劉輝

（成都川哈工機(jī)器人及智能裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司，成都 610042）

1 引言

隨著我國(guó)化工技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)日常應(yīng)用中的材料類型日漸增多，促使著我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。無(wú)機(jī)非金屬材料作為當(dāng)前社會(huì)當(dāng)中普遍使用的一種創(chuàng)新性材料，在我國(guó)諸多應(yīng)用領(lǐng)域中廣泛運(yùn)用。尤其是針對(duì)綠色建筑、智慧工業(yè)、信息技術(shù)、軍事領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，有著非凡的意義。無(wú)機(jī)非金屬材料的種類豐富多樣，并且其衍生品諸多，具備節(jié)能環(huán)保、高效低碳等諸多優(yōu)勢(shì)。此外，無(wú)機(jī)非金屬材料可在最大程度上為科學(xué)領(lǐng)域助力，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)保障。

2 無(wú)機(jī)非金屬材料內(nèi)涵概述

在我國(guó)社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步的當(dāng)下，我國(guó)能源使用量日漸增多，促使一些不可再生資源日漸減少甚至枯竭。為了確保我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，為子孫后代創(chuàng)造提供能夠確保社會(huì)發(fā)展的資源，人們?cè)趧?chuàng)造發(fā)明的過(guò)程中研發(fā)了具備諸多高性能的材料。無(wú)機(jī)非金屬材料便是一種具備高效性、節(jié)能性、耐久性的材料，其涵蓋范圍較廣，除了高分子材料、金屬材料，其他所有的無(wú)機(jī)材料都屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，例如，“耐火材料、陶瓷玻璃”等諸多新型無(wú)機(jī)非金屬材料【1】。一般情況下，無(wú)機(jī)非金屬材料的硬度較大并且具備耐高溫、耐腐蝕性，但在使用的過(guò)程中無(wú)機(jī)非金屬材料也有一定缺點(diǎn)，例如，“韌性差、抗拉強(qiáng)度低”等。那么，在實(shí)際使用無(wú)機(jī)非金屬材料時(shí)，必須結(jié)合實(shí)際使用情況，力求在最大程度上降低其應(yīng)用上的不足，并在不斷創(chuàng)新創(chuàng)造的基礎(chǔ)上彌補(bǔ)無(wú)機(jī)非金屬材料應(yīng)用的質(zhì)量問(wèn)題。

3 無(wú)機(jī)非金屬材料分類

3.1 半導(dǎo)體材料

半導(dǎo)體材料一般會(huì)運(yùn)用到電子設(shè)備當(dāng)中，是指電子值在導(dǎo)體、絕緣體之間的材料，在信息化技術(shù)當(dāng)中具備較大的運(yùn)用價(jià)值。在社會(huì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域、無(wú)線電子技術(shù)當(dāng)中，半導(dǎo)體的運(yùn)用效果非常好，并且在未來(lái)新能源技術(shù)、科學(xué)技術(shù)當(dāng)中運(yùn)用前景可觀，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體運(yùn)用領(lǐng)域日漸廣泛，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要作用。當(dāng)前，我國(guó)很多半導(dǎo)體材料都是無(wú)機(jī)非金屬材料，在半導(dǎo)體當(dāng)中無(wú)機(jī)非金屬材料一般會(huì)摻雜半導(dǎo)體、元素半導(dǎo)體、化合物半導(dǎo)體材料等。

3.2 晶體材料BGO

BGO 作為一種化合物的總稱呼，一般指代Bi4Ge3O12。Bi4Ge3O12在物理層次的表現(xiàn)是一種無(wú)色的透明狀物體，若對(duì)該物體當(dāng)中通入有能量電子，那么該物體一般則會(huì)發(fā)出藍(lán)綠色的光芒。所以在使用Bi4Ge3O12時(shí)，可以借助這一特點(diǎn)對(duì)熒光位置進(jìn)行有效的記錄，并對(duì)入射電子粒子當(dāng)中的位置和能量進(jìn)行計(jì)算，為社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域、物理領(lǐng)域的發(fā)展帶來(lái)有效的促進(jìn)和支撐作用。

