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无机非金属材料行业的发展趋势分析

2020-03-06刘辉

工程建设与设计 2020年17期
关键词:非金属材料硅酸盐无机

刘辉

(成都川哈工机器人及智能装备产业技术研究院有限公司,成都 610042)

1 引言

随着我国化工技术不断发展和进步,我国日常应用中的材料类型日渐增多,促使着我国社会的可持续发展。无机非金属材料作为当前社会当中普遍使用的一种创新性材料,在我国诸多应用领域中广泛运用。尤其是针对绿色建筑、智慧工业、信息技术、军事领域来说,有着非凡的意义。无机非金属材料的种类丰富多样,并且其衍生品诸多,具备节能环保、高效低碳等诸多优势。此外,无机非金属材料可在最大程度上为科学领域助力,为我国社会经济可持续发展打下良好基础保障。

2 无机非金属材料内涵概述

在我国社会发展和进步的当下,我国能源使用量日渐增多,促使一些不可再生资源日渐减少甚至枯竭。为了确保我国社会的可持续发展,为子孙后代创造提供能够确保社会发展的资源,人们在创造发明的过程中研发了具备诸多高性能的材料。无机非金属材料便是一种具备高效性、节能性、耐久性的材料,其涵盖范围较广,除了高分子材料、金属材料,其他所有的无机材料都属于无机非金属材料,例如,“耐火材料、陶瓷玻璃”等诸多新型无机非金属材料【1】。一般情况下,无机非金属材料的硬度较大并且具备耐高温、耐腐蚀性,但在使用的过程中无机非金属材料也有一定缺点,例如,“韧性差、抗拉强度低”等。那么,在实际使用无机非金属材料时,必须结合实际使用情况,力求在最大程度上降低其应用上的不足,并在不断创新创造的基础上弥补无机非金属材料应用的质量问题。

3 无机非金属材料分类

3.1 半导体材料

半导体材料一般会运用到电子设备当中,是指电子值在导体、绝缘体之间的材料,在信息化技术当中具备较大的运用价值。在社会计算机领域、无线电子技术当中,半导体的运用效果非常好,并且在未来新能源技术、科学技术当中运用前景可观,随着社会的不断发展,半导体运用领域日渐广泛,对社会经济发展起到了重要作用。当前,我国很多半导体材料都是无机非金属材料,在半导体当中无机非金属材料一般会掺杂半导体、元素半导体、化合物半导体材料等。

3.2 晶体材料BGO

BGO 作为一种化合物的总称呼,一般指代Bi4Ge3O12。Bi4Ge3O12在物理层次的表现是一种无色的透明状物体,若对该物体当中通入有能量电子,那么该物体一般则会发出蓝绿色的光芒。所以在使用Bi4Ge3O12时,可以借助这一特点对荧光位置进行有效的记录,并对入射电子粒子当中的位置和能量进行计算,为社会科学领域、物理领域的发展带来有效的促进和支撑作用。

3.3 硅酸盐材料

无机非金属材料当中最为重要的一类材料便是硅酸盐材料。该材料在实际的运用过程中运用范围相对宽泛。针对硅酸盐来说,其中涵盖了天然硅酸盐和工业硅酸盐。天然硅酸盐是自然界当中非常重要的矿物质材料,更是地壳构成发展的重要物质。一般情况下硅酸盐的化学成分结构非常复杂,具备一定的特殊性。针对硅酸盐当中最为常见的硅氧四面体来说,化学成分是以Si 为化学原子,在Si 四面分布氧原子。硅酸盐最为常见的特点表现便是结构稳定、熔点较高、隔热耐热性非常好,具备稳定的化学性质。工业硅酸盐也是工业生产当中非常重要的材料。

4 无机非金属材料的应用优势

4.1 整体性

无机非金属材料一般都是以固体形式存在的,属于固体无机材料,所以,无机非金属材料的整体性特点较强。从无机非金属材料物理特点层次来看,物理形式的稳定性能较高,并且其化学性质较为稳定,相比其他材料更加不容易风化、老化。

4.2 抗腐蚀性

抗腐蚀性是所有物理材料都想要具备的性能,更是展现材料耐久性、稳定性、坚固性的根本特质。无机非金属材料相比其他材料来说更加具备耐腐蚀性,因为无机非金属材料的化学稳定性较强,如硅酸盐材料就很难因为化学分子的影响来转变其稳定性,所以无机非金属材料耐腐蚀性非常高。

