医药、食品等行业上。随着以上行业的迅速发展，碳酸钙制品正走向粒径极细化、晶型多样化和表明改性目标发展[5]，让它不仅有填充效果还有很好的补强性。为了适应多用途，调节晶体的培育化学工作已经在国内外开展起来了，拥有一定构造的有机表层包括自组装单分子膜、LB膜、生物大分子和某些离子、蛋白质等被普遍的用来当成模板调控碳酸钙的晶体培育。另外能够阻挡碳酸钙结晶形状相互变化，以此获得亚稳定状态的结晶形状。这些年，人工合成的高聚物在矿化中被普遍的使用，研究证明，拥有低分子量的聚合物添加剂能够有效促进碳酸钙晶体的成长[6]。其中聚乙二醇就属于这种聚合物，无毒，是非离子表面活性剂，有亲水基团与疏水基。碳酸钙的结晶发生在室温条件下，利用直接沉淀的方式完成。先调配实验需要的所有PEG溶液，然后2.22gCaCl2（0.02mol）和2.12gNa2CO3（0.02mol）分别溶于100mL上面的溶液里。然后把Na2CO3（100ml，0.2M）溶液在磁力搅动中慢慢滴进CaCl2（100mL，0.2M）溶液。搅动10分钟后把溶液密封，经过一天后的沉淀抽滤，从而得到碳酸钙沉淀，使用多次蒸馏水与无水乙醇洗涤。然后干燥。

2.2不同分子量的PEG体系中获得的碳酸钙晶体的表征

不同分子量的PEG的浓度调控在0.5%左右[7]。在PEG10000体系中获得的碳酸钙晶体，大部分是斜方六面体形状，颗粒大小不匀称，规模的差距显著，表层相当粗糙，棱角不太分明。而在PEG6000的体系中，不但有方解石的特点吸收峰，还有球霰石的吸收峰。因而得出结论，在PEG10000与PEG20000D的体系引发下，得到的CaCO3晶体是方解石晶型，属于高分子量的PEG体系有助于方解石晶型的稳固。

结语

通过本文探究，认识到无机非金属材料的研制的经过，因此对其性能表征进行加强便显得极为重要。然而，这是一项较为系统的工作，不能一蹴而就，需要从多方面完善，比如人工合成对于碳酸钙晶体培育。相信做好以上这些，无机非金属材料的研制将能够得到有效强化，进一步为无机非金属材料的发展奠定尤为坚实的基础。

参考文献

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[2] 徐元萍. 表面活性助剂硅油对搪瓷及陶瓷光泽度的影响[J]. 中国搪瓷. 2003（Z2）

[3] 窦安民. 静电干粉搪瓷[J]. 中国搪瓷. 2002（04）

[4] 戴琦. 耐热高强搪瓷[J]. 玻璃与搪瓷. 2001（05）

[5] 任锁平. 搪瓷制品丝网泡（状）缺陷的成因及对策[J]. 玻璃与搪瓷. 1999（01）

[6] 欧阳秋，钟江泉. 搪瓷制品瓷层缺陷及质量检验[J]. 中国搪瓷. 1998（06）

无机非金属范文第3篇

1.工程化实践教学能力师资队伍是教学的主导力量，提高无机非金属材料工程化人才培养质量，必须加强工程实践的师资队伍建设。如果专业教师本身缺少工程实践训练，工程实践能力低，无法将理论与实际紧密结合并指导学生工程实践环节，无法调动学生主动实践的积极性。无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍建设薄弱，教师工程化素质与实践能力偏低，不能深入工程化实际开展实践教学活动。依托“工程化"教学，加强构建中青年教师“工程化"培养模式，培养“双能型"专业教师，组织青年教师到企业进行专业实践，实施“工程化"培养，加强教师工程实践的训练，可以了解学科专业的现实需求，加深教师对工程实际和产业的了解，可以促进理论教学与实践教学的结合。蚌埠市无机非金属材料工程相关科研院所，如蚌埠玻璃设计院、玻璃企业、水泥企业较多，专业人才丰富，为校企合作提供了优势，只要教师积极探索校企合作，开展产学研合作，必定能提高“工程化"水平，加强“双能型"建设，提高无机非金属材料工程专业工程化培养水平。

2.无机非金属材料工程专业“工程化"师资队伍实践水平的提高必须寻求校企合作，依托校企合作交流平台，建设双师型师资队伍，要求企业定期为教师开展培训班，教师直接从生产第一线获取企业的新技术、新知识、新工艺、新材料、新方法，并应用于教学过程。支持教师参加岗位职业资格培训，强化师资队伍的工程实践能力。我系逐步建设一支熟悉行业企业需求、工作经验丰富、实践教学能力强的专兼职结合的“双能型"教师队伍。同时，企业可以推荐专业骨干教师与高技能人才承担无机非金属材料工程实践教学任务，保证实践队伍高素质、高水平。组织“双能型"专业教师的培养，鼓励教师到企业进行整个工程实践进行针对性训练，提高师资队伍的工程化教学能力。对于工厂实践教学我们将学生带到工厂，利用工厂的生产设备，聘请生产一线的企业工程师现场授课，比如玻璃窑炉的实验课程，我们就组织学生到企业去，聘请企业技术人员依据企业的窑炉现场讲解整个窑炉的结构、工作原理及工作过程，非常生动形象，也大大提高了学生的学习兴趣，提高了工程化实践能力。同时现场教学也增强了学生“工程化"思想，在工程化实践教学过程中让学生明确自己的学习目标是成为工程师，将来能将科技转化为现实生产力。“工程化"教育中学生体会和掌握工程设计、工程实践的基本分析方法，提升综合实践素质。

二、促进实习实践基地建设

实习实践基地建设一直是工科专业的薄弱环节，如何借助“工程化"提升专业实习实践基地建设是值得考虑的问题。利用无机非金属材料工程专业实习基地和产学研基地工程化方面的优势，对学生进行工程化方面的培养，包括校内实习基地和企业实习基地建设。校内实习基地建设，通过基本仪器设备的添置与更新组建成工程中心，尽可能贴近生产实际，满足专业工程实践教学的基本需要，满足相关专业内涵与外延拓展需要。我院无机非金属材料工程专业利用蚌埠玻璃设计院等具有丰富工程化水平和实践经验的智力资源，利用中航三鑫太阳能光电玻璃有限公司、安徽鑫民玻璃制品有限公司、安徽德力集团、凤阳珍珠水泥集团、海螺水泥集团等企业先进的实践教学基地，共同提高无机非金属材料专业工程化人才培养质量。

