國內(nèi)無機非金屬材料的應用與發(fā)展概述

摘 要：無機非金屬材料具有良好的材料性能，其在國內(nèi)工業(yè)中一直扮演著重要的角色。隨著國內(nèi)科技的發(fā)展，各行各業(yè)對材料的性能要求也越來越高。因此，本文在闡述國內(nèi)無機非金屬材料的發(fā)展現(xiàn)狀后針對其應用與發(fā)展趨勢談幾點建議，希望能為材料科學未來之路有一定的理論指導效果。

關鍵詞：無機非金屬 材料研發(fā) 材料發(fā)展 材料應用

中圖分類號：TB321 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0057-01

1 無機非金屬材料簡介

1.1 無機非金屬材料范疇

當今的無機非金屬材料科學是在20世紀40年代開始由傳統(tǒng)的硅酸鹽材料科學逐漸演變發(fā)展而來的。目前，無機非金屬材料、金屬材料和有機高分子材料已成為社會各行各業(yè)使用的三大主要材料。全球無機非金屬材料的快速發(fā)展以及其新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)為社會的發(fā)展做出了卓越的貢獻。

1.2 無機非金屬材料的優(yōu)點

無機非金屬材料是一種固體無機材料，具有很強的整體性，其理化性質穩(wěn)定，不易老化、風化。無機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。無機非金屬材料本身屬于一到三級耐火材料標準，其材料結構緊密，其也具有很好的防水滲透能力，防雨水和地表滲透性能。無機非金屬材料的物理、化學性質穩(wěn)定，與酸堿反應敏感度不大，具有很好的耐酸堿性，同時，無機非金屬材料對鼠害，蟲害的忍耐度比較大，能保證長久的正常的使用效果。

2 國內(nèi)無機非金屬材料的現(xiàn)狀

2.1 無機非金屬新材料的新應用

2.1.1 高技術陶瓷材料

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

2.1.2 納米材料

隨著納米科學技術的快速發(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、材料光學、材料電磁學等方面具有更加優(yōu)異的表現(xiàn)， 因此納米材料科學是當今凝聚態(tài)物理材料領域的熱點研究方向。比如：納米碳管的直徑為1.4 nm，5萬根納米碳管并排后才跟一根頭發(fā)一般粗，但是其強度已達到鋼的100倍。多數(shù)研究表明，納米材料的特殊性將在未來日常生活和高科技領域廣泛應用。例如，利用納米技術研發(fā)的新型電腦其性能更優(yōu)良；飛機表面涂覆納米硅基陶瓷粉可以成功避開雷達的監(jiān)測等。

2.1.3 復合氧化物與化學傳感器材料

復合氧化物敏感材料與化學傳感器對信息感知度強，其形態(tài)千變?nèi)f化、性能各異、功能多樣。目前，對這類材料的研究重點材料主要有：新型半導體材料；有害氣體敏感材料；復合氧化物氣敏材料等。多功能敏感材料的傳感元件結構簡單、使用方便、價格便宜、靈敏度高。廣泛用于火災報警、可燃氣報警、汽車尾氣檢測等方面。

2.1.4 特精細化學品材料和功能化合物材料

目前，特精細化學品材料和功能化合物材料品種越來越多，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。特種精細化學品和功能化合物的生產(chǎn)產(chǎn)量小、規(guī)模小，但是生產(chǎn)的技術含量高，具有很好的經(jīng)濟效益和市場前景。

2.1.5 固體電解質

近十幾年來，固體電解質材料發(fā)展較快。由于非核能能源技術發(fā)展的需要，固體電解質材料中的新能源技術的研發(fā)引起人們極大的關注。當前，這類材料的研究體系已經(jīng)成為單獨的固態(tài)離子學學科。固體電解質研究重點主要是堿金屬離子材料，未來具有很好的經(jīng)濟效益和市場前景。

2.2 無機非金屬材料的發(fā)展趨勢

未來，無機非金屬材料的發(fā)展趨勢將有以下幾點：（1）材料與高科學技術領域的研發(fā)緊密聯(lián)系。隨著全球電子工業(yè)、高能電池、太陽能技術的迅速發(fā)展，未來無機非金屬新材料發(fā)展和高科技發(fā)展之間的聯(lián)系將會更加緊密。（2）各種材料復合程度提高。相互交叉的各學科領域相互合作研發(fā)的復合材料將占據(jù)材料工業(yè)越來越大的市場規(guī)模。（3）高分子復合材料的廣泛應用。高分子復合材料具有良好的機械性能、光電材料特性和磁學等功能。這些新材料將在生物、機械、光學、電子學等領域取得更廣大的應用。

2.3 無機非金屬材料在我國發(fā)展中出現(xiàn)的問題

雖然，無機非金屬材料在我國發(fā)展迅速，其新技術與新工藝不斷得以應用與推廣，無機非金屬材料的產(chǎn)量也得到突破。但是，我國傳統(tǒng)無機非金屬材料依然存在著品種雜、質量檔次低、高科技含量少，國際競爭力不強的現(xiàn)象。導致這現(xiàn)象的主要原因是國內(nèi)材料企業(yè)過多，市場競爭失衡，企業(yè)總體生產(chǎn)工藝差，材料工作人員素質差， 高水平材料研發(fā)機構少等等。21世紀對無機非金屬材料需要量大，質量要求也越來越高。在激烈的市場競爭下，國內(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)、銷售高科技材料的能力，積極參預國際材料市場的競爭，提高自身的核心競爭力。

3 國內(nèi)無機非金屬材料的應用與發(fā)展建議

3.1 國家的角度

國家政府應加大對國內(nèi)建材工業(yè)的產(chǎn)業(yè)化結構調(diào)整力度，合理引導企事業(yè)單位步入材料市場的正軌，從宏觀經(jīng)濟、宏觀行政手段使國內(nèi)無機非金屬材料的應用與發(fā)展正規(guī)化、可持續(xù)化。

3.2 法律的角度

政府應制定相關的法律法規(guī)，防止無機非金屬新材料研發(fā)結果被侵權的現(xiàn)象，充分利用法律手段嚴懲不法分子對材料領域的破壞行為。同時，要盡快制定適應我國科研體制改革的法律法規(guī)，保證無非金屬新材料的研發(fā)與生產(chǎn)。

3.3 人才的角度

國家與企業(yè)都應加快有關材料人才的培養(yǎng)速度，不斷優(yōu)化教育資源，以最新材料相關知識和研發(fā)體系來培養(yǎng)無機非金屬材料新人才。

4 結語

目前，國內(nèi)無機非金屬材料在國民經(jīng)濟建設的作用越來越重要。國內(nèi)無機非金屬材料的發(fā)展和應用是國內(nèi)特色社會主義經(jīng)濟體制改革的重要標志之一，無機非金屬材料的發(fā)展與應用已遠遠超出其自身的范疇，它帶動了國內(nèi)各個科學領域的創(chuàng)新，推動了國內(nèi)科學技術的快速發(fā)展。

參考文獻

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