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无机非金属材料及其发展前景

时间:2023-11-06 11:35:04 晓怡 前景 我要投稿
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无机非金属材料及其发展前景

  无机非金属材料,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。以下是小编收集整理的无机非金属材料及其发展前景,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

  无机非金属材料及其发展前景

  1. 无机非金属材料的特点及应用

  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。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。

  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。

  无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。

  普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比,它抗断强度低、缺少延展性,属于脆性材料。与高分子材料相比,密度较大,制造工艺较复杂。

  特种无机非金属材料的特点是:

  ①各具特色。例如:高温氧化物等的高温抗氧化特性;氧化铝、氧化铍陶瓷的高频绝缘特性;铁氧体的磁学性质;光导纤维的光传输性质;金刚石、立方氮化硼的超硬性质;导体材料的导电性质;快硬早强水泥的快凝、快硬性质等。

  ②各种物理效应和微观现象。例如:光敏材料的光-电、热敏材料的热-电、压电材料的力-电、气敏材料的气体-电、湿敏材料的湿度-电等材料对物理和化学参数间的功能转换特性。

  ③不同性质的材料经复合而构成复合材料。例如:金属陶瓷、高温无机涂层,以及用无机纤维、晶须等增强的材料。

  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。其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。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。主要有先进陶瓷(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。

  2. 无机非金属材料材料的发展现状及前景

  20世纪以来,随着电子技术、航天、能源、计算机、通信、激光、红外、光电子学、生物医学 和环境保护等新技术的兴起,对材料提出了更 高的要求,促进了特种无机非金属材料的迅速发展。30~40年代出现了高频 绝缘陶瓷、铁电陶瓷和压电陶瓷、铁氧体(又称磁性瓷)和热敏电阻陶瓷等。50~60年代开发了碳化硅和氮化硅等高温结构陶瓷、氧化铝透明陶瓷、β-氧化铝快离子导气

  敏和湿敏陶瓷等。至今,又出现了变色玻璃、光导纤维、电光效应、电子发射及高温超导等各种新型无机材料。

  近些年,随着科学技术的进步,无论是传统无机非金属材料,还是无机非金属材料都有了一些新的发展趋势。

  2.1、生态与环保意识加强,建立科学的评价体系,实现可持续发展

  西方发达国家在促进传统无机非金属材料产业健康、可持续发展方面的采取了许多重要措施。世界发达国家十分重视建材工业的可持续发展与绿色评价。生态评价也成为世界可持续发展的一个重要手段。目前,许多国家正在进行“生态城市”的建设与实践,推广建筑节能技术材料,使用可循环材料等,改善城市生态系统状况。由此,提出了绿色建材、环保建材与节能建材的概念,并开展了大量的研究与实践工作。与西方发达国家相比,我国还存在很大的差距,特别是缺乏立法支持与技术标准的指导以及相应组织的管理与监督,使我国的传统无机非金属材料工业发展还有很大的提升空间。面对资源和环境对我国经济发展的严峻考验,国民经济的可持续发展战略显得愈加重要。

  2.2、向着节能、降耗的方向发展

  传统的无机非金属材料工业是能源消耗大户,在世界能源日益短缺的今天,如何生产节能、降耗,以及如何生产出高质量的建筑节能、保温产品是建材工业发展的重要趋势。选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式。新型墙体材料、高质量门窗、中空玻璃将大量应用。向着提高材料性能、使用寿命的方向发展。低寿命设计、大量重复建设已经严重制约城市建设的发展。现代化建筑需要高性能建筑材料的支持,而提高建筑的耐久性又对建筑材料的使用寿命提出了更高的要求。

