无机非金属材料的应用及发展前景浅析

郝丽廷 张栋程 柳瑞江 武帅 仝婉奇

摘要：无机非金属材料作为硅酸盐材料优化后的产物，由于且优良的材料性能，在我国科研领域、建筑领域以及信息技术领域中扮演了极为重要的角色，品种各异，功能不同，很强的节能更加符合科学的发展观，未来的前景将是一片光明。目前作为现代文明的三大支柱之一的材料，不仅代表了一个专业，更深层次代表了一个国家的现代化技术水平，由此我们应该对材料的应用与发展加大力度。本文主要从无机非金属的概念、应用与发展论述，希望为加快我国无机非金属材料研究带来帮助。

关键词：无机非金属材料;应用;发展

1引言

随着我国经济的快速发展，各个领域对能源的需求量急剧增加，无机非金属材料与每个行业的发展都起到决定性的作用，尽管这促使无机非金属材料的研究发展速度迅猛，但是由于起步较晚，在许多方面仍然存在一定的问题，无机非金属材料和有机高分子材料、金属材料是当下三大材料，与我国的工业和建筑业发展意义非凡，由此，加大力度将非金属材料发展是提高我国综合国力的捷径之一。

2无机非金属材料的概念

无机非金属材料是以由某些元素的氧化物、氮化物、碳化物、卤素化合物、硼化物、磷酸盐、铝酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。他是除了有机高分子材料和无机非金属材料的统称。二十世纪四十年代左右，无机非金属材料的提取方法是由传统的硅酸盐材料演变出来的。作为与无机非金属材料和有机高分子材料并列的三大材料之一，主要包括耐或材料、陶瓷材料、特种玻璃等无机非金属新型工程材料等。在晶体的结构上，无机非金属的结构比金属复杂的多，而且没有自由的电子。但是其具有比纯共价键和金属键更强的离子键和混合键，其给予了这类材料高熔点、耐腐蚀、高硬度、高强度、耐磨损以及良好的抗氧化性等等的基本属性，以及宽广的导电性、透光性、隔热性及良好的铁电性、压电性和铁磁性。但同时，他也存在这抗拉强度低、韧性差等弊端。

3无机非金属材料的应用

无机非金属材料的品种机器繁多，用途各异。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。新型无机非金属材料与二十世纪中期后发展的具有特殊性能、特使用途的材料。他们是现代新科技、传统工业创新、现代国防与生物医学所不可缺少的物质基础。

3.1在建筑工程中的应用

随着我国科学技术的发展，建筑行业取得极快的发展，但是发展过程中关于出现了资源紧缺的问题，非金属材料可以有效地满足建设的要求，具有极好的隔热保温作用。无机非金属材料若要用在建筑行业中，如建筑结构外表等，确保建筑的隔热保温性能，可以避免建筑物被外力破坏。与此同时，在建筑过程中，最好的隔热保温材料主要是岩棉、泡沫玻璃以及藻土等，岩棉质地柔软，但是可以防止热量的流失，防止表面结露滴水，并且可以减少噪音，是建筑材料的不二之选。

3.2国防装备的应用

无机非金属材料作为新型材料，主要是将人工晶体、先进陶瓷、无机纤维等。在我国国防建设在应用颇多，为我国国防建设打下了坚定的物质基础。主要便现在如下几部分：（1）陶瓷，陶瓷具有韧性强、耐高温的优势，在航空航天领域中应用广泛，比如卫星遥感以及发动机等。而且陶瓷的质量相对较轻，硬度较高的特点，在一定的程度上具有较高的防御性能，在飞机，汽车，以及防弹装置上应用广泛。（2）人工晶体，人工晶体材料主要在国防建设中应用广泛，一般情况下被应用于激光武器、潜艇通信、电子对抗方面。其是实现国防信息化的桥梁性材料技术，尤其是发达国家，将人工晶体的生长、应用、测量的研究作为研究的重要位置，投入了极大的人力与物力，我国必然也不会落后。（3）参杂石英玻璃材料。石英玻璃材料是宇宙飞船以及卫星自控系统的主要材料，在不同种类的军用车辆及飞机的关键机构中均可被使用。

3.3在建筑保温中的应用

无机非金属材料在建筑保温中的应用也极为广泛，并且有较好的应用效果。此外，在外表保温以及围护结构中都采用了无机非金属材料，这样不仅可以提高建筑保温效果，而且提高建筑的質量。在建筑保温中所应用到的无机非金属材料主要有硅藻土、玻璃泡沫、岩棉等，在使用过程中用不同的无机非金属材料将会具有不同的功能。岩棉主要材料为硅酸盐，化学性质非常稳定，同时具有的质地较为松软。这种材料耐酸碱性较强，可以包裹在建筑为面，最大程度的提高建筑的保温效果，还可以避免建筑受到不同物质的不利影响。硅藻实际意义上是个生物化学沉积岩，主要是由规制细胞壁组成，具有极好的吸水性，并不溶于酸碱物质中去，作为一种绝缘材料应用到建筑，既可以与良好的隔声作用，也对建筑质量有了极大的提升;玻璃泡沫是一种较为封闭的气泡材料，具有较多的特点，如不会霉变、耐化学腐蚀、导热系数小等，玻璃泡沫适用于温度范围较大的环境中，同时还具有不错的装饰作用，在建筑行业在应用范围极广。

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、无机非金属材料、金属材料，已经出现了复合化的发展趋势，人们满怀期待的从现阶段的基础中，科研人员加大研究力度，为人们提供结合其他材料优势于一体有保留无机非金属材料自身特色的复合型材料。比如钢筋混凝土、玻璃钢等等，这种复合材料结合多种材料的有点于一身，有效的满足人们对材料的大多应用。

4.2节能化

传统的无机非金属材料的取材极为广泛，但是企业对材料的生产能力与技术水平有限，导致在材料的加工以及产出过程中则将会消耗大量的能量以及造成严重的环境污染，所以生产企业要从源头上最大能力的对产品原料进行回收、废弃、或者有效处置。尽管随着技术的不断突破，这种局面不断地改善，但是节能是能源问题的基础途径，但是长远发展来看，节能仍然是无法解决的问题，需要不断完善技术，开发污染低、耗能低的模式。

4.3标准化

目前的新型无机非金属材料在我国的发展的环境和市场良好。企业可以通过建立科学的评价体系，将无机非金属材料的可持续发展贯彻到底。并且，要增加对无机非金属材料基于足够的财政支持，投入一定的人力物力财力，有组织有计划的对相关技术人员进行定期的培训和技术考核，给他们创造机会，多到技术先进，管理过硬的单位走访，相互学习。同时重视无机非金属材料的绿色评价，进行生态节能技术的研究，建立无机非金属材料的技术标准以及相关的法律法规，严格组织管理部门，要求其科学严谨的监督，为无机非金属材料发展提供更大的扩展空间。

5总结

工业生产能力在我国正逐步向科技化、节能化、大型化、规模化方向发展，有效的提高产品质量，降低能源消耗都离不开无机非金属材料的发展。随着未来科学技术的发展，特种新型材料将会发挥决定性的优势，使得各种材料都可以“各司其职”。相信在未来对无机非金属材料的基础研究的深入，各种测试技术的发展，无机非金属材料将会按照预定的目标不断进步。这对具有许多应用到无机非金属材料的各个行业的中国来说，这将会对经济建设起到非常重要的作用，加快我国硬实力的发展。

参考文献：

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中北大学 山西太原 030051