三、校企合作办学和产学研合作

按照互惠共赢的原则，搭建校内外合作育人平台。通过政策倾斜、经费扶持、提供场地和设备等手段，推动合作企业在学校内设立研发、设计、生产、检测等机构。积极尝试共建企业冠名班、订单式培养等方式，开展深度合作的办学模式，利用现有实习就业基地主动开展合作，培养学生的应用能力和综合素质;优化校企合作育人机制，校企共同制定工程化实践能力人才培养方案，共同构建应用型工程化课程体系，改革教学方法和手段;校企共同制定核心课程标准、改革评价方法、注重过程考核;强化实践教学，并推进校企分段培养、模块化教学、多证书制度。蚌埠学院与安徽鑫民玻璃制品有限公司签订校企联合办学协议，组建级无机非金属材料工程“鑫民玻璃冠名班”，班级现有学生49人。安徽鑫民玻璃制品有限公司提供10万元专项资金用于发放该班学生助学金、奖学金等。总之，着力提高工程化实践能力，对于无机非金属材料工程专业学生的培养质量具有重要的意义，是地方本科院校应用型人才培养的前提。工程化实践能力的培养是一个长期的工程，更是一个重要的课题，应在工程化实践能力体系、师资教学能力、实践教学基地、企业合作办学等方面逐步完善。

无机非金属范文第4篇

[关键词]无机非金属材料；实习；产学研；考核方式

在现代高等教育中，实习是不可或缺的教学环节[1]。通过实习课程，第一能够让学生对本专业的生产设备、车间及工作状态有一个直观的认识[2]；第二能够帮助学生理论联系实际从而加深对所学理论知识的理解[3]；第三，能够提升学生的工程实践能力；第四，能够培养学生的团队精神，锻炼学生的团队合作能力[4]。重庆科技学院无机非金属材料专业的实习课程体系包括认识实习、生产实习和毕业实习三部分，经过多年的建设，已取得了很大的成绩，实习目标明确，实习方案可行，与一批现代陶瓷、水泥混凝土、新能源材料企业建立了联系，签署了实习合作协议，已培养了十余届合格的本科毕业生。但由于该专业建立时间较短，积淀不足，且行业环境[5]及学生特点也在发生变化，导致该专业的实习教学环节仍然纯在或者新出现了一些问题，限制了教学质量的进一步提高。

1实习教学中存在的问题

1.1落实实习企业难

我校是一个二本院校，社会知名度和影响力有限，很难联系到大型企业实习单位，只能到一些中小型企业去实习，而现在的中小企业大多为民营企业，他们出于安全、技术保密等因素考虑，接纳我们实习的意愿往往不高，这导致了我们联系实习单位非常困难。有些企业虽然也同意我们去实习，但只让学生走马观花的看一遍生产线，从进车间到出车间总共不到两个小时，这种实习方式很难让学生有较大的收获。

1.2学生在实习过程中学习的积极性不高

学生刚进入工厂实习时，由于好奇和新鲜感，还是有一定的兴趣的，但实习开始几天后很大一部分学生就失去了积极性。这是因为，目前的实习方式，大体包括两类，一类是只能看，不能动手操作的参观实习，另一类是虽然能够动手操作，但往往只让做一些简单、重复且较繁重的工作；另外，学生在实习过程中只能接触到车间里的操作工人，这些工人基本都是一些农民工，无法回答学生提出的一些问题。有些企业虽然同意学生在里面实习几周，但实习三四天以后，学生发现该看的都看完了，剩下的时间再实习不过是重复同样的事情，无法将实习再深入下去，因此很快失去了热情。

2解决措施

面对这些存在的问题，我们既要发扬已有的好的方法及模式，又要敢于尝试改革创新，从而推动无机非专业实习教学质量的提高，为培养高素质的工程应用型人才奠定基础。笔者有多年带实习的经历，结合本专业实习的具体特点，再参考相关文献资料中报道的提高实习质量的办法，总结出了以下几条适应我校无机非专业实习的改革措施。

2.1充分发挥校友的作用来联系实习企业

我校无机非金属材料专业已有10余届的毕业生，很多校友从事于本专业领域的工作，部分优秀友现已成为单位的骨干或领导，这些校友是学校的宝贵财富，通过他们联系实习企业必然事半功倍。但本专业建立以来，只开过一次校友会，这是不够的。我们应该通过多种方式加强学校与校友之间的联系和合作，使校友资源能够为专业建设发展提供实质性的帮助。首先，校友聚会的频次应该加大，至少5年一次；第二，每年的毕业答辩，可以请一些校友作为企业老师参与进来，这样既可以提高答辩的质量，也可以加强同校友之间的联系；第三，教师的一些科研项目，也可以邀请校友参与进来。

2.2以产学研为纽带加强与企业的联系

我校无机非金属材料专业拥有热等静压炉、高真空钨丝炉、全自动压机、原子力显微镜、维氏硬度计等先进的仪器设备，同时，还具有一定的人才优势，如拥有一批本专业领域的博硕士教师，这是一般的中小企业所不具备的；企业熟悉市场，了解市场的需求是什么，同时，企业具有产品规模化工业生产的能力，这是高校不具备的。因此，两者是具有合作基础的，企业提出需求，学校则以科研课题的方式来协助企业开发新产品或者改进产品。在校企合作中使企业获得实实在在的好处，那么企业自然愿意接纳学校去实习。

2.3改革实习方式与考核方式

本专业现在的实习方式是，进厂前学生先在互联网上查一下该企业的资料，对该企业有一个简单的认识，进厂后，分组在各个岗位轮流实习，以参观实习为主，少数企业允许学生做一些简单的工作。这种实习方式不能够激发学生的积极性。可以由提问式生产实习方式[6]来代替传统的实习方式，进厂前不仅要让学生通过互联网查阅实习厂家的资料，老师还要通过PPT或视频的方式为学生介绍该企业及相应产品的生产工艺及应用等，然后将学生分组，让每组提出至少十个问题，学生需要在实习的过程中自己去寻找这些问题的答案。对学生进行考核时，他们所提出的问题和对问题的解答，都要作为打分的依据。基于重庆科技学院为二本院校这一实际情况，我们应该坚定不移的走应用型大学的建设道路，要将办学与本地区的产业特点相结合，发挥自身的人才优势和设备优势，为本地区企业的转型升级做出的贡献，切实的做到产学研结合，那么实习单位联系困难的困境就会迎刃而解。在实习过程中，要让学生带着问题去实习，同时力争做到将实习考核渗透到实习过程中，而不是简单的只以最后那份实习报告作为评分的唯一依据。

