浅谈无机非金属发展趋势与策略研究

薛磊磊 李祥 蔡德彬 韦金辰 姬阳

摘要：在现代高科技技术的快速发展的大环境下，各行各业对新材料新功能的需求日益增加，而材料也成为了制衡各行业能否顺利向前发展的关键一环，这就促进了无机非金属材料的研究、开发与生产。无机非金属材料在现代建筑中占有不可忽视的地位，是现代社会不可缺少的支柱材料，在我国建筑行业中将发挥重要的作用。

关键词：无机非金属材料;分类构成;发展趋势

前言：20世纪以来，伴随航天、电子、通信、能源等技术的发展，材料被提出了进一步严苛的要求，有效推动了无机非金属材料的飞快发展。近年来，陆续研发出了光导纤维、变色玻璃即电光效应等一系列新型无机非金属材料。近年来，我国社会得到了快速发展，与此同时，能源问题也在日益突出。所以，找到能够节省能源的新型材料是当前我国社会发展的必经之路。无机非金属材料材料在节能方面优势较大，能够实现节省能源的目标。无机非金属材料包含了除去金属材料以及高分子材料的全部的材料行业，且无机非金属可以抵御高温，具备一定的硬度等，并在我国的建筑和工业领域得到了很好的应用。

1无机非金属材料种类的不同划分方法

1.1根据生产工艺分

无机非金属材料包含耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。分为陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、碳素材料等类，同时新型材料按其生产工艺、用途和发展状况，又逐步形成一些新的材料类别，例如无机复合材料、无机多孔材料等。有些品种按习惯并入传统分类中，例如：铁电、压电陶瓷并入陶瓷;微晶玻璃、光导纤维等并入玻璃等。

1.2根据分子结构进行分类

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。据了解，无机非金属材料种类繁多，普通的非金属材料指以硅酸盐为主要成分的材料并包括一些生产工艺相近的非硅酸盐材料。特种（新型）的无机非金属材料主要指用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。有的还可按照材料中的主要成分分类，有硅酸盐、铝酸盐、钛酸盐、磷酸盐、氧化物、氮化物、碳化物材料等;根据材料的用途分，有日用、建筑、化工、电子、航天、通信、生物、医学材料等。根据材料的性质分，有胶凝、耐火、隔热、耐磨、导电、绝缘、耐腐蚀、半导体材料等;根据材料的物质状态分，有晶体（单晶体、多晶体、微晶体）、非晶体及复合材料等，还可以从材料的外观形态分，有块状、多孔、纤维、晶须、薄膜材料等。

2无机非金属材料的发展趋势

2.1走可持续发展之路

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。如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术，尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大，用途广。在一部分西方发达国家，传统无机非金属材料已经逐渐向着更加健康且持续性的方向发展，相关管理措施和控制机制也越来越多样化。不仅如此，一些世界发达国家还十分关注建材工业的可持续发展，以及整体项目建立和运行过程的绿色评价。结合时代发展趋势，将生态评价作为重要的环境保护管理措施和标尺，实现资源的可持续利用以及行业的可持续发展，进行“生态城市”的建设与实践也是对项目进行全面升级的重要举措之一。

2.2节能减排，降低消耗

可以依靠技术进步抓节帮助节能降耗。一是要采用新工艺节能。把改造传统工艺采用新工艺作为节能的切入点、跟踪掌握新信息，改进老工艺、采用新配方，不断提高工艺水平、优化产品结构，降低能耗和生产成本，此外注重推行清洁生产，推动废物回收利用，降低能耗，减少污染排放;二是开发新技术节能。大力推广和应用节能新技术，注重研究和开发应用新的高效节能、降污燃烧技术等。相较于新兴资源，传统无机非金属材料是能源消耗的重要产业，也正是出于这个原因，在实际管理机制建立后，要积极落实更加系统化的节能管控措施。尤其是在世界能源日益短缺的当下，这个课题更加重要，要结合实际需求进行生产节能、降耗，保证高质量的建筑节能效果符合预期。另外，在实际材料管控体系中，也要集中选择资源节约型和污染最低型材料，并且深度落实资源统筹处理机制，积极探索质量效益型和科技先导型发展体系的管理机制，为优化整体效果提供支撑。例如，目前较为流行的是新型墙体材料、高质量门窗以及中空玻璃等，能在提高性能和寿命的同时，确保环境保护效果和节能降耗系统的完整性。除此之外，在现代化建筑结构中，也要对高性能建筑材料进行集中处理，既能满足耐久性需求，也能更好地提高整体建筑质量，具有非常关键的作用。材料向着智能化发展是未来的一种趋势，可以使性能更为优良，呈现多元化发展，现阶段我国已经制造出了多片压电、铁电陶瓷等具有代表性的智能化材料，这种智能化材料运用到建筑工程当中，可以提高建筑的安全性能。

3 促进无机非金属材料发展的策略

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。

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。

我国的无机非金属材料，虽然取得了不错的成就，但是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，从而导致市场竞争力不足等。种种因素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。首先是政府方面，政府应该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，其次是完善相关的法律，对于研制开发出新的无机非金属材料的人员一定保障，通过法律来保护研发人员的合法权益，最后是企业要注重相关技术人才的培养，定期组织从业人员进行技术考核，并以正确姿态正视国外先进技术，从而推动我国无机非金属材料的发展进程。

结束语

无机非金属材料的低维化、无机非金属材料的复合化、无机非金属材料的智能化、无机非金属材料对环境危害减小化都是无机非金属发展的方向。结合非金属材料的研究成果，进一步推进新技术和新工艺的融合机制，实现整体技术结构的多元化发展，确保技术体系和应用效果的最优化。另外，超导材料和智能材料等的出现也是无机非金属材料学新的研究方向，需要相关研究人员结合现有研究成果，不断推进研究进度，建构更加系统化的研究模型和材料管理体系，实现产业的可持续发展。

参考文献：

[1]陈志林，王群，張雪莲等.木材/无机非金属复合材料的研究进展[J].北京工业大学学报，2015，29（01）.

[2]刘波，徐顺建，廖卫兵等.无机非金属新材料科技与产业概況及发展趋势[J].新余高专学报，2016，15（05）.