无机非金属材料的现状与前景
无机非金属材料的应用前景及意义论文
无机非金属材料的应用前景及意义论文关于《无机非金属材料的应用前景及意义论文》,是我们特意为大家整理的,希望对大家有所帮助。
篇一:无机非金属材料的应用前景及意义摘要无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料一的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
在材料学飞速发展的今天,无机非金属材料有广阔的应用前景和良好的就业形势。
关键字无机非金属,材料,方向,前景,智能1无机非金属材料的特点无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
在晶体结构上,无机非金属的晶体给构远比金属复杂,并且没有自由的电子。
具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能、高键强赋与这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。
2无机非金属材料的分类无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。
通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。
普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。
此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。
无机非金属材料的现状与前景
无机非金属材料的现状与前景
由于无机非金属材料可以用于加工各种各样的材料,所以在工业中具
有重要的应用价值。
如:水泥是用于建筑材料,水泥是用于路面修补;玻
璃是用于光学仪器;陶瓷是用于作为绝缘材料;高分子材料是用于制造各
种建筑装饰材料等。
另外无机非金属材料还可以用于生活中的产品,如:
玻璃制品在家具、厨具等生活用品中有广泛的应用;陶瓷制品在器皿、家
居装饰等有着重要的作用,而高分子材料制品则是日常生活中的必需品之
一
目前,无机非金属材料的应用已经取得了长足的发展,它们在军事、
航空航天、电子、医疗、智能制造等领域得到广泛的使用。
在军事领域,
玻璃、水泥和陶瓷材料用于制造武器和武器配件;在航空航天领域,玻璃、硅酸盐材料用于制造飞机、导弹、卫星和太空站等;在电子领域,玻璃和
陶瓷材料用于制造电子元件;在医疗领域,玻璃和硅酸盐材料用于制造医
疗器械;在智能制造领域,硅酸盐材料用于制造机器人、机器人手臂等。
无机非金属材料的应用现状与发展趋势
无机非金属材料的应用现状与发展趋势无机非金属材料是指在自然界中普遍存在且不含金属元素的材料,如陶瓷材料、玻璃材料、聚合物材料等。
它们具有高温耐受性、耐腐蚀性、绝缘性等特点,在各个领域有着广泛的应用。
本文将对无机非金属材料的应用现状与发展趋势进行探讨。
一、应用现状1.陶瓷材料应用现状陶瓷材料是一类具有高硬度、高强度、高抗磨耗性等特点的无机非金属材料。
目前,陶瓷材料主要应用于制造业领域。
在机械制造行业,陶瓷刀具、陶瓷轴承等被广泛应用,提高了设备的使用寿命和效率。
在电子行业,陶瓷材料被用于制造电子组件、电子陶瓷绝缘体等,满足了电子产品的小型化和高性能的需求。
此外,陶瓷材料在医疗领域也得到了应用,如人工关节、人工牙齿等。
2.玻璃材料应用现状玻璃材料是一种无定形无机非金属材料,具有透明、硬度高、耐腐蚀等特点。
目前,玻璃材料在建筑领域应用广泛,如建筑的窗户、幕墙等,提高了建筑物的采光性能和美观度。
在汽车行业,玻璃材料被用于制造汽车的前、后挡风玻璃、车窗等,增加了汽车的安全性和舒适度。
此外,玻璃材料还广泛应用于光学领域,如光学仪器、眼镜等。
3.聚合物材料应用现状聚合物材料是一种由高分子化合物构成的无机非金属材料,具有轻、坚固、柔软等特点。
目前,聚合物材料广泛应用于各个领域。
在生活用品领域,聚合物材料制成的塑料袋、塑料瓶等被大量使用;在包装行业,聚合物材料也得到广泛应用,如塑料包装盒、包装膜等。
此外,在医疗领域,聚合物材料被用于制造医疗器械、医用缝合线等。
二、发展趋势1.多功能化发展无机非金属材料在应用时往往需要满足多种性能要求,如强度、导热性、导电性等。
未来的发展趋势是实现材料的多功能化。
例如,研究人员正在将纳米陶瓷材料与金属纳米粒子结合,以制造具有高强度和导电性的材料,应用于电子、汽车等领域。
2.高性能化发展3.绿色环保发展4.智能化发展总之,无机非金属材料在各个领域都有广泛的应用,并且不断发展和创新。
未来的发展趋势是实现材料的多功能化、高性能化、绿色环保化和智能化。
无机非金属材料专业就业方向
无机非金属材料专业就业方向无机非金属材料是一个广泛应用于工业和科学领域的材料类别。
它们包括陶瓷材料、玻璃材料、水泥材料、复合材料等,具有优异的机械、电学、热学和化学性能。
无机非金属材料专业的毕业生可以在多个领域找到就业机会,并且有着广阔的发展前景。
1. 就业前景无机非金属材料专业的毕业生在各个行业都有就业机会。
以下是几个相关领域:1.1. 建筑材料行业无机非金属材料在建筑行业中有广泛的应用。
陶瓷材料通常用于砖瓦、地板、卫生洁具等的制造;水泥材料在建筑中用于混凝土、砂浆等的制造;玻璃材料被广泛应用于建筑的窗户、墙面等。
毕业生可以从事材料研发、生产与销售等工作。
1.2. 化工行业无机非金属材料在化工行业中有着重要的地位。
例如,陶瓷材料在化工设备中用于耐腐蚀的涂层、反应器的制造等;复合材料在航空航天领域用于制造轻型、高强度的结构件。
毕业生可以从事化工原料的开发、合成工艺的研究与改进等工作。
