无机非金属材料论文
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无机非金属材料的研究进展及应用
刘康河北联合大学材料科学与工程学院 09材一
学号:200908010116
摘要:起初,无机非金属材料只包含传统的陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料,随着科学和技术的发展,又将半导体、先进陶瓷结构、功能陶瓷、新型功能玻璃、人工晶体等纳入无机非金属材料领域。无机非金属材料的高硬度、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐磨和优异的环保性能以及特殊的光声、电等性能,在航空航天、兵器、舰船等国防领域得到了越来越多的应用,如陶瓷基复合材料、结构陶瓷、特种功能陶瓷、人工晶体等已成为武器装备中不可或缺的关键材料。本文着重介绍了无机材料的研究进展和应用。并介绍了存在的问题以及解决方法。关键词:无机非金属材料、水泥、陶瓷、玻璃、其他材料
The research progress and use of inorganic non-metallic
materials
Abstract:At first, the traditional inorganic non-metallic materials only contain ceramics, glass, cement and refractories, as science and technology, in turn semiconductors, advanced structural ceramics, functional ceramics,new functional glass, new features, intraocular lens into the inorganic non-metallic materials area. Inorganic non-metallic materials of high hardness, low density, high temperature, corrosion, wear and excellent environmental performance, as well as special light acoustic, electric and other properties, in aerospace, weapons, ships, and defense fields has been increasing many applications such as ceramic matrix composites, structural ceramics, special functional ceramics, artificial crystals have become an indispensable key weapons material. This article focuses on the progress of inorganic materials and applications. And describes the problems and solutions.
Key words: Inorganic non-metallic materials , ceramics ,glass,cement
引言:传统无机非金属材料,新型无机非金属材料和无机非金属基复合材料组成了庞大的无机非金属材料体系。其中以硅酸盐为基础的陶瓷、玻璃和水泥已经形成相当规模的产业,被广泛应用于工业、农业、国防和人们的生产生活中,成为国民经济的支柱产业之一。新型无机非金属材料因具有耐高温、耐腐蚀、高强度、多功能等多种优越性能,其中一些已在各个工业部门以及近几十年发展起来的空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、红外技术发展方面发挥了重要作用。因此,无机非金属材料的发展必将大大的促进现代科学技术的进步和人类文明程度的提高。本文将主要介绍:无机非金属材料的分匪类,无机非金属材料的地位(在材料中的地位、在国民经济中的地位),无机非金属材料的发展过程,无机非金属材料的应用,无机非金属材料企业的岗位设置,无机非金属材料的发展趋势以及无机非金属材料发展中遇到的问题。
一、二无机非金属材料的分类和地位材料一般分为无机材料和有机材料,无机材料中除金属以外的材料都是无机非金属材料。最早,无机非金属材料只包含传统的陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料,随着科学和技术的发展,又将半导体、先进结构陶瓷、功能陶瓷、新型功能玻璃、人工晶体、非晶态材料、碳素材料等都纳入到无机非金属材料领域中。
无机非金属材料品种繁多,新材料层出不穷,在国民经济和国防建设中的应用极其广泛。由于无机非金属材料学科具有多学科交
叉的时代特征,其发展蓬蓬勃勃,新的生长点不断涌现。
传统无机非金属材料是国家基本建设所必须的基础材料,量大面广,其质量提升和性能改进都将产生重大的经济效益和社会效益,新型耐火材料就是很好的说明。而无机非金属材料,如片式电子陶瓷元器件材料、光纤放大器材料、白光发光二极管、激光透明陶瓷、巨磁阻材料、生物医用材料等,在形成高技术产业、改造传统产业、节能和建立新能源、环保和节约资源等方面都对国民经济和社会进步发挥着重要作用。
无机非金属材料的高硬度、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐磨和优异的环保性能以及特殊的光生、电等性能,在航天航空、兵器、舰船等国防领域得到越来越多的应用,如陶瓷基复合材料结构陶瓷、特种功能陶瓷、人工晶体、石英玻璃等已成为武器装备中不可或缺的关键材料。无机非金属材料对国防建设发挥着越来越重要的作用。
无机非金属材料在学术上涉及多门学科,在组成上涵盖了多类材料,在应用上遍布国民经济、国防建设和社会需求等各个领域。所以,无机非金属材料对国民经济的发展、国防力量的增强和人民生活质量的提高等方面都有着重大作用。由于无机非金属材料的学科交叉性,其发展非常活跃,新材料层出不穷,新的学科不断涌现,成为当今最活跃的学科领域之一。
三、无机非金属材料的发展过程
3.1陶瓷的发展过程
陶器的发明是人类文明的重要进程--是人类第一次利用天然物,按照自己的意志创造出来的一种崭新的东西。从河北省阳原县泥河湾地区发现的旧石器时代晚期的陶片来看,在中国陶器的产生距今已有11700多年的悠久历史。
陶器是用泥巴(粘土)成型晾干后,用火烧出来的,是泥与火的结晶。我们的祖先对粘土的认识是由来已久的,早在原始社会的生活中,祖先们是处处离不开粘土,他们发现被水浸湿后的粘土有粘性和可塑性,晒干后变得坚硬起来。对于火的利用和认识历史也是非常远久的,大约在205万年至70万年前的元谋人时代,就开始用火了。先民们在漫长的原始生活中,发现晒干的泥巴被火烧之后,变得更加结实、坚硬,而且可以防水,于是陶器就随之而产生了。陶器的发明,它揭开了人类利用自然、改造自然、与自然做斗争的新的一页,具有重大的历史意义,是人类生产发展史上的一个里程碑。
从目前所知的考古材料来看,陶器中的精品有旧石器时代晚期距今1万多年的灰陶、有8000多年前的磁山文化的红陶、有7000多年的仰韶文化的彩陶、有6000多年的大汶口的“蛋壳黑陶”、有4000多年的商代白陶、有3000多年的西周硬陶,还有秦代的兵马俑、汉代的釉陶、唐代的唐三彩等。到了宋代,瓷器的生产迅猛发展,制陶业趋于没落,但是有些特殊的陶器品种仍然具有独特的魅力,如宋、辽三彩器和明、清至今的紫砂壶、琉璃、法花器及广东石湾的陶塑等,都是别具一格,倍受赞赏。
但是陶器始终是文明初级阶段的低级产品,它本身存在的缺陷注定了它逐渐被历史淘汰的命运。
瓷器是中国古代的一项伟大发明,在漫长的历史岁月中,勤劳智慧的中国先民们点土成金,写下光辉灿烂的篇章,为人类文明作出了巨大的贡献。亨有盛誉的中华古瓷,已成为世界各大博物馆里的明珠,也将越来越广泛地成为中国和世界各地的专家学者的研究对象,并受到广大收藏家和陶瓷爱好者的珍重。
中国瓷器的发明和发展,是有着从低级到高级,从原始到成熟逐步发展的