我國(guó)無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用與發(fā)展研究

夏彬皓 重慶市華西耐火材料有限公司

非金屬材料種類較多，涉及的范圍交廣，主要分為有機(jī)非金屬材料與無機(jī)非金屬材料兩種類型。其中，無機(jī)非金屬材料，主要是以一些元素的碳化物、氧化物、氮化物、氯酸鹽、硼酸鹽、鹵素化合物等物質(zhì)組成。最近幾年，我國(guó)無機(jī)非金屬材料在多個(gè)領(lǐng)域中均得到了應(yīng)用，且獲得了不錯(cuò)的效果。但是，我國(guó)針對(duì)無機(jī)非金屬材料的研究起步相對(duì)較晚，在發(fā)展過程中仍然存在一些不足。因此，在實(shí)際工作中，我們需要不斷生綜合實(shí)力，科學(xué)有效評(píng)價(jià)和分析無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用過程，使其可以向著更好的方向發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)新型材料行業(yè)更好的發(fā)展。

一、我國(guó)無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用

（一）無機(jī)非金屬材料在建筑工程中的應(yīng)用

在城市化建設(shè)背景下，建筑行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，但是在發(fā)展過程中逐漸顯露出一些問題，其中資源短缺問題尤為突出，而非金屬材料可以對(duì)建筑要求進(jìn)行滿足，具有良好的保溫隔熱效果。在建筑行業(yè)中，無機(jī)非金屬材料獲得了良好的應(yīng)用，例如建筑外表和結(jié)構(gòu)等，保證建筑的保溫性能，避免建筑受到外力破壞[1]。在建筑過程中，保溫隔熱材料主要有泡沫玻璃、巖棉、硅藻土等。硅藻土質(zhì)較為松軟，且多孔，把其制作成為粉末，可以有效吸收水分，凸顯出較強(qiáng)的隔熱性能。巖棉，屬于絮狀纖維材料，主要由硅酸鹽組成，化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，質(zhì)地較為松軟，并且其具有良好的耐酸堿性，包裹在建筑表面，可以有效提升建筑保溫性能。玻璃泡沫，屬于一種封閉的氣泡材料，導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較小，不會(huì)發(fā)生霉變，耐化學(xué)腐蝕，并且具有較強(qiáng)的裝飾功能，使用時(shí)適用溫度范圍較大，具有良好的隔熱效果。

（二）無機(jī)非金屬材料在國(guó)防裝備中的應(yīng)用

無機(jī)非金屬材料屬于一種新型材料，主要是無機(jī)纖維、人工晶體、先進(jìn)陶瓷等，在我國(guó)國(guó)防建設(shè)應(yīng)用較為廣泛，為我國(guó)國(guó)防建設(shè)奠定良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。首先，人工晶體。在我國(guó)國(guó)防建設(shè)中，人工晶體材料是非常重要的，在潛艇通信、電子對(duì)抗、激光武器等方面有著廣泛的應(yīng)用。其次，陶瓷。陶瓷具有較高的韌性，且耐高溫，在航空航天領(lǐng)域中有著較為廣泛的應(yīng)用，例如發(fā)動(dòng)機(jī)、衛(wèi)星遙感等[2]。此外，陶瓷質(zhì)量較輕，且具有較高的硬度，從某種程度上來講具有較好的防御性能，在防彈衣中、汽車中、飛機(jī)中均得到了良好的應(yīng)用。最后，摻雜石英玻璃材料。在宇宙飛船和衛(wèi)星中，石英玻璃材料得到廣泛應(yīng)用，具體應(yīng)用在自控系統(tǒng)、各種類型軍用飛機(jī)中關(guān)鍵部位。

