國(guó)內(nèi)無(wú)機(jī)非金屬材料的應(yīng)用與發(fā)展概述

摘 要：無(wú)機(jī)非金屬材料具有良好的材料性能，其在國(guó)內(nèi)工業(yè)中一直扮演著重要的角色。隨著國(guó)內(nèi)科技的發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)材料的性能要求也越來(lái)越高。因此，本文在闡述國(guó)內(nèi)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展現(xiàn)狀后針對(duì)其應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)談幾點(diǎn)建議，希望能為材料科學(xué)未來(lái)之路有一定的理論指導(dǎo)效果。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)非金屬 材料研發(fā) 材料發(fā)展 材料應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TB321 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（b）-0057-01

1 無(wú)機(jī)非金屬材料簡(jiǎn)介

1.1 無(wú)機(jī)非金屬材料范疇

當(dāng)今的無(wú)機(jī)非金屬材料科學(xué)是在20世紀(jì)40年代開(kāi)始由傳統(tǒng)的硅酸鹽材料科學(xué)逐漸演變發(fā)展而來(lái)的。目前，無(wú)機(jī)非金屬材料、金屬材料和有機(jī)高分子材料已成為社會(huì)各行各業(yè)使用的三大主要材料。全球無(wú)機(jī)非金屬材料的快速發(fā)展以及其新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)為社會(huì)的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。

1.2 無(wú)機(jī)非金屬材料的優(yōu)點(diǎn)

無(wú)機(jī)非金屬材料是一種固體無(wú)機(jī)材料，具有很強(qiáng)的整體性，其理化性質(zhì)穩(wěn)定，不易老化、風(fēng)化。無(wú)機(jī)非金屬材料因其耐久性和有效性方面的優(yōu)異表現(xiàn)，且能承受高溫，防水性能也表現(xiàn)出色，所以其也是一種很好的防火材料。無(wú)機(jī)非金屬材料本身屬于一到三級(jí)耐火材料標(biāo)準(zhǔn)，其材料結(jié)構(gòu)緊密，其也具有很好的防水滲透能力，防雨水和地表滲透性能。無(wú)機(jī)非金屬材料的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與酸堿反應(yīng)敏感度不大，具有很好的耐酸堿性，同時(shí)，無(wú)機(jī)非金屬材料對(duì)鼠害，蟲(chóng)害的忍耐度比較大，能保證長(zhǎng)久的正常的使用效果。

2 國(guó)內(nèi)無(wú)機(jī)非金屬材料的現(xiàn)狀

2.1 無(wú)機(jī)非金屬新材料的新應(yīng)用

2.1.1 高技術(shù)陶瓷材料

高技術(shù)陶瓷是以人工合成的超細(xì)高純粉體為原料制備的一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料，其主要使用各種先進(jìn)材料成型方法、優(yōu)秀的當(dāng)代燒結(jié)工藝以及精密加工技術(shù)制作而成。高技術(shù)陶瓷材料具有高性能、高附加值的特點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高端技術(shù)領(lǐng)域和頂尖國(guó)防材料領(lǐng)域。高技術(shù)陶瓷具有耐高溫、高硬度、高剛度、耐磨耐腐蝕性優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，可用于陶瓷機(jī)械零件、生物陶瓷材料、集成電路、各種傳感器等領(lǐng)域。大量材料應(yīng)用結(jié)果表明：高技術(shù)陶瓷材料是21世紀(jì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展水平的重要特征。

2.1.2 納米材料

隨著納米科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，納米材料也迅速得到發(fā)展，納米材料由極細(xì)晶粒組成，其晶粒尺寸在納米尺度范圍，與微米晶體材料相比，在材料力學(xué)、材料光學(xué)、材料電磁學(xué)等方面具有更加優(yōu)異的表現(xiàn)， 因此納米材料科學(xué)是當(dāng)今凝聚態(tài)物理材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。比如：納米碳管的直徑為1.4 nm，5萬(wàn)根納米碳管并排后才跟一根頭發(fā)一般粗，但是其強(qiáng)度已達(dá)到鋼的100倍。多數(shù)研究表明，納米材料的特殊性將在未來(lái)日常生活和高科技領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。例如，利用納米技術(shù)研發(fā)的新型電腦其性能更優(yōu)良；飛機(jī)表面涂覆納米硅基陶瓷粉可以成功避開(kāi)雷達(dá)的監(jiān)測(cè)等。

2.1.3 復(fù)合氧化物與化學(xué)傳感器材料

復(fù)合氧化物敏感材料與化學(xué)傳感器對(duì)信息感知度強(qiáng)，其形態(tài)千變?nèi)f化、性能各異、功能多樣。目前，對(duì)這類材料的研究重點(diǎn)材料主要有：新型半導(dǎo)體材料；有害氣體敏感材料；復(fù)合氧化物氣敏材料等。多功能敏感材料的傳感元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格便宜、靈敏度高。廣泛用于火災(zāi)報(bào)警、可燃?xì)鈭?bào)警、汽車(chē)尾氣檢測(cè)等方面。