4.3 防火性

无机非金属材料的防火性也是该类型材料最为显著的特点,并且防火性能非常好,所以无机非金属材料在建筑领域与工业领域的运用范围相对较为广泛。因为无机非金属材料属于非燃烧性材料,可以满足建筑需求,并且可以满足化工生产的特殊性需求,是一种非常具备高效性的耐火材料。

5 无机非金属材料的应用途径

5.1 建筑工程领域

人们生活水平不断提升,对于建筑及环保性能、生活环境的需求日渐提升,促使着建筑工程领域日渐发展和进步。在绿色建筑、环保建筑的发展趋势之下,想要满足社会建筑市场需求、践行节能减排与绿色环保,就应该转变传统的建筑方式,大力引入具备绿色、减排、耐久性的建筑材料。针对建筑工程的外表保温工程来说,为了最大程度上实现建筑外表保温、保护建筑结构,便可以借助无机非金属材料来提升建筑工程的整体保温、隔热效果。在实施建筑工程建设的过程中,硅藻土、石棉瓦、泡沫玻璃等材料都为建筑工程发展奠定了重要的材料基础。针对石棉瓦材料来说,是借助絮状纤维材料构成的,其主要的化学成分为硅酸盐,保障了石棉瓦的化学性质稳定性与耐热性能,并且石棉瓦材质较为松软,耐酸碱腐蚀性能较高。在实际运用石棉瓦材料中,可以运用到建筑外表面包裹保温过程,这样即可切实强化建筑工程的保温与隔热性能。在自然界当中硅藻土属于生物化学沉积岩材料,该材料具备硅质细胞壁,吸水性能非常好,很难与酸碱物质相作用,具备稳定性与高效性,在建筑工程当中可以起到有效的隔离性,隔冷与隔热效率较高。针对玻璃泡沫来说在建筑工程保温当中运用效率也较高,该材料不容易出现腐蚀问题,使用范围广泛,可在最大程度上提升建筑领域的装饰功效。

5.2 智慧工业领域

智慧工业领域随着我国航空航天领域、信息技术等领域的发展而不断进步。针对智慧工业领域的无机非金属材料来说,主要有人工晶体、无机纤维、先进陶瓷等内容,在我国诸多先进科技技术当中运用范围较为广泛。针对人工晶体来说,在国防军事工程当中运用较为广泛,可以为军事潜艇提供通信信号,并在激光发射武器、电子对抗领域当中起到至关重要的作用。针对先进陶瓷来说,因为先进智慧陶瓷具备耐高温性、高韧性等诸多优势,所以很适合运用到航空航天材料当中,先进智慧陶瓷可以运用到航天信号遥感、航天发动机领域当中。并且该类型陶瓷还具备质量较轻、硬度较高等诸多特点,在军事防御、防弹领域运用效率较高。针对无机纤维来说,在宇宙飞船当中运用效率较高,并且可以运用到军事飞机关键部位,切实保障我国军事与航空航天、信息技术等智慧领域发展。

6 无机非金属材料行业的发展趋势

6.1 复合低维化

我国无机非金属材料将成为我国社会3 大基础材料,在无机非金属材料研发的过程当中,在复合发展领域获取了良好的成果与经验。例如,玻璃钢、钢筋混凝土等材料,借助无机非金属材料可以为复合材料的性能进行强化,切实满足广大人民群众对新型材料的需求。此外,无机非金属材料在智慧工业领域当中的创造发展下,也朝着低维化发展。例如,微电子、机构材料等,其中,薄膜材料在微电子当中运用效率较高,可以对纤维材料进行有效的调制与放大。

6.2 生态节能化

无机非金属材料作为非金属材料,可以避免在生产制造过程当中出现较大的污染情况,满足了低能耗、高效率的发展需求,在我国节能生态领域的发展前景非常可观,切实满足了我国社会可持续发展的需求。在未来的发展当中,无机非金属材料领域的各大企业应该促进生态环保事业研发,加快数字化转型,切实在满足社会节能环保需求的基础上,展现出企业现代化发展趋势,为社会做出更多贡献。

7 结语

总而言之,想要切实展现出无机非金属材料的作用、促进社会不断发展并提升我国综合实力,相关行业就需要全面对无机非金属材料进行分析研究,并且实现物尽其用,为我国无机非金属材料发展奠定良好基础保障,切实为我国新型材料发展助力。无机非金属材料企业应责无旁贷地承担起社会发展责任,在加快数字化转型的基础上,明确把控社会发展趋势,借助科学技术手段创新研发无机非金属材料,驱动社会各项领域可持续发展。

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