我国无机非金属材料的应用与发展研究
2021-03-24赵国强
赵国强
摘要:随着社会的发展和科学技术的进步,制造业对新材料的需求越来越大,无机非金属材料得到了广泛的应用。然而,我国对无机非金属材料的研究起步较晚,与其他发达国家相比还有很大差距,在无机非金属材料的应用方面还存在许多问题。本文对无机非金属材料的应用和发展进行了深入分析,以期为业内人士提供有价值的参考。
关键词:无机非金属;材料;应用与发展
1无机非金属材料概述
无机非金属材料的组成部分包含众多,如某些元素的碳化物、氧化物、硼化物体、氮化物等相关物质。其化学组成一般包含金属与非金属元素。无机非金属材料是生产过程中和科学技术日新月异的产物,其利用无机化学与有机化学材料构成非金属元素,如今,新型的陶瓷、水泥、树脂、橡胶等合成的非金属材料具有显著的优势。伴随科学技术的日新月异,无机非金属材料从传统的硅酸盐材料演变为如今性能较高、硬度较强、腐蚀较高、耐磨损的特征。无机非金属材料属于一种固体无机材料,其理化性质非常稳定,不容易老化及风化,具备较强的整体性。在耐久性以及有效性方面受到工业生产的高度重视,其可以承受高温防火、材料结构紧密,并且还具备防水渗透的能力。无机非金属材料的晶体结构具备比金属件更强的混合件与离子键,为无机非金属材料赋予了高熔点的属性,使其具有导电性、透光性、隔热性等众多性能。对于近现代工业发展而言,非金属材料的类型众多,无机金属材料利用有机高分子材料与金属材料并列三大材料之一,拥有非常广阔的市场空间。
2无机非金属材料的分类
2.1半导体材料
在信息化技术中,半导体材料的应用非常广泛,半导体材料指的是居中于绝缘体和导体之间的电子值材料,将半导体材料应用于无线电子技术和计算机技术领域能够获得更好的应用效果,由此可见,将半导体材料应用于各行业领域能够发挥巨大的价值作用。根据目前我国应用的半导体材料最多的领域来看,大多数以无机半导体的材料组成,其中掺杂了元素半导体和化合物半导体等材料。
2.2晶体材料
晶体材料是无机非金属材料中的一种,如BGOBGO,一种化合物的总称,以无色透明状的形式呈现,如若带有能量的电子进入了该晶体材料,那么该晶体材料会产生不同的光芒,通常而言会发出绿色和蓝色光,如此依赖由于绿光和蓝光的显现,能够及时了解荧光所在位置及其强度,则可通过计算的方式算出入射电子力所在的位置和能量。
2.3硅酸盐材料
无机非金属材料中硅酸盐材料是其中最为重要的一类材料之一,其应用领域非常广泛,可包括工业硅酸盐和天然硅酸盐两种。其中天然硅酸盐是一种自然界的矿物质,天然硅酸盐的结构和成分非常复杂,其基本结构为硅氧四面体,硅氧四面体的结构核心是硅原子,其特点在于具有较高的熔点,耐热性强,强度强等。今日化学试卷来看天然硅酸盐是工业硅酸原材料的主要原料。
3无机非金属材料的应用
3.1应用于建筑工程
近些年来,我国建筑行业得以蓬勃发展,然而,同时也带来各种问题,即能源短缺的问题。而无机非金属材料可充分满足其发展需要,其优势主要在于具备较强的保温隔热作用。主要用在建筑工程的维护结构与外表上,可为建筑保溫性能与使用性能提供保障,避免建筑物直接裸露于大气环境之中,避免建筑物受到外界环境的腐蚀与破坏。在建筑工程中,常用的保温隔热材料通常包含硅藻土、膨胀蛭石、泡沫玻璃等,例如:多孔、松软、轻质等特点的硅藻土,其能够研磨成为粉末,具有较强的吸水能力,是非常重要的隔声及隔热材料。
3.2应用于国防装备
无机非金属材料是一种新型材料,属于人工晶体、高级陶瓷和无机纤维。它们广泛应用于中国国防建设,为中国国防建设奠定了坚实的物质基础。第一,人工晶状体。在我国国防建设过程中,人工晶状体材料非常重要,广泛应用于潜艇通信、电子对抗、激光武器等便利领域。第二,陶瓷。陶瓷具有高韧性和耐高温性。广泛应用于卫星遥感、发动机等航空航天领域。此外,陶瓷重量轻,硬度高。在一定程度上,具有较强的防护性能,广泛应用于防弹衣、汽车、飞机等方面。第三,石英玻璃材料。石英玻璃广泛应用于宇宙飞船和卫星。它的实际应用在自动控制系统和各类军用飞机中占有重要地位。
3.3无机非金属材料在信息技术中的应用
无机非金属材料在信息技术方面的使用主要体现在两个方面。一方面,信息技术中必不可少的硬件设备计算机的生产离不开半导体材料的使用。另一方面,信息技术涉及通信信息传播,随着通信技术的发展,人们对通信速度提出了更高的要求,传统通信方式很难满足人们的要求。经过研发,光纤通信技术问世,而制作光纤离不开玻璃纤维丝,玻璃纤维丝也是无机非金属材料中的一种。因此,信息技术的发展离不开无机非金属材料的应用。
4无机非金属材料的发展趋势
4.1生态节能化趋势
无机非金属材料在我国生态节能领域具有十分广阔的发展前景,完全满足了我国社会健康稳定发展的需要。在未来的发展过程中,无机非金属材料领域的各大企业应推动生态环保的有效研发,加强数字化转型,在充分满足社会生态节能环保需求的前提下,引领企业现代化发展方向,为社会做出更高贡献。
4.2节能化趋势
无机非金属材料应用广泛。然而,无机非金属材料的制造技术非常有限。在具体生产中,会产生环境污染和高能耗。无机非金属材料的原始生产需要消耗大量能源。随着能源的不断减少,生产节能、优质的无机非金属材料已成为未来发展的重要方向。如在建设项目中,选择低污染、资源节约、质量效益、科技领先的发展趋势,广泛采用新型墙体材料、中空玻璃和优质门窗。
4.3评价体系的优化趋势
在西方等发达国家,以往的无机非金属材料一直朝着更健康、更可持续的方向发展,各种管理策略和控制机制多样化。一些发达国家非常重视建材行业的发展,在整个项目的建设和运营中进行绿色评价。生态奖充分结合时代发展,被视为环境保护管理的重要举措和尺度,以促进资源的高效利用和产业的健康稳定发展。推进“生态城市”建设和实践,是全面提升该项目的重要措施之一。此外,建筑节能技术材料的广泛推广可以有效改善城市生态系统,充分满足绿色建材和环保建材的要求,为切实可行的管理控制项目和研究体系提供保障,是提高整体管理效果的重要措施。我国与西方等发达国家仍有较大差距,尤其是立法支持和技术标准有待提高。无机非金属材料工业在过去的发展中仍有很大的改进空间。
5 结语
总之,我国无机非金属材料在国民经济和社会建设中发挥着越来越重要的作用。我国无机非金属材料的技术开发和应用是中国特色社会主义市场经济体制改革的重要标志之一。无机非金属材料的技术开发和应用已经远远超出了自身的技术范围,直接带动了国内各科技领域的探索和创新,推动了国内科技的快速发展。
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