浅析我国无机非金属材料的应用及发展趋势

王家骅+于峤

摘 要：在现阶段的工业发展中，材料成为了具有决定性的因素。金属材料在以往的工作中是绝对的主力，但随着金属矿产能源的过渡开发，人们也正在寻求一些能替代金属材料的资源，而无机非金属材料自身所具备的优异性能、节能环保和低成本的优势使其成为现阶段材料学领域研究的重点，它在人们生活的日常应用中也获得了非常广泛的欢迎。文章介绍了无机非金属材料的概念、特点、应用、发展以期能对我国加快发展无机非金属材料提供一些参考性建议。

关键词：无机非金属材料；应用；发展

1 无机非金属材料概念及特点

无机非金属材料（inorganic nonmetallic materials）是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。它是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一，它主要包括耐火材料、 陶瓷玻璃以及特种陶瓷等新型无机工程材料等。在晶体结构上，无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性，以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。但同时，它也有一定的弊端，比如抗拉强度低、韧性差等。

2.无机非金属材料的应用

无机非金属材料品种和名目极其繁多，用途各异。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的，具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。

2.1 在建筑工程中的应用

近年来，我国的建筑行业发展的十分迅猛，但同时也带来了一个问题，就是能源短缺问题，而无机非金属材料成本低、性能稳定的特点却可以满足其发展需求。无机非金属材料多用于建筑楼体的保温隔热，以维护其结构及外表面，既能保

证建筑的保温性能和使用性能，又能对建筑起到保护作用，使建筑物避免直接暴露于大气环境中。使其免受大气环境中的各种腐蚀和破坏作用。

2.2 在国防装备中的应用

先进陶瓷（advanced ceramics）、非晶态材料（noncrystal material）、人工晶体（artificial crys-tal）、无机涂层（inorganic coating）、无机纤维（inorganic fibre）等作为新型的无机非金属材料，被广泛的应用于人民的生产生活和国家现代化的国防建设中，是不可替代的物质基础。举例来说，无机非金属材料“人工晶体”更多的被运用在潜艇通讯、电子对抗、弹道制导、激光武器等方面；“特种陶瓷”由于其具有耐高温、高韧性特点被广泛的应用在航空航天方面。

3.无机非金属材料的发展趋势

3.1复合化发展

随着经济社会向纵深领域的发展和人们物质生活水平的提高，对用于改善生活提高品质的建筑材料也提出了更高的要求。作为全球通用材料之一的无机非金属材料虽具备高强度、耐高温、防水性和抗腐蚀性的众多优点，但这种结构相对紧密的固体材料却存在抗拉强度低、韧性差的缺点。因此，人们期待在顺应现阶段无机非金属材料迅猛发展趋势的基础上，科研人员能加大研发力度，为人们提供一种集其他材料性能优势又保留无机非金属材料自身特色、特点的复合型材料。也就是说，“复合化”是未来无机非金属材料的发展趋势。

3.2 节能、低耗化发展

由于传统无机非金属材料的取材十分广泛，加之企业目前对该种材料的生产能力薄弱和技术水平有限等多方面原因，直接导致了在材料加工、产出的过程中出现了耗能高、污染重等具体现实特征。这不仅浪费了自然界宝贵的资源也给环境保护出了一道难题，带来了挑战。节能环保是我国经济转型的突破口。“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计。”因此，生产企业要从源头上减少污染，在生产过程及产品的原料成份、能效、回收、废弃和处置中都能够符合环境标准，这关系到增加企业国际竞争力和经济、外貿活动的可持续发展。在十九大报告中，习近平总书记强调，必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，像对待生命一样对待生态环境。

4 促进无机非金属材料发展的策略

作为硅酸盐材料优化后的无机非金属材料，由于其具有良好的材料性能和较强的节能优势，更符合科学发展观对于环境提出的新要求，因此，它被广泛地应用在我国的科研领域、建筑领域及信息技术领域并扮演着十分重要的角色。但它在取得不错的成就的同时，也依然存在着一些限制其发展的因素。比如，材料的种类杂乱、质量较低、缺乏科技含量等，相比于其他材料而言，这些因素都导致了其市场竞争力不足等。这不但影响了无机非金属材料的推广，同时迫使其越来越难以满足人们的需求。因此，急需采取必要的措施，对无机非金属材料进行发展策略调整。首先是从宏观即政府层面上来说，政府要有壮士断腕的魄力和勇气淘汰高投入、高污染、高耗能等落后生产方式企业，引导企业采取环境友好的生产方式。同时增加对无机非金属材料的重视力度，加强对企业结构的调整、引导，完善相关制度，并在财政上给予更大的支持；其次，企业要注重并投入一定的人力、物力和财力，有组织、有计划、有规划、有预算地对相关技术人才进行定期的培训和技术考核，给他们创造机会，让他们走出去，多到技术先进、管理过硬的单位走访、调研并以正确姿态正视先进技术，让他们了解到自己在技术上的差距和今后在生产管理过程中应努力和攻关的方向，回来后与其他同事交流心得体会，从而不断推动我国无机非金属材料的发展进程。

参考文献：

[1] 闫冬.无机非金属材料行业的发展趋势[J].科技资讯，2010（22）：106.

[2] 王大博，孙艳艳.浅谈我国无机非金属材料的应用与发展概述[J].黑龙江科技信息，2011（13）：11.

[3] 孙鹏超，王思雨，宋晓东.无机非金属材料的应用与发展[J].机电技术应用，2017（3）：127.

作者简介：

王家骅（1987-），男，籍贯：辽宁营口市大石桥，学历：学士学位，研究方向：从事地铁车站相关运营设备管理。

于峤（1989-），女，籍贯：辽宁营口市鲅鱼圈，学历：学士学位，研究方向：从事地铁车站相关运营设备管理。