  2.3、单线生产能力向大型化发展

  无论是水泥工业、玻璃工业,还是陶瓷工业,单条生产线的生产能力有大型化的趋势。生产线的大型化可以有效提高产品的质量,降低能源消耗。

  2.4、向着智能化方向发展

  建筑的智能化需要建筑材料的支持。随着技术的进步和生活水平的提高,建筑材料的安全性智能诊断等智能技术将更多的应用于建筑中。向着复合化、多功能化方向发展。

  复合材料具有单一材料所无法满足的使用功能,是建筑材料的发展趋势,对建筑材料的功能要求越来越趋向于多功能化。

  未来科学技术的发展,对各种无机非金属材料,尤其是对特种新型材料提出更多更高的要求。材料学科有广阔的发展前景,复合材料、定向结晶材料、增韧陶瓷以及各种类型的表面处理和涂层的使用,将使材料的效能得到更大发挥。由于对材料科学基础研究的日益深入,各种精密测试分析技术的发展,将有助于按预定性能设计材料的原子或分子组成及结构形态的早日实现。

  3. 世界研究方向的选择及分析

  现代技术中的信息、航空航天、能源、生物工程、环境工程等的迅速发

  展对于材料的性能提出了各种需求,促进了无机非金属材料的发展。由此出 现了许多新型材料,其中工程陶瓷材料,陶瓷高临界温度Tc超导材料和智能材料等的出现提出了无机非金属材料学的新的研究方向,而复合材料和纳米材料则为无机非金属材料开辟了新的研究领域。

  近10年来,整个世界从信息时代进入了高智能化的人机交互时代,人机交互技术已经进入了每个人生活的方方面面。前一段时间,苹果公司出的一个视频很受欢迎,里面描述了对未来高智能化生活的展望,而标题是“玻璃中的一天”, 新型无机非金属智能材料,在这个对未来生活的展望中,占据着不可或缺的地位。 虽然这只是个简单的视频,但我们可以从中看到未来的影子,以及智能材料的广阔的发展前景。

  智能材料是指对环境具有可感知、可响应并具有功能发现能力的新材料。至此智能材料与结构的研究也开始由航空航天及军事部门逐渐扩展到土木工程、医药、体育和日常用品等其他领域。 同时,智能材料的实践意义在目前已有的应用中可见一斑:

  3.1 智能陶瓷

  材料中的t-ZrO2晶粒在烧成后冷却至室温的过程中仍保持四方相形态,当

  材料受到外应力的作用时,受应力诱导发生相变,由t相转变为m相。由于ZrO2晶粒相变吸收能量而阻碍裂纹的继续扩展,从而提高了材料的强度和韧性。相转变发生之处的材料组成一般不均匀,因结晶结构的变化,导热和导电率等性能随之而变,这种变化就是材料受到外应力的信号,从而实现了材料的自诊断。

  3.2 智能水泥基材料

  在现代社会中,水泥作为基础建筑材料应用极为广泛,使水泥基材料智能化具有良好的应用前景。

  智能水泥基材料包括:应力、应变及损伤自检水泥基材料;自测温水泥基材料;自动调节环境湿度的水泥基材料;仿生自愈合水泥基材料及仿生自生水泥材料等。

  水泥基材料中掺加一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维后,材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的。因此,该材料可以监测拉、弯、压等工况及静态和动态载荷作用下材料内部情况。在水泥净浆中0.5%(体积)的碳纤维用做传感器,其灵敏度远远高于一般的电阻应变片。在水泥净浆中掺加多孔材料,利用多孔材料吸湿量与温度的关系,能够使材料具有调湿功能。

  目前,智能材料尚处在研究发展阶段,它的发展和社会效应息息相关。飞机失事和重要建筑等结构的损坏,激励着人们对具有自预警、自修复功能的灵巧飞机和材料结构的研究。以材料本身的智能性开发来满足人们对材料、系统和结构的期望,使材料结构能“刚”“柔”结合,以自适应环境的变化。在未来的研究中,应以以下几个方面为重点:

  (1)如何利用飞速发展的信息技术成果,将软件功能引入材料、系统和结构中;

  (2)进一步加强探索型理论研究及材料复合智能化的机理研究,加速发展智能材料科学; 加强应用基础研究。

  无机非金属材料发展趋势

  一、无机非金属材料的分类和地位

  作为四大材料中(钢铁、有色、有机和无机非金属材料)工业之一的无机非金属材料工业在我国经济建设中起着重要的作用。近年来,无机非金属材料不仅在品种上有了空前的发展,而且在内涵上有了进一步的延伸。根据无机非金属材料功能与作用的不同,可以将无机非金属材料划分为传统无机非金属材料(建筑材料)和无机非金属新材料。