参考文献

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[5]王庆平，郑林义，朱金波．无机非金属材料工程专业生产实习模式的研究[J]．广东化工，2016，43(317)：125-126．

[6]司伟，王修慧，王晶，等．无机非金属材料专业生产实习教学改革探索[J]．教育教学论坛，2015，(2)：101-102．

无机非金属范文第5篇

关键词：传统无机非金属材料；水泥；玻璃；陶瓷

无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。

传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。

1 水泥

水泥作为三大建筑材料之一，是最大宗的无机非金属材料。日前，传统水泥的生产工艺日趋完善，水泥材料的发展主要表现在高性能水泥基材料、节能型水泥等方面。

1. 1高性能水泥基材料

对水泥材料高性能的要求首先是基于高强。通过降低孔隙率、改善孔结构及孔径分布可开发出高致密、高强度的水泥基材料，为此，一般可采用以下儿种方法:改变成型方法；掺加超细活性硅质材料，掺加高分了材料;掺加纤维材料，取得了很好的增强和增韧效果，从理论上讲，理想的纤维材料是硅酸钙纤维，它与水泥材料的化学兼容性好，还可起品种作用促进水化;发展新型水泥材料，传统的硅酸盐水泥及其衍生品种的强度和耐久性均不够理想，

1.1.1浸渍水泥基材料

采用高分子聚合物对水泥浆体浸渍，使整个材料非常密实，所得材料的抗压强度可达240MPa。

1.1.2压实水泥

根据岩石的成矿机理采用类似于制造陶瓷的热压工艺，在100MPa-345M P。的压力和150°C - 250°C的温度下获得了抗压强度达350MPa- 500MP的水泥材料，使其几乎与金属材料媲美。

1.1.3MDF水泥

又称宏观无缺陷水泥是指一种综合性能优异的抗压强度高达300MPa，抗折强度更高达的200MPa，在电学、磁学、声学和低温使用性能方面也有某些性能的新型水泥制品。 MDF水泥抗折强度高韧性好，可用于制造各种管 道尤其是用其他材料不易制作的大直径管道，及对抗折强度有较高要求的支撑材料。 MDF水泥绝缘性好，体积电阻率和击穿电压高，可代替陶瓷、塑料用作力学性能好的经久耐用电绝缘材料； 经微细化处理的MDF水泥，可用作唱片、音箱材料以及制作水泥弹簧等； MDF水泥还有望成为一些金属材料、木材和陶瓷材料的廉价代用品。

1.2节能型水泥

节能型水泥的生产可通过改变熟料矿物组成、生产少熟料水泥等途径达到。

1.2.1改变熟料矿物组成：在保证质量的条件下以含钙量低，形成温底低的低能耗熟料矿物代替传统硅酸盐水泥中的C3S,C3A等高能耗矿物。

1.2.2生产少熟料水泥： 利用碱―矿渣水泥的生产原理，提高混合材掺量，减少水泥用量可大幅度降低水泥生产能耗及成本，同时还可充分利用工业废渣，如钢渣、磷渣、铁合金渣、铅渣、镍渣、铝渣等，还可利用沸石、火山灰等天然或人工火山灰质材料。提高混合村掺量通常对水泥长期强度没影响，但使凝结变慢、早强下降，采用碱性激发剂充分激发混合材的活性或采用早强剂可弥补这一缺点。

2玻璃

玻璃是另一类传统的、历史悠久的无机非金属材料。传统的玻璃材料及器皿等工艺技术己基本成熟，玻璃新材料包括医用玻璃和生物工程玻璃、非线性光学玻璃、光通讯用玻璃、平面集成微光学玻璃、电致变色和光致变色玻璃等。

2.1医用玻璃和生物工程玻璃

自发明生物玻璃以来，人们发现许多玻璃和微品玻璃能与生物骨形成键合，其中一些己应用于临床，用作牙周种植、人造中耳骨等。日前已经利用玻璃、微品玻璃制备高韧性生物活性金属，生物活性聚合物等。微品玻璃尤其是多孔微品玻璃可用作生物工程中的载体，用在固定床反应器、固定床循环反应器和流化床反应器上。

2. 2非线性光学玻璃

近年来，非线性光学玻璃，特别是未来全光学装置所要求的具有高二阶极化率X,快的响应时间T和低的光吸收特性的材料研究引人注日。制备方法包括传统微品玻璃制备法分离了交换法、溶胶―凝胶法和离了注入法。

2. 3光通讯用玻璃

目前利用掺稀土的氟化物光纤制作具有从可见光到中红外光操作波长带的纤维激发器和放大器，以满足超高容量和适应性强的光学网络系统的需要。

3陶瓷

陶瓷是具有悠久历史的材料，通常作为陶瓷器、砖瓦、卫生陶器等民用产品用于人们的日常生活，作为工业产品，广泛用着耐火材料、电绝缘子、磨削砂轮等。

精细陶瓷是相对于传统陶瓷而言的。它是采用高度精选的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于控制的制造技术制造、加工的，便于进行结构设计的，具有优异特性的陶瓷。精细陶瓷可分为:电了陶瓷、高温陶瓷、生物陶瓷、结构陶瓷等。

3. 1电陶瓷

电陶瓷可分为导电陶瓷、光电陶瓷、电介质陶瓷等。

导电陶瓷：导电陶瓷有碳和SiC系陶瓷、BaTi03系半导体陶瓷等。可用作电阻器、高温用电热电阻、热敏电阻器、湿敏电阻器、具有开关和存储功能的非线性电阻器等。光电陶瓷：光电陶瓷制成光敏元件、光电导模元件、光生伏打模元件。烧结CaS多品可作成x射线到紫外线范围的光检测器。电介质陶瓷：电介质陶瓷可分为绝缘陶瓷、压电陶瓷和铁电陶瓷。

