浅析无机非金属建筑材料的环保性能

何文彧? 李茜

摘要：随着人民生活水平的提高，城镇化进程加快，对生活质量的要求也随之上升。房屋建筑的数量势必增加。建筑的发展势必带动建筑材料的需求，特别是近年来，房屋建筑和装修中工程用材问题已经引起居民的普遍关注。因此绿色“节能”环保是新型建筑材料的研究和发展方向。无机非金属建筑材料是传统的建筑材料的重要组成部分。足见无机材料在建筑中的作用和地位，而具有广阔的发展前景。

關键词：无机非金属;种类及特点;环保性能

引言

无机非金属材料是通过现代科学技术手段对传统的硅酸盐材料不断进行功能性改造和研究发展而来的。包括了传统的陶瓷、玻璃和水泥等硅酸盐材料。还有结构陶瓷、功能晶体特种玻璃涂层材料等新型无机非金属材料传统无机非金属材料的化学性质稳定耐高温、耐腐蚀防火性能好。而新型无机非金属材料除了上述优点还具备了高强度光学和电学特性以及生物功能。

一、无机非金属材料的种类及特点

无机非金属材料包括半导体材料、高技术晶体材料、硅酸盐材料以及精细陶瓷材料等。与传统的陶瓷相比较，精细陶瓷材料的应用效率和应用范围更加广泛。材料的组成结构超出了硅酸盐的范围，可扩大到高温烧制的无机材料，这种材料的制备突破了传统的工艺要求，利用新技术进行高纯和超细材料制备，无论是化学组成，还是控制成型，都能在优化制品形态的同时保证制品形态多样化。基于无极非金属的整体性、防火性能以及防水性能等优势，将新材料和新工艺全面升级和系统优化，践行更加有效的材料管控措施。

无机非金属材料通过现代科学技术手段对传统的硅酸盐材料不断进行功能性改造和研究发展，包括传统的陶瓷、玻璃和水泥等硅酸盐材料，还有结构陶瓷、功能晶体、特种玻璃、涂层材料等新型无机非金属材料。传统无机非金属材料的化学性质稳定，耐高温、耐腐蚀，防火性能好。新型无机非金属材料还具备高强度、光学和电学特性以及生物功能。

二、无机非金属材料在建筑工程中的应用

由于国家对建筑工程材料的绿色节能环保性能的要求越来越高。相关的绿色建材的认定和检验标准也逐步完善。具有环保性能的建筑材料获得了市场的青睐。人们对建筑工程品质的追求也刺激了环保建筑材料和装饰材料的市场发展。从事新型无机非金属材料研发和生产的企业获得了良好的市场发展机遇和国家政策的扶持。近几年基于节能考虑的新建筑墙体材料、外墙保温隔热材料得到了广泛应用。具有自洁杀菌抗菌的环保性能的新型功能陶瓷、装饰材料和涂层材料被应用于制造卫生洁具&墙面装饰和墙面涂料等建筑装修装饰。

三、无机非金属的环保性能

具有抗菌环保性能的无机非金属建筑材料种类抗菌就是抑制细菌的生长和发育，杀菌就是消灭细菌或达到无菌状态，环保就是没有细菌污染。抗菌材料就是具有抗菌或者杀菌功能有利环保的材料。一般分为两类：第一无机类，这一类具有防高温，效果好，时间长，性能稳定等优点而具有广阔的市场前景;第二有机类，这一类相比之下功能稍差，并且对环境有污染，对健康有损害，因此潜力比较小。

3.1金属氧化物抗菌材料

在中国古代社会史书记载，古人制作消毒杀菌剂的材料为海扇和牡蛎等贝壳。在现代社会，日本在这一方面的技术领先于同行，于1994年就申请了氧化银、氧化铜、氧化锌等金属氧化物抗菌剂的发明专利;含有金属离子的无机抗菌材料产品品种多，生产量比较大，市场前景广阔。金属离子抗菌、杀菌活性功能如下：银>汞>铜>镉>铬>镍>铅>铁>金>锌>锰。目前，含有金属离子的无机抗菌剂主要利用锌、铜、银等金属元素的抗菌性能。通过物理反应，将沸石、硅胶、磷酸盐等高活性物质吸附在无机抗菌剂表面，制成抗菌剂。然后在产品中加入抗菌剂，制备出具有抗菌和环保性能的建筑材料。

3.2具有抗菌、防霉的新型建筑材料

目前，市场上常见的应用了新型无机非金属材料的卫生洁具和墙面、地面砖以及墙面涂料，都具有自动杀菌、抑菌的作用，可以净化生活环境。结合了纳米技术的新型建材，因其表面与空气接触面积的扩大，大大增强了抗菌、杀菌的效果，无论是细菌还是空气中的其它杂质都难以附着在纳米材料的表面，使其具备了自洁功能。

3.3无机抗菌制品

将无机抗菌材料添加到传统的建筑材料地板砖、瓷面砖、涂料、塑料等里面，能够产生很多抗菌制品，效果实现模式：在建筑材料表面涂膜相应的抗菌制品以实现抗菌环保功能。最早研制出抗菌环保建筑材料的是日本的TOTO公司，该产品通常利用光催化作用实现抗菌环保效果。在国内，金宗哲和梁金生等专家与山东一家陶瓷集团合作，成功地利用稀土激活技术研制出抗菌卫生陶瓷，并于1999年通过山东省的专家组认定而投产。淄博一家科技公司与河北工业大学合作成功地研制出具有环保功能的陶瓷：具有较好的抗菌功能，辐射较强的远红外线，微量元素的释放。淄博博纳科技发展公司与华辰集团合作，二者成功地利用抗菌陶瓷材料研制出抗菌环保易洁墙面砖，并且经过国家建筑材料工业环境监测中心检测，该产品对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率高达95%。

3.4稀土无机抗菌材料

稀土元素具有独特的外层电子结构，并且在医药抗菌消炎药领域获得应用，学界研究者利用这一材料相继研发出建筑材料和日用品。美国Saad等专家利用稀土元素研制出碱硅酸盐涂层材料，含有氧化铈12%到30%左右，具有很好的自洁功能。实验结果表明，当稀土与纳米二氧化钛结合时，二氧化钛表面能水平增加。这样，建筑材料在光照条件下发生化学反应，生成具有良好抗菌和净化功能的羟基。自由基具有良好的环境保护作用。

结语

在国家政策的引导和扶持下，我国的建材市场会出现越来越多的新型建筑和家装用的环保材料。无机非金属建筑材料的环保性能主要表现在一下几个方面：符合建筑材料工业环境制定的能源评价法，该方法通过计算能源消耗数量的多少以此衡量建筑材料对环境造成的影响，无机非金属材料生产制作过程能源消耗比较低，对环境的污染比较小，所以符合能源评价法，符合生态指数法，符合环境商值法，符合生态因子法，符合生命周期法。具有良好的抗菌环保功能。而对无机非金属建筑材料的环保性能的运用，可节约自然资源减少环境污染。从而保障消费者拥有舒适和健康的家居环境。

参考文献

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[2]陈志林，王群，张雪莲，等.术材/无机非金属复合材料的研究进展[J].北京工业大学学报

[3]刘波，徐顺建，廖卫兵，等.无机非金属新材料科技与产业概况及发展趋势[J].新余高专学报