（华北水利水电大学 450045）
摘要：近年来，无机非金属材料种类多样，多功能材料应用领域不断拓展，这对相关行业发展提供了材料支持。本文在理论阐述的基础上，总结无机非金属材料定义及特点，最后探究物理效应与功能无机非金属材料。这能为功能材料研发人员以及使用人员提供借鉴，大大提高无机非金属材料利用率和应用价值。
关键词：物理效应；非金属；功能材料；应用研究
前言：现如今，建筑能源短缺问题越来越显著，为了提高建筑材料利用率，无机非金属材料应运而生，这类材料充分发挥物理效应，为建筑事业做出积极贡献。由此可见，本文这一论题探究的现实意义较显著，论题具体分析如下：
1理论介绍
1.1功能材料
所谓功能材料，指的是材料在声、光、力、磁、电等外场作用下，其性能不同程度的改变，这类材料在现代科学技术的作用下细分不同种类，在工程领域和建筑领域广泛应用。
1.2物理效应
所谓物理效应，指的是特定条件下，针对材料施加的作用力，在作用力影响下，材料功能发生变化，其中，功能材料与物理作用有直接联系，物理效应通过功能材料体现。
2无机非金属材料定义及特点
2.1定义
无机非金属材料在硅酸盐材料的基础上发展而来，最初在二十世纪四十年代产生，随着社会的不断进步，以及材料使用需求的动态变化，无机非金属材料功能性越来越明显，并为应用行业带来了极大便利，同时，为社会效益增加做出了积极贡献[1]。
2.2特点
无机非金属材料优点总结为：抗腐蚀性、熔点高、耐高温、防水效果显著、硬度较高；无机非金属材料缺点总结为：韧性较差、抗拉强度过低。此外，无机非金属材料具有复杂性，根据化学成分以及分子结构进行种类划分，以便具体应用于相关行业。
3物理效应与功能无机非金属材料分析
3.1电光效应与材料
材料在电场作用下其光学性质发生明显变化，这一过程被称为电光效应，基于该原理成功研究多功能材料，如非线性光学材料、智能窗具体分析如下：
非线性光学材料在电场作用下，材料极化强度发生不同程度改变，同时，稳定极化强度、振荡极化强度相应变化，基于此，产生二次谐波及三次谐波。此类效应得到了人们的关注，将其充当非线性介质，充分发挥元件优势，实现全光学开关的灵活操控，并且这对变形图像矫正有积极作用。简言之，集成光学系统有序运行需要非线性光学材料支持和辅助。
智能窗指的是，材料在电场作用下呈现不同颜色，其中，颜色变化具有连续性和调节性，通过观察颜色变化，能够间接掌握物理参数间比例关系，运用这一原理完成智能窗的设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，电致变色系统组成部分包括电解质、电源、离子贮存层、电致变色层，系统各组成部分运行流程为：电致变色层接收电子、离子后，则电价相应改变，并形成色心，待电源断开后，电子以及离子回归最初层级，系统归于初始状态。使用者通过自行调节光热状态，实现可见光透光率的改变，最终实现节能目的，因此，智能窗适用于飞机、建筑等行业。
3.2电致流变效应与材料
电致流变液体流变学性质显著，随着电场强度的变化，其性质相应改变，待电场作用力消除后，会瞬时回归初始状态。电致流变现象产生原理为：液体分散相粒子正负电变化显著，在静电引力作用下，流变特征越来越明显。电致流变性质会相应发生可逆变化，在机电一体化中属于理想材料，具体用于传动离合器、低频振动控制[2]。
3.3电磁屏蔽效应与材料
现如今，社会发展速度不断加快，社会发展的同时，电气系统、电子设备相应升级，系统及设备运行的过程中，会产生不同程度的电磁干扰，再加上，外界电磁干扰作用显著，这会在一定程度上影响系统及设备运行稳定性，对此，应用电磁屏蔽材料具有迫切性和必要性。于工程塑料外部涂抹图层，不仅能够净化环境，而且还能在系统外壳设计中发挥作用，完成电磁波折射、吸收目的。
