无机非金属材料的应用与发展趋势

2021-11-18黄志云

科学与生活 2021年20期

黄志云

摘要：在许多领域中无机非金属材料都取得了长足的进步，并在实际应用的过程中，有效性和科学性的作用也不断发挥出来。尽管在我国目前的发展中，对无机非金属材料的应用较为广泛，但其在研究方面起步较晚，还有较多的问题出现在其实际发展的过程中，从我国的综合实力方面入手，进一步强化，分析研究无机非金属材料的应用，从而为无机非金属材料的应用提供基础，在很大程度上促进了我国新材料产业的不断发展。

关键词：无机非金属材料;应用;发展

1无机非金属材料概述

随着我国经济的不断发展，出现了越来越多的能源消耗，导致部分不可再生能源逐渐枯竭。为了人类文明可以实现可持续发展，需要加大对新能源的研发力度，并广泛的应用于各个行业中。高分子材料以及金属材料以外的所有材料都无机非金属材料，并且其节能性能较强，主要由一般耐火材料、陶瓷玻璃和其他发展中的无机无机材料组成。此外，非金属无机材料在此基础上具有更大的刚性和耐高温性。同时，它们也具有较大的耐腐蚀性能，但在应用过程中也存在有类似于韧性差，较低的抗拉强度等问题。

2无机非金属材料的分类

2.1半导体材料

在计算机制造的过程中，必不可少的一项材料就是半导体材料，其具有较为特殊的导电性能，通常情况下，位于绝缘体和导体之间。现如今，半导体材料在计算机等自动化机器生产的过程中，使用的多为非金属材料。在我国的工业生产中，广泛的应用到了半导体材料，同时，其经济效益较大。同时，从新能源技术的角度来讲，半导体材料应用的前景也较好。

2.2晶体材料

结晶材料的外观是透明的晶体形状。当它与能量电子接触时，会出现蓝色、绿色或红色的光，而当晶体材料所接触的电量不穩定时，光的强度会随着电量的变化而变化。因此，关于器件是否带点可用晶体材料进行检测，对于电子粒子的撞击位置和能量，可根据荧光的位置和强度进行计算。

2.3硅酸盐材料

作为一种最为常见的无机非金属材料，用途最广泛的就是硅酸盐材料。通常由天然硅酸盐和工业硅酸盐两种组成。在地球的表面，其主要的成分就是天然硅酸盐。受到强度高、耐火、耐高温等特点的影响，硅酸盐可用作建筑材料。一般是由于天然硅酸盐经过加过而形成了工业硅酸盐，如果度天然硅酸盐进行相应的处理，硅酸盐可以达到工业标准和要求。

3无机非金属材料的具体应用

3.1无机非金属材料在建筑领域的应用

目前，我国建筑业发展迅猛，对能源消耗最大的就是对房屋及道路桥梁的建造，在实际建设的过程中，最为重要的一项能源就是无机非金属材料。例如天然无机非金属材料以及人造无机非金属材料等在建筑中属于应用最为广泛的无机非金属材料，如硅藻土、岩棉、泡沫玻璃等。首先，天然无机非金属材料具有较高的刚性，用于建筑物主体的施工时，可以满足建筑物的配重要求。其次，防火性能较强的就是天然无机非金属材料，在建筑物实际建设的过程中广泛应用该技术可以避免由于火势过大而引起的爆炸。再次，天然无机非金属材料也是一种抗腐蚀性能较强的材料，材料的广泛应用可以保证建筑物可以达到规定的使用寿命，比各位建筑物的安全使用提供保障。最后，从保温隔热性能方面来说，无机非属材料也具有较好的性能，但为了其隔热保温功能的更好发展，硅藻土、岩棉以及泡沫玻璃等无机为金属材料得到了广泛的应用。

3.2无机非金属材料在国防领域的应用

一般，人造晶体、陶瓷以及石英石玻璃材料等均作为无机非金属材料存在于国防领域中，可以用于激光等军用武器的制造。由于耐腐蚀、耐高温、硬度大等特点存在于陶瓷中，因此，在航空航天等领域，陶瓷也有着广泛的应用，通常用于卫星传感器以及发动机等。此外，受到硬度高等影响，陶瓷也具有较高的保护性能，在飞机、汽车及防弹衣上也有着广泛的应用，对车辆和用户起到了一定的保护作用。在卫星及飞机生产的领域中，应用最为广泛的就是石英石玻璃材料，在实际制造过程中，也必须与石英石玻璃材料相结合。

3.3无机非金属材料在信息技术中的应用

通常情况下，从以下两个方面均可以体现出计算机技术中无机非金属材料的应用。一是，在计算机生产过程中，半导体材料的应用是信息技术中必不可少的一项的硬件设备。二是，通信信息的传播也与信息技术有一定的关联，在目前通信技术不断发展的同时，人们对于通信速度的要求也越来越高，传统的通信开放式也无法与人们的实际需要相符合。随着光纤通信技术的问世，无机非金属材料也得到了广泛的发展。玻璃纤维作为一种无机非金属材料与光纤的生产密切相关。为此，可以看出，非技术材料的应用与信息技术的发展有一定的关系。

3.4无机非金属材料在建筑保温中的应用

将无机废金素材料运用在建筑的表面上，可以使得建筑物的保温隔热性能在很大程度上得到提升。通常情况下，硅藻土、岩棉以及玻璃泡沫等无机非金属材料最为常见。从保温隔热性能来说，三者均相同，但从自身的特点来说，三者也有一定的差异，但实际应用在建筑领域并不会相矛盾。最柔软的硅酸盐材料就是岩棉，在建筑物的表面上覆盖，为其提供保暖的作用，同时也可以在很大程度上减少对建筑物的损坏。

4无机非金属材料的发展

4.1复合化

将金属材料、有机高分子材料和无机无机材料这三种基础材料有机地结合在一起，如纤维增强塑料玻璃、钢筋混凝土等等。这种复合材料结合了不同材料的特性，能有效满足人们对新材料的需求。

4.2低维化

从薄膜方面进行分析，无机非金属材料得到了不断发展，例如微电子、机械材料等纤维方面中，广泛的应用了薄膜材料，其应用效果良好。在光信号中，光纤材料可用于光信号，进行有效的调制和放大。

4.3节能化

其中，应用材料较广泛的就是无机非金属材料，但从生产技术方面，其制作技术存在一定的限制，同时，不同程度的污染和高能耗也会出现在生产的过程中。在我国工艺技术不断发展的同时，也在很大程度上提高了生产工艺，材料的广泛应用为节能效果的提高提供保障。从未来的发展来看，无法采用有效的措施对这些问题予以解决。

4.4智能化

无机非金属材料正在快速向智能化发展。目前，我国在新材料开发中已生产出铁电、压电陶瓷及多部件等智能材料。此类智能材料在各个领域的应用可以全面推动该领域的发展，例如智能材料在建筑中的应用。在工业上，可以使得建筑行业的安全及稳定性在很大程度上得到有效的提高。

结语

综上所述，在我国航空、建筑、军事等领域都广泛的应用着无机非金属材料，但其研究过程在我国起步较晚，还有更大的差距存在于于发达国家的对比中，为此，我国需要投入大量的资金，聘用大量的科研人员，针对无机非金属材料展开研究，为我国无机非金属材料的应用发展提供保证。

参考文献