我國無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用與發(fā)展研究

趙國強(qiáng)

摘要：隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，制造業(yè)對新材料的需求越來越大，無機(jī)非金屬材料得到了廣泛的應(yīng)用。然而，我國對無機(jī)非金屬材料的研究起步較晚，與其他發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距，在無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用方面還存在許多問題。本文對無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行了深入分析，以期為業(yè)內(nèi)人士提供有價值的參考。

關(guān)鍵詞：無機(jī)非金屬;材料;應(yīng)用與發(fā)展

1無機(jī)非金屬材料概述

無機(jī)非金屬材料的組成部分包含眾多，如某些元素的碳化物、氧化物、硼化物體、氮化物等相關(guān)物質(zhì)。其化學(xué)組成一般包含金屬與非金屬元素。無機(jī)非金屬材料是生產(chǎn)過程中和科學(xué)技術(shù)日新月異的產(chǎn)物，其利用無機(jī)化學(xué)與有機(jī)化學(xué)材料構(gòu)成非金屬元素，如今，新型的陶瓷、水泥、樹脂、橡膠等合成的非金屬材料具有顯著的優(yōu)勢。伴隨科學(xué)技術(shù)的日新月異，無機(jī)非金屬材料從傳統(tǒng)的硅酸鹽材料演變?yōu)槿缃裥阅茌^高、硬度較強(qiáng)、腐蝕較高、耐磨損的特征。無機(jī)非金屬材料屬于一種固體無機(jī)材料，其理化性質(zhì)非常穩(wěn)定，不容易老化及風(fēng)化，具備較強(qiáng)的整體性。在耐久性以及有效性方面受到工業(yè)生產(chǎn)的高度重視，其可以承受高溫防火、材料結(jié)構(gòu)緊密，并且還具備防水滲透的能力。無機(jī)非金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)具備比金屬件更強(qiáng)的混合件與離子鍵，為無機(jī)非金屬材料賦予了高熔點(diǎn)的屬性，使其具有導(dǎo)電性、透光性、隔熱性等眾多性能。對于近現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展而言，非金屬材料的類型眾多，無機(jī)金屬材料利用有機(jī)高分子材料與金屬材料并列三大材料之一，擁有非常廣闊的市場空間。

2無機(jī)非金屬材料的分類

2.1半導(dǎo)體材料

在信息化技術(shù)中，半導(dǎo)體材料的應(yīng)用非常廣泛，半導(dǎo)體材料指的是居中于絕緣體和導(dǎo)體之間的電子值材料，將半導(dǎo)體材料應(yīng)用于無線電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域能夠獲得更好的應(yīng)用效果，由此可見，將半導(dǎo)體材料應(yīng)用于各行業(yè)領(lǐng)域能夠發(fā)揮巨大的價值作用。根據(jù)目前我國應(yīng)用的半導(dǎo)體材料最多的領(lǐng)域來看，大多數(shù)以無機(jī)半導(dǎo)體的材料組成，其中摻雜了元素半導(dǎo)體和化合物半導(dǎo)體等材料。

2.2晶體材料

晶體材料是無機(jī)非金屬材料中的一種，如BGOBGO，一種化合物的總稱，以無色透明狀的形式呈現(xiàn)，如若帶有能量的電子進(jìn)入了該晶體材料，那么該晶體材料會產(chǎn)生不同的光芒，通常而言會發(fā)出綠色和藍(lán)色光，如此依賴由于綠光和藍(lán)光的顯現(xiàn)，能夠及時了解熒光所在位置及其強(qiáng)度，則可通過計(jì)算的方式算出入射電子力所在的位置和能量。

2.3硅酸鹽材料

無機(jī)非金屬材料中硅酸鹽材料是其中最為重要的一類材料之一，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，可包括工業(yè)硅酸鹽和天然硅酸鹽兩種。其中天然硅酸鹽是一種自然界的礦物質(zhì)，天然硅酸鹽的結(jié)構(gòu)和成分非常復(fù)雜，其基本結(jié)構(gòu)為硅氧四面體，硅氧四面體的結(jié)構(gòu)核心是硅原子，其特點(diǎn)在于具有較高的熔點(diǎn)，耐熱性強(qiáng)，強(qiáng)度強(qiáng)等。今日化學(xué)試卷來看天然硅酸鹽是工業(yè)硅酸原材料的主要原料。

3無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用

3.1應(yīng)用于建筑工程

近些年來，我國建筑行業(yè)得以蓬勃發(fā)展，然而，同時也帶來各種問題，即能源短缺的問題。而無機(jī)非金屬材料可充分滿足其發(fā)展需要，其優(yōu)勢主要在于具備較強(qiáng)的保溫隔熱作用。主要用在建筑工程的維護(hù)結(jié)構(gòu)與外表上，可為建筑保溫性能與使用性能提供保障，避免建筑物直接裸露于大氣環(huán)境之中，避免建筑物受到外界環(huán)境的腐蝕與破壞。在建筑工程中，常用的保溫隔熱材料通常包含硅藻土、膨脹蛭石、泡沫玻璃等，例如：多孔、松軟、輕質(zhì)等特點(diǎn)的硅藻土，其能夠研磨成為粉末，具有較強(qiáng)的吸水能力，是非常重要的隔聲及隔熱材料。

