無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展

趙少波

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，能源已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的重要保障。但我國(guó)的金屬能源緊缺，那么發(fā)展無(wú)機(jī)非金屬材料就成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重點(diǎn)。無(wú)機(jī)非金屬材料是發(fā)展我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國(guó)防不可或缺的重要材料，本文就對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī);非金屬材料;應(yīng)用;發(fā)展

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，能源是制約經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要條件。我國(guó)常規(guī)能源資源不豐富，能源緊缺，然而作為四大材料工業(yè)之一的無(wú)機(jī)非金屬材料工業(yè)也為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著重要的作用。無(wú)論是在建筑領(lǐng)域、科研領(lǐng)域還是信息技術(shù)領(lǐng)域都有著舉足輕重的地位。面對(duì)新一輪的研發(fā)，對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)展趨勢(shì)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用、地位，以及對(duì)我國(guó)在無(wú)機(jī)非金屬材料中存在的問(wèn)題及無(wú)機(jī)非金屬材料工業(yè)發(fā)展的建議，最終形成一種可持續(xù)的發(fā)展觀念。

1 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 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

（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)陶瓷材料是經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展水平的重要特征。（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。（3）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。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。（4）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。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。

2.4低維化發(fā)展

低維化發(fā)展主要表現(xiàn)在宏觀上和微觀上兩個(gè)方面。宏觀上的低維化是從立體材料向薄膜材料和纖維材料的發(fā)展。例如現(xiàn)代信息功能器件如微電子和光電子等都開(kāi)始向低維化發(fā)展，在這期間主要應(yīng)用的就是薄膜材料。薄膜材料的特殊作用更加體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)材料也用薄膜來(lái)改性，使結(jié)構(gòu)材料增強(qiáng)、增韌耐磨等效果。而作為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料主體的纖維也同樣起著尤為重要的作用，如光通信中光信號(hào)的放大、調(diào)制、選模等都是通過(guò)纖維來(lái)完成，最終形成纖維光路和光網(wǎng)。而從微觀上看低維化，即無(wú)機(jī)非金屬材料的織構(gòu)與結(jié)構(gòu)上的尺寸，如毫米、微米趨向納米。目前人們更加關(guān)注的是納米尺度上的超晶格薄膜、納米線到納米點(diǎn)材料的結(jié)構(gòu)等，在以后的發(fā)展中更是以納米器件為中心來(lái)研究納米材料的合成、組裝等性能。

3 無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)展的策略

3.1無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展

（1）復(fù)合化。作為三大基礎(chǔ)材料的有機(jī)高分子材料、金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料，正呈現(xiàn)出復(fù)合發(fā)展趨勢(shì)，并且取得了一定的成果，比如鋼筋混凝土、玻璃鋼等，這種復(fù)合材料集合了多種材料的性能，是復(fù)合結(jié)構(gòu)，能夠更好的滿足時(shí)下人們對(duì)于材料上的需求。

（2）節(jié)能化。傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料的取材廣泛，但是由于技術(shù)水平的原因，導(dǎo)致了在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)高耗能、高污染的特征，不過(guò)隨著技術(shù)的改進(jìn)，這種局面正在有所好轉(zhuǎn)，節(jié)能一直是解決能源問(wèn)題的基礎(chǔ)手段， 但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度出發(fā)，還是無(wú)法完全的解決問(wèn)題，因此要完善技術(shù)，尋找新的低耗能、低污染的發(fā)展模式。

（3）智能化。材料向著智能化發(fā)展是未來(lái)的一種趨勢(shì)，可以使性能更為優(yōu)良，呈現(xiàn)多元化發(fā)展，現(xiàn)階段我國(guó)已經(jīng)制造出了多片壓電、鐵電陶瓷等具有代表性的智能化材料，這種智能化材料運(yùn)用到建筑工程當(dāng)中，可以提高建筑的安全性能。

3.2促進(jìn)無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)展的策略

我國(guó)的無(wú)機(jī)非金屬材料， 雖然取得了不錯(cuò)的成就，并被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，但是依然存在著一些限制其發(fā)展的因素。比如，材料的種類雜亂、質(zhì)量較低、缺乏科技含量，從而導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不足等。種種因素不但影響了無(wú)機(jī)非金屬材料的推廣，同時(shí)迫使其越來(lái)越難以滿足人們的需求，因此，急需采取必要的措施，對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料進(jìn)行發(fā)展策略調(diào)整。首先是政府方面，政府應(yīng)該增加對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料的重視力度，加強(qiáng)對(duì)企業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、引導(dǎo)，完善的法律， 對(duì)于研制開(kāi)發(fā)出新的無(wú)機(jī)非金屬材料的人員一定保障，通過(guò)法律來(lái)保護(hù)研發(fā)人員的合法權(quán)益，最后是企業(yè)要注重相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)， 定期組織從業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)考核，并以正確姿態(tài)正視國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，讓從業(yè)人員從中學(xué)習(xí)而不是抄襲， 從而推動(dòng)我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展進(jìn)程。

結(jié)束語(yǔ)：在無(wú)機(jī)非金屬材料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，新型的無(wú)機(jī)非金屬材料有著不可替代的地位，它無(wú)論對(duì)我國(guó)、還是對(duì)世界各國(guó)來(lái)說(shuō)都是一個(gè)新型的產(chǎn)業(yè)，更應(yīng)抓住這個(gè)機(jī)遇去研發(fā)、去運(yùn)用到各行各業(yè)中，提高國(guó)家的各項(xiàng)水平，當(dāng)然困難也是與此存在的，所以要克服困難，迎難而進(jìn)，創(chuàng)造出新的佳績(jī)。

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