1.3. 电子行业无机非金属材料在电子行业中也有着重要的应用。
例如,陶瓷材料用于电子器件的封装;玻璃材料用于电子显示屏的制造;复合材料用于电子产品的框架等。
毕业生可以从事电子材料的研发、生产与应用等工作。
1.4. 新能源行业无机非金属材料在新能源行业中也有重要的应用。
例如,太阳能电池板中的硅晶片就是一种无机非金属材料;锂离子电池中的正极材料也常常采用无机非金属材料。
毕业生可以从事新能源材料的研发、生产与应用等工作。
2. 就业岗位毕业生在就业市场上可以找到多种职位。
以下列举了一些相关岗位:2.1. 材料工程师材料工程师的主要职责包括材料的研发、生产技术的改进和质量控制等。
他们需要具备对材料性能和制备工艺的深入理解,能够根据产品需求选择合适的材料,优化制备工艺,提高产品性能。
2.2. 材料分析师材料分析师的主要职责是对材料进行各种分析测试,包括物理性能测试、化学成分分析、显微观察等,并根据分析结果评估材料的性能和质量。
他们需要熟练掌握各种测试仪器的操作方法,具备严密的实验操作和数据分析能力。
无机非金属材料应用现状与发展研究
无机非金属材料应用现状与发展研究摘要:目前,无机非金属材料被广泛应用于建筑、军事等领域。
我国的资源相对短缺,因此,开发新材料成为亟待解决的问题。
相较于发达国家,我国对无机非金属材料的研究还不足。
当前,部分领域已投入使用创新材料,但在使用中遇到一些问题,对于这些问题,必须通过改善技术及材料来妥善解决,这样才能促使我国非金属行业及社会经济实现长足发展。
本文阐述了无机非金属材料的含义,研究其应用现状和发展措施等。
关键词:无机非金属材料、应用现状、发展研究一、无机非金属材料的含义无机非金属材料包括陶瓷玻璃、耐火材料等。
研究无机非金属材料的原因有多方面,包括我国资源较少、开采力度不足、资源利用率不高等,导致很多资源被浪费,一些资源不能被完全使用,需要很长时间再生。
在此基础上,人们开始研究无机非金属材料,该材料对稀有资源的依赖性不强,大多由常见材料合成。
经过长时间试验发明,新型材料被成功研发出来,其具有许多传统材料没有的优点,更加符合我国新时代发展需求。
陶瓷玻璃可以耐高温,而且硬度较高;耐火材料具有良好的光热优点,被广泛应用于航天设备中。
传统的材料必须有所改进,而无机非金属材料也有一些缺点,比如陶瓷容易碎、韧性比较差等。
在具体的使用过程中,要根据不同的情况选择合适的材料,这样才能最大限度地发挥材料的价值。
但是我国的技术比较落后,不能自主研发一些高端材料,大多都是依靠进口,非常不利于我国经济的发展。
我国必须加大材料研制力度,形成一定规模的产业,通过政策来推动相关企业发展。
近年来,新材料的生产水平和生产工艺都在不断提高,有效推动了国民经济的发展,并在发展过程中逐步形成新兴产业,在经济体系中占据重要地位,我国相关部门也制定了配套的政策措施,使新材料产业体系日益壮大。
未来,新材料将成为国民支柱产业,支撑我国工业化发展,加快经济建设和工业建设。
二、我国无机非金属材料的应用现状近年来,我国无机非金属材料行业体系逐步完善,企业规模也日趋规范化,已经基本适应了社会的发展需求,而产业发展离不开政策的扶持。
无机非金属材料的现状分析以及发展前景探究
无机非金属材料的现状分析以及发展前景探究摘要:随着时代的发展进步,各个行业、领域也随之发展起来,对无机非金属材料的需求也随之增加,所以,加大对无机非金属材料现状及前景的研究意义重大。
为此,本文从无机非金属材料的特征入手,对其现状及发展前景进行了分析,以供参考。
关键词:无机非金属材料;现状;发展前景;探究前言无机非金属材料和我们的生活密切相关,是人类社会必不可少的物质基础之一。
以往的无机材料只包含水泥、玻璃等,现在特种陶瓷等新型材料大量涌现出来,成为了无机材料非常重要的组成部分。
1无机非金属材料特征无机非金属材料是由氧化物、碳化物等物质构成的材料。
从晶体结构层面看,无机非金属材料相较于金属材料更为复杂,且不含自由电子,具备很强的离子键、混合键。
该类材料熔点高、耐腐蚀性强等,还拥有比较强的导电性,隔热性等多种性能。
无机非金属材料类型很多,用途也很多,一般分成常规及新型的无机非金属材料(特种材料)。
其中,常规非金属材料具备比较强的耐压强度,不惧高温等。
但同一般的金属材料比较,延展性不高,易脆。
特种无机非金属材料特征鲜明,不同的材料,性质也存在差异,比如说,洋铁体的磁学性质十分突出。
同时,还具备多种物理效应[1]。
以光敏材料光—电为代表。
此外,这类特种无机非金属材料还可以由多种性质的材料荣国符合组成复合材料,以高温无机涂层为代表。
2无机非金属材料现状分析现在无机非金属材料在建筑等领域运用比较普遍,与社会生产、生活联系密切。
新型无机非金属材料的运用发挥着非常重要的作用,助推社会新产业的发展,比如说,人工晶体等等。
新型无机非金属材料具备多种性能,比如说,耐高温等,在结构、功能材料领域是其他材料不可替代的,比如说,高科技产业,微光夜视元件等的运用,都是非常重要的材料。
同时,高韧性陶瓷在航空航天发动机等的运用,更发挥着非常重要的功能优势[2]。
无机非金属材料的运用也面临着一些不足之处,体现在:无机非金属材料研发相对要晚,所以,基础性能存在一定的局限性,材料产品等级相对要低,质量不太稳定。
2024年无机新材料市场分析现状
2024年无机新材料市场分析现状引言无机新材料是指由非金属元素组成的材料,具有优异的物理和化学性质,广泛应用于电子、能源、医药、环保等领域。
本文将对无机新材料市场的现状进行分析。
1. 市场规模和增长趋势无机新材料市场在过去几年取得了快速增长,主要是由于对高性能材料的需求增加和技术的不断进步。
据统计,2019年无机新材料市场的规模达到XX亿元,预计到2025年将达到XX亿元,年均增长率超过XX%。
这表明无机新材料市场未来潜力巨大。
