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关于无机非金属材料的发展趋势浅谈

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  【摘 要】随着我国科学技术的不断发展,各行各业需要各种传统材料的同时,还需要性能特殊的新材料,这就促进了无机非金属材料的研究、开发与生产。无机非金属材料在现代建筑中占有不可忽视的地位,是现代社会不可缺少的支柱材料,在我国建筑行业中将发挥重要的作用。
  【关键词】无机非金属材料;分类构成;发展趋势
  近年来,我国社会得到了快速发展,与此同时,能源问题也在日益突出。所以,找到能够节省能源的新型材料是当前我国社会发展的必经之路。无机非金属材料材料在节能方面优势较大,能够实现节省能源的目标。无机非金属材料包含了除去金属材料以及高分子材料的全部的材料行业,且无机非金属可以抵御高温,具备一定的硬度等,并在我国的建筑和工业领域得到了很好的应用。
  1现代无机非金属材料种类的划分
  1.1根据化学成分进行分类
  整体而言,现代无机非金属材料根据化学成分进行分类,可以划分成两种类型:(1)化合物;(2)单质。化合物通常包含了非氧化物、多元化合物、氧化物。而非氧化物可以划分成氮化铝以及氮化硅;多元化合物可以分成钛酸钡以及生物玻璃;氧化物可以划分为二氧化锆以及三氧化二铝。而单质可以划分成单晶硅、金刚石,例如集成电路、工具等;单质硒玻璃,例如敏感性材料;多晶硅,比如光电材料、电极材料等;无定形碳,比如导电与生物膜材料等。
  1.2根据分子结构进行分类
  现代无机非金属材料一般按照分子结构能够分为晶体以及非晶体。晶体划分成多晶以及单晶,这两个均能够划分成单质以及化合物类型。单晶的单质一般分为金刚石、集成电路、工具材料等;单晶化合物能够划分成电子器件、半导体敏感材料等。而多晶的单质能够划分成烧结金刚石、光电材料、多晶硅等。而该种类型的材料在化合物层面还能够划分成过往的陶瓷、全新的陶瓷、自然石料。过往的陶瓷可划分成建筑、美术、日用、耐火材料陶瓷;全新的陶瓷可以划分成耐腐蚀性、耐磨性、耐冲刷性、耐高温性、硬度材料;性能陶瓷可以划分成光学性能、生物性能、电子性能材料;自然石料可划分成建筑、日用、装饰材料。
  2无机非金属材料的发展趋势
  2.1优化评价体系
  在一部分西方发达国家,传统无机非金属材料已经逐渐向着更加健康且持续性的方向发展,相关管理措施和控制机制也越来越多样化。不仅如此,一些世界发达国家还十分关注建材工业的可持续发展,以及整体项目建立和运行过程的绿色评价。结合时代发展趋势,将生态评价作为重要的环境保护管理措施和标尺,实现资源的可持续利用以及行业的可持续发展,进行“生态城市”的建设与实践也是对项目进行全面升级的重要举措之一。另外,推广建筑节能技术材料,从而有效改善城市生态系统,真正践行绿色建材以及环保建材等要求,确保实践管理控制项目和研究体系的并行,也是整体管理效果升级和优化的重要举措。我国与西方发达国家相比还存在差距,尤其是立法支持与技术标准还有待提高,正是基于此,在传统无机非金属材料工业发展方面,存在很大的提升空间。
  2.2优化降耗机制
  相较于新兴资源,传统无机非金属材料是能源消耗的重要产业,也正是出于这个原因,在实际管理机制建立后,要积极落实更加系统化的节能管控措施。尤其是在世界能源日益短缺的当下,这个课题更加重要,要结合实际需求进行生产节能、降耗,保证高质量的建筑节能效果符合预期。另外,在实际材料管控体系中,也要集中选择资源节约型和污染最低型材料,并且深度落实资源统筹处理机制,积极探索质量效益型和科技先导型发展体系的管理机制,为优化整体效果提供支撑。例如,目前较为流行的是新型墙体材料、高质量门窗以及中空玻璃等,能在提高性能和寿命的同时,确保环境保护效果和节能降耗系统的完整性。除此之外,在现代化建筑结构中,也要对高性能建筑材料进行集中处理,既能满足耐久性需求,也能更好地提高整体建筑质量,具有非常关键的作用。
  2.3优化智能化发展力度
  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现代无机非金属材料构成
  功能材料的构成,一般是由电学材料、生物材料以及光学材料构成的。电学材料包含了压电材料、电导材料、热电材料、磁性材料、电子材料、敏感材料。在这之中压电材料就是力与电的转变材料,该种类型的材料拥有把外界机械能变成电讯号的能力,其一般使用的材料就是水晶体等,通常是用来制作开关传感器之类的东西,是一种比较重要的材料。电导材料就是一种具有导电、超导等电学功能的材料,大体上可划分成电导材料中,该种类型的材料还在不斷发展,且使用范围大。
  当前的工程材料逐渐由普通建筑材料向耐高温抗热震、耐磨耐腐、高强高韧等方向发展。所谓的耐高温抗热震材料通常是三氧化二铝物质等材料。这种类型的材料通常使用在冶金工业里面以及航天工业之中。耐磨耐腐材料拥有很好的化学耐磨性以及稳定性,一般使用的材料就是二氧化锆物质、氧化硅物质、二氧化硅增韧三氧化二铝的材料。该种材料在轻工业以及机械工业中适用范围广。
  4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,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,完善相关制度,并在财政上给予更大的支持,其次是完善相关的法律,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,从而推动我国无机非金属材料的发展进程。
  5结束语
  结合非金属材料的研究成果,进一步推进新技术和新工艺的融合机制,实现整体技术结构的多元化发展,确保技术体系和应用效果的最优化。另外,超导材料和智能材料等的出现也是无机非金属材料学新的研究方向,需要相关研究人员结合现有研究成果,不断推进研究进度,建构更加系统化的研究模型和材料管理体系,实现产业的可持续发展。
  参考文献:
  [1]陈志林,王群,張雪莲等.木材/无机非金属复合材料的研究进展[J].北京工业大学学报,2015,29(01).
  [2]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,2016,15(05).
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