无机非金属材料发展论文

无机非金属材料发展论文

摘要：目前，国内无机非金属材料在国民经济建设的作用越来越重要。国内无机非金属材料的发展和应用是国内特色社会主义经济体制改革的重要标志之一，无机非金属材料的发展与应用已远远超出其自身的范畴，它带动了国内各个科学领域的创新，推动了国内科学技术的快速发展。

前言

无机非金属材料主要包括水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料、人工晶体、半导体材料等。无机非金属材料具有良好的材料性能，其在国内工业中一直扮演着重要的角色。随着国内科技的发展，各行各业对材料的性能要求也越来越高。下文对其进行分析。

1 无机非金属材料简介

1.1无机非金属材料范畴

当今的无机非金属材料科学是在20世纪40年代开始由传统的硅酸盐材料科学逐渐演变发展而来的。目前，无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料已成为社会各行各业使用的三大主要材料。全球无机非金属材料的快速发展以及其新产品的不断涌现为社会的发展做出了卓越的贡献。

1.2 无机非金属材料的优点

无机非金属材料是一种固体无机材料，具有很强的整体性，其理化性质稳定，不易老化、风化。

（1）整体性

系统的整体性，耐腐蚀性和有效性要求。无机非金属材料引起属于固体无机材料，因此具有很强的整体性。又因为无机非金属材料的物理、化学性质稳定，一般不易老化、风化。故在耐久性和有效性方面也符合要求。

（2）防火性能

因其本身为无机物，故属于非燃烧类材料对于一般无机非金属材料来说都能承受0.5H～1.0H高温，及其本身属于一到三级耐火材料。

（3）防水性能

因无机非金属材料结构紧密，如混泥土结构，具有防水渗透能力，防雨水和地表渗透性能。

（4）抗腐蚀

因无机非金属材料的物理性质，化学性质决定，具有一定的防腐性，对生物侵害（鼠害，虫害等）时，也能保证正常的使用能力。

（5）耐候性强

适用面广，不仅适用于寒带、温带，且对于热地地区也适用，还能在潮湿、干旱等自然条件恶劣的气候中起作用。

2 无机非金属材料的分类

2.1 半导体材料

半导体是指室温电阻值处于导体（电阻值约10～4Ωm）和绝缘体（≥1010Ωm）之间的材料，它已成为当前无线电电子技术、计算机技术和新能源利用技术等高新技术中不可缺少的重要材料。目前大多数半导体材料还是无机半导体材料，它的大致分类为元素半导体、掺

杂半导体、化合物半导体、缺陷半导体。

2.2 高技术晶体材料BGO

BGO是Bi2O3～GeO2系化合物锗酸铋的总称，目前往往特指其中的Bi4Ge3O12。这是一种闪铄晶体，无色透明；当一定能量的电子、γ射线或重带电粒子进入时，它能发出蓝绿色的荧光，记录荧光的强度和位置，就能计算出入射电子等粒子的能量和位置。

2.3 硅酸盐材料

天然硅酸盐和工业硅酸盐材料，是无机材料中极庞大的一类，其应用遍及国民经济的一切部门。天然硅酸盐是组成地壳的主要矿物，其组成、结构都十分复杂。单个阴离子、链状和层状阴离子以及骨架状结构等，一切天然硅酸盐的基本结构单元是硅氧四面体，即Si原子在中心，与位于四面体体顶点的4个氧原子结合；天然硅酸盐一般具有很好的机械强度，熔点高，耐热性好；化学稳定性好耐酸碱腐蚀，除在某些部门直接使用外，主要用作生产工业硅酸盐的原料。生活中常见的硅酸盐材料包括玻璃、水泥、陶瓷等等。