2. 主要应用领域2.1 电子行业:无机新材料在电子行业中有着广泛的应用。
例如,氧化锌、氮化镓等材料被广泛用于LED显示屏和光电器件制造,硅酸锌用于触摸屏技术,氮化硅用于半导体器件制造等。
2.2 能源领域:无机新材料在能源领域的应用也十分重要。
例如,磷酸铁锂用于锂离子电池制造,二氧化锰用于超级电容器制造,钛酸钡用于太阳能电池制造等。
随着可再生能源的发展,无机新材料在能源存储和转换方面的应用前景广阔。
2.3 医药行业:无机新材料在医药领域的应用逐渐增多。
例如,氧化锌纳米材料被用于肿瘤治疗和药物传递系统,氧化钛被用于人工关节等医疗器械制造,氢氧化镁被用于药品控释等。
无机新材料的广泛应用为医药行业带来了新的机遇。
2.4 环保领域:无机新材料在环保领域的应用也备受关注。
例如,氧化锌和二氧化硅被用于气体传感器制造,硅酸盐材料用于污水处理等。
无机新材料的应用有助于提高环境监测和治理水平。
3. 市场竞争格局无机新材料市场竞争激烈,主要的企业包括XX公司、XX公司和XX公司等。
这些企业在无机新材料领域具有强大的研发实力和生产能力,通过不断创新推出高性能材料和解决方案,与市场紧密结合。
此外,一些初创企业也在无机新材料市场崭露头角,通过技术创新和合作拓展市场份额。
4. 面临的挑战和机遇4.1 技术挑战:无机新材料的研发和制造具有一定的技术难度,需要专业知识和先进设备。
企业需要加大研发投入,提高技术水平,以应对不断涌现的挑战。
无机非金属材料发展的新趋势及其影响
无机非金属材料发展的新趋势及其影响随着科技的不断发展,无机非金属材料行业也在不断创新与进步。
本文将探讨无机非金属材料发展的新趋势及其影响,主要包括以下方面:1.新材料研发近年来,随着新材料研发的不断深入,新型无机非金属材料层出不穷,如碳纳米材料、激光晶体等。
这些新材料具有优异的性能和潜在的应用价值,为现代科技和工业领域的发展提供了强有力的支持。
2.环保和可持续发展在环保和可持续发展的背景下,无机非金属材料行业也在积极探索绿色、环保的生产方式和应用领域。
例如,平板显示、智能环卫等领域的应用,以及政策支持和发展机遇的涌现,为无机非金属材料的环保和可持续发展提供了广阔的空间。
3.高性能材料无机非金属材料具有高性能化和多功能性的特点,如陶瓷材料、玻璃材料等。
这些材料在航空航天、汽车、电子等领域的应用越来越广泛,并具有巨大的市场潜力。
4.智能化制造随着智能化制造技术的不断发展,无机非金属材料的制造过程也变得更加高效、智能化。
例如,智能机器人、3D打印等技术应用于无机非金属材料的生产过程中,大大提高了生产效率和产品质量。
5.新能源领域应用在新能源领域,无机非金属材料发挥着越来越重要的作用。
例如,光伏发电、新型电池等领域的应用,以及政策支持下的市场前景和机遇,为无机非金属材料在新能源领域的发展提供了巨大的动力。
6.生物医学应用无机非金属材料在生物医学领域的应用不断拓展,如医疗影像、生物传感器等。
这些材料具有安全、可靠、高效的特性,为医疗诊断和治疗提供了新的解决方案。
同时,随着生物技术的不断发展,无机非金属材料的生物医学应用前景十分广阔。
7.高附加值产品为了满足市场的多样化需求,无机非金属材料行业不断开发高附加值产品。
例如,功能材料、特种材料等,这些产品在性能、质量和应用领域方面具有较高的附加值,为行业的发展带来了新的增长点。
8.跨界融合发展无机非金属材料与其他领域的跨界融合发展也取得了显著的进展。
例如,智能制造、生物技术等领域的融合发展,为无机非金属材料的创新和应用提供了新的机会和挑战。
2023年无机非金属材料工程专业就业前景调查报告
2023年无机非金属材料工程专业就业前景调查报告无机非金属材料工程专业毕业生主要涵盖陶瓷、玻璃、水泥、新型无机非金属材料等领域。
近年来,随着科技的不断发展和工业的不断进步,无机非金属材料工程专业的毕业生急需提高综合素质,以适应时代的发展。
1. 就业前景无机非金属材料工程专业毕业生主要从事的领域包括陶瓷、水泥、玻璃、新型材料等行业。
这些行业作为国民经济支柱行业,其发展前景非常广阔。
而无机非金属材料工程专业从事的是高新科技领域,相比于其他传统行业更为稳定和有前途。
因此,未来几年,无机非金属材料工程专业的就业前景看好。
2. 就业方向1)建材工程不管是在新建建筑方面,还是在旧房装修中都需要用到建材。
无机非金属材料工程专业在建材领域中有很多的应用,包括水泥、砖瓦、陶瓷、玻璃等,毕业生可以从事相关行业的设计、生产、销售等工作。
2)新材料领域无机非金属材料工程专业是新兴的学科,近几年来科技的不断发展,新材料的出现越来越多,因而新材料领域是无机非金属材料工程专业毕业生的另一个就业方向。
主要包括高温材料、超级绝缘材料、抗辐射材料、传感器和铁氧体材料等。
3)玻璃制品行业玻璃材料具有透明、耐腐蚀、优异的物理性能等特点,因此在建筑、卫生、医药、光学、器皿等领域有广泛应用。
同时,玻璃制造商需要很多专业技术人才参与其中,包括生产、销售、技术支持等方面的工作。
4)环保领域随着环保问题日益普遍,环保领域需求高素质、高技能的人才,无机非金属材料工程专业毕业生可以从事新型环保材料的研发、设计、生产等相关工作,同事也可参与环境监测、治理等方面的工作。
5)汽车制造、航空航天和军工等领域汽车制造、航空航天和军工等领域,在未来的几年将呈现出快速发展的趋势,无机非金属材料工程专业的毕业生可以从事材料的研发、设计和生产,例如航天器强度材料的开发。
总之,无机非金属材料工程专业是一个高科技、前景光明的专业,未来毕业生的就业面非常广泛。
同时,需要不断提升自己的综合素质和技术水平,以适应市场和行业的快速变化。
无机非金属材料的现状与前景
无机非金属材料的现状与前景无机非金属材料(Non-metallic Inorganic Materials)指的是所有非金属元素的化合物和材料,如石墨、陶瓷、玻璃、石英和复合材料等。
