摘要:無機(jī)非金屬材料功能強(qiáng)大,應(yīng)用廣泛,且在諸多領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用?;诖饲?,文章將對非金屬材料的概念、優(yōu)勢進(jìn)行分析,并就其在各領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行探究,旨在通過文章所述,加速我國無機(jī)非金屬材料的研究,助力其功能發(fā)揮。
關(guān)鍵詞:非金屬材料;優(yōu)勢;應(yīng)用
引言
就目前情況而言,我國在無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域,已經(jīng)取得了不俗的成績,但與一些起步較早的發(fā)達(dá)國家相比,仍然存在較大的差距,甚至部分材料,仍需從國外進(jìn)口,這種情況的持續(xù)發(fā)生,必然會(huì)對我國的各項(xiàng)事業(yè)發(fā)展產(chǎn)生一定影響,故而,加大對無機(jī)非金屬材料的研究力度,將是推動(dòng)我國材料行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
一、無機(jī)非金屬材料相關(guān)概述
無機(jī)非金屬材料是以某些元素的氧化物、碳化物、硅酸鹽、氯酸鹽等物質(zhì)組成的新型材料,它是除有機(jī)高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統(tǒng)稱,與金屬材料、郵寄高分子材料,并成為三大材料。無機(jī)非金屬材料具有耐腐蝕、耐高溫等特性,且更加節(jié)能、環(huán)保,因此,其發(fā)展備受各領(lǐng)域關(guān)注。目前,主要有晶體、半導(dǎo)體、硅酸鹽三類無機(jī)非金屬材料,三者較差使用在各領(lǐng)域中,推動(dòng)著其發(fā)展,如半導(dǎo)體材料,它是介于導(dǎo)體與絕緣體的中間形態(tài),在計(jì)算機(jī)等電子領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛,而就目前而言,我國在半導(dǎo)體領(lǐng)域雖然發(fā)展?fàn)顟B(tài)良好,但尖端制造技術(shù)依然掌握在其他國家中,進(jìn)而使我國半導(dǎo)體受制于人。
二、無機(jī)非金屬材料的優(yōu)勢
筆者將無機(jī)非金屬材料的優(yōu)勢歸結(jié)為三點(diǎn),即整體性、耐腐蝕性與耐高溫性。首先,在整體性方面,其在一定程度上屬于固體無機(jī)材料,另外,它具有較為穩(wěn)定的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì),不易受到外界環(huán)境的侵蝕,如產(chǎn)生風(fēng)化等,故具有較長的使用壽命,然后,在耐腐蝕性方面,耐腐蝕程度與材料的化學(xué)性質(zhì)有關(guān),而無機(jī)非金屬材料的化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)固,因此,不容易與所接觸的環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使其非常耐用,最后,在耐高溫方面,無機(jī)非金屬材料的耐高溫能力非常強(qiáng),物理熔點(diǎn)很高,因此,在普通高溫下,不會(huì)發(fā)生變形,影響其功能,故而,通常被用在航空航天領(lǐng)域,是飛行器表面重要的涂層原料。
三、無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用
1、建筑領(lǐng)域
新世紀(jì)之后,我國的建筑行業(yè)飛速發(fā)展,并成為推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)增長的支柱產(chǎn)業(yè)。而建筑行業(yè)在發(fā)展的過程中,需要消耗大量的材料,且在部分環(huán)節(jié),對材料的性能要求很高,而無機(jī)非金屬材料的部分特性,則使其迅速成為了首選,如硅藻土、巖棉及泡沫玻璃等。首先,天然無機(jī)非金屬材料的硬度較大,在建造建筑主體時(shí)使用其能滿足建筑物稱重方面的要求。其次,天然無機(jī)非金屬材料具有防火性能,使用其建造建筑物能在建筑物出現(xiàn)火災(zāi)時(shí),避免火災(zāi)擴(kuò)大化。再次,天然無機(jī)非金屬材料具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,能確保建筑物達(dá)到國家規(guī)定的使用年限標(biāo)準(zhǔn),確保建筑物能安全使用。最后,無機(jī)非金屬材料具有較好的保溫性能,硅藻土、巖棉及泡沫玻璃等無機(jī)非金屬材料的使用能使建筑物具備保溫隔熱功能。
2、國防領(lǐng)域
在國防領(lǐng)域中被應(yīng)用的無機(jī)非金屬材料包括人工晶體、陶瓷和摻雜石英玻璃材料等。人工晶體主要應(yīng)用在激光等軍事武器的制作中,陶瓷具有耐腐蝕、耐高溫、硬度較大且質(zhì)量較輕的特點(diǎn),因此陶瓷在航空航天領(lǐng)域有較多的應(yīng)用,如衛(wèi)星遙感和發(fā)動(dòng)機(jī)中都有陶瓷的應(yīng)用。除此之外,由于陶瓷的硬度較高,具有較好的防護(hù)性,因此飛機(jī)、汽車和防彈衣中陶瓷的使用也較為普遍,主要用于保護(hù)交通工具和使用者的安全,摻雜石英玻璃材料則主要應(yīng)用在衛(wèi)星及飛機(jī)制造領(lǐng)域,飛機(jī)和衛(wèi)星某些關(guān)鍵性部位的零件必須使用摻雜石英玻璃材料進(jìn)行制作。
3、信息技術(shù)領(lǐng)域
無機(jī)非金屬材料在信息技術(shù)方面的使用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面,信息技術(shù)中必不可少的硬件設(shè)備計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)離不開半導(dǎo)體材料的使用。另一方面,信息技術(shù)涉及通信信息傳播,隨著通信技術(shù)的發(fā)展,人們對通信速度提出了更高的要求,傳統(tǒng)通信方式很難滿足人們的要求。經(jīng)過研發(fā),光纖通信技術(shù)問世,而制作光纖離不開玻璃纖維絲,玻璃纖維絲也是無機(jī)非金屬材料中的一種。因此,信息技術(shù)的發(fā)展離不開無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用。
四、無機(jī)非金屬材料的發(fā)展趨勢
無機(jī)非金屬材料的性能,成為其應(yīng)用廣泛的重要因素,而致力于未來,筆者認(rèn)為,隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善,其必將會(huì)在更多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,并朝向智能化、復(fù)合化、低維化、環(huán)?;l(fā)展。如在環(huán)保方面,環(huán)境污染日益加劇的今天,注重環(huán)保已經(jīng)成為了個(gè)行業(yè)發(fā)展所需遵循的重要原則,而無機(jī)非金屬材料,要想在這一原則下繼續(xù)實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值,就必須更加注重材料是否會(huì)對環(huán)境造成污染,并從技術(shù)角度改進(jìn),使其在兼?zhèn)淦渌阅艿耐瑫r(shí),對環(huán)境的污染降低。
結(jié)束語
綜上所述,無機(jī)非金屬材料作為重要的材料之一,其憑借良好的性能,逐漸成為了建筑、航天、電子制造等領(lǐng)域的寵兒,但時(shí)代發(fā)展迅速的今天,我們?nèi)孕璞3烛\之心,繼續(xù)對其進(jìn)行探究,發(fā)掘其功能,完善其性能,使其為社會(huì)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。
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作者姓名:羅雙林,出生日期:1999.12.29,性別:男,籍貫:四川遂寧,專業(yè):材料科學(xué)與工程,學(xué)校:四川輕化工大學(xué)