无机非金属材料的应用与发展

＊安 娜

（西安航空职业技术学院 陕西 710089）

因为现阶段我国的建筑领域发展面临着能源紧张的形势，所以在选择建筑节能资源的时候，可以选择一些无机非金属材料，它具有更好的节能环保特点。无机非金属材料是包含着除了高分子资源以及金属资源之外的全部的材料资源，这样的材料资源通常是陶瓷、玻璃、水泥、特种陶瓷以及耐火资源等一些新型的无机工程资源。一般情况下，无机非金属材料具备耐腐蚀、耐高温、强硬度等良好的特点，它主要的缺点就是缺乏抗弯强度和韧性低等。本文针对无机非金属材料进行了全面的分析，阐述了一些运用和发展的看法，以供大家参考。

1.无机非金属材料的概念

无机非金属材料是在一些元素的碳化物、硼化物、氧化物以及氮化物的基础上构成的材料资源。它的化学构成中包含着金属元素与非金属元素。无机非金属材料是在工业生产与科学技术研究过程中形成的，它运用的是无机化学以及有机化学材料组成的非金属元素。现阶段，新型的橡胶、陶瓷、水泥以及树脂等构成的无机非金属材料具备良好的优势。长期以来，随着我国科学技术的飞速发展，无机非金属材料已经从以往的硅酸盐资源转变成现阶段具有高硬度、高性能、耐高温、耐腐蚀以及耐磨损的特点。无机非金属材料是新型固体形式的无机材料资源，它的物理性质比较稳定，不容易受到老化和风化的影响，具有较强的完整性和统一性。在功效性和耐久性方面，得到了工业领域的高度关注，它可以承受高温、材料的结构十分紧密、可以防火以及防水等。无机非金属材料的内部结构与金属材料相比，具有很强的离子键与混合键，可以提供给无机非金属材料较高的熔点，它还具有导电性、透光性能以及隔热性能等功能。从现阶段工业发展的历程可以看出，非金属材料的形式十分丰富，无机非金属材料与金属材料以及有机的高分子资源材料相并列是主要的运用材料，具有十分广泛的市场发展空间[1]。

2.无机非金属材料的特征

（1）无机非金属材料的物理性质和化学性质都比较稳定，酸碱反应的灵敏度不高，可以保证在使用过程中长期发挥功效。无机非金属材料的硬度大、导电性能强，具备玻璃材质的光学特点、水泥的凝固特点、耐高温、耐腐蚀等特点。无机非金属材料是金属材料与有机高分子材料不能相比的。现阶段无机非金属材料的运用范围十分广泛，一般的无机非金属材料就能够具备耐高温、耐腐蚀以及硬度强度大的特点[2]。

（2）无机非金属材料与金属材料相同，都是比较完整全面的材料系统。从它的内部构成来看，无机非金属材料具备更加强劲的离子键与混合键。离子键主要是正负离子之间产生的键合，最终而形成晶体。离子的晶体具有很强的键能，它的融合性很强，具备高熔点和高硬度的特点，在离子晶体之间进行移动时，很有可能会产生失去平衡的现象。它具备强硬度、耐高温、耐腐蚀等特点，还具有导电能力和透光能力。现阶段材料的种类和名称都比较丰富多样，功效也不同，还没有形成全面系统的分类形式。

（3）特殊的无机非金属材料的特点各不相同，比如，耐高温以及抗氧化的特点、磁学性质、绝缘体性质、导光性质等等，在无机非金属材料的各种新型种类中比较的常见。各种物理材料的功效与微观形式，比如对光敏感的材料光电性质、对热敏感材料的热点性质等，依据他们不同的性质和种类的材料进行复合形成。现阶段运用的无机纤维、陶瓷、金属等一些增强材料资源中，逐渐代替了无机非金属材料的运用，它也为人们的日常生活带来很大的帮助，特别是现代化的科学技术，在新产业改造完成后，会逐渐发展成为生产与生活中十分必要的材料类型。

3.无机非金属材料的分类

无机非金属材料主要可以划分成三类，分别是硅酸盐材料、半导体材料以及晶体材料。

硅酸盐材料的用途十分关键，它是一种最常见的无机非金属材料，硅酸盐可以划分成天然的硅酸盐以及工业的硅酸盐。构成地球地表物质的多种多样，其中天然的硅酸盐就是非常关键的构成物质，大自然中也是很常见。硅酸盐的强度比较强，可以防火耐高温，可以作为一种很好的建筑材料，因此硅酸盐经常被广泛的应用在现在的建筑行业，并发挥有效的使用价值。工业的硅酸盐是在天然硅酸盐的基础上进行加工形成的，对天然硅酸盐进行一系列的相关处理，使得硅酸盐能够不断的符合我国现代化工业的发展趋势[3]。