它们具有许多重要的物理和化学特性,使其在各种领域中具有广泛的应用。
以下是无机非金属材料的现状和前景的讨论。
无机非金属材料在电子和通信领域中具有重要的应用。
例如,石墨被广泛用于锂电池和燃料电池的电极材料。
陶瓷被用于制造电子组件(如陶瓷电容器和陶瓷压电器件),它们具有高的电绝缘性和稳定性。
石英作为一种透明的无机材料,在光学通信系统中用于制造光纤和光纤传感器。
无机非金属材料在电子和通信领域中的应用仍在不断拓展。
此外,无机非金属材料在能源领域中也有广泛的应用。
例如,太阳能电池板中使用的硅属于一种无机非金属材料。
陶瓷纤维被应用于高温燃烧设备中的隔热材料,用于提高能源利用效率。
石墨类材料被广泛应用于石墨烯和碳纳米管等新能源技术的开发。
此外,无机非金属材料在航空航天和汽车工业中也具有重要的应用。
陶瓷纤维复合材料被用于制造高温发动机部件和航空航天器的结构材料。
陶瓷纳米材料的高强度和轻质特性使其成为制造轻量化汽车的理想材料。
然而,无机非金属材料仍面临一些挑战。
首先,一些无机非金属材料的制备过程较为复杂,并且成本较高。
例如,在制造石墨烯时,常需要采用化学气相沉积等特殊的制备方法。
其次,一些无机非金属材料的性能仍需要改进。
例如,陶瓷常具有脆性且易碎的特点,限制了其在一些领域的应用。
此外,一些无机非金属材料在高温或恶劣环境下的稳定性也需要提高。
然而,无机非金属材料的发展前景仍然非常广阔。
随着科学技术的不断进步,新的无机非金属材料不断被发现和开发。
例如,石墨烯作为一种新型的无机非金属材料,具有独特的电学、热学和力学性能,被广泛应用于电子、能源和材料科学领域。
此外,纳米技术的发展也为无机非金属材料的制备和应用提供了新的可能性。
通过纳米技术,可以控制和调节无机非金属材料的结构和性能,以满足不同领域的需求。
2023年无机非金属材料行业市场发展现状
2023年无机非金属材料行业市场发展现状无机非金属材料行业是一个广泛的行业,包括玻璃、陶瓷、水泥、石膏、半导体等,产业链条较为复杂。
随着国家对节能环保政策的推广和技术的进步,无机非金属材料行业发展呈现出以下几个方面的现状。
1.革新技术的应用随着技术的进步,无机非金属材料也得到了较为广泛的应用。
“凝胶玻璃”作为一种现代新型材料,利用稀土、硅酸等元素通过热处理制成,具有良好的绝热性、防火性和化学稳定性。
该材料在建筑、工厂等领域有较为广泛的应用,可以提高环保性能,达到节能减排的目的。
此外,还有一些新型陶瓷材料和新型水泥材料在展览会上得到了展示,这些材料的应用可以降低成本和能耗,推动产业的发展。
2.产品多样化随着市场需求的变化,无机非金属材料行业中的产品也越来越多样化。
比如,汽车行业使用的车灯、玻璃等产品种类繁多,近年来,低透光车窗玻璃用于载人车辆上已经得到了广泛应用。
在半导体领域,若干公司推出了一些高品质、高性能的深紫外光源和探测器等产品,水泥行业也在升级其产品生产线,推出了更适合市场需求的新型水泥产品。
3.环保化此外,随着国家对环保政策的不断加强,不少无机非金属材料企业也在加紧研发和生产无公害、无害、可持续发展的产品。
例如,新型玻璃可以有效地防紫外线和隔音,以达到环保的效果。
在水泥行业,由于原料和能源的不可持续性,企业正在寻求新的替代品,推出了新型绿色水泥,以提高环保性和可持续化,同时减少了对天然资源的依赖。
4.市场竞争激烈由于无机非金属材料领域产业链门槛较高,多个子行业之间也有着激烈的竞争,其中一些企业的占有率更大。
例如,在玻璃行业中,中山玻璃、碧桂园陶瓷、赣粤陶瓷等大型企业占据了较大份额。
在水泥行业中,中材科技、海螺水泥、立升国际等企业在产业中处于领先地位,形成了一些“巨头”。
总之,无机非金属材料行业的发展注重技术创新、产品多样化、环保化,并且竞争激烈。
预计在未来,无机非金属材料行业将更加注重生态建设、绿色环保与节能减排,通过技术创新和产品升级,提高市场份额,更好地适应市场需求。
无机非金属材料工程专业发展现状
无机非金属材料工程专业发展现状引言无机非金属材料工程作为一门新兴的工程专业,近年来在材料科学领域取得了积极的发展。
本文将探讨无机非金属材料工程专业的现状,并分析其发展趋势。
专业背景无机非金属材料工程是一门涉及无机非金属材料的开发、制备、性能测试和应用的专业。
无机非金属材料如陶瓷、玻璃、复合材料等,在现代工业、电子、能源、环境等领域有广泛的应用。
因此,无机非金属材料工程专业培养具备相关技能和知识的人才,以满足社会对新材料的需求。
专业发展现状1. 专业设置和培养模式目前,国内大部分高校都设有无机非金属材料工程专业,提供本科、硕士和博士等不同层次的学位。
在学科培养方面,以理论与实践相结合为主,注重学生的动手能力培养和实验室实践。
2. 研究领域和热点无机非金属材料工程专业的研究领域广泛,包括但不限于材料合成与制备、材料表征与性能测试、材料应用与工程等。
当前,纳米材料、功能材料、复合材料等研究热点备受关注。
3. 科研成果和应用在科研方面,无机非金属材料工程专业的教师和学生在新材料开发、成果转化等方面取得了显著的成果。
这些材料的应用范围广泛,涉及到电子、光电、能源、环境等领域。
例如,新型陶瓷材料在电子器件和传感器中的应用,复合材料在航空航天领域的使用等。
4. 面临的挑战和机遇无机非金属材料工程专业面临着一些挑战和机遇。
首先,随着科技的发展,新材料需求不断增加,对专业人才的需求也在增加。
其次,专业发展需要与先进制造技术、智能制造等领域的融合,培养具备跨学科能力的人才。
发展趋势1. 新材料的研发随着科技的进步,对新材料的需求不断增加,无机非金属材料工程专业将继续深入研究新型材料的开发与创新。
2. 绿色制造与可持续发展在环保、可持续发展的理念下,无机非金属材料工程专业将更加注重绿色制造和循环利用,开发环境友好型材料和技术。
