新時期無機非金屬材料的思考探討

周兆雄

摘要：本文主要針對無機非金屬材料展開研究，先詳細論述無機非金屬分類，主要包括半導體材料、晶體材料BGO，然后介紹新時期無機非金屬材料的應用領域，主要包括建筑行業領域、醫療行業領域，充分彰顯出無機非金屬材料的應用優勢，并為無機非金屬材料行業的發展提供更為廣闊的空間。

關鍵詞：無機非金屬材料;應用;分類

對于無機非金屬材料來說，主要是指優化整合硅酸鹽等材料，現階段，該材料在建筑、軍事等領域內得到了廣泛應用。眾所周知，我國資源短缺性特點顯著，所以開發新材料是非常關鍵的。與發達國家進行對比，我國對于無機非金屬材料的研究力度明顯不足，尚未高度掌握核心技術，總體水平并不高。基于此，必須要注重技術及材料的改善，促進非金屬行業的健康發展。

無機非金屬材料分類

（一）半導體材料

對于半導體材料來說，其理化性能具有特殊性特點，廣泛應用于集成電路行業，其電導率在溫度變化的影響下，其反比關系比較顯著，由于與金屬材料性能差距較大，所以其應用價值更為顯著。同時，一些化合物材料的半導體特點也比較突出，如閃鋅礦等。在日常生活中，半導體材料也得到了廣泛應用，且因為基礎材料的生產成本并不高，可以為廣泛應用創造有利條件。在制備處理半導體材料過程中，應從應用需求出發，對單晶片、薄膜材料等進行制備，憑借其較高的純度，可以作為理想的基體材料，為精細化處理奠定良好的基礎，從而更好地應用于電子集成方面。對于碳化硅半導體材料來說，在600℃時，其使用壽命可以高達2000小時，所以非常適用于通信、航空等工程。在納米級別的半導體材料發展過程中，對于大規模集電技術的發展具有一定的促進作用，不斷提升芯片內的集成度，通過超晶格特點的應用，確保通信技術得到不斷優化。

晶體材料BGO

基于晶胞的排布差異，單晶和多晶類型，為晶體材料的重要構成類型，如在單質材料中，金剛石、硅板等比較常見，廣泛應用于電子電路設計、機械工程設備當中，而對于多晶化合物，主要包括化合狀的陶瓷、玻璃等，其應用領域廣闊，主要包括日用、建筑、冶金等，作為無機非金屬材料，與日常生活之間有著密切的聯系。在晶體材料中，粒子的排布分散具有一定的規律性，繼而不斷增強這類材料理化性能的穩定性，且借助實驗室培養的方式，對于晶體的生長具有一定的促進作用，更好地推進材料學研究。通常來說，晶體材料類型的不同，使得功能特性也有著極大的差異性，在具體應用中，其選擇比較多樣化。對于BGO材料來說，作為晶體材料之一，其特殊性顯著，在其晶格結構和X光中的高能粒子碰撞以后，可以促使晶體發光的形成。在探測器頂部，BGO晶體的加載，可以不斷提高環境中的射線信號檢測水平，再結合不同方式，如光電轉化、電路處理等，以此來向不同行業進行延伸、拓展。通過對BGO晶體中的元素組成差異進行分析，氧化物、鹵化物等為重要構成類型，這在醫療、工業等方面非常適用。

（三）硅酸鹽材料

在該材料的范圍中，主要包括玻璃、微晶玻璃等，在該材料硬度較高的影響下，非常適用于建筑工程行業。同時，硅酸鹽材料中的分子結合性突出，與金屬材料、有機材料進行對比，其耐壓性、抗腐蝕性更為顯著。

二、新時期無機非金屬材料的應用領域

（一）建筑工程領域

在建筑工程領域，水泥、陶瓷等無機非金屬材料的應用價值顯著，也是傳統建材升級換代的重要一大成果。首先，在傳統水泥材料生產中，所消耗的能量較多，而新型無機非金屬材料，應借助工業廢渣的回收利用，實現生態型的水泥原料的順利構建，將其經濟效益和應用作用充分發揮出來。對于這種新型水泥材料來說，在性能特點方面，與傳統材料的差異性并不大，且因為其透水性能顯著，非常適用于市政工程建設，同時也可以為構建生態海綿城市提供極大的便捷。其次，新型陶瓷材料制備成顆粒，作為粗骨料在建筑工程施工中的應用，可以使砌塊材料的保溫隔熱效果得到有效提升，而且還可以使原有材料的荷載能力得到提升，尤其作為外墻建設，可以將室內能量損耗控制在合理范圍內，從而與建筑工程綠色環保發展趨勢相一致。

（二）醫療行業領域

在生物醫藥中，無機非金屬材料也具有較高的應用價值，具體來說：首先，針對于生物陶瓷材料，生物活性陶瓷、生物復合材料等應用，可以不斷提高器材的設計和處理水平。例如，對于生物活性玻璃來說，其生物活性顯著，可以有效融合于生物組織，所以可以在患者體內或骨骼缺損位置進行植入，確保骨組織修復效果的提升，并防止排斥反應的出現。同時，針對于生物陶瓷材料，機械強度較低這一特點也比較凸顯，所以在修復指骨、耳小骨等方面具有較強的適用性，從而密切融合醫療行業和無機非金屬材料。其次，針對于陶瓷基復合材料，分析整個材料模式的基礎，主要以陶瓷為主，然后對一些高韌性的材料進行添加，借助復合材料的復合特性，可以使生物醫學的應用要求得到滿足。其中，HAP的陶瓷基復合材料具有較高的應用價值，由于纖維屬于添加的主要物質，既可以使自身強度得到保證，而且還有助于優化應用水平，從而值得在骨替換材料中進行廣泛應用。

三、結語

總而言之，針對于無機非金屬材料，涉及到較多的種類，而且在建筑工程、醫藥行業領域等具有較高的應用優勢，從而將無機非金屬材料的硬度、耐壓以及抗腐蝕等性能充分發揮出來。基于此，應深入研究和分析無機非金屬材料，對于相關科研人員來說，應高度掌握該行業的發展趨勢，基于環保性、復合性等方向，使該材料的性能優勢得到進一步拓展。

參考文獻：

[1] 張西玲， 陳林， 向蕓，等. 基于應用型人才培養的無機非金屬材料專業實踐教學模式的研究--以萍鄉學院無機非金屬材料工程專業為例[J].? 2021（2018-6）：104-106.

[2]? None. 第11屆無機非金屬材料專題——陶瓷涂層與薄膜材料研討會第一輪通知[J]. 硅酸鹽學報， 2019， 47（6）：1.

[3] 宋曉嵐， 金勝明， 劉琨，等. 多學科交叉視角下的創新人才培養新模式探索與實踐——以中南大學無機非金屬材料工程專業為例[J].? 2021（2017-2）：52-56.