徐吉利
摘要:材料作為人類社會(huì)生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),也是世界文明深入發(fā)展的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前,能源,信號和材料是現(xiàn)代文明的重要發(fā)展基礎(chǔ),但是,隨著材料的發(fā)展,信號和能量得到了極大的實(shí)現(xiàn),質(zhì)量和多樣性代表了國家的現(xiàn)代化水平。在此基礎(chǔ)上,本文首先對無機(jī)非金屬材料進(jìn)行了分析,然后在此前提下,提出了無機(jī)非金屬材料的發(fā)展及今后的應(yīng)用研究。
關(guān)鍵詞:無機(jī)非金屬材料;發(fā)展;應(yīng)用
引言
無機(jī)非金屬材料由非金屬元素或化合物組成,但是隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué),從19世紀(jì)開始,人類主要由天然礦物,石油和植物,例如水泥,人造石墨和合成橡膠,是合成和制造許多新型非金屬材料的主要原料。這些非金屬材料的類型相對豐富,主要分為兩種:金屬材料和無機(jī)技術(shù)材料。另外,無機(jī)金屬材料也與有機(jī)高分子材料和金屬材料并列,具有相對良好的市場前景。
一、無機(jī)非金屬材料的特性
無機(jī)非金屬材料是現(xiàn)代全材料系統(tǒng)的重要組成部分。與金屬相比,具有更簡單的晶體結(jié)構(gòu)和自由電子。將金屬鍵和離子鍵的純共價(jià)鍵和雜化鍵與無機(jī)比率進(jìn)行比較。與金屬材料的區(qū)別,這種材料固有的化學(xué)鍵高鍵合可以賦予基本的耐腐蝕和耐磨性,硬度,熔點(diǎn),高強(qiáng)度和強(qiáng)抗氧化性,同時(shí)具有壓電,鐵磁和鐵電特性這類材料好,隔熱性廣,透光率和導(dǎo)電率高。由于這種類型的材料具有不同的使用方法以及不同的名稱和品種,因此到目前為止,還沒有完整和統(tǒng)一的分類方法,通常將其分為新的和傳統(tǒng)的兩種類型。良好的耐腐蝕性,高硬度,耐高溫性和高抗壓強(qiáng)度是一般無機(jī)非金屬材料的特征。陶瓷,玻璃,水泥,耐火材料在耐腐蝕性和光學(xué),膠結(jié),隔熱和隔熱性能方面各有優(yōu)勢,這些優(yōu)異的性能遠(yuǎn)高于聚合物和金屬材料。然而,與聚合物材料相比,無機(jī)非金屬材料與金屬材料相比需要更復(fù)雜的制造工藝和更高的密度,并且具有差的延展性和低的斷裂強(qiáng)度。特殊的無機(jī)非金屬材料具有三種特性,分別具有各種微觀現(xiàn)象和物理效應(yīng),不同的特性以及具有各種特性的復(fù)合材料。例如,就微觀現(xiàn)象和物理效應(yīng)而言,熱敏材料有熱電,氣敏材料有氣電,而濕氣材料有水電。組合參數(shù);特征方面代表氧化。鈹和氧化鋁陶瓷的高頻絕緣性能,光纖的光傳輸性能以及鐵氧體的磁性能;復(fù)合材料是指用高溫?zé)o機(jī)涂層,晶須增強(qiáng)的材料,無機(jī)纖維等。
二、無機(jī)非金屬材料的當(dāng)前應(yīng)用
2.1在建筑工程中的應(yīng)用
我國的建設(shè)項(xiàng)目面臨能源短缺的問題,由于無機(jī)非金屬材料具有強(qiáng)大的節(jié)能優(yōu)勢,因此被廣泛用于建筑物的隔熱作用。在建筑物隔熱中,更多的無機(jī)非金屬材料用于建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)和外表面,以確保建筑物的隔熱和使用性能,同時(shí)防止建筑物直接暴露于大氣。避免對建筑物產(chǎn)生各種腐蝕和破壞作用。常見的隔熱材料包括巖棉,硅藻土和泡沫玻璃。其中,硅藻土是一種由硅藻硅藻細(xì)胞壁組成的生化沉積巖,多孔,輕巧,柔軟,可磨成粉末,吸收性強(qiáng)。是建筑工程中常用的隔熱隔音材料。
2.2適用于現(xiàn)代武器
新型的無機(jī)非金屬材料被廣泛用于現(xiàn)代國防的重要物質(zhì)基礎(chǔ),主要包含人造晶體,無機(jī)纖維,高檔陶瓷和無機(jī)涂料,在現(xiàn)代武器裝備的發(fā)展中具有不可替代的作用。
(1)最常用的人工晶狀體材料是激光器,非線性光學(xué)和紅外晶體,被用于現(xiàn)代武器和設(shè)備中以用于電子對策,海底通信,彈道制導(dǎo)和激光武器。
(2)稀土摻雜石英玻璃材料用于導(dǎo)彈,衛(wèi)星,坦克火控武器,激光測距系統(tǒng)等的現(xiàn)代武器裝備中,石英玻璃通常用于各種衛(wèi)星和航天器的姿態(tài)控制系統(tǒng)中。航空玻璃通常用作中國各種軍用飛機(jī)的關(guān)鍵組件,光纖面板和微通道面板用于加固設(shè)備,而全天候武器則用于微光夜視組件。
(3)在特種陶瓷中,耐熱,高韌性陶瓷通常用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和衛(wèi)星遙感,高硬度,輕質(zhì)的陶瓷材料具有很強(qiáng)的防御力,并廣泛用于防彈衣,飛機(jī)和車輛。其他設(shè)備的裝甲;電子對策專用纖維。
