关键词：无机非金属材料； 研究与应用； 发展前景
引言
无机非金属材料主要是融合了氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物，以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐等物质组成的材料。从其材料成分来看，成分呈多样化的特点，在其具体性能上，有着传统材料所不具有的优势。正是基于无机非金属材料的这一特点，在材料的具体应用过程当中，无机非金属材料与有机高分子材料和金属材料并称为三大材料之一，在现阶段的高科技产品生产制造过程当中得到了有效的应用，满足了产品的性能要求，提高了材料的整体应用效果。
一、无机非金属材料的特点及应用
（一）无机非金属材料的特点
目前在无机非金属材料研究中，在玻璃基骨组织工程支架、内辐射与磁热治癌用生物材料、半导体量子点材料、金属和半导体纳米线阵列、纳米半导体/石墨烯复合光催化材料、非线性光学材料、纳米光学玻璃与发光材料、自调湿环境材料等领域形成了鲜明的研究特色和一大批研究成果。
最新的研究方向为：纳米结构材料、生物玻璃与生物陶瓷、光功能玻璃与陶瓷材料、环境友好材料、新型无机功能材料、车用氧传感器、固体参比型氧传感器等功能器件、浮法玻璃深加工与浮法玻璃制备工艺的改进等。
从目前无机非金属材料的特点来看，在经济结构上特点较为突出。由于无机非金属材料的晶体结构相对复杂，对比金属结构要复杂的多。与金属材料相比，无机非金属材料具备明显的化学特性，例如熔点高、硬度高、耐腐蚀、耐磨损，并且具有良好的抗氧化性，这些特点是金属材料所不具备的。除此之外，无机非金属材料还在导电性、隔热性、透光性以及压力特性等性能方面具有突出的优势，极大地扩展了无机非金属材料的应用范围，使无机非金属材料在应用过程当中能够满足应用需要，提高应用范围，使无机非金属材料成为现阶段产品研发和生产制造中的重要原材料，在实际应用过程当中起到了积极的效果。因此，了解无机非金属材料的特点，并根据其特点选择应用范围，对于材料领域的发展和新材料的研发及试验具有重要意义。从现阶段的无机非金属材料的发展来看，在整体性能上相对突出，与有机高分子材料和金属材料形成了有力的补充，对新材料的发展起到了重要的推动作用[1]。
纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
家电 用纳米材料制成的纳米材料多功能塑料，具有抗菌、除味、防腐、抗老化、抗紫外线等作用，可用处作电冰霜、空调外壳里的抗菌除味塑料。
电子计算机和电子工业 可以从阅读硬盘上读卡机以及存储容量为目前芯片上千倍的纳米材料级存储器芯片都已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后，可以缩小成为“掌上电脑”。
富勒烯是一系列纯碳组成的原子簇的总称。它们是由非平面的五元环、六元环等构成的封闭式空心球形或椭球形结构的共轭烯。现已分离得到其中的几种，如C60和C70等。在若干可能的富勒烯结构中C60，C240，C540和直径比为1:2:3。
C60的分子结构的确为球形32面体，它是由60个碳原子以20个六元环和12个五元环连接而成的足球状空心对称分子，所以，富勒烯也被称为足球烯。
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图2 纳米结构材料分类图
（二）无机非金属材料的应用
由于无机非金属材料具有突出的性能，主要围绕其特性开展了相关的应用。例如，无机非金属材料具有耐压强度高、硬度大、耐高温抗腐蚀的性能。因此，在耐火产品上无机非金属材料得到了有效的应用。除此之外，无机非金属材料还具有高温抗氧化特性，并且具有一定的磁学性质，在实际应用过程当中成为了导电陶瓷的重要原料，并在电力传输领域得到了有效的应用。无机非金属材料在应用过程当中，主要应用在现代国防和生物医学领域。与此同时，无机非金属材料在日用陶瓷建筑陶瓷领域也得到了有效的应用。所以，无机非金属材料在应用领域方面相对广泛，在整体性能方面较为突出，对整个材料的发展和新材料的应用起到了推动作用[2]。
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图1 无机非金属在电子元件中的应用
二、无机非金属材料的发展现状及前景
（一）无机非金属材料的发展现状
基于无机非金属材料的特性及其应用特点，无机非金属材料在目前的应用过程当中取得的经济效果。基于无机非金属材料所衍生出的新材料和附属产品相对较多，例如变色玻璃、光导纤维、高温超导等新型材料，成为了无机非金属材料的重要代表，在实际应用过程中也取得了积极效果。无机非金属材料以其突出的性能适合用在尖端科技领域，目前在电子技术、航天、能源、计算机、通信、激光、红外、光学电子、生物医药和环境保护等多个领域，无机非金属材料都有具体的应用。因此，分析其应用效果和应用过程，对了解无机非金属材料的发展情况具有重要作用。结合当前无机非金属材料的具体应用和发展现状，无机非金属材料已经成为航空航天、信号传输、电力输送等领域的重要材料，对新科技领域的发展起到了有力的支持作用[3]。
其中以浮法玻璃为代表的无机非金属材料得到了广泛应用。
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图2 玻璃的熔融-浮法玻璃生产工艺
（二）无机非金属材料的发展前景
进入无机非金属材料的特点以及无机非金属材料特殊性能，在实际应用过程当中无机非金属材料将会成为新材料的代表。目前西方发达国家在无机非金属材料的发展过程当中投入了巨大的资金进行新材料的研发，重视新材料研发成果的总结和科学评价体系的建立，对无机非金属材料的发展给予了高度的关注。与此同时，在估计新材料的发展过程当中，根据节能减排的相关要求，无机非金属材料将会朝着节能降耗的方向发展，无论是在材料的基本性能还是在材料的能耗方面都能够以此作为标准，例如新型墙体材料、高质量门窗、中空玻璃等将会成为无机非金属材料的重要类别，在实际发展过程当中能够取得积极效果。因此，无机非金属材料在未来的发展过程中将会朝着低能耗、节能环保以及高性能等方面发展，提高材料的科技含量，使无机非金属材料能够改变原有的属性，使其技术优势更加突出，解决传统无机非金属材料能耗高以及性能不强的问题，使整个无机非金属材料的发展和应用能够得到更多的支持，拓展无机非金属材料的应用领域[4]。
三、结论
从目前无机非金属材料的发展和应用来看，无机非金属材料作为一种重要的材料形式，在应用过程当中具有突出的优势，解决了传统材料存在的诸多问题，优化了材料结构，使整个材料在性能方面更突出，在整体的材料应用领域上更广泛，为新产品的研发和高科技领域的发展提供了有效的材料支持和技术保证。因此，了解无机非金属材料的特征及属性，探讨无机非金属材料的应用范围，对无机非金属材料的应用和推广及发展具有重要意义。经过对无机非金属材料特点的总结，我们掌握了无机非金属材料的基本性能，为整个无机非金属材料的应用奠定了良好的基础，使无机非金属材料发展过程当中能能够逐渐取代传统材料，推动新材料的应用，解决无机非金属材料在应用中存在的问题。
参考文献
[1] 陈上达.质子导电性无机非金属材料的发展及其应用[J].科技视界,2014(17):22-23.
[2] 闫冬.无机非金属材料行业的发展趋势[J].科技资讯,2010(22):89-90.
[3] 王圣杰.无机非金属材料的现状分析以及发展前景探究[J].冶金管理,2019(09):12-13.
[4] 黄寅轩.现代无机非金属材料的分类与发展[J].城市地理,2017(24):67-68.
论文作者:卢植春
论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期
论文发表时间:2020/4/28
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