3.2高温陶瓷

高温陶瓷与金属相比，能耐更高的温度。高温陶瓷有氧化物系陶瓷和非氧化物系陶瓷。碳化物、硼化物、氮化物等显示出不同于以往氧化物系陶瓷的性能，成为超高温度技术领域中的重要材料。

3. 3生物陶瓷

生物陶瓷是用于人体器官替换、修补和外科矫形的陶瓷材料，它己用于人体，近年来发展相当迅速。这类材料卞要包括氧化铝、烃基磷灰石、生物活性玻璃及生物活性玻璃陶瓷、涂层及可被吸收降解的磷酸钙陶瓷。

3.4结构陶瓷

结构陶瓷以耐高温、高强度、耐磨损、抗腐蚀等机械力学性能为主要特征，在冶金、宇航、能源、机械、光学待领域有重要应用。在这些领域中用非金属代替部分金属是总的发展趋势。

结语

未来科学技术的发展，对各种无机非金属材料，尤其是对特种新型材料提出更多更高的要求。由于对材料科学基础研究的日益深入，各种精密测试分析技术的发展，将有助于按预定性能设计材料的原子或分子组成及结构形态的早日实现。（郑州大学材料科学与工程学院；河南；郑州；450001）

参考文献：

［1］ 徐海龙，现代无机非金属材料的分类与发展【J】，国外建材科技，1997年12月，第18卷第4期，13―18

无机非金属范文第6篇

关键词：无机非金属材料；石墨烯；制备；性能表征

中图分类号： TB321 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（c）-0000-00

无机非金属新材料具有耐高温、耐腐蚀、高强度、多功能等多种优越性能，是高技术产业不可缺少的关键材料，目前在各个工业部门以及空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、红外技术发展方面发挥了重要作用。本文以石墨烯为例，对磷化铜纳米粒子修饰石墨烯复合材料的制备及性能表征进行分析，旨在对石墨烯及其他无机非金属材料的制备和应用有所帮助。

1 石墨烯与磷化铜性能分析：磷化铜存在特殊的电化学嵌锂性能，作为锂离子电池负极材料极具潜力，而且其体积容量几乎是石墨的4倍。作为锂离子电池负极材，磷化铜优点是初始放电容量高，电化学活性高；缺点是在充放电的过程中，由于脱锂/嵌锂产生的应力使得磷化铜活性物质形貌结构发生变化，导致放电容量的迅速衰减。磷化铜纳米粒子与导电性、热稳定性较好的基体材料复合是改善材料电学性能的有效途径。

石墨烯具有很高的柔性、优良的导电性和热稳定性，可以从结构上限制磷化铜在充放电过程中的体积膨胀与收缩，同时石墨烯具有很好的导电性，可以提高电子的传导速率。因此，通过石墨烯复合磷化铜可以有效的提高其电学性能。

2 磷化铜纳米粒子修饰石墨烯复合材料制备

2.1一般材料：氯化铜（CuCl2・2H2O，AR，上海埃彼化学试剂有限公司）；白磷（P4，AR，天津富宇化工有限公司）；石墨粉（国药集团化学试剂有限公司）；十六烷基三甲基溴化铵（CTAB，西安化学试剂厂）；水（二次蒸馏水）。

2.2氧化石墨烯的制备：使用天然的石墨粉，采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯。使用超纯水对粗产品进行洗涤，至pH约为6。最后进行真空冷冻干燥等到固体氧化石墨烯。

2.3复合材料的制备：精确的称量出10mg氧化石墨烯固体与准确量取40mL氨水溶液（28%）加入到50mL的聚四氟乙烯反应釜内衬中，超声分散2h，直到反应釜中的固体物质完全分散，溶液变的均匀。加入50mg十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）超声至CTAB完全溶解，将50mg氯化铜（CuCl2・2H2O）加入反应釜中，磁力搅拌30min。期间超声分散注意水温保持室温。加入100mg黄磷（YP），将内衬密封至不锈钢釜壳中，在140℃恒温干燥箱中连续反应12h。待反应完成后，取釜，自然冷却至室温。得到的黑色粗产物用苯、无水乙醇、蒸馏水依次洗涤数次，来除去副反应生成的杂质。最后将清洗完全后的产物，在60℃真空干燥箱内恒温干燥6h，完成后，收集样品待用。

3 磷化铜纳米粒子修饰石墨烯复合材料性能表征：样品的物相和纯度同样用D/Max-3c型XRD进行检测；样品的形貌分析利用日本HitachiS-4800型场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM，FEITecnaiG2F20S-TWIN）观察。

3.1结构分析

Gr和Cu3P-Gr复合物的XRD图见图1所示。

通过图1可知，GO位于10.4°的（002）特征峰（图1a插图）对应0.850nm的层间距。当溶剂热反应完成后，Gr在大约24.4°处出现一个较宽的峰，其对应的层间距为0.365nm，这说明在该溶剂热体系下GO被还原成Gr。复合物中主要的（112），（202），（211），（300），（113）和（212）晶面分别出现在36.0°，39.1°，41.6°，45.1°，46.2°和47.3°，能够对应Cu3P的标准卡片值（JCPDS号为71-2261）。其中复合物XRD中出现明显的宽峰（图1a黑框标记处），这直接说明Cu3P锚定在石墨烯表面。EDS图分析结果表明在复合物中仅存在Cu、P、O和C四种元素，这点与XRD图分析结果一致。对存在的元素的含量分析发现，复合物中C：O接近11：1，这说明复合物中氧化石墨烯还原的程度较高。

3.2复合物的电学性能：石墨烯作为锚定点保留了其优异的电学性能，同时与纳米Cu3P粒子相互交叠加大了夹层间距和更丰富的微孔结构，两者协同提供更多的储锂空间。有效的提升了复合材料的充放电比容量，解决了单一组分材料的电学性能缺陷。

此外，Cu3P-Gr复合材料和单一组分Cu3P都在0.75V左右出现了明显的充放电平台，这可以归结于Cu3P+3LiLi3P+3Cu这一反应。同时，Cu3P-Gr复合材料比单一组分Cu3P充放电平台更长更平稳，这说明石墨烯的加入有效的减少了纳米Cu3P粒子所带来的体积效应，且石墨烯优异的电学性能提高了复合材料的整体导电能力，缩短了锂离子传输的距离，提高锂离子脱嵌过程的扩散速度。这一显著提高，更加有利于复合材料的实际应用。

4 结论

本文以石墨烯、氯化铜、白磷为原料成功制备出Cu3P修饰的石墨烯复合材料，并对其结构、尺寸和形貌进行了表征。石墨烯复合材料电学性能测试结果表明：复合物的放电容量及循环性能优于单一组分的石墨烯、磷化铜，循环性能突出，具有一定的应用价值。

参考文献

[1]张立彬，王金清，杨生荣，孔祥正.石墨烯-聚酰亚胺复合薄膜的制备及性能表征[J].高分子学报，2014，11：1472-1478.