2.4精细陶瓷材料

与传统的陶瓷相比，新型无机非金属材料具有下述特点：材料的组成已远超出硅酸盐范围，扩大到经高温烧结制成的所有无机材料。材料的制备突破了传统的工艺采用了许多新技术制取高纯、超细的原料，保持精确的化学组成、严格控制成型和烧结工艺，以获得精确尺寸、形状，确定的微观结构和所需优良性能的新材料。制品的形态多样化，除传统的材料和烧结体外，还有单晶体、薄膜和纤维等品种。

3 我国无机非金属材料的应用

在建筑工程中，把用于控制室内热量外流的材料称为保温隔热材料，把防止室内热量外流的材料称为隔热材料。绝热材料的优劣主要有材料的传导性能的高低决定。材料的传导性能越差，其决热性能就好，反之则越差。在现代社会中已形成了三大类绝热材料：有机绝热材料，无机绝热材料，金属。而有机绝热材料相对无机绝热材料来说受到很多限制，与其它构件的结合性差，耐腐蚀性弱，合成浪费能源，不稳定，而且有机性材料的副产物太多，大多对人体又有害，使用中承载力不强，防火性能差，易老化，耐候性也很差等原因受到许多限制。金属类绝热材料的使用相对来说也没有无机非金属材料广，因为金属材料与无机材料相比来源也要窄得多，与其它材料的结合也没有无机非金属材料好，耐腐蚀性也不强，在雷点多发区受到苛刻的技术要求和设计要求。因此，与上述两种材料相比优势化较大的就是无机非金属材料，这类材料基本都有上述两种材料的优点外还有：材料来源广，生产工艺简单，耐热性强，防火性强，承载力强，而且耐候性也十分好。故无机非金属材料在现代建筑中的运用前景也就强于其他两种材料。在建筑保温隔热运用中，因其多用于建筑维护结构及其外表面，既能使建筑的保温性能和性能都得到保证。又能对建筑起到保护作用，使建筑物避免直接暴露于大气环境中。使其免受大气环境中的各种腐蚀和破坏作用。现有的其他保温隔热材料中有岩棉，人造轻质硅酸盐非连续的絮状纤维材料，质地松软，化学稳定性好，耐酸碱，弹性好。膨胀蛭石，有金云母，黑云母变质而成，是一种复杂

的铁，镁含水硅酸盐类矿物。是性能良好的建筑绝热材料。硅藻土，由硅藻的硅质的细胞壁组成的一种生物化学沉积岩。值得松软，多孔而轻，易研磨成粉末，具有吸水性，不溶于酸，碱。是建筑工程中常用的轻质、绝热和隔声材料。木纤维，也称为工程纤维，是一种天然纤维，成化学惰性，无生理毒性，在建筑保温隔热工程以及在内外墙腻子防水涂料和复层涂料中运用，能起到防裂、触变、增稠等多种作用。因此对各种粘贴式保温隔热有着重要作用。泡沫玻璃是一石英砂矿粉或碎玻璃为基料，加入发泡剂、促进剂等添加剂，经超细粉碎和均匀混合形成配合料，经融化、发泡、退火而形成的内部充满封闭式气泡的材料。属于无机玻璃之和封闭气孔构成的多孔泡沫类材料。它的密度低、导热系数小、不透湿、吸水率小、不燃烧、不霉变、机械性能高、加工方便、耐化学腐蚀、本身无毒、性能稳定。既是保温材料又是隔热材料，能适应极冷到较高温度范围等特性，同时耐久性好、质硬、表面强度高、可切割成型，施工方便，可成彩色材料。因此还具有独特的装饰功能。但是气泡的大小、匀称度等都会影响其特有的功能。出现凹格、开裂、表面不平等。介于其优点多，在无机非金属材料中是很有发展潜力的。

4 无机非金属材料的发展

综上所述，随着我国科学技术的不断发展，各行各业需要各种传统材料的同时，还需要性能特殊的新材料，这就促进了无机非金属材料的研究、开发与生产。在20世纪40年代以前，无机非金属材料仅被认为是由自然产出的石头加工而成的制品；用天然粘土为主要原料制