  传统的无机非金属材料材料品种繁多,主要是指大宗无机建筑材料,包括水泥、玻璃、陶瓷与建筑(墙体)材料等。其产量占无机非金属材料的绝大多数。建筑材料与人们的生活质量息息相关。新型无机非金属材料是指具有如高强、轻质、耐磨、抗腐、耐高温、抗氧化以及特殊的电、光、声、磁等一系列优异综合性能的新型材料,是其它材料难以替代的功能材料和结构材料。无机非金属新材料具有独特的性能,是高技术产业不可缺少的关键材料。例如稀土掺杂石英玻璃广泛应用于导弹、卫星及坦克火控武器等激光测距系统,耐辐照石英玻璃应用于各种卫星及宇宙飞船的姿控系统;光学纤维面板和微通道板作为像增强器和微光夜视元件在全天候兵器中得到应用;航空玻璃为中国各类军用飞机提供了关键部件。人工晶体材料中激光、非线性光学和红外等晶体,用于弹道制导、电子对抗、潜艇通讯、激光武器等。特种陶瓷中,耐高温、高韧性陶瓷可用于航空、航天发动机、卫星遥感,可制作特殊性能的防弹装甲陶瓷及特种纤维及用于电子对抗等。目前已开发了近四千种高性能、多功能无机非金属新材料新品种。这些高性能材料在发展现代武器装备中起到十分重要的作用。

  无机非金属材料在学术上涉及多门学科,在组成上涵盖了多类材料,在应用上遍布国民经济、国防和社会需求等各个领域。所以,无机非金属材料对国民经济的发展、国防力量的增强和人民生活质量的提高等方面都有着重大作用。由于无机非金属材料的学科交叉性,其发展非常活跃,新材料层出不穷,新的学科不断涌现,成为当今最活跃的学科领域之一。

  二、我国在无机非金属材料存在的问题

  2.1基础研究和关键技术落后

  我国的无机非金属新材料是从试制起步的,发展过程也主要是随从于型号的需要进行。由于时间、人力的限制,加之我国长期以来对基础研究重视不够,投入较少,无机非金属材料的系统的基础非常薄弱。

  2.2 产品等级较低

  在传统的无机非金属材料中,无论是水泥、玻璃灯产品等级普遍的偏低。就拿水泥来说,发达国家的平均强度占90%,而我国的平均强度仅为50%,总的来说就是生产的品种处于较低水品。

  2.3材料性能低、品种少、批生产质量不稳定

  虽然我国已基本上建立了无机非金属材料的研究、开发与部分产品的生产体系,但材料的品种尚不齐全,一些重要工程的关键配套材料还须进口。性能低、质量差的问题仍然存在,而且在进行批量生产时质量不稳定、成品率低、效益差的问题严重,必须下大力气解决。例如,电磁屏蔽玻璃目前我国只能达到屏蔽85dB的水平,而美国已达到110dB。我们在屏蔽波段范围等方面远远不能满足国防工业发展的需要。而航空玻璃方面高强、多功能(隐身、防激光等)圆弧整体风挡在我国还刚起步研究,极大的制约了我国航空工业的发展。

  2.4制备技术落后

  无机非金属新材料工业,不但制备技术落后,而且生产能力低,效率低,直接影响高科技产品质量(性能)、成本、能耗等三个方面。例如,国外工业发达国家玻璃纤维生产大都采用800-6000孔漏板池窑拉丝法生产,已占总量95%以上,无纺材料全部用池窑法生产,坩埚拉丝法早已被淘汰,而我国现有的池窑拉丝大部分采用800-2000孔生产技术,4000孔技术正在开发,坩埚拉丝还没有完全淘汰,与国外相比还有较大的差距。我国纤维增强复合材料机械化生产只占40%,60%仍采用落后的手工成型,与工业发达国家差距甚大。又如集成电路(IC)石英扩散管的制备技术,国内采用的单机间歇气炼生产技术只能提供100mm以下IC 管,而国外采用一步法连熔拉管技术,生产∮200~300mm大口径石英管供大规模集成电路用,使我国IC用石英扩散管失去竞争能力,完全依赖进口。