3.4铁电性与材料
铁电体材料组成部分包括钨青铜型化合物、钙钛矿型化合物、锆酸盐等，这类材料在永久半导体存贮器中最为常用，这类器材具有低操作电压、快速存取等特点，在薄膜电容器、微传动器、表面声波装置、立体光学调制器中应用率较高。
3.5热振动与超低声衰减材料
固体内部晶格振动情况描述时，常借助波动函数直观显示振动轨迹，实际上，晶体温度升高或者降低，会改变原子位置以及传播路径，这也是格波产生的主要原因。参照波兹曼能量分布规律，求得不同温度下晶格热振动，声波能量传递时，受材料材质影响，能量会不同程度的损耗，进而出现声波衰减现象。选择超低声衰减材料时，务必全面观察所选材料在热传导系数以及德拜温度等方面的变化。
3.6弹性与金属橡胶材料
这类材料结构十分精细，结构形状呈网状，结构内部由金属丝交错形成，这类材料弹性良好。在外力振动下，极易出现金属螺丝摩擦、变形等现象，进而消耗一定能量，在这一过程中应用金属橡胶材料，通过充分发挥阻尼特性，保证材料完整性，这类材料在航空航天领域具有良好的应用效果。
3.7压电效应与材料
晶体结构在外力作用下，结构形状会出现不同程度的变化，进而极化电荷随之产生，对此，利用电位计获取电压值。接下来针对性施加反向电压，则电位符号明显变化，将其置于电场，会出现弹性变形，这一过程及压电效应。部分铁电材料具有压电性，个别材料既被称为压电材料，又被称为电铁材料。压电材料适用于点火装置，应用领域十分广泛，如超声波器件、多类型传感器、压电变压器等。
3.8压敏效应与材料
部分材料在接卸压应力作用下，在理化性能方面发生明显变化，通过性能分析，完成智能型混凝土复合材料应用状态的客观检测，完成新型材料研制。压敏材料研制的过程中，适量添加玻璃纤维，能够大大加强混凝土强度，适当改变电阻值，进而有利于提高构件安全性。应用压敏材料于防盗报警墙体，或者防洪报警装置，通过发挥亚敏材料性能，为应用行业有序运行做出积极贡献。施加机械应力时，材料形状会不同程度的变化，同时，晶格内部也会相应改变，最终引起折射率变化，这一过程被称为光弹性效应。这类材料在扫描器、声光器件等方面高效应用，并取得了良好的应用效果[3]。
结论：综上所述，无机非金属材料在科学技术领域占据重要地位，随着社会的不断进步，以及科学技术的升级，会再次拓展无机非金属材料应用空间，这对科技行业发展有推动作用。与此同时，相关研究者针对物理效应与功能无机非金属材料深入研究，以便为社会行业发展提供材料支持，引导无机非金属材料向复合化、节能化、低维化、智能化方向发展。此外，研究学者还应全面、具体分析物理效应，基于此，研制类型多样、种类丰富的无机非金属材料，充分发挥无机非金属材料应用价值。
参考文献：
[1]覃超微.分析现代无机非金属材料的分类与构成[J].建材与装饰,2017(46):58.
[2]唐伟浩.第5届无机非金属材料专题——先进功能陶瓷材料研讨会在西宁举办[J].硅酸盐学报,2013,41(09):1264.
[3]奉杰. 无机非金属建筑材料的环保性能研究[J]. 江西建材, 2016(24):5-6.
作者简介：姓名：高向光，男：出生年月1998.10，籍贯：河南省新乡市，民族：汉，学历：大学，职称：(不是评职称则不用填)，毕业学校：研究方向：无机非金属材料工程
论文作者:高向光
论文发表刊物:《科技研究》2018年10期
论文发表时间:2019/1/3
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