在计算机的有效生产过程中，半导体材料会很好的应用在其中，作为一种比较重要的使用材料，其导电性质非常特殊。现阶段，我国计算机的生产阶段以及一些自动化机械运用过程中，采用的半导体材料一般都是无机非金属材料。目前半导体材料在我国的工业生产过程中具有十分普遍的运用范围，会产生很多的经济效益。在新能源的不断发展中，半导体材料有非常好的发展前景。晶体材料单从外观上看是无色透明的，在遇到能量时会发出光，如果遇到的能量不相同，出现的光的强弱也不断发生改变，所以晶体材料不但能够检测到相关设备是不是带电，还可以依据晶体材料的发光位置以及强度计算出电子粒子的确切位置等信息。

4.无机非金属材料的具体应用

(1)在国防方面运用无机非金属材料

在国防方面运用无机非金属材料，主要包含人工晶体、石英玻璃、陶瓷等材料。人工晶体一般会运用到与激光有关的军事武器的设计中。石英玻璃材料一般会运用到卫星和飞机的设计与制作中，他们关键部位的零件一般都会运用石英玻璃材料进行设计制作。陶瓷材料具有耐高温抗腐蚀以及高硬度和轻质量的特点，所以主要会运用到航空航天方面，比如在设计卫星遥感器以及发动机的过程中。另外，因为陶瓷具有很强的硬度，也具备很强的防护性质，所以在飞机、放弹衣以及汽车的运用中也十分常见，主要会用来保护使用者以及交通工具的安全性。

(2)在建筑方面运用无机非金属材料

现阶段，我国的建筑行业有着非常快速的发展，在一些建筑房屋还有桥梁中，会运用到大量的材料资源，无机非金属材料就是十分常见的建筑材料。会应用在建筑的很多方面，一般都是会使用这种先进的材料，包括天然的和人工的。像这种天然的材料坚硬程度比较强，经常使用在建筑物比较重要的一些主体部位，能够很好的满足建筑物各方面的一些设计标准和要求。于此同时防火性能也是比较好的，合理的使用在建筑物中，能够在出现火灾情况的时候，有效的避免火势的扩大，减少损失。其次，天然的无机非金属材料还具备很强的耐腐蚀性能，可以有效的确保建筑物在设计上符合国家的相关标准，使得建筑物更加具有安全性能。无机非金属材料在保温方面也是比较强的，像岩棉等一些人工的无机非金属材料能够有效的保证建筑物发挥保温隔热的功效。

(3)在保温方面运用无机非金属材料

无机非金属材料在建筑领域保温方面的运用十分普遍，具有十分良好的运用效果，另外，在外表保温和建筑围护结构的时候，也都会使用无机非金属材料，它能充分发挥对建筑物的保温功效，有效的保证和提升建筑物的质量。在保温方面运用无机非金属材料，主要是岩棉、泡沫玻璃以及硅藻土等。在实际使用的时候，也会结合不同的情况，选择不同的材料。岩棉主要是絮状的纤维物质，它的主要构成成分是硅酸盐，具备十分稳定的化学功效，另外，它的质地也十分松软，具有很强的耐酸碱性质，经过对建筑物表面的包裹围挡，可以充分发挥它对建筑物的保温作用，还能够有效的避免建筑物受到其他物质的不利作用。玻璃泡沫是比较封闭形式的气泡资源，它具有更多的优点，不会产生霉变、导热性能好、耐腐蚀性能好等，在使用的时候，它的使用范围十分广泛，还能够起到装饰的作用，因此在建筑行业被广泛的运用。硅藻土其实是生物化学性质的沉积岩，它的主要成分是硅质的细胞壁，可以具备很好的吸水性，也可以不溶于酸碱物质，能被当作绝缘体运用到建筑方面，它还具有很强的隔音功效，能够有效的提升建筑物的质量[4]。

(4)在信息技术方面运用无机非金属材料

无机非金属材料运用到信息技术方面，主要可以表现在两个内容上。首先，信息技术中的一些必要硬件设备需要运用半导体材料。其次，信息技术进行通讯传播的时候，人们对通信技术的要求越来越严格，以往的通信技术已经不能充分满足人们的实际生活需要，在不断的科研下，产生了光纤通信，制作光纤通信的时候需要运用到玻璃纤维丝，它就是属于无机非金属材料的一种，所以，将无机非金属材料运用到信息技术方面也具有很好的发展前景。