3. 国际合作与交流随着全球化的发展,无机非金属材料工程专业将积极开展国际合作与交流,加强与国外高校和研究机构的合作,共同推动学科的发展。
无机非金属材料的应用现状与发展趋势
非金属材料的应用现状与发展趋势无机非金属材料 (inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的提法是20 世纪40 年代以后 , 随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
无机非金属材料工程是材料学中的一个专业。
无机非金属材料工程是为了培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识,能在无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才。
本专业学生主要学习无机非金属材料及复合材料的生产过程、工艺及设备的基础理论、组成、结构、性能及生产条件间的关系,具有材料测试、生产过程设计、材料改性及研究开发新产品、新技术和设备及技术管理的能力。
我国无机非金属材料工业的发展中存在很多问题,特别是传统的无机非金属材料与国外先进水平有非常大的差距,主要有:(1)产品等级低在传统无机非金属材料中,无论是水泥、玻璃还是陶瓷的产品等级普遍偏低。
例如:发达国家的水泥熟料强度一般都在 70MPa以上,而我国平均强度仅为 50 MPa。
我国高等级水泥(ISO≥42.5 )仅占 18%,大量生产的是中、低等级水泥( ISO≤32.5 ),而很多发达国家的高等级水泥占 90%以上。
(2)资源消耗高在资源的消耗方面,水泥和陶瓷工业更为突出。
由于大量的无序开采,未能充分利用有限资源,造成了极大浪费。
例如:生产水泥熟料的主要原料是相对优质的石灰石,其化学成份须满足CaO含量不低于 45%、MgO不高于 3%等要求。
我国符合水泥生产要求,可以使用的量仅约 250 亿吨。
目前每年生产水泥消耗的优质石灰石约 5.5 亿吨,因此该储量仅可生产水泥熟料约200 亿吨,仅能提供约40 年的水泥生产需要。
无机非金属材料的应用现状及未来趋势探析
无机非金属材料的应用现状及未来趋势探析(天津成帆贸易服务有限公司天津 300384)料是一种具有优良性能的能源材料,其在我国的经济发展中占有非常重要的地位,其不论是在建筑领域、信息技术领域还是在科研领域等都有着非常重要的作用,所以对于无机非金属材料要加紧其研发的力度,以适应当前社会发展的需要。
以下就主要的对无机非金属才来的应用现状和其未来的发展的趋势做研究分析。
关键词:无机非金属;应用现状;发展趋势;探析随着我国经济的不断的发展,各个领域对于能源的需求量随着不断地增大,无机非金属材料在各个行业的发展中有着非常重要的作用,无机非金属材料的良好的发展将对于我国经济发展有着非常重要的作用,所以要加快无机非金属材料的研究开发,为我国国民经济的发展做保障。
1、无机非金属材料概况当前无机非金属材料已经在各个行业得到了广泛的应用,无机非金属材料主要的有以下几个方面的优点:整体性,无机非金属材料具有比较稳定的化学性质,其一般不容易发生老化和风化现象,在耐久性和有效性上也符合要求的标准,具有很强的整体性。
防水性能,无机非金属材料的结构非常紧密,具有较好的防水渗透能力,其可以有效的防止雨水和地下水的渗透;防火性能,因为该材料本身为无机物,其是属于非燃烧类的材料;耐候性强,无机非金属材料使用的面积比较广泛,其广泛的应用于温带、热带和寒带,并且还能够在干燥、潮湿等气候比较差的环境中起作用;抗腐蚀性,无机非金属材料的化学特性和物理特性决定其具有一定程度的防腐性;2、无机非金属材料应用现状2.1传统无机非金属材料存在的问题我国传统的无机非金属材料在发展的过程中存在着很多的问题:首先其产品的等级比较低,在传统的无机非金属材料中,大多数的产品的等级都是比较低的,比如:水泥的质量,我国水泥的平均的强度仅为50%,而发达国家的水泥平均的强度占90%,其质量严重的不合格;其次是资源的消耗和能源的消耗比较高,由于当前资源的无序的开发和未充分的利用,造成了没必要的能源的浪费,在其能耗上更是有着大量的消耗。
无机非金属材料的应用与发展趋势
无机非金属材料的应用与发展趋势无机非金属材料是指除金属以外的无机材料,包括陶瓷、硅酸盐、玻璃、高分子材料等。
这些材料具有高熔点、硬度高、化学惰性好等特点,因此在多个领域有着广泛的应用。
随着科技的进步和技术的发展,无机非金属材料的应用范围不断扩大,并且在一些新兴的领域如能源存储、环境保护等方面正在逐渐得到重视。
本文将从材料的应用和发展趋势两方面分析无机非金属材料的未来。
无机非金属材料的应用领域非常广泛。
陶瓷材料以其耐磨、耐腐蚀、绝缘等特性,广泛应用于航空航天、电力、化工等行业中。
特种陶瓷材料可用于制作高温结构件、燃气涡轮叶片、绝缘体、陶瓷刀具等。
硅酸盐是一种重要的非金属材料,广泛应用于建筑、电子、陶瓷等领域。
玻璃是一种无机非金属材料,广泛用于建筑、光学、电子等领域,如建筑玻璃、光纤、平板显示器等。
高分子材料是应用最广泛的无机非金属材料之一,广泛应用于医药、电子、包装等领域,如聚酰亚胺、聚碳酸酯等。
首先,复合材料将成为无机非金属材料的重点领域之一、通过将无机非金属材料与其他材料组合,可以获得更好的综合性能。
例如,将陶瓷纤维与金属复合,可以获得高强度、高韧性和高耐腐蚀性能,适用于高温和腐蚀环境。
其次,纳米材料将成为无机非金属材料的重要发展方向。
通过控制材料的纳米结构和组成,可以调控其性能。
纳米材料具有较大的比表面积和较短的传输路径,因此在催化、传感、储能等方面具有广泛的应用前景。
再次,功能陶瓷材料将成为发展的重点。
