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我国无机非金属材料的应用与发展研究

2020-01-18夏彬皓重庆市华西耐火材料有限公司

环球市场 2020年13期
关键词:非金属材料新型材料无机

夏彬皓 重庆市华西耐火材料有限公司

非金属材料种类较多,涉及的范围交广,主要分为有机非金属材料与无机非金属材料两种类型。其中,无机非金属材料,主要是以一些元素的碳化物、氧化物、氮化物、氯酸盐、硼酸盐、卤素化合物等物质组成。最近几年,我国无机非金属材料在多个领域中均得到了应用,且获得了不错的效果。但是,我国针对无机非金属材料的研究起步相对较晚,在发展过程中仍然存在一些不足。因此,在实际工作中,我们需要不断生综合实力,科学有效评价和分析无机非金属材料的应用过程,使其可以向着更好的方向发展,促进我国新型材料行业更好的发展。

一、我国无机非金属材料的应用

(一)无机非金属材料在建筑工程中的应用

在城市化建设背景下,建筑行业得到了迅猛的发展,但是在发展过程中逐渐显露出一些问题,其中资源短缺问题尤为突出,而非金属材料可以对建筑要求进行满足,具有良好的保温隔热效果。在建筑行业中,无机非金属材料获得了良好的应用,例如建筑外表和结构等,保证建筑的保温性能,避免建筑受到外力破坏[1]。在建筑过程中,保温隔热材料主要有泡沫玻璃、岩棉、硅藻土等。硅藻土质较为松软,且多孔,把其制作成为粉末,可以有效吸收水分,凸显出较强的隔热性能。岩棉,属于絮状纤维材料,主要由硅酸盐组成,化学性质较为稳定,质地较为松软,并且其具有良好的耐酸碱性,包裹在建筑表面,可以有效提升建筑保温性能。玻璃泡沫,属于一种封闭的气泡材料,导热系数相对较小,不会发生霉变,耐化学腐蚀,并且具有较强的装饰功能,使用时适用温度范围较大,具有良好的隔热效果。

(二)无机非金属材料在国防装备中的应用

无机非金属材料属于一种新型材料,主要是无机纤维、人工晶体、先进陶瓷等,在我国国防建设应用较为广泛,为我国国防建设奠定良好的物质基础。首先,人工晶体。在我国国防建设中,人工晶体材料是非常重要的,在潜艇通信、电子对抗、激光武器等方面有着广泛的应用。其次,陶瓷。陶瓷具有较高的韧性,且耐高温,在航空航天领域中有着较为广泛的应用,例如发动机、卫星遥感等[2]。此外,陶瓷质量较轻,且具有较高的硬度,从某种程度上来讲具有较好的防御性能,在防弹衣中、汽车中、飞机中均得到了良好的应用。最后,掺杂石英玻璃材料。在宇宙飞船和卫星中,石英玻璃材料得到广泛应用,具体应用在自控系统、各种类型军用飞机中关键部位。

(三)无机非金属材料在生物医学中的应用

在生物医学中,无机非金属材料的应用主要以生物陶瓷材料和陶瓷基复合材料为主。在生物陶瓷材料中,主要有生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷、生物复合材料。以生物活性玻璃为例,其具有生物活性,可以和生物组织相融,把其植入到人体骨缺损部位,可以和骨组织直接结合,具有修复骨组织和恢复功能的效果。并且,因为其机械强度相对较低,常常用于较小的骨修复材料,如指骨、耳小骨、人工牙齿等。陶瓷复合材料是一类以陶瓷为基体,把一些增韧材料加入其中,进而形成的复合材料[3]。例如以HAP为基体的陶瓷材料,把纤维或者是晶须加入其中,对自身强度进行增加,进而满足医用高强度使用要求;也可以利用颗粒增韧的形式进行提升,该种复合材料通常应用在骨替代材料中。

二、我国无机非金属材料的发展

(一)复合化

现阶段,我国无机非金属材料正在想着复合化的方向发展,把金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料这三大基础材料进行充分融合,在复合发展过程获得了一定的成果,把这些成果应用到一些领域中,获得了不错的效果,例如钢筋混凝土、玻璃钢等。该种复合材料,结合了不同材料的性能,可以使人们对新型材料的需求得到满足。

(二)低维化

目前,我国无机非金属材料正在慢慢的向着薄膜材料方向发展,并且还在向着纤维方向发展,如机构材料、微电子等。其中,在微电子中,薄膜材料得到了良好的应用,且获得了不错的应用效果。在光信号中,纤维材料可以对其进行有效调制和放大。

(三)节能化

无机非金属材料的挑选非常广泛,但是无机非金属材料制作技术是相对有限的,在实际生产过程中会造成环境污染,且会出现较高能耗的情况。传统无机非金属材料制作需要消耗较多的能源,随着能源日益紧缺,现如今如何生产节能降耗以及高质量的无机非金属材料成为了未来发展的重要趋势[4]。例如,在建筑工程中,挑选污染最低、资源节约、质量效益、科技先导型的发展方式,新型墙体材料、中空玻璃、高质量门窗将会得到大量应用。

(四)智能化

现阶段,我国新型材料发展领域已经制造出了智能化材料,如多片压电、铁电陶瓷等,把该种智能化材料在不同领域中进行应用,可以促进各领域的良好发展。例如,在建筑行业中对智能材料进行应用,可以有效提升建筑工程建设稳定性和安全性。

三、结束语

总而言之,在新时代背景下,注重我国无机非金属材料的应用与发展研究是非常重要的,不仅可以提升我国科学发展力,还有助于提升我国未来经济。无机非金属材料,在我国多个领域中都得到了广泛的应用,其中包括建筑工程、国防装备、建筑保温、信息技术等,有效推动了这些领域的经济发展。在未来发展过程中,人们对于无机非金属材料的应用发展会提出更高的要求,尤其是新型无机非金属材料,使其特性与优势可以更大程度的发挥出来。

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