3.2應(yīng)用于國防裝備

無機(jī)非金屬材料是一種新型材料，屬于人工晶體、高級陶瓷和無機(jī)纖維。它們廣泛應(yīng)用于中國國防建設(shè)，為中國國防建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。第一，人工晶狀體。在我國國防建設(shè)過程中，人工晶狀體材料非常重要，廣泛應(yīng)用于潛艇通信、電子對抗、激光武器等便利領(lǐng)域。第二，陶瓷。陶瓷具有高韌性和耐高溫性。廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星遙感、發(fā)動機(jī)等航空航天領(lǐng)域。此外，陶瓷重量輕，硬度高。在一定程度上，具有較強(qiáng)的防護(hù)性能，廣泛應(yīng)用于防彈衣、汽車、飛機(jī)等方面。第三，石英玻璃材料。石英玻璃廣泛應(yīng)用于宇宙飛船和衛(wèi)星。它的實(shí)際應(yīng)用在自動控制系統(tǒng)和各類軍用飛機(jī)中占有重要地位。

3.3無機(jī)非金屬材料在信息技術(shù)中的應(yīng)用

無機(jī)非金屬材料在信息技術(shù)方面的使用主要體現(xiàn)在兩個方面。一方面，信息技術(shù)中必不可少的硬件設(shè)備計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)離不開半導(dǎo)體材料的使用。另一方面，信息技術(shù)涉及通信信息傳播，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，人們對通信速度提出了更高的要求，傳統(tǒng)通信方式很難滿足人們的要求。經(jīng)過研發(fā)，光纖通信技術(shù)問世，而制作光纖離不開玻璃纖維絲，玻璃纖維絲也是無機(jī)非金屬材料中的一種。因此，信息技術(shù)的發(fā)展離不開無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用。

4無機(jī)非金屬材料的發(fā)展趨勢

4.1生態(tài)節(jié)能化趨勢

無機(jī)非金屬材料在我國生態(tài)節(jié)能領(lǐng)域具有十分廣闊的發(fā)展前景，完全滿足了我國社會健康穩(wěn)定發(fā)展的需要。在未來的發(fā)展過程中，無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域的各大企業(yè)應(yīng)推動生態(tài)環(huán)保的有效研發(fā)，加強(qiáng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，在充分滿足社會生態(tài)節(jié)能環(huán)保需求的前提下，引領(lǐng)企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展方向，為社會做出更高貢獻(xiàn)。

4.2節(jié)能化趨勢

無機(jī)非金屬材料應(yīng)用廣泛。然而，無機(jī)非金屬材料的制造技術(shù)非常有限。在具體生產(chǎn)中，會產(chǎn)生環(huán)境污染和高能耗。無機(jī)非金屬材料的原始生產(chǎn)需要消耗大量能源。隨著能源的不斷減少，生產(chǎn)節(jié)能、優(yōu)質(zhì)的無機(jī)非金屬材料已成為未來發(fā)展的重要方向。如在建設(shè)項(xiàng)目中，選擇低污染、資源節(jié)約、質(zhì)量效益、科技領(lǐng)先的發(fā)展趨勢，廣泛采用新型墻體材料、中空玻璃和優(yōu)質(zhì)門窗。

4.3評價體系的優(yōu)化趨勢

在西方等發(fā)達(dá)國家，以往的無機(jī)非金屬材料一直朝著更健康、更可持續(xù)的方向發(fā)展，各種管理策略和控制機(jī)制多樣化。一些發(fā)達(dá)國家非常重視建材行業(yè)的發(fā)展，在整個項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營中進(jìn)行綠色評價。生態(tài)獎充分結(jié)合時代發(fā)展，被視為環(huán)境保護(hù)管理的重要舉措和尺度，以促進(jìn)資源的高效利用和產(chǎn)業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。推進(jìn)“生態(tài)城市”建設(shè)和實(shí)踐，是全面提升該項(xiàng)目的重要措施之一。此外，建筑節(jié)能技術(shù)材料的廣泛推廣可以有效改善城市生態(tài)系統(tǒng)，充分滿足綠色建材和環(huán)保建材的要求，為切實(shí)可行的管理控制項(xiàng)目和研究體系提供保障，是提高整體管理效果的重要措施。我國與西方等發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，尤其是立法支持和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有待提高。無機(jī)非金屬材料工業(yè)在過去的發(fā)展中仍有很大的改進(jìn)空間。

5 結(jié)語

總之，我國無機(jī)非金屬材料在國民經(jīng)濟(jì)和社會建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。我國無機(jī)非金屬材料的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用是中國特色社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制改革的重要標(biāo)志之一。無機(jī)非金屬材料的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了自身的技術(shù)范圍，直接帶動了國內(nèi)各科技領(lǐng)域的探索和創(chuàng)新，推動了國內(nèi)科技的快速發(fā)展。

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