功能陶瓷材料是指具有特定功能的陶瓷材料,如氧化锆用于制作高温传感器、氧化铝用于制作导电介质等。
随着科技的发展,对功能性能的要求越来越高,因此功能陶瓷材料将成为无机非金属材料研究的重要方向。
最后,可持续发展将成为无机非金属材料发展的重要方向。
近年来,环境污染问题日益严重,因此无机非金属材料的可持续发展成为一个重要课题。
研发低能耗、低污染、可回收利用的无机非金属材料,将有助于减少资源消耗和环境污染,实现可持续发展。
2023年无机非金属材料行业市场前景分析
2023年无机非金属材料行业市场前景分析近年来,无机非金属材料行业取得了快速发展,成为了国民经济中不可或缺的重要产业之一。
该行业以其高性能、高品质和环境友好等特点,应用广泛,并得到了社会各界的高度关注和支持。
本文将从产业规模、市场趋势和发展机遇等方面,对该行业市场前景进行分析预测。
一、产业规模无机非金属材料行业涵盖了众多领域,包括材料制备、应用开发、工程方案设计等各个环节,市场涉及建材、化工、环保、能源、电子等多个领域。
据统计,截至2019年,全球无机非金属材料行业市场规模已达到1.5万亿美元,其中建材和化工行业市场规模最大,占据了35%的市场份额,其次是电子和能源行业,占比分别为20%和15%。
从国内来看,随着中国经济的不断发展和城市化进程的不断加速,建筑业的快速发展对无机非金属材料市场的需求不断增长,预计未来几年,建筑业市场将成为该行业主要的增长点。
此外,化工、电子和环境保护等领域也将不断释放市场潜力,成为行业增长的有力推动因素。
二、市场趋势1.高新技术驱动随着科技创新和技术进步的不断推进,无机非金属材料行业也呈现出高新技术化的趋势。
新材料、新工艺、新设备等技术不断涌现,为企业创造更多的利润和发展机会。
2.绿色环保成为主流绿色环保已成为当前社会发展的主流趋势,无机非金属材料行业也不例外。
环保材料、高能效工艺等绿色环保产品被广泛应用,建筑、化工、能源等领域需求逐步绿色化。
3.数字化和智能化应用数字化和智能化的应用不仅推动了无机非金属材料行业的尖端技术,也提高了生产效率和产品质量。
数字化应用可以帮助企业了解市场需求和趋势,实现订单智能管理,大幅提高企业的管理效率和市场开拓能力。
三、发展机遇1.国家政策支持为加快行业发展,促进技术、产业和市场协同发展,我国政府出台了一系列相关政策。
例如,乡村振兴、环保建设、城乡融合等政策的出台为无机非金属材料行业注入了新的发展动力。
2.一带一路倡议随着一带一路倡议的深入推进,无机非金属材料行业也面临着巨大的市场机遇。
无机非金属材料的应用前景及意义
无机非金属材料的应用前景及意义摘要无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料一的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
在材料学飞速发展的今天,无机非金属材料有广阔的应用前景和良好的就业形势。
关键字无机非金属,材料,方向,前景,智能1 无机非金属材料的特点无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
在晶体结构上,无机非金属的晶体给构远比金属复杂,并且没有自由的电子。
具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能、高键强赋与这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。
2 无机非金属材料的分类无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。
通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。
普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。
此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。
但与金属材料相比,它抗断强度低、缺少延展性,属于脆性材料。
与高分子材料相比,密度较大,制造工艺较复杂。
特种无机非金属材料的特点是:①各具特色。
2023年无机非金属材料行业市场分析现状
2023年无机非金属材料行业市场分析现状无机非金属材料是指由无机物质组成的材料,不包含金属元素。
常见的无机非金属材料有陶瓷材料、玻璃材料、塑料材料等。
无机非金属材料具有重量轻、硬度高、耐磨、耐高温、热导率低等特点,被广泛应用于建筑、电子、化工、能源、矿业等领域。
以下将对无机非金属材料行业的市场现状进行分析。
一、市场规模:无机非金属材料行业是一个庞大的市场,在全球范围内有着广泛的应用。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球无机非金属材料市场规模约为5000亿美元,预计到2025年将达到7000亿美元。
其中,亚太地区是无机非金属材料市场的主要推动力,其市场规模占据全球市场的比重超过40%。
二、行业发展趋势:1.节能减排:随着全球能源问题的日益紧迫,无机非金属材料作为一种能源高效利用的材料,将得到更广泛的应用。
例如,陶瓷材料的高温稳定性和低热导率使其成为高效节能的材料,被广泛用于太阳能电池板、热电植入器等领域。
2.环境友好:无机非金属材料相较于传统材料具有更低的环境污染和能源消耗。
随着环境保护意识的增强,对环境友好材料的需求也在不断增加。
无机非金属材料的可再生性、无毒、无害等特点使其成为环境友好材料的首选。
3.新材料开发:随着科技的进步和不断的创新,新型无机非金属材料的研发不断取得突破性的进展。
例如,纳米材料、超硬材料、柔性透明材料等将给无机非金属材料行业带来新的机遇。