[2]白树林，赵云红.石墨烯热学性能及表征技术[J].力学进展，2014，00：236-259.

[3]耿浩，李金华，刘宣勇.石墨烯在表面工程领域的研究进展[J].中国表面工程，2015，01：4-14.

无机非金属范文第7篇

料是一种具有优良性能的能源材料，其在我国的经济发展中占有非常重要的地位，其不论是在建筑领域、信息技术领域还是在科研领域等都有着非常重要的作用，所以对于无机非金属材料要加紧其研发的力度，以适应当前社会发展的需要。以下就主要的对无机非金属才来的应用现状和其未来的发展的趋势做研究分析。

关键词：无机非金属；应用现状；发展趋势；探析

随着我国经济的不断的发展，各个领域对于能源的需求量随着不断地增大，无机非金属材料在各个行业的发展中有着非常重要的作用，无机非金属材料的良好的发展将对于我国经济发展有着非常重要的作用，所以要加快无机非金属材料的研究开发，为我国国民经济的发展做保障。

1、无机非金属材料概况

当前无机非金属材料已经在各个行业得到了广泛的应用，无机非金属材料主要的有以下几个方面的优点：整体性，无机非金属材料具有比较稳定的化学性质，其一般不容易发生老化和风化现象，在耐久性和有效性上也符合要求的标准，具有很强的整体性。防水性能，无机非金属材料的结构非常紧密，具有较好的防水渗透能力，其可以有效的防止雨水和地下水的渗透；防火性能，因为该材料本身为无机物，其是属于非燃烧类的材料；耐候性强，无机非金属材料使用的面积比较广泛，其广泛的应用于温带、热带和寒带，并且还能够在干燥、潮湿等气候比较差的环境中起作用；抗腐蚀性，无机非金属材料的化学特性和物理特性决定其具有一定程度的防腐性；

2、无机非金属材料应用现状

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。

3、无机非金属材料发展的趋势

3.1低维化发展

无机非金属材料会向着低维化的方向发展，在低维化的发展上主要的表现在宏观和微观两个方面，在宏观上面低维化是从体材料向薄膜材料和纤维材料的发展，现代的信息功能器件一般如光电子和微电子等都是由集成化，在此期间主要所使用的就是薄膜材料。薄膜材料的特殊的作用主要的体现在结构材料也可以使用薄膜来改性，从而使结构材料的整体的性能增强。另外作为结构复合材料的主体的纤维同样的也起着重要的作用，比如：光通信过程中的光信号的调制、放大以及选模等一般都是通过纤维来完成的，使其最终形成了纤维光网和光路。从其微观上来讲，无机非金属材料的结构和织构上的尺寸都是非常小的，当前人们更加的关注的是纳米尺度上的材料，在无机非金属材料主要的是向着纳米材料的合成和组装等方向发展。

3.2复合化发展

无机非金属材料向着复合化的方向上发展是必然的发展趋势，其复合化方向发展的最终是以应用为目标的，当前无机非金属材料已经广泛的应用到钢筋混凝土以及钢玻璃等方面，其主要的是使用有机高分子和无机玻璃纤维所组成，此种结构材料为主的复合型材料比一般单一的结构材料更加的具有使用的价值，更加的符合当前时展的趋势。

3.3智能化发展

材料的智能化已经成为当前人们所关注的焦点，材料的智能化主要是指材料性能的多元化，能够接受到外部环境变化的信息，并且能够及时的进行反馈。智能化功能材料大部分为多片压电以及铁电陶瓷的复试结构，当前的主要的发展方向是建筑材料的智能化的发展，提高建筑材料的安全的使用性能。

3.4节能和降耗方向的发展

传统的无机非金属材料是一个环境污染严重以及相对的能耗比较高的发展领域。随着可持续发展战略的提出，在各个行业中的发展中要坚持可持续发展的理念，为此就要改变传统比较落后的经营的理念和生产方式。在未来无机非金属材料中的发展中，要进行科研研发的力度，探索出相对污染小并且能耗低的新型的合成工艺，从而使产品的性能得到提高，使无机非金属材料的生产结构更加的合理完整。

总结

无机非金属材料由于其良好的性能，以及被应用到生产生活中的各个领域中，其对于我国经济建设的发展起着非常重要的作用，其的发展带动了各个科学领域的创新，推动了科学技术的快速的发展。

参考文献

[1]舒凯征.国内无机非金属材料的应用与发展概述[J].科技资讯.2012，10（11）：67-72

[2]王大博，孙艳艳.浅谈我国无机非金属材料的应用与发展[J].黑龙江科技信息.2011，07（05）：34-42

[3]张巨松，金亮，朱林.无机保温材料在建筑节能工程中的应用[J].辽宁建材.2011，11（02）：91-98

无机非金属范文第8篇

[关键词]无机非金属材料 应用 发展

中图分类号：TB321 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0111-01

随着我国经济的不断的发展，各个领域对于能源的需求量不断地增大，无机非金属材料在各个行业的发展中的重要作用越来越凸显，无机非金属材料的良好的发展将对于我国经济发展有着非常重要的作用，所以要加快无机非金属材料的研究开发，为我国国民经济的发展做保障。

一、无机非金属材料行业的特点

无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非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。

（1）在晶体结构上，无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类？材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性，以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。

（2）无机非金属材料品种和名目极其繁多，用途各异，通常把它们分为普通的和先进的无机非金属材料两大类。

普通无机非金属材料的特点是：耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外，水泥在胶凝性能上，玻璃在光学性能上，陶瓷在耐蚀、介电性能上，耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性，为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比，它抗断强度低、缺少延展性，属于脆性材料。与高分子材料相比，密度较大，制造工艺较复杂。

