賈興武
摘 要:在社會的發(fā)展中,科學技術獲得了有效的提升,能源對我國經(jīng)濟的發(fā)展具有較大的影響。我國常規(guī)的能源資源并不豐富,能源短缺,可是無機非金屬材料工業(yè)作為四大材料工業(yè)之一,對我國的經(jīng)濟建設尤為關鍵。不論在建筑范疇、科研范疇還是新型技術范疇均十分重要。
關鍵詞:新型;無機非金屬材料;研究進展;未來展望
新型材料與其他科學范疇的材料成為了高新技術發(fā)展的物質根基,已經(jīng)變成了當前新型技術的帶頭者,且在未來的高新科技發(fā)展范疇內(nèi)具有主要的地位。新型無機非金屬材料在新型材料中十分關鍵,在新材料科技內(nèi)尤為重要。
1 新型無機非金屬材料的研究進展
1.1 低維化的發(fā)展
低維化發(fā)展主要體現(xiàn)在宏觀與微觀方面。在宏觀中的低維化由體材料逐漸轉變成薄膜材料以及纖維材料。比如現(xiàn)代信息功能器件均通過集成化,在此區(qū)間主要使用的則為薄膜材料。薄膜材料的特殊作用展現(xiàn)為結構材料也通過薄膜材料進行改變,令結構材料更加具有抗耐磨性。身為結構復合材料主體的纖維也一樣具有尤為重要的作用。
以微觀角度探討低維化,也就是無機非金屬材料的結構尺寸已經(jīng)趨于納米。當前人們更為注重納米尺度中的超晶格薄膜、納米線至納米點材料的結構當中,在未來的發(fā)展中更加應當將納米器件作為核心來分析納米材料的合成以及組裝進行調控[1]。
1.2 復合化發(fā)展
身為無機非金屬材料和金屬材料以及有機高分子材料的復合化發(fā)展形勢,復合化最終以應用為目標。當前無機非金屬材料已經(jīng)大量使用在鋼筋混凝土、玻璃鋼等方面,而最關鍵的則是通過有機高分子以及無機玻璃纖維構成,成為了建筑材料發(fā)展的形勢。
1.3 智能化發(fā)展
材料的智能化成為人們關心的方面,材料智能化則屬于材料性能的豐富性,不但吸收了外界環(huán)境變化的信息,還可以及時做好反饋。智能化功能材料大多數(shù)是多片壓電以及鐵電陶瓷繁瑣的構造,當前運用范疇較為豐富的建筑智能化,能夠有效提升建筑材料的安全智能性。
1.4 節(jié)能、降耗的發(fā)展
因為傳統(tǒng)無機非金屬材料的產(chǎn)業(yè)屬于耗能較高、污染環(huán)境的范疇。在可持續(xù)發(fā)展觀的推動下,想要具有徹底、協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展的概念,則需轉變這一落后的傳統(tǒng)理念,通過科學發(fā)展,探尋出能耗較低、污染較少的全新合成工藝,提升產(chǎn)品的性能與技術,轉變生產(chǎn)構造與有效運用的方法[2]。
2 我國在無機非金屬當中的不足
在我國的傳統(tǒng)無機非金屬材料的發(fā)展當中,具有眾多不足之處,與發(fā)達國家對比,存在較大的距離,其主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的等級過低、資源的耗費較高、能源的耗費巨大,并由于資源及能源的高消耗,最終令環(huán)境受到嚴重的污染。
無機非金屬新材料研發(fā)中的不足是因為經(jīng)濟環(huán)境所限,我國當前依舊處在發(fā)展中國家的階段,與發(fā)達國家具有一定差距,對于當前狀況而言,雖然獲得了一些成績,可是還具有一些差距,這是由于技術與基礎設施的落后、無機非金屬自身材料的性能較差,品種不夠全面。
3 新型無機非金屬材料的未來展望
3.1 生物器件與材料
生物器件和材料的發(fā)展主要有3個方面,則為生物醫(yī)用材料、仿生材料以及生物體系模擬。生物醫(yī)用材料可以用在代替人體器官方面,這一使用對材料具有較高的要求,需要無血凝、無毒、無害,并且,還需具有匹配性的力學性能。對于仿生材料而言,經(jīng)過模仿生物體解剖構造以及功能結構的參考,完成提升材料的韌性及強度。
3.2 智能材料
形狀記憶合金、濕敏陶瓷、光敏陶瓷等可以對外界環(huán)境的感應給出智能反應。比如透過智能系統(tǒng)的掌控以及運用智能材料,能夠預示災害的發(fā)生,并提高預警的正確度。
3.3 環(huán)境材料
環(huán)境材料會透過間接或直接的方法降低對環(huán)境的影響,所以此類材料還被稱之為低環(huán)境復合材料。環(huán)境材料包含了節(jié)能材料、無污染低污染材料、天然原材料、長壽命材料、可循環(huán)材料、輕質材料等。當前時期建筑行業(yè)在制造生產(chǎn)與實踐當中,均持續(xù)推動全新的環(huán)境材料,比如建筑施工中運用輕質材料。
3.4 納米材料
新型材料內(nèi)最被大眾所熟悉的則為納米材料。納米材料在納米工程以及納米技術中尤為關鍵,納米材料的化學結構以及晶體對材料的特殊性能尤為關鍵。納米材料因為其較易成型、燒結溫度要求不高、表層源自擴散速度迅速,變成了新型材料中可塑性較強的一類材料。
3.5 計算機模擬和材料設計
在計算機技術的發(fā)展當中,計算機技術在不同范疇中均獲得了廣泛的應用。把材料設計融入到計算機技術當中,能夠透過仿真模擬的形式分析和評估材料的性能及結構,且對性能及結構之間的銜接進行分析,為材料的優(yōu)化給予條件。
3.6 傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)的武裝
我國國民經(jīng)濟在發(fā)展當中,并不能脫離傳統(tǒng)材料,因為傳統(tǒng)材料具備了眾多的特質,在我國材料的總數(shù)量當中約占據(jù)95%以上,而且傳統(tǒng)材料的面積及其寬泛,從而令影響力也極為寬泛。我國的傳統(tǒng)材料在國際中的距離遠遠超過新材料在國際中的距離,其能耗較高、污染較為嚴重、品質較差、品種規(guī)格較少。對于當前情況而言,新材料與傳統(tǒng)材料相互間能夠共同發(fā)展,無法對哪一方面進行偏廢。比如在新材料的分析當中,以及新材料生產(chǎn)當中,大多會使用計算機技術、精選原料、自動控制技術、檢測技術、新材料制作當中相應的零部件以及精密加工技術。而在如水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料等較為傳統(tǒng)的材料內(nèi),則會對傳統(tǒng)材料進行徹底改革。所以傳統(tǒng)材料的發(fā)展不但為新材料提供了較好的條件,還為相應技術提供了寬廣的舞臺,為新材料的發(fā)展鋪好了發(fā)展之路。
4 結束語
總而言之,對于無機非金屬材料行業(yè)的發(fā)展而言,新型無機非金屬材料具有無法取締的位置,其對我國乃至全球而言均屬于全新的產(chǎn)業(yè),只有把握機會,才能夠提升國家的各種水平,打造出更好的成績。
參考文獻
[1]羅偉華,周振君,劉超,等.無機非金屬牙科修復生物材料的研究進展與展望[J].中國陶瓷,2013,(5):6-9.
[2]汪靈.礦物材料的概念與本質[J].礦物巖石,2010,(25):1-9.
(作者單位:凌源鋼鐵集團有限責任公司原料廠)