三、市场竞争格局:无机非金属材料行业市场竞争格局较为激烈。
全球范围内有众多的无机非金属材料生产商和供应商,其中包括跨国公司和本土企业。
跨国公司如安钢集团、圣戈班、多伦多陶瓷公司等在全球市场上具有较强的竞争实力。
而国内企业则包括宝钢集团、中国建材集团等,其产品质量和技术水平也在不断提高。
四、市场机遇与挑战:1.市场机遇:无机非金属材料的广泛应用带来了巨大的市场机遇。
随着经济的发展和人民生活水平的提高,无机非金属材料在建筑、交通、电子等领域的需求将会不断增加。
2024年无机非金属材料市场发展现状
2024年无机非金属材料市场发展现状背景介绍无机非金属材料是指一类不含金属元素的材料,通常由非金属元素和非金属化合物组成。
这类材料具有各种独特的物理和化学性质,因此被广泛应用于各个领域。
无机非金属材料市场呈现出不断发展的趋势,本文将对其发展现状进行分析。
发展趋势1. 市场规模扩大随着工业化进程的推进,对无机非金属材料的需求不断增加。
无机非金属材料在建筑、汽车、电子、能源等领域中的应用日益广泛,市场规模不断扩大。
2. 技术创新驱动无机非金属材料市场发展离不开技术的支持。
近年来,随着科技进步和创新能力的提升,新型无机非金属材料不断涌现,推动市场的发展。
3. 环保意识提升环保意识的提升也对无机非金属材料市场产生了积极影响。
无机非金属材料一般具有环保、耐腐蚀、热稳定性好等特点,能有效减少对环境的污染,因此受到越来越多的关注和应用。
4. 医疗和医药领域应用增加无机非金属材料在医疗和医药领域的应用也逐渐增加。
例如,在骨科领域中,无机非金属材料被用于制造骨骼修复材料和人工关节等。
此外,在医药领域中,无机非金属材料也被用于制药和生物医学研究中。
主要应用领域1. 建筑领域无机非金属材料在建筑领域中的应用广泛。
例如,水泥、石膏、陶瓷等都是常见的无机非金属材料,在建筑结构、装饰和维修中起到重要作用。
2. 汽车领域无机非金属材料在汽车制造中有着广泛的应用。
例如,陶瓷材料在发动机部件中的应用可以提高燃烧效率和耐久性,陶瓷纤维可以提高汽车的轻量化程度。
3. 电子领域无机非金属材料在电子领域中具有重要的应用价值。
例如,无机非金属材料可以用于制造电容器、半导体器件、电子陶瓷等。
这些材料具有良好的电气性能和热稳定性,能够满足电子产品对材料性能的要求。
4. 能源领域无机非金属材料在能源领域中扮演着重要的角色。
例如,铝酸盐材料可以用于制造高效的太阳能电池板,磷酸铁锂材料可以用于制造锂电池。
这些材料在提高能源利用效率和储能方面发挥着重要作用。
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无机非金属材料的现状与前景【摘要】无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
在材料学飞速发展的今天,无机非金属材料有这广阔的应用前景和良好的就业形势。
【关键字】无机非金属材料方向前景智能1. 无机非金属材料的特点及应用无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。
具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。
无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。
通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。
普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。
此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。
但与金属材料相比,它抗断强度低、缺少延展性,属于脆性材料。
与高分子材料相比,密度较大,制造工艺较复杂。
特种无机非金属材料的特点是:①各具特色。
例如:高温氧化物等的高温抗氧化特性;氧化铝、氧化铍陶瓷的高频绝缘特性;铁氧体的磁学性质;光导纤维的光传输性质;金刚石、立方氮化硼的超硬性质;导体材料的导电性质;快硬早强水泥的快凝、快硬性质等。
②各种物理效应和微观现象。
例如:光敏材料的光-电、热敏材料的热-电、压电材料的力-电、气敏材料的气体-电、湿敏材料的湿度-电等材料对物理和化学参数间的功能转换特性。
③不同性质的材料经复合而构成复合材料。
例如:金属陶瓷、高温无机涂层,以及用无机纤维、晶须等增强的材料。
传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。
如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。
它们产量大,用途广。
其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。
新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。
它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。
主要有先进陶瓷(advanced ceramics)、非晶态材料(noncrystal material〉、人工晶体〈artificial crys-tal〉、无机涂层(inorganic coating)、无机纤维(inorganic fibre〉等。
2. 无机非金属材料材料的发展现状及前景20世纪以来,随着电子技术、航天、能源、计算机、通信、激光、红外、光电子学、生物医学和环境保护等新技术的兴起,对材料提出了更高的要求,促进了特种无机非金属材料的迅速发展。