5.无机非金属材料的发展趋势

随着社会的不断进步以及经济的逐渐发展，人们的物质生活水平得到了很大的提升，科学技术逐渐被运用到人们的实际生活中，各种各样的新型材料也方便了人们的生活和工作，在以往材料的基础上，有效提升了它的功效，这在很大程度上推动了无机非金属材料的科学研究和运用。在20世纪，人们一般都将无机非金属材料看作是一些特殊的来自大自然的石头，主要是以粘土为材料制造出的产品，也会运用一些非金属的矿物质进行陶瓷、玻璃的生产等。随着时代的发展，我国社会的很多领域在发展的过程中，都运用了许多的新型材料，这有效的提升了无机非金属材料的运用种类和方式，伴随着人们物质生活水平的逐渐提升，人们在物质方面的要求也越严格，对新型材料的种类和功效上也提出了更多的要求，这就对以往的材料产生了更多的挑战。因此，需要运用新型的、先进的科学技术促进新型材料的生产制造。无机非金属材料有十分丰富的品种，例如金属材料、有机的高分子材料和很多其他的材料等，而且它的用途也十分广泛，种类也很多，无机非金属材料在国内的运用特别普遍，是工程建筑领域中不可缺少的优质材料。

(1)低维性

无机非金属材料不断地向薄膜方向和纤维方向发展，例如，一些微电子和结构材料，运用的薄膜材料在微电子方面展示出了很好的运用效果，在信号领域中，纤维材料还可以对它们进行合理的调控和扩大。

(2)复合性

国内的无机非金属材料逐渐开始向复合性发展，它将这三大基础资源材料无机非金属材料、有机的高分子材料以及金属材料进行充分的结合，在复合的阶段也获得了很大的成功，在很多领域得到了良好的运用，例如钢筋混凝土、玻璃钢等，这样的复合材料具有不同的性质，都能够充分满足人们的实际需要。

(3)节能性

无机非金属材料的选择十分广泛，但是在无机非金属材料的制作技术方面比较有限，在生产制作的时候会产生环境污染和高能量消耗的现象。随着社会科学技术的逐渐发展，无机非金属材料的制作技术也得到了很大的提升，材料的运用也产生了节能的作用。纵观未来的发展趋势，现阶段还不能对这些问题进行十分完善的处理[5]。

(4)智能性

无机非金属材料逐步朝着智能化的方向发展。现阶段，我国已经在新型材料方面取得了很大的成绩，生产制作出了多片压电以及铁电陶瓷等材料，这些智能化的材料逐渐被运用到不同的行业，充分促进了行业的发展。例如，把智能材料运用到建筑领域，可以在很大程度上促进建筑行业的安全和稳定发展。

6.促进无机非金属材料发展的策略

虽然已经经过了很长时间的努力，国内的无机非金属材料的研究和运用也获得了很大的进步，有很大一部分的无机非金属材料实现了国内生产的自给自足，但是值得关注的是，我国在无机非金属材料的制作和运用方面也存在着一些问题。比如，无机非金属材料的科学技术含量比较低，质量也不能保证，这就造成了国内无机非金属材料的发展受阻，造成我国生产企业没有形成良好的市场竞争力，为了能够有效的改善这个情况，我国需要运用一些有效的措施，帮助无机非金属材料得到更快的进步和发展。

政府部门需要逐渐的增加对无机非金属材料有关企业支持和投入，在财政方面给与他们帮助。另外，政府还能够出台一些规范政策和制度，引导无机非金属材料有关企业进行调整升级，促进产业进步，实现无机非金属材料的飞速发展。另外，还需要制定一些知识产权法律，有效的保证科学研究工作人员的科研成果，充分的激发科研工作人员的工作积极性和工作效率。其次，我国的一些高等院校可以增加对无机非金属材料专业的设置，提升对无机非金属材料专业的人才培养。最后，需要有关的企业和科研工作部门能够定期的对专业人员实施技术考核，从而督促他们不断提高自己的专业素养。

7.结束语

综上所述，我国的工业生产水平逐渐展现出了大规模、科学化的发展趋势，它能充分的提升产品的品质和特点，有效的降低资源的损耗和浪费，使行业朝着智能化方向不断地发展，它是现阶段企业的主要发展目标。未来的无机非金属材料可以在复合性、智能性、节能性、低维性等方面充分的发挥出它的优点，帮助材料得到更加普遍的运用。随着科学技术的逐渐发展，相信在科学材料的研究领域，经过各种形式的精密仪器的测试和研究发展过程，无机非金属材料也会逐步朝着已定的发展目标前进，实现向知识产权化方面的飞速发展。