3.3 硅酸鹽材料

無(wú)機(jī)非金屬材料當(dāng)中最為重要的一類材料便是硅酸鹽材料。該材料在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中運(yùn)用范圍相對(duì)寬泛。針對(duì)硅酸鹽來(lái)說(shuō)，其中涵蓋了天然硅酸鹽和工業(yè)硅酸鹽。天然硅酸鹽是自然界當(dāng)中非常重要的礦物質(zhì)材料，更是地殼構(gòu)成發(fā)展的重要物質(zhì)。一般情況下硅酸鹽的化學(xué)成分結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，具備一定的特殊性。針對(duì)硅酸鹽當(dāng)中最為常見(jiàn)的硅氧四面體來(lái)說(shuō)，化學(xué)成分是以Si 為化學(xué)原子，在Si 四面分布氧原子。硅酸鹽最為常見(jiàn)的特點(diǎn)表現(xiàn)便是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高、隔熱耐熱性非常好，具備穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。工業(yè)硅酸鹽也是工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中非常重要的材料。

4 無(wú)機(jī)非金屬材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

4.1 整體性

無(wú)機(jī)非金屬材料一般都是以固體形式存在的，屬于固體無(wú)機(jī)材料，所以，無(wú)機(jī)非金屬材料的整體性特點(diǎn)較強(qiáng)。從無(wú)機(jī)非金屬材料物理特點(diǎn)層次來(lái)看，物理形式的穩(wěn)定性能較高，并且其化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，相比其他材料更加不容易風(fēng)化、老化。

4.2 抗腐蝕性

抗腐蝕性是所有物理材料都想要具備的性能，更是展現(xiàn)材料耐久性、穩(wěn)定性、堅(jiān)固性的根本特質(zhì)。無(wú)機(jī)非金屬材料相比其他材料來(lái)說(shuō)更加具備耐腐蝕性，因?yàn)闊o(wú)機(jī)非金屬材料的化學(xué)穩(wěn)定性較強(qiáng)，如硅酸鹽材料就很難因?yàn)榛瘜W(xué)分子的影響來(lái)轉(zhuǎn)變其穩(wěn)定性，所以無(wú)機(jī)非金屬材料耐腐蝕性非常高。

4.3 防火性

無(wú)機(jī)非金屬材料的防火性也是該類型材料最為顯著的特點(diǎn)，并且防火性能非常好，所以無(wú)機(jī)非金屬材料在建筑領(lǐng)域與工業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用范圍相對(duì)較為廣泛。因?yàn)闊o(wú)機(jī)非金屬材料屬于非燃燒性材料，可以滿足建筑需求，并且可以滿足化工生產(chǎn)的特殊性需求，是一種非常具備高效性的耐火材料。

5 無(wú)機(jī)非金屬材料的應(yīng)用途徑

5.1 建筑工程領(lǐng)域

人們生活水平不斷提升，對(duì)于建筑及環(huán)保性能、生活環(huán)境的需求日漸提升，促使著建筑工程領(lǐng)域日漸發(fā)展和進(jìn)步。在綠色建筑、環(huán)保建筑的發(fā)展趨勢(shì)之下，想要滿足社會(huì)建筑市場(chǎng)需求、踐行節(jié)能減排與綠色環(huán)保，就應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的建筑方式，大力引入具備綠色、減排、耐久性的建筑材料。針對(duì)建筑工程的外表保溫工程來(lái)說(shuō)，為了最大程度上實(shí)現(xiàn)建筑外表保溫、保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)，便可以借助無(wú)機(jī)非金屬材料來(lái)提升建筑工程的整體保溫、隔熱效果。在實(shí)施建筑工程建設(shè)的過(guò)程中，硅藻土、石棉瓦、泡沫玻璃等材料都為建筑工程發(fā)展奠定了重要的材料基礎(chǔ)。針對(duì)石棉瓦材料來(lái)說(shuō)，是借助絮狀纖維材料構(gòu)成的，其主要的化學(xué)成分為硅酸鹽，保障了石棉瓦的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性與耐熱性能，并且石棉瓦材質(zhì)較為松軟，耐酸堿腐蝕性能較高。在實(shí)際運(yùn)用石棉瓦材料中，可以運(yùn)用到建筑外表面包裹保溫過(guò)程，這樣即可切實(shí)強(qiáng)化建筑工程的保溫與隔熱性能。在自然界當(dāng)中硅藻土屬于生物化學(xué)沉積巖材料，該材料具備硅質(zhì)細(xì)胞壁，吸水性能非常好，很難與酸堿物質(zhì)相作用，具備穩(wěn)定性與高效性，在建筑工程當(dāng)中可以起到有效的隔離性，隔冷與隔熱效率較高。針對(duì)玻璃泡沫來(lái)說(shuō)在建筑工程保溫當(dāng)中運(yùn)用效率也較高，該材料不容易出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題，使用范圍廣泛，可在最大程度上提升建筑領(lǐng)域的裝飾功效。