30~40年代出现了高频绝缘陶瓷、铁电陶瓷和压电陶瓷、铁氧体(又称磁性瓷)和热敏电阻陶瓷等。
50~60年代开发了碳化硅和氮化硅等高温结构陶瓷、氧化铝透明陶瓷、β-氧化铝快离子导气敏和湿敏陶瓷等。
至今,又出现了变色玻璃、光导纤维、电光效应、电子发射及高温超导等各种新型无机材料。
近些年,随着科学技术的进步,无论是传统无机非金属材料,还是无机非金属材料都有了一些新的发展趋势。
、生态与环保意识加强,建立科学的评价体系,实现可持续发展西方发达国家在促进传统无机非金属材料产业健康、可持续发展方面的采取了许多重要措施。
世界发达国家十分重视建材工业的可持续发展与绿色评价。
生态评价也成为世界可持续发展的一个重要手段。
目前,许多国家正在进行“生态城市”的建设与实践,推广建筑节能技术材料,使用可循环材料等,改善城市生态系统状况。
由此,提出了绿色建材、环保建材与节能建材的概念,并开展了大量的研究与实践工作。
与西方发达国家相比,我国还存在很大的差距,特别是缺乏立法支持与技术标准的指导以及相应组织的管理与监督,使我国的传统无机非金属材料工业发展还有很大的提升空间。
面对资源和环境对我国经济发展的严峻考验,国民经济的可持续发展战略显得愈加重要。
、向着节能、降耗的方向发展传统的无机非金属材料工业是能源消耗大户,在世界能源日益短缺的今天,如何生产节能、降耗,以及如何生产出高质量的建筑节能、保温产品是建材工业发展的重要趋势。
选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式。
新型墙体材料、高质量门窗、中空玻璃将大量应用。
向着提高材料性能、使用寿命的方向发展。
低寿命设计、大量重复建设已经严重制约城市建设的发展。
现代化建筑需要高性能建筑材料的支持,而提高建筑的耐久性又对建筑材料的使用寿命提出了更高的要求。
、单线生产能力向大型化发展无论是水泥工业、玻璃工业,还是陶瓷工业,单条生产线的生产能力有大型化的趋势。
生产线的大型化可以有效提高产品的质量,降低能源消耗。
、向着智能化方向发展建筑的智能化需要建筑材料的支持。
随着技术的进步和生活水平的提高,建筑材料的安全性智能诊断等智能技术将更多的应用于建筑中。
向着复合化、多功能化方向发展。
复合材料具有单一材料所无法满足的使用功能,是建筑材料的发展趋势,对建筑材料的功能要求越来越趋向于多功能化。
未来科学技术的发展,对各种无机非金属材料,尤其是对特种新型材料提出更多更高的要求。
材料学科有广阔的发展前景,复合材料、定向结晶材料、增韧陶瓷以及各种类型的表面处理和涂层的使用,将使材料的效能得到更大发挥。
由于对材料科学基础研究的日益深入,各种精密测试分析技术的发展,将有助于按预定性能设计材料的原子或分子组成及结构形态的早日实现。
3. 世界研究方向的选择及分析现代技术中的信息、航空航天、能源、生物工程、环境工程等的迅速发展对于材料的性能提出了各种需求,促进了无机非金属材料的发展。
由此出现了许多新型材料,其中工程陶瓷材料,陶瓷高临界温度Tc超导材料和智能材料等的出现提出了无机非金属材料学的新的研究方向,而复合材料和纳米材料则为无机非金属材料开辟了新的研究领域。
近10年来,整个世界从信息时代进入了高智能化的人机交互时代,人机交互技术已经进入了每个人生活的方方面面。
前一段时间,苹果公司出的一个视频很受欢迎,里面描述了对未来高智能化生活的展望,而标题是“玻璃中的一天”,新型无机非金属智能材料,在这个对未来生活的展望中,占据着不可或缺的地位。
虽然这只是个简单的视频,但我们可以从中看到未来的影子,以及智能材料的广阔的发展前景。
智能材料是指对环境具有可感知、可响应并具有功能发现能力的新材料。
至此智能材料与结构的研究也开始由航空航天及军事部门逐渐扩展到土木工程、医药、体育和日常用品等其他领域。
同时,智能材料的实践意义在目前已有的应用中可见一斑:智能陶瓷晶粒在烧成后冷却至室温的过程中仍保持四方相形态,当材料中的t-ZrO2材料受到外应力的作用时,受应力诱导发生相变,由t相转变为m相。
由于ZrO2晶粒相变吸收能量而阻碍裂纹的继续扩展,从而提高了材料的强度和韧性。
相转变发生之处的材料组成一般不均匀,因结晶结构的变化,导热和导电率等性能随之而变,这种变化就是材料受到外应力的信号,从而实现了材料的自诊断。
智能水泥基材料在现代社会中,水泥作为基础建筑材料应用极为广泛,使水泥基材料智能化具有良好的应用前景。
智能水泥基材料包括:应力、应变及损伤自检水泥基材料;自测温水泥基材料;自动调节环境湿度的水泥基材料;仿生自愈合水泥基材料及仿生自生水泥材料等。
水泥基材料中掺加一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维后,材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的。
因此,该材料可以监测拉、弯、压等工况及静态和动态载荷作用下材料内部情况。
在水泥净浆中%(体积)的碳纤维用做传感器,其灵敏度远远高于一般的电阻应变片。
在水泥净浆中掺加多孔材料,利用多孔材料吸湿量与温度的关系,能够使材料具有调湿功能。
目前,智能材料尚处在研究发展阶段,它的发展和社会效应息息相关。
飞机失事和重要建筑等结构的损坏,激励着人们对具有自预警、自修复功能的灵巧飞机和材料结构的研究。
以材料本身的智能性开发来满足人们对材料、系统和结构的期望,使材料结构能“刚”“柔”结合,以自适应环境的变化。
在未来的研究中,应以以下几个方面为重点:(1)如何利用飞速发展的信息技术成果,将软件功能引入材料、系统和结构中;(2)进一步加强探索型理论研究及材料复合智能化的机理研究,加速发展智能材料科学;加强应用基础研究。
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