（三）無機(jī)非金屬材料在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

在生物醫(yī)學(xué)中，無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用主要以生物陶瓷材料和陶瓷基復(fù)合材料為主。在生物陶瓷材料中，主要有生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷、生物復(fù)合材料。以生物活性玻璃為例，其具有生物活性，可以和生物組織相融，把其植入到人體骨缺損部位，可以和骨組織直接結(jié)合，具有修復(fù)骨組織和恢復(fù)功能的效果。并且，因?yàn)槠錂C(jī)械強(qiáng)度相對(duì)較低，常常用于較小的骨修復(fù)材料，如指骨、耳小骨、人工牙齒等。陶瓷復(fù)合材料是一類以陶瓷為基體，把一些增韌材料加入其中，進(jìn)而形成的復(fù)合材料[3]。例如以HAP為基體的陶瓷材料，把纖維或者是晶須加入其中，對(duì)自身強(qiáng)度進(jìn)行增加，進(jìn)而滿足醫(yī)用高強(qiáng)度使用要求；也可以利用顆粒增韌的形式進(jìn)行提升，該種復(fù)合材料通常應(yīng)用在骨替代材料中。

二、我國(guó)無機(jī)非金屬材料的發(fā)展

（一）復(fù)合化

現(xiàn)階段，我國(guó)無機(jī)非金屬材料正在想著復(fù)合化的方向發(fā)展，把金屬材料、有機(jī)高分子材料、無機(jī)非金屬材料這三大基礎(chǔ)材料進(jìn)行充分融合，在復(fù)合發(fā)展過程獲得了一定的成果，把這些成果應(yīng)用到一些領(lǐng)域中，獲得了不錯(cuò)的效果，例如鋼筋混凝土、玻璃鋼等。該種復(fù)合材料，結(jié)合了不同材料的性能，可以使人們對(duì)新型材料的需求得到滿足。

（二）低維化

目前，我國(guó)無機(jī)非金屬材料正在慢慢的向著薄膜材料方向發(fā)展，并且還在向著纖維方向發(fā)展，如機(jī)構(gòu)材料、微電子等。其中，在微電子中，薄膜材料得到了良好的應(yīng)用，且獲得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。在光信號(hào)中，纖維材料可以對(duì)其進(jìn)行有效調(diào)制和放大。

（三）節(jié)能化

無機(jī)非金屬材料的挑選非常廣泛，但是無機(jī)非金屬材料制作技術(shù)是相對(duì)有限的，在實(shí)際生產(chǎn)過程中會(huì)造成環(huán)境污染，且會(huì)出現(xiàn)較高能耗的情況。傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料制作需要消耗較多的能源，隨著能源日益緊缺，現(xiàn)如今如何生產(chǎn)節(jié)能降耗以及高質(zhì)量的無機(jī)非金屬材料成為了未來發(fā)展的重要趨勢(shì)[4]。例如，在建筑工程中，挑選污染最低、資源節(jié)約、質(zhì)量效益、科技先導(dǎo)型的發(fā)展方式，新型墻體材料、中空玻璃、高質(zhì)量門窗將會(huì)得到大量應(yīng)用。

（四）智能化

現(xiàn)階段，我國(guó)新型材料發(fā)展領(lǐng)域已經(jīng)制造出了智能化材料，如多片壓電、鐵電陶瓷等，把該種智能化材料在不同領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用，可以促進(jìn)各領(lǐng)域的良好發(fā)展。例如，在建筑行業(yè)中對(duì)智能材料進(jìn)行應(yīng)用，可以有效提升建筑工程建設(shè)穩(wěn)定性和安全性。

三、結(jié)束語

總而言之，在新時(shí)代背景下，注重我國(guó)無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用與發(fā)展研究是非常重要的，不僅可以提升我國(guó)科學(xué)發(fā)展力，還有助于提升我國(guó)未來經(jīng)濟(jì)。無機(jī)非金屬材料，在我國(guó)多個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，其中包括建筑工程、國(guó)防裝備、建筑保溫、信息技術(shù)等，有效推動(dòng)了這些領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在未來發(fā)展過程中，人們對(duì)于無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用發(fā)展會(huì)提出更高的要求，尤其是新型無機(jī)非金屬材料，使其特性與優(yōu)勢(shì)可以更大程度的發(fā)揮出來。