任雨生
摘要:結(jié)合非金屬材料的研究成果,進(jìn)一步推進(jìn)新技術(shù)和新工藝的融合機(jī)制,實(shí)現(xiàn)整體技術(shù)結(jié)構(gòu)的多元化發(fā)展,確保技術(shù)體系和應(yīng)用效果的最優(yōu)化。另外,超導(dǎo)材料和智能材料等的出現(xiàn)也是無機(jī)非金屬材料學(xué)新的研究方向,需要相關(guān)研究人員結(jié)合現(xiàn)有研究成果,不斷推進(jìn)研究進(jìn)度,建構(gòu)更加系統(tǒng)化的研究模型和材料管理體系,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:無機(jī)非金屬材料;分類構(gòu)成;發(fā)展趨勢
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各行各業(yè)需要各種傳統(tǒng)材料的同時,還需要性能特殊的新材料,這就促進(jìn)了無機(jī)非金屬材料的研究、開發(fā)與生產(chǎn)。無機(jī)非金屬材料在現(xiàn)代建筑中占有不可忽視的地位,是現(xiàn)代社會不可缺少的支柱材料,在我國建筑行業(yè)中將發(fā)揮重要的作用。
1現(xiàn)代無機(jī)非金屬材料種類的劃分
1.1根據(jù)化學(xué)成分進(jìn)行分類
整體而言,現(xiàn)代無機(jī)非金屬材料根據(jù)化學(xué)成分進(jìn)行分類,可以劃分成兩種類型:(1)化合物;(2)單質(zhì)?;衔锿ǔ0朔茄趸铩⒍嘣衔?、氧化物。而非氧化物可以劃分成氮化鋁以及氮化硅;多元化合物可以分成鈦酸鋇以及生物玻璃;氧化物可以劃分為二氧化鋯以及三氧化二鋁。而單質(zhì)可以劃分成單晶硅、金剛石,例如集成電路、工具等;單質(zhì)硒玻璃,例如敏感性材料;多晶硅,比如光電材料、電極材料等;無定形碳,比如導(dǎo)電與生物膜材料等。
1.2根據(jù)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類
現(xiàn)代無機(jī)非金屬材料一般按照分子結(jié)構(gòu)能夠分為晶體以及非晶體。晶體劃分成多晶以及單晶,這兩個均能夠劃分成單質(zhì)以及化合物類型。單晶的單質(zhì)一般分為金剛石、集成電路、工具材料等;單晶化合物能夠劃分成電子器件、半導(dǎo)體敏感材料等。而多晶的單質(zhì)能夠劃分成燒結(jié)金剛石、光電材料、多晶硅等。而該種類型的材料在化合物層面還能夠劃分成過往的陶瓷、全新的陶瓷、自然石料。過往的陶瓷可劃分成建筑、美術(shù)、日用、耐火材料陶瓷;全新的陶瓷可以劃分成耐腐蝕性、耐磨性、耐沖刷性、耐高溫性、硬度材料;性能陶瓷可以劃分成光學(xué)性能、生物性能、電子性能材料;自然石料可劃分成建筑、日用、裝飾材料。
2無機(jī)非金屬材料的發(fā)展趨勢
2.1優(yōu)化評價體系
在一部分西方發(fā)達(dá)國家,傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料已經(jīng)逐漸向著更加健康且持續(xù)性的方向發(fā)展,相關(guān)管理措施和控制機(jī)制也越來越多樣化。不僅如此,一些世界發(fā)達(dá)國家還十分關(guān)注建材工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,以及整體項目建立和運(yùn)行過程的綠色評價。結(jié)合時代發(fā)展趨勢,將生態(tài)評價作為重要的環(huán)境保護(hù)管理措施和標(biāo)尺,實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用以及行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,進(jìn)行“生態(tài)城市”的建設(shè)與實(shí)踐也是對項目進(jìn)行全面升級的重要舉措之一。另外,推廣建筑節(jié)能技術(shù)材料,從而有效改善城市生態(tài)系統(tǒng),真正踐行綠色建材以及環(huán)保建材等要求,確保實(shí)踐管理控制項目和研究體系的并行,也是整體管理效果升級和優(yōu)化的重要舉措。我國與西方發(fā)達(dá)國家相比還存在差距,尤其是立法支持與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還有待提高,正是基于此,在傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料工業(yè)發(fā)展方面,存在很大的提升空間。
2.2優(yōu)化降耗機(jī)制