  2.5资源消耗高和能源消耗高

  由于大量的无序开采和未能充分利用有限的资源,就造成了极大的浪费。而在能耗上更是大量的消耗,突显表现在水泥和消耗的问题上。

  2.6技术装备落后

  目前我国无机非金属新材料制备技术与装备明显落后,造成研制周期长、新产品发展困难,预研成果不能及时进入工程化研究,即便生产也会出现成品率低、规模小,经济效率差等问题。

  三、无机非金属材料的发展过程

  3.1陶瓷的发展过程

  陶器的发明是人类文明的重要进程--是人类第一次利用天然物,按照自己的意志创造出来的一种崭新的东西。从河北省阳原县泥河湾地区发现的旧石器时代晚期的陶片来看,在中国陶器的产生距今已有11700多年的悠久历史。

  陶器是用泥巴(粘土)成型晾干后,用火烧出来的,是泥与火的结晶。我们的祖先对粘土的认识是由来已久的,早在原始社会的生活中,祖先们是处处离不开粘土,他们发现被水浸湿后的粘土有粘性和可塑性,晒干后变得坚硬起来。对于火的利用和认识历史也是非常远久的,大约在205万年至70万年前的元谋人时代,就开始用火了。先民们在漫长的原始生活中,发现晒干的泥巴被火烧之后,变得更加结实、坚硬,而且可以防水,于是陶器就随之而产生了。陶器的发明,它揭开了人类利用自然、改造自然、与自然做斗争的新的一页,具有重大的历史意义,是人类生产发展史上的一个里程碑。

  3.2玻璃的发展过程

  日常玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得。约公元前3700年前,古埃及人已制出玻璃装饰品和简单玻璃器皿,当时只有有色玻璃,约公元前1000年前,中国制造出无色玻璃。公元12世纪,出现了商品玻璃,并开始成为工业材料。18世纪,为适应研制望远镜的需要,制出光学玻璃。1873年,比利时首先制出平板玻璃。1906年,美国制出平板玻璃引上机。此后,随着玻璃生产的工业化和规模化,各种用途和各种性能的玻璃相继问世。现代,玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。3000多年前,一艘欧洲腓尼基人的商船,满载着晶体矿物“天然苏打”[2],航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮,

  商船搁浅了。 于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅,搬来木柴,并用几块“天然苏打”作为大锅的支架,在沙滩上做起饭来。船员们吃完饭,潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时,突然有人高喊:“大家快来看啊,锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西!”当船员们把这些闪烁光芒的东西,带到船上仔细研究起来。他们发现,这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂 和融化的天然苏打。原来,这些闪光的东西,是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打,在火焰的作用下,与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的晶体,这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起,然后用一种特制的炉子熔化,制成玻璃球,使腓尼基人发了一笔大财。

  经过几千年漫长的岁月,人们已经由不透明玻璃制得了透明玻璃,它的用途也不仅仅是作为装饰品,现在玻璃器皿已经成为生活中的一个重要组成。到了十八世纪,产业革命的开始和路布兰制碱法的出现,为玻璃工业的发展带来了划时代的大变革。特别是十九世纪末至本世纪初,由于发生炉和蓄热式池窑的应用,玻璃熔制成型工艺设备的日益更新,使得玻璃制造业由几千年沿用不变的手工作业逐渐变成机械化生产。近几十年来,玻璃在人类社会的各个方面得到了广泛的应用,其生产技术也获得了极其迅速的发展。

  3.3水泥的发展过程

  cement一词由拉丁文caementum发展而来,是碎石及片石的意思。水泥的历史最早可追溯到古罗马人在建筑中使用的石灰与火山灰的混合物,这种混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似。用它胶结碎石制成的混凝土,硬化后不但强度较高,而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来,它作为一种重要的胶凝材料,广泛应用于建筑工程。