特种无机非金属材料的特点是：①各具特色。例如：高匮趸物等的高温抗氧化特性；氧化铝、氧化铍陶瓷的高频绝缘特性；铁氧体的磁学性质；光导纤维的光传输性质等。②各种物理效应和微观现象。例如：光敏材料的光-电、热敏材料的热-电、压电材料的力-电、气敏材料的气体-电。③不同性质的材料经复合而构成复合材料。例如：金属陶瓷、高温无机涂层，以及用无机纤维、晶须等增强的材料。

（3）传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料；耐火材料与高温技术，尤其与钢铁工业的发展关系密切；各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大，用途广。其他产品，如搪瓷、磨料（碳化硅）、铸石（辉绿岩）、碳素材料、非金属矿（石棉、云母等）也都属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的，具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。

二、无机非金属材料行业存在的问题。

（1）基础研究和关键技术落后。我国无机非金属材料产品等级低。在传统无机非金属材料中，无论是水泥、玻璃还是陶瓷的产品等级普遍偏低。中国的无机非金属新材料是从试制起步的，发展过程也主要是随从于型号的需要进行。由于时间、人力的限制，加之中国长期以来对基础研究重视不够，投入较少，无机非金属材料的系统的基础非常薄弱。

（2）材料性能低、品种少、生产质量不稳定。虽然中国已基本建立了无机非金属材料的研究、开发与部分产品的生产体系，但材料的品种尚不齐全，一些重要工程的关键配套材料还需进口。产品性能低、质量差的问题仍然存在，而且在进行批量生产时质量不稳定、成品率低、效益差的问题严重。

（3）制备技术落后，资源利用率低。我国无机非金属新材料工业，不但制备技术落后，而且生产能力低，生产效率低，直接影响高科技产品质量、成本、能耗等三个方面。在资源的消耗方面，水泥和陶瓷工业更为突出。由于大量的无序开采，往往未能充分利用资源，从而造成了极大的浪费。

（4）技术装备落后。我国企业现有生产线单线生产规模小，落后工艺大量存在。在建筑材料的生产过程中，需要消耗大量的能源。中国无机非金属新材料制备技术与装备明显落后，造成研制周期长、新产品发展困难，预研成果不能及时进入工程化研究，即便生产也会出现成品率低、规模小，经济效率差等问题。

三、无机非金属材料的未来发展趋势。

近些年，随着科学技术的进步，无论是传统无机非金属材料，还是新型无机非金属材料都有了一些新的发展趋势。

（1）生态与环保意识加强，建立科学的评价体系，实现可持续发展。

西方发达国家在促进传统无机非金属材料产业健康、可持续发展方面的采取了许多重要措施。世界发达国家十分重视建材工业的可持续发展与绿色评价。生态评价也成为世界可持续发展的一个重要手段。目前，许多国家正在进行“生态城市”的建设与实践，推广建筑节能技术材料，使用可循环材料等，改善城市生态系统状况。由此，提出了绿色建材、环保建材与节能建材的概念，并开展了大量的研究与实践工作。与西方发达国家相比，我国还存在很大的差距，特别是缺乏立法支持与技术标准的指导以及相应组织的管理与监督，使我国的传统无机非金属材料工业发展还有很大的提升空间。面对资源和环境对我国经济发展的严峻考验，国民经济的可持续发展战略显得愈加重要。

（2）向着节能、降耗的方向发展。

传统的无机非金属材料工业是能源消耗大户，在世界能源口益短缺的今天，如何生产节能、降耗，以及如何生产出高质量的建筑节能、保温产品是建材工业发展的重要趋势。选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式。新型墙体材料、高质量门窗、中空玻璃将大量应用。向着提高材料性能、使用寿命的方向发展。低寿命设计、大量重复建设已经严制约城市建设的发展。现代化建筑需要高性能建筑材料的支持，而提高建筑的耐久性又对建筑材料的使用寿命提出了更高的要求。

（3）单线生产能力向大型化发展。

尤论是水泥工业、玻璃工业，还是陶瓷工业，单条生产线的生产能力有大型化的趋势。生产线的大型化可以有效提高产品的质量，降低能源消耗。

（4）向着智能化方向发展。

建筑的智能化需要建筑材料的支持。随着技术的进步和生活水平的提高，建筑材料的安全性智能诊断等智能技术将更多的应用于建筑中。

（5）向着复合化、多功能化方向发展。

复合材料具有单一材料所无法满足的使用功能，是建筑材料的发展趋势，对建筑材料的功能要求越来越趋向于多功能化。

无机非金属范文第9篇

摘要：本文主要讲述了现代无机非金属材料的发展方向，即材料低维化、材料复合化、材料智能化、材料对环境危害减小化。

关键词：现代无机非金属材料；低维化；复合化；智能化；

环境危害减小化

在现代高科技技术的快速发展的大环境下，各行各业对新材料新功能的需求日益增加，而材料也成为了制衡各行业能否顺利向前发展的关键一环，整个材料行业本身也随着科技的进步取得了很大的成果。现代无机非金属材料除了要满足传统的功能要求和使用传统的加工生产工艺之外，随着新的国家和市场的需要以及新的技术的使用下，无机非金属材料在现代朝着以下几个方向发展：无机非金属材料的低维化、无机非金属材料的复合化、无机非金属材料的智能化、无机非金属材料对环境危害减小化。

1、材料低维化

宏观上的低维化是从整体材料向薄膜材料和纤维材料的发展。现代微电子、光电子和光子学器件等原件都是集成化的，随着其所担负功能越来越复杂但其所占用体积越来越小，普通的无机非金属材料已经不能满足这点要求，因此对于大多数信息功能器件只能使用薄膜材料，这是材料向低维化发展的一个很大原因，那就是原先无机非金属材料已经不能满足其新的使用要求。还有一点就是新的无机非金属材料可以拥有更多的特殊功能。例如结构材料通常使用涂层和薄膜来改变性能，包括增强、增韧、耐磨等。在结构材料的功能化上，薄膜具有特殊的作用。因此无机非金属材料的薄膜制备、结构和性能、表面态以及发展新的薄膜材料的研究就十分重要。在功能器件中纤维也作为集成元件，如光通信中光信号的放大、调制、选模等功能都通过功能纤维来完成，形成集成纤维光路和光网。