相較于新興資源,傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料是能源消耗的重要產(chǎn)業(yè),也正是出于這個原因,在實(shí)際管理機(jī)制建立后,要積極落實(shí)更加系統(tǒng)化的節(jié)能管控措施。尤其是在世界能源日益短缺的當(dāng)下,這個課題更加重要,要結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行生產(chǎn)節(jié)能、降耗,保證高質(zhì)量的建筑節(jié)能效果符合預(yù)期。另外,在實(shí)際材料管控體系中,也要集中選擇資源節(jié)約型和污染最低型材料,并且深度落實(shí)資源統(tǒng)籌處理機(jī)制,積極探索質(zhì)量效益型和科技先導(dǎo)型發(fā)展體系的管理機(jī)制,為優(yōu)化整體效果提供支撐。例如,目前較為流行的是新型墻體材料、高質(zhì)量門窗以及中空玻璃等,能在提高性能和壽命的同時,確保環(huán)境保護(hù)效果和節(jié)能降耗系統(tǒng)的完整性。除此之外,在現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)中,也要對高性能建筑材料進(jìn)行集中處理,既能滿足耐久性需求,也能更好地提高整體建筑質(zhì)量,具有非常關(guān)鍵的作用。
2.3優(yōu)化智能化發(fā)展力度
材料向著智能化發(fā)展是未來的一種趨勢,可以使性能更為優(yōu)良,呈現(xiàn)多元化發(fā)展,現(xiàn)階段我國已經(jīng)制造出了多片壓電、鐵電陶瓷等具有代表性的智能化材料,這種智能化材料運(yùn)用到建筑工程當(dāng)中,可以提高建筑的安全性能。
3現(xiàn)代無機(jī)非金屬材料構(gòu)成
功能材料的構(gòu)成,一般是由電學(xué)材料、生物材料以及光學(xué)材料構(gòu)成的。電學(xué)材料包含了壓電材料、電導(dǎo)材料、熱電材料、磁性材料、電子材料、敏感材料。在這之中壓電材料就是力與電的轉(zhuǎn)變材料,該種類型的材料擁有把外界機(jī)械能變成電訊號的能力,其一般使用的材料就是水晶體等,通常是用來制作開關(guān)傳感器之類的東西,是一種比較重要的材料。電導(dǎo)材料就是一種具有導(dǎo)電、超導(dǎo)等電學(xué)功能的材料,大體上可劃分成電導(dǎo)材料中,該種類型的材料還在不斷發(fā)展,且使用范圍大。
當(dāng)前的工程材料逐漸由普通建筑材料向耐高溫抗熱震、耐磨耐腐、高強(qiáng)高韌等方向發(fā)展。所謂的耐高溫抗熱震材料通常是三氧化二鋁物質(zhì)等材料。這種類型的材料通常使用在冶金工業(yè)里面以及航天工業(yè)之中。耐磨耐腐材料擁有很好的化學(xué)耐磨性以及穩(wěn)定性,一般使用的材料就是二氧化鋯物質(zhì)、氧化硅物質(zhì)、二氧化硅增韌三氧化二鋁的材料。該種材料在輕工業(yè)以及機(jī)械工業(yè)中適用范圍廣。
4促進(jìn)無機(jī)非金屬材料發(fā)展的策略
我國的無機(jī)非金屬材料,雖然取得了不錯的成就,但是依然存在著一些限制其發(fā)展的因素。比如,材料的種類雜亂、質(zhì)量較低、缺乏科技含量,從而導(dǎo)致市場競爭力不足等。種種因素不但影響了無機(jī)非金屬材料的推廣,同時迫使其越來越難以滿足人們的需求,因此,急需采取必要的措施,對無機(jī)非金屬材料進(jìn)行發(fā)展策略調(diào)整。首先是政府方面,政府應(yīng)該增加對無機(jī)非金屬材料的重視力度,加強(qiáng)對企業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、引導(dǎo),完善相關(guān)制度,并在財政上給予更大的支持,其次是完善相關(guān)的法律,對于研制開發(fā)出新的無機(jī)非金屬材料的人員一定保障,通過法律來保護(hù)研發(fā)人員的合法權(quán)益,最后是企業(yè)要注重相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng),定期組織從業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)考核,并以正確姿態(tài)正視國外先進(jìn)技術(shù),從而推動我國無機(jī)非金屬材料的發(fā)展進(jìn)程。
5結(jié)束語
近年來,我國社會得到了快速發(fā)展,與此同時,能源問題也在日益突出。所以,找到能夠節(jié)省能源的新型材料是當(dāng)前我國社會發(fā)展的必經(jīng)之路。無機(jī)非金屬材料材料在節(jié)能方面優(yōu)勢較大,能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省能源的目標(biāo)。無機(jī)非金屬材料包含了除去金屬材料以及高分子材料的全部的材料行業(yè),且無機(jī)非金屬可以抵御高溫,具備一定的硬度等,并在我國的建筑和工業(yè)領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。
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