  3.4耐火材料的发展过程

  中国在4000多年前就使用杂质少的粘土,烧成陶器,并已能铸造青铜器。东汉时期(公元25~220)已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初,耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展,同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维(用于160℃耐火材料和0℃以上的工业窑炉)。前者如氧化铝质耐火混凝土,常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展,要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料,例如熔点高。

  四、科技发展趋势

  随着材料研究工作的不断深入,无机非金属材料的科技发展大致展现出以下五个方面的趋势:

  4.1 低维化

  未来的发展将以纳米器件为中心来研究纳米材料的合成与性能调控;

  4.2 复合化或杂化

  功能的复合将使结构材料与功能材料的界限逐步消失。纳米复合材料的出现,可以把不同功能的材料从微观上复合在一起,形成紧凑的智能材料。

  4.3 智能化

  材料在接受外部环境变化的信息时,能实时反馈,并自动做相应的功能调整。如智能

  湿度控制材料,指不需要借助任何人工能源和机械设备,依靠自身的吸放湿性能,感应所调空间空气温、湿度的变化,自动调节相对应适度的材料,是智能自动式。

  4.4 环境友好化

  发挥无机非金属材料新材料的特点,加强起改善环境的关键材料的研究,如能解决建筑自洁的光催化建筑材料,对药物、食物和污水处理的无机膜分离材料,永久处理核废物的固化材料等。

  4.5 组织性能的可剪裁化

  基于无机非金属材料科学的发展,材料组织形态变化规律的认识,制备技术的完善,合成工艺专家系统的建立等,使材料科技工作者有可能应用计算机技术,模糊逻辑、数学图像等近代化技术对材料进行裁剪与设计,制造出预定性能的材料。

  五、无机非金属材料的发展趋势

  近些年,随着科学技术的进步,无论是传统无机非金属材料,还是无机非金属材料都有了一些新的发展趋势:

  5.1 生态与环保意识加强,建立科学的评价体系,实现可持续发展

  西方发达国家在促进传统无机非金属材料产业健康、可持续发展方面的采取了许多重要措施。世界发达国家十分重视建材工业的可持续发展与绿色评价。生态评价也成为世界可持续发展的一个重要手段。目前,许多国家正在进行“生态城市”的建设与实践,推广建筑节能技术材料,使用可循环材料等,改善城市生态系统状况。由此,提出了绿色建材、环保建材与节能建材的概念,并开展了大量的研究与实践工作。与西方发达国家相比,我国还存在很大的差距,特别是缺乏立法支持与技术标准的指导以及相应组织的管理与监督,使我国的传统无机非金属材料工业发展还有很大的提升空间。面对资源和环境对我国经济发展的严峻考验,国民经济的可持续发展战略显得愈加重要。

  5.2 向着节能、降耗的方向发展

  传统的无机非金属材料工业是能源消耗大户,在世界能源日益短缺的今天,如何生产节能、降耗,以及如何生产出高质量的建筑节能、保温产品是建材工业发展的重要趋势。选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式。新型墙体材料、高质量门窗、中空玻璃将大量应用。向着提高材料性能、使用寿命的方向发展。低寿命设计、大量重复建设已经严重制约城市建设的发展。现代化建筑需要高性能建筑材料的支持,而提高建筑的耐久性又对建筑材料的使用寿命提出了更高的要求。

  5.3 单线生产能力向大型化发展

  无论是水泥工业、玻璃工业,还是陶瓷工业,单条生产线的生产能力有大型化的趋势。生产线的大型化可以有效提高产品的质量,降低能源消耗。

  5.4 向着智能化方向发展

  建筑的智能化需要建筑材料的支持。随着技术的进步和生活水平的提高,建筑材料的安全性智能诊断等智能技术将更多的应用于建筑中。

  5.5 向着复合化、多功能化方向发展

  复合材料具有单一材料所无法满足的使用功能,是建筑材料的发展趋势,对建筑材料的功能要求越来越趋向于多功能化。

  六、无机非金属材料工业发展的对策与建议

  针对我国无机非金属材料工业的现状,要实现其快速、健康、稳定的发展,就必须开展以下几个方面的工作。

  6.1 加强政府在建材工业发展和产业结构调整中的政策引导;