5.2 智慧工業(yè)領(lǐng)域

智慧工業(yè)領(lǐng)域隨著我國(guó)航空航天領(lǐng)域、信息技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展而不斷進(jìn)步。針對(duì)智慧工業(yè)領(lǐng)域的無(wú)機(jī)非金屬材料來(lái)說(shuō)，主要有人工晶體、無(wú)機(jī)纖維、先進(jìn)陶瓷等內(nèi)容，在我國(guó)諸多先進(jìn)科技技術(shù)當(dāng)中運(yùn)用范圍較為廣泛。針對(duì)人工晶體來(lái)說(shuō)，在國(guó)防軍事工程當(dāng)中運(yùn)用較為廣泛，可以為軍事潛艇提供通信信號(hào)，并在激光發(fā)射武器、電子對(duì)抗領(lǐng)域當(dāng)中起到至關(guān)重要的作用。針對(duì)先進(jìn)陶瓷來(lái)說(shuō)，因?yàn)橄冗M(jìn)智慧陶瓷具備耐高溫性、高韌性等諸多優(yōu)勢(shì)，所以很適合運(yùn)用到航空航天材料當(dāng)中，先進(jìn)智慧陶瓷可以運(yùn)用到航天信號(hào)遙感、航天發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域當(dāng)中。并且該類型陶瓷還具備質(zhì)量較輕、硬度較高等諸多特點(diǎn)，在軍事防御、防彈領(lǐng)域運(yùn)用效率較高。針對(duì)無(wú)機(jī)纖維來(lái)說(shuō)，在宇宙飛船當(dāng)中運(yùn)用效率較高，并且可以運(yùn)用到軍事飛機(jī)關(guān)鍵部位，切實(shí)保障我國(guó)軍事與航空航天、信息技術(shù)等智慧領(lǐng)域發(fā)展。

6 無(wú)機(jī)非金屬材料行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

6.1 復(fù)合低維化

我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料將成為我國(guó)社會(huì)3 大基礎(chǔ)材料，在無(wú)機(jī)非金屬材料研發(fā)的過(guò)程當(dāng)中，在復(fù)合發(fā)展領(lǐng)域獲取了良好的成果與經(jīng)驗(yàn)。例如，玻璃鋼、鋼筋混凝土等材料，借助無(wú)機(jī)非金屬材料可以為復(fù)合材料的性能進(jìn)行強(qiáng)化，切實(shí)滿足廣大人民群眾對(duì)新型材料的需求。此外，無(wú)機(jī)非金屬材料在智慧工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中的創(chuàng)造發(fā)展下，也朝著低維化發(fā)展。例如，微電子、機(jī)構(gòu)材料等，其中，薄膜材料在微電子當(dāng)中運(yùn)用效率較高，可以對(duì)纖維材料進(jìn)行有效的調(diào)制與放大。

6.2 生態(tài)節(jié)能化

無(wú)機(jī)非金屬材料作為非金屬材料，可以避免在生產(chǎn)制造過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)較大的污染情況，滿足了低能耗、高效率的發(fā)展需求，在我國(guó)節(jié)能生態(tài)領(lǐng)域的發(fā)展前景非?？捎^，切實(shí)滿足了我國(guó)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需求。在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中，無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域的各大企業(yè)應(yīng)該促進(jìn)生態(tài)環(huán)保事業(yè)研發(fā)，加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，切實(shí)在滿足社會(huì)節(jié)能環(huán)保需求的基礎(chǔ)上，展現(xiàn)出企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢(shì)，為社會(huì)做出更多貢獻(xiàn)。

7 結(jié)語(yǔ)

總而言之，想要切實(shí)展現(xiàn)出無(wú)機(jī)非金屬材料的作用、促進(jìn)社會(huì)不斷發(fā)展并提升我國(guó)綜合實(shí)力，相關(guān)行業(yè)就需要全面對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料進(jìn)行分析研究，并且實(shí)現(xiàn)物盡其用，為我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)保障，切實(shí)為我國(guó)新型材料發(fā)展助力。無(wú)機(jī)非金屬材料企業(yè)應(yīng)責(zé)無(wú)旁貸地承擔(dān)起社會(huì)發(fā)展責(zé)任，在加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上，明確把控社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，借助科學(xué)技術(shù)手段創(chuàng)新研發(fā)無(wú)機(jī)非金屬材料，驅(qū)動(dòng)社會(huì)各項(xiàng)領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展。