无机非金属材料微观上的低维化，是材料组织结构的尺寸不断变小，即从毫米、微米趋向纳米。上世纪末出现的光子学晶体，是以一维、二维和三维的以光波长为尺度(微米和亚微米)以介电常数空间周期变化的人工带隙新材料，将在本世纪内有很快的发展，特别是应用于光电子学和光子学材料和器件。纳米尺度上的超晶格薄膜、纳米线、纳米点材料的结构、性能的尺寸效应以及纳米材料的制备在上世纪末已作为公共关心的主题。纳米材料和器件由于其尺度上纳米量级，可表现出许多不同于块体结构的性质，对材料结构和性能关系的认识延伸到介观尺度。进入到21世纪将以纳米器件为中心来研究纳米材料的合成、组装与性能调控。进一步的低维化，涉及到基于原子和分子的纳米材料和技术，低维纳米材料及其复合的量子特性，量子限域体系设计和制造，研究量子点和量子线材料的电子和能带结构、杂质态和缺陷态等与结构与材料的物理性质关系，实现量子调控。

2、无机非金属材料复合化

无机非金属材料与其他材料的复合，包括与金属材料和有机高分子材料的复合是不断增加其新功能的一个主要方法。主要是根据现实中对材料新功能要求，以此为研发目标，不断的优化三大类材料的各自优点，并将其进行复合。上个世纪在传统无机非金属材料上已广泛采用，如钢筋混凝土(金属与水泥)、玻璃钢(有机高分子与无机玻璃纤维)，这类以结构材料为主的复合材料，今后仍将优化并继续发展。还有一种复合就是随着材料新性能的增加而不断产生的新的材料的复合，这种复合一般又有很大的随机性，但其可能表现出的新性能通常也是比没有复合有很大的提高。随着材料的复合的尺寸愈来愈小，以至于达到纳米和分子尺度上的复合或称之为杂化，今后在无机非金属功能材料上将颇为明显，如纳米和敏化染料杂化以及以纳米线与唾吩的复合材料的太阳能电池材料，高的非线性光学常数的无机一有机杂化材料，碳纳管与有机熔盐制成高度导电的聚合物纳米管复合材料等。功能的复合将使结构材料与功能材料的界限逐步消失，例如平板玻璃是作为门、窗、墙的结构材料，但当平板玻璃镀膜后就具有不同的光反射和吸收的阳光控制和低辐玻璃后，就成为能满足节能、环保、安全和装饰的多功能建筑玻璃。结构陶瓷也逐步功能化，利用陶瓷优良的介电性能和光反射性能，发展了结构、防热、透波(或吸波)等陶瓷材料。利用AIN陶瓷高的导热性、低的电导率和热膨胀以及优良的机械性可作为大功率半导体集成器件的基板。

作为无机非金属材料与金属材料和有机高分子材料的复合化发展趋势。复合化的最终是以应用为目标,如无机非金属材料已广泛应用在钢筋混凝土、玻璃钢等方面其中主要就是用有机高分子与无机玻璃

纤维来组成,这种结构材料为主的复合材料,这也是复合材料具有单一材料所无法满足的使用功能,更是建筑材料发展趋势。

3、无机非金属材料智能化

随着新材料的出现以及新的信号传感控制系统的逐渐应用，材料的智能化已经不再遥远。所谓材料的智能化即材料能接受外部环境变化的信息，并能实时做出反馈。这将极大的提高材料的使用范围，因此智能无机非金属材料日益受到关注。最早的智能化材料为被动式，如光色(光致变色)材料受阳光辐射，自动改变透光度，但透光度的深浅是不同控的。但电致变色材料不仅光照后变色，并且变色程度由外加电压可控，是智能自动式。智能化功能材料大都分为多片压电和铁电陶瓷的复式结构，外场信号的感知和反馈操作是分开的，目前趋向薄膜化和集成化。纳米复合材料的出现，可以把不同功能的材料从微观上复合在一起，形成紧凑的单体智能材料，这也是多功能无机非金属材料的主要发展方向。目前应用领域较广的建筑智能化,提高建筑材料的安全性智能等方面。

4、无机非金属材料对环境危害减小化

21世纪是人类与自然环境和谐发展的时代，尤其是我们国家，几乎所有的建设项目如果环境这不达标的话就会遭到全盘否决。所以节能降耗、环境友好、资源综合和循环利用、废弃物资循环利用和处理、有害气体液体的低排放和无害处理、有毒有害元素的替代必将是我国无机非金属材料的创新研究和生产中必须遵循的，应该全方位、多学科地研究绿色生产工艺、环境协调材料制备技术及其理论基础。传统无机非金属材料产业是著名的资源、能源高消耗和对环境的高污染。如今要按照“全面、协调、可持续发展”的科学发展观，首先解决传统无机非金属材料与生态环境协调的生产技术，成为生态环境材料。加强理论基础研究，探索出低能耗少污染的新的合成和制造工艺;提高产品性能和节耗的技术途径;废气废料的合理科学处理技术;矿物资源的合理利用和结构调整。以传统的无机非金属材料为例，建立材料环境负荷评价的方法。

发挥无机非金属材料的制备特点，加强对改善环境的关键材料的研究，诸如核废物固化材料以解决核废物的永久处理;汽车和柴油机尾气三效催化剂(稀土复合氧化物)及载体材料(多孔陶瓷和陶瓷纤维)以解决汽车和柴油机的尾气污染;光催化的建筑材料以解决建筑材料的自洁以及无机膜分离材料对药物、食物和污水处理。

5、结语

无机非金属材料在几乎所有的高科技产业中都有很重要的作用，并且随着无机非金属材料传统性能的优化以及新功能的开发，它的地位将会越来越牢固。因此正确的把握无机非金属材料的发展方向，结合这个特定时代对其的特定需求去发展整个行业，将会进一步促进整个行业的发展，使其更好的在国民经济建设中发挥作用。（作者单位：郑州大学材料科学与工程学院）

参考文献：

［1］ 刘波,徐顺建,廖卫兵等，无机非金属新材料科技与产业概况及发展趋势［J］,新余高专学报,2010年10月, 第15卷第5期

无机非金属范文第10篇

【关键词】无机非金属材料；分类；前景

当前我国的建筑行业面临着严峻的能源挑战，因此必须寻找可以进行利用的节能材料。经过探寻，发现无机非金属材料在这方面很有优势，是实现节能的理想材料。无机非金属材料的涵盖了除了金属材料和高分子材料之外的几乎所有材料领域，通常无机非金属材料具有抗高温、硬度强以及耐腐蚀等优点，但也会出现强度差、韧性不良等缺点。