  6.2 加强资源综合利用和环境保护的立法并严肃执法;

  6.3 促进形成若干个有国际竞争力的大型建材工业集团,建立以企业为主体的新型建材工业科技创新体系,促进产、学、研结合;

  6.4 加强“绿色”和节能型建材工业的应用基础研究,加强建材工业实验基地建设,促进工程技术创新;

  6.5 强化行业管理,建立科学、先进、合理的标准体系,建立产品质量认证制度,发挥行业协会、学会和各类中介机构的作用;

  6.6 应尽快制定适应我国市场经济发展和科研体制和政府体制改革的科学、有力的政策措施和管理体系,加大投资力度和项目审计,以保证无机非金属新材料研究、开发和生产的健康发展;

  6.7 应根据需求牵引和科技推进的原则,并结合无机非金属材料科学体系特点,统筹兼顾、协调发展,合理安排中长期科研项目。应重视和加强基础研究,充分注意相关领域科技前沿,提高我国无机非金属新材料的科技水平和开发能力;

  6.8 为适应无机非金属材料的飞速发展,必须加快人才的培养,不断革新无机非金属材料教育的课程设置和教材,尽快反映本领域和相关领域不断增加的新知识。应重视以基本的物理、化学原理为基础,加强原始创新,研究探索有应用前景的未知新材料、研究新材料的合成、制备,特别是用基础分析和计算机建模、微观尺度结构控制、仿生等方法,发展具有创新意义的高性能低成本无机非金属新材料。应加强新设备、包括重大仪器的研究和装备,没有先进的仪器、装备就不可能在材料的科技前沿进行研究开发工作。

  七、结束语

  无机非金属新型材料是当今争夺高技术主导权的前沿阵地,受到世家各国普遍的重视。无机非金属新型材料种类繁多,在国民经济和国防的各个领域发挥着无法替代的作用。无机非金属新型材料某领域一旦取得突破性的进展,将带来相应技术迅猛的发展,进而能通过相应产业推动国民经济的发展。

  然而未来科学技术的发展,对各种无机非金属材料,尤其是对特种新型材料提出更多更高的要求。材料学科有广阔的发展前景,复合材料、定向结晶材料、增韧陶瓷以及各种类型的表面处理和涂层的使用,将使材料的效能得到更大发挥。由于对材料科学基础研究的日益深入,各种精密测试分析技术的发展,将有助于按预定性能设计材料的原子或分子组成及结构形态的早日实现。

  拓展:无机非金属材料工程专业就业前景

  无机非金属材料工程专业就业前景好吗?无机非金属材料工程专业就业方向有哪些?学校大全为大家带来无机非金属材料工程专业就业前景及方向解读。

  无机非金属材料工程专业就业前景:

  近些年,随着科学技术的进步,无论是传统无机非金属材料,还是无机非金属材料都有了一些新的发展趋势。

  生态与环保意识加强,建立科学的评价体系,实现可持续发展

  西方发达国家在促进传统无机非金属材料产业健康、可持续发展方面的采取了许多重要措施。世界发达国家十分重视建材工业的可持续发展与绿色评价。生态评价也成为世界可持续发展的一个重要手段。目前,许多国家正在进行生态城市的建设与实践,推广建筑节能技术材料,使用可循环材料等,改善城市生态系统状况。由此,提出了绿色建材、环保建材与节能建材的概念,并开展了大量的研究与实践工作。与西方发达国家相比,我国还存在很大的差距,特别是缺乏立法支持与技术标准的指导以及相应组织的管理与监督,使我国的传统无机非金属材料工业发展还有很大的提升空间。面对资源和环境对我国经济发展的严峻考验,国民经济的可持续发展战略显得愈加重要。

  无机非金属材料工程专业就业方向:

  这个专业大致可以分为耐火材料,建筑材料,纳米材料,陶瓷等等。上海硅酸盐研究所、武汉理工大学的水泥、清华大学的陶瓷都很好。毕业了工作非常好找,但前提是愿意去水泥厂陶瓷长玻璃厂,这些地方是有点辛苦的。或者读完研去新型材料研发公司,比如耐火材料公司等等。

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