三、無機(jī)非金屬材料的未來發(fā)展趨勢
3.1實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
實(shí)現(xiàn)無機(jī)非金屬材料行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展是世界各國努力的方向。許多國家積極推動(dòng)節(jié)能材料技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)材料的循環(huán)利用,改善城市生態(tài)系統(tǒng),建設(shè)生態(tài)城市。無機(jī)非金屬材料廣泛用于建筑領(lǐng)域,由于其特殊的建筑特性,將繼續(xù)開展研發(fā)工作,實(shí)現(xiàn)無機(jī)非金屬材料的可持續(xù)發(fā)展。
3.2實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保發(fā)展
傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料的生產(chǎn)會(huì)導(dǎo)致大量的能源消耗,這與節(jié)能降耗的發(fā)展主題相矛盾。因此,生產(chǎn)非金屬材料必須達(dá)到節(jié)能,減少消耗的目的。提供高質(zhì)量以滿足建筑行業(yè)中建筑節(jié)能和保溫產(chǎn)品的發(fā)展。符合需求,以及包容,協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的理念。未來,無機(jī)非金屬材料的發(fā)展應(yīng)改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,低能耗,低污染,節(jié)約資源,技術(shù)領(lǐng)先,積極探索最佳合成工藝,開發(fā)新型無機(jī)非金屬材料。例如,在建筑工地中廣泛使用絕緣和耐火材料,回收的建筑材料,環(huán)保涂料等,不僅可以提高材料的性能,而且可以延長建筑物的壽命并節(jié)省能源和環(huán)保。
3.3實(shí)現(xiàn)大規(guī)模智能綜合開發(fā)
(1)規(guī)模大
生產(chǎn)線的大規(guī)模開發(fā)有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少能耗并提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前可以看出,一般的水泥工業(yè),玻璃工業(yè),陶瓷工業(yè)等生產(chǎn)企業(yè)已逐漸從單一的生產(chǎn)線向大規(guī)模的方向發(fā)展,規(guī)?;瘜⒊蔀槲磥淼陌l(fā)展趨勢之一。
(2)智能
材料的智能化開發(fā)是實(shí)現(xiàn)各種材料特性的開發(fā),可以根據(jù)外部條件的信息實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息的反饋。在建筑領(lǐng)域,使用最廣泛的智能材料有助于提高建筑材料的安全性和智能性,并提高建筑物的智能性。
(3)復(fù)合開發(fā)
復(fù)合材料具有單一材料所不具備的功能,特別是隨著建筑業(yè)對復(fù)合材料開發(fā)的需求增加,需要向復(fù)合材料方向發(fā)展更多的非金屬材料。復(fù)合的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)適用性。行業(yè)。無機(jī)非金屬材料的復(fù)合開發(fā)也有助于滿足先進(jìn)技術(shù)和軍事裝備的發(fā)展需求,因此世界各國將加大努力,以實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的進(jìn)一步研究和復(fù)合材料的工業(yè)化生產(chǎn)。
結(jié)語
綜上所述,時(shí)代在發(fā)展,人們的生活水平得到了很大提高,建筑材料安全智能診斷等各種技術(shù)將逐步應(yīng)用于相關(guān)的建筑施工過程中。如今,無機(jī)非金屬材料在我國的應(yīng)用將逐步擴(kuò)大,其作用在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中將越來越重要。在工業(yè)上的實(shí)際應(yīng)用將逐漸超越自己的實(shí)際范圍,將對我國科學(xué)事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要而積極的作用,并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展的步伐。本文首先著重分析無機(jī)非金屬材料的綜合概況,然后在此前提下,深入探討無機(jī)非金屬材料的未來發(fā)展趨勢及其實(shí)際應(yīng)用狀況。
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