1无机非金属材料在经济发展中的作用

1.1为信息技术革命奠基

人类的发展经历了诸多时代，现在正处于一个信息化高度发展的科技时代，每个时期的发展都与材料有着密切的联系。从这个角度讲，材料贯穿了人类的发展进程，是社会发展的标志性因素。在高科技背景下，无机非金属材料成为了社会发展的基础。

1.2支撑现代文明

无机非金属材料具有体轻、硬度和强度较高、抗高温、抵制腐蚀等优良特性，因而具有金属和高分子材料所无法比拟的优势，在航天、微电子以及海洋事业中大放异彩，在高科技的竞争领域中占据重要地位、起到重要的作用。

1.3可以促进经济发展

事实证明，每次无机非金属材料的重大进展都会引发一次重大变革，比如玻璃钢、芳纶纤维等材料的产生，使得火箭的外部材料发生了革新，这种效应也扩散到汽车和飞机等领域。光学纤维的横空出世，让广播电视、邮电通讯以及医学等领域出现了飞跃性的进步，这种推动效应还扩散到了印刷和自动检测等领域当中。

2无机非金属材料的分类

2.1依据分子结构划分

无机非金属材料总体上依据分子结构可以划分晶体和非晶体两大类，晶体可以分为单晶和多晶，两者都可以分为单质和化合物两个类型。单晶的单质具体有单晶硅、金刚石、集成电路材料以及工具材料；单晶的化合物可以分为碲化铋、电子器件以及半导体敏感材料。

多晶的单质可以分为多晶硅、烧结金刚石、光电材料以及工具材料。其在化合物方面可以分为传统陶瓷、新型陶瓷以及自然石料三个方面；传统陶瓷又可以分为日用陶瓷、建筑陶瓷、美术陶瓷以及耐火材料四个方面；新型陶瓷中的结构陶瓷则可以分为耐高温材料、耐腐蚀材料、耐磨损材料、耐冲击材料和硬度材料。其功能陶瓷则可以分为电子功能材料、光学功能材料和生物功能材料；自然石料则可以分为装饰材料、建筑材料以及日用器皿。

非晶体主要指的是玻璃，玻璃可以分为单质玻璃和化合物玻璃。单质玻璃有无定形硅和生物玻璃两种；化合物玻璃则分为日用玻璃和功能玻璃；功能玻璃包括导光透光玻璃、电学功能玻璃、热湿等敏感玻璃以及生物玻璃。

2.2依据化学成分划分

总体可以分为单质和化合物两大类。单质分为单晶硅，如金刚石、集成电路以及工具领域等使用；多晶硅如多晶石墨、光电材料和电极等；单质硒玻璃如敏感材料；无定形碳包括生物膜材料和导电材料等。

化合物则包括氧化物、非氧化物以及多元化合物。氧化物分为二氧化铝和二氧化锆、非氧化物分为氮化硅和氮化铝；多元化合物分为生物玻璃和钛酸钡。

2.3依据功能划分

总体可分为工程材料和功能材料。工程材料可以分为高强高韧材料、耐高温抗热震材料、耐磨耐腐蚀材料各种界面材料以及其他材料；功能材料分为电学材料、光学材料和生物材料三种；电学材料可以分为压电材料、磁性材料、电导材料、热电材料、电子材料以及敏感材料；光学材料可以分为导光材料、透光材料和光信息材料；生物材料则可以分为生物惰性材料、生物体内可控表面活性材料、生物体内可吸收材料。

3无机非金属材料的分类的展望

按照其类型逐一展望。

3.1新型玻璃

新型玻璃应该在传统工艺基础上运用溶胶-凝胶、CVD、超急冷以及失重等工艺，通过各种微观方法实现新型玻璃领域的突破。

3.1.1新型的激光玻璃

未来会生产出输出功率更为强悍、性能品质更加优良的掺饵玻璃以及磷酸盐类型的激光玻璃，还有更新的激光放大纤维等材料。

3.1.2光集成电路玻璃

其制作方法为离子交换法，制成的成品玻璃成分包含Feo、Ce203等，本身能散发出磁光以及热光等效应。

3.1.3超平玻璃

这种玻璃主要的应用范围为光存储器，还可以应用在光磁存储器和大型液晶显等基板上面，对于那些大规模以及特大规模类型的光掩用途模板也起到较大作用。

3.2高性能陶瓷

这种陶瓷材料在性能上体现出极强的优点，比如能够抵抗高温、强度和硬度系数都很高等，因而在航天和电子领域被广泛应用。

3.2.1结构陶瓷

制作材料为碳化硅、氧化铝以及莫来石等，改进措施为增加韧性、改善纤维强度，对材料的内部构成进行调节，使之具有坚硬、耐磨、抗腐蚀等特性，可以对轴承、不锈钢等材料进行更新换代，可直接制作成发动机和电极材料等进行运用，具有使用延长寿命、节能等效果。

3.2.2功能陶瓷

其在功能方面起到的作用为绝缘、坚硬、光敏和热敏等，可以用在压电元件和磁记录存储等领域，使其成为促进信息产品容量扩大、密度增大的有力武器。

3.3人工晶体

这个材料的应用范围很广，而且前进步伐迅速。晶体原有形态和功能以及用途不断被刷新，而且新型的晶体也在不断地取代传统类型晶体，比如金刚石之所以被广泛应用就是因为其在硬度方面体现出超高的性能，其实它还具有高导热的特殊功能，可以利用这个方面将其当做热沉材料进行应用，使其具有半导体功能，让其在信息技术领域得到应用。人造水晶原本是用来发挥压电效能的，但是经过对其功能进行探索，其应用领域也变得开阔，当前还应用在延迟线以及表面波器件之中。另外，可以对辐射产生抵抗功能的水晶还被广泛地应用在航空航天领域，甚至可以在军事领域发挥出很大作用。

4总结

无机非金属材料在高科技领域占有重要地位，是伴随高科技进步而出现的朝阳产业，具有很强的发展潜力和生命力，必定在将来的竞争中脱颖而出，因此已经受到各方面的重视。本文分（下转第129页）（上接第119页）析了无机非金属材料在经济发展中的地位，详细地对其分类进行解读，展望了其应用前景。

【参考文献】

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