2.1.4 特精細(xì)化學(xué)品材料和功能化合物材料

目前，特精細(xì)化學(xué)品材料和功能化合物材料品種越來(lái)越多，其主要包括畜牧業(yè)飼料添加劑、飲食添加劑、滅火劑、生氧劑等等。特種精細(xì)化學(xué)品和功能化合物的生產(chǎn)產(chǎn)量小、規(guī)模小，但是生產(chǎn)的技術(shù)含量高，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)前景。

2.1.5 固體電解質(zhì)

近十幾年來(lái)，固體電解質(zhì)材料發(fā)展較快。由于非核能能源技術(shù)發(fā)展的需要，固體電解質(zhì)材料中的新能源技術(shù)的研發(fā)引起人們極大的關(guān)注。當(dāng)前，這類材料的研究體系已經(jīng)成為單獨(dú)的固態(tài)離子學(xué)學(xué)科。固體電解質(zhì)研究重點(diǎn)主要是堿金屬離子材料，未來(lái)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)前景。

2.2 無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)，無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展趨勢(shì)將有以下幾點(diǎn)：（1）材料與高科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)緊密聯(lián)系。隨著全球電子工業(yè)、高能電池、太陽(yáng)能技術(shù)的迅速發(fā)展，未來(lái)無(wú)機(jī)非金屬新材料發(fā)展和高科技發(fā)展之間的聯(lián)系將會(huì)更加緊密。（2）各種材料復(fù)合程度提高。相互交叉的各學(xué)科領(lǐng)域相互合作研發(fā)的復(fù)合材料將占據(jù)材料工業(yè)越來(lái)越大的市場(chǎng)規(guī)模。（3）高分子復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用。高分子復(fù)合材料具有良好的機(jī)械性能、光電材料特性和磁學(xué)等功能。這些新材料將在生物、機(jī)械、光學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域取得更廣大的應(yīng)用。

2.3 無(wú)機(jī)非金屬材料在我國(guó)發(fā)展中出現(xiàn)的問(wèn)題

雖然，無(wú)機(jī)非金屬材料在我國(guó)發(fā)展迅速，其新技術(shù)與新工藝不斷得以應(yīng)用與推廣，無(wú)機(jī)非金屬材料的產(chǎn)量也得到突破。但是，我國(guó)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料依然存在著品種雜、質(zhì)量檔次低、高科技含量少，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)的現(xiàn)象。導(dǎo)致這現(xiàn)象的主要原因是國(guó)內(nèi)材料企業(yè)過(guò)多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)失衡，企業(yè)總體生產(chǎn)工藝差，材料工作人員素質(zhì)差， 高水平材料研發(fā)機(jī)構(gòu)少等等。21世紀(jì)對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料需要量大，質(zhì)量要求也越來(lái)越高。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下，國(guó)內(nèi)材料型企業(yè)要想生存與發(fā)展，必須提高企業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售高科技材料的能力，積極參預(yù)國(guó)際材料市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3 國(guó)內(nèi)無(wú)機(jī)非金屬材料的應(yīng)用與發(fā)展建議

3.1 國(guó)家的角度

國(guó)家政府應(yīng)加大對(duì)國(guó)內(nèi)建材工業(yè)的產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，合理引導(dǎo)企事業(yè)單位步入材料市場(chǎng)的正軌，從宏觀經(jīng)濟(jì)、宏觀行政手段使國(guó)內(nèi)無(wú)機(jī)非金屬材料的應(yīng)用與發(fā)展正規(guī)化、可持續(xù)化。

3.2 法律的角度

政府應(yīng)制定相關(guān)的法律法規(guī)，防止無(wú)機(jī)非金屬新材料研發(fā)結(jié)果被侵權(quán)的現(xiàn)象，充分利用法律手段嚴(yán)懲不法分子對(duì)材料領(lǐng)域的破壞行為。同時(shí)，要盡快制定適應(yīng)我國(guó)科研體制改革的法律法規(guī)，保證無(wú)非金屬新材料的研發(fā)與生產(chǎn)。

3.3 人才的角度

國(guó)家與企業(yè)都應(yīng)加快有關(guān)材料人才的培養(yǎng)速度，不斷優(yōu)化教育資源，以最新材料相關(guān)知識(shí)和研發(fā)體系來(lái)培養(yǎng)無(wú)機(jī)非金屬材料新人才。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，國(guó)內(nèi)無(wú)機(jī)非金屬材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的作用越來(lái)越重要。國(guó)內(nèi)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展和應(yīng)用是國(guó)內(nèi)特色社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)體制改革的重要標(biāo)志之一，無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展與應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其自身的范疇，它帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。

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