新型无机非金属材料

新型无机非金属材料

学院：材料科学与工程学院

班级：材本0903

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新型无机非金属材料

一、无机非金属材料摘要

材料是人类赖以生存的物质基础，是科技进步的核心。在材料领域，无机非金属材料占有举足轻重的地位。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。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料是随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来，与有机高分子材料和金属材料并列三大材料。

无机非金属材料是当代材料体系中的一个重要组成部分，通常把它们分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。前者生产历史较长，产量较大，用途也较广。新型无机非金属材料主要是指20世纪以来发展起来的，其组成和结构的特殊性决定了其具

有能承受高温、强度高或具有光学、电学和生物功能等一些特殊的性质。

二、无机非金属材料领域几类主要的新型材料

1、特种水泥的使用、种类和发展

水泥是一种细磨成粉末装、加水可为塑性浆体、在空气或水中均能硬化、并能将沙石与金属等材料牢固胶结在一起的水硬性凝胶材料。但传统的硅酸盐水泥，不可能完全满足各种现代化建设工程和施工新工艺的不同技术要求，某些特种工程就必须采用某种特种水泥来确保建设成功。

专用水泥和特性水泥是指具有某种专门用途地和某种性能比较突出的水泥，统称为特种水泥。特种水泥按其功能和用途分为七大类，分别是快硬高强水泥、中、低热水泥、油井水泥、耐高温水泥、膨胀自应力水泥、装饰水泥及其他类水泥。

现在特种水泥的主要发展方向为生产与应用的同步发展，生产工艺的完善和使用性能的改善，以节能为中心开发水泥新品种。

2、特种玻璃

特种玻璃，又叫新型玻璃，是指除日用玻璃以外的、采用精制高纯或新型原料，或采用新工艺在特殊条件下或严格控制形成过程制成的一些具有特殊功能或特殊用途的玻璃。特种玻璃以其特有的功能特性可以分为光学功能玻璃、电磁 功能玻璃、热学功能玻璃、力学功能玻璃及生物活性玻璃等。特种玻璃是高技术领域不可缺少的材料，更是光电子技术开发的基础材料。

特种玻璃可以通过改变普通玻璃的成分、制备方法获得，有些特种玻璃是普通玻璃或特殊成分的玻璃经过特殊的加工处理之后获得的。形成特种玻璃的主要加工方法有掺杂、超纯化、离子交换、分相与晶化、表面镀膜、极化处理、激活结构、机械拉伸、离子注入以及复合化等。

在今后的几年内，激光玻璃、功能光纤、光记忆玻璃、集成电路光掩模板、光集成电路用玻璃以及电磁、磁光、光电、声光 、压电 、非线性光学玻璃、高强度玻璃等将有大幅的发展。

3、新型陶瓷

新型陶瓷是以精制的高纯天然无机物或人工合成的无机化合物为原料，采用精密控制的制造加工工艺烧结，具有远胜于以往独特性能的优异性能的陶瓷。在热和机械性能方面，有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等；在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等；在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能；在生物方面，具有一定的生物相容性，可作为生物结构材料等。

新型陶瓷与传统陶瓷相比，在原料上，新型陶瓷突破了传统陶瓷以黏土为主要原料的界限；在成份上，新型陶瓷的原料是纯化合物，其性质的优劣由原料的纯度和工艺所决定；在制备工艺上，新型陶瓷的制备应用真空烧结、气氛烧结、热压、热静压等闲稻草料制备方法；在性能与用途上，新型陶瓷具有多种传统陶瓷所没有的特殊性质与功能。

4、特种耐火材料

特种耐火材料就是在传统陶瓷和耐火材料的基础上发展起来的一组新型无机材料，也

称作高温陶瓷材料。特种耐火材料的发展与高温技术，特别是与冶金工业的发展密切相关。它们包括：高熔点氧化物材料、碳化物材料、氮化物材料、硼化物材料、硅化物材料、硫化物材料、金属陶瓷材料、玻璃陶瓷材料、陶瓷涂层材料、陶瓷纤维及纤维增强材料等。

特种耐火材料与传统的耐火材料相比具有的特点有：大多数特种耐火材料的材质已经超出了硅酸盐范围，而且品位高、纯度高，熔点都在2000℃以上；成型工艺不局限半干成型；制品烧成温度很高，并在各种烧成气氛或真空中烧成；它除了具有耐火性能外，有的还具有更好的电、热、机械、化学等性能。

在当代科技学科的持续发展中，材料科学成为21世纪中最重要的、最活跃，也是最具有重大突破期望的领域之一。与传统无机非金属材料相比，新型无机非金属材料具备耐高温、耐酸碱、强度高、硬度大以及电、磁、声、光、生物等传统无机材料所不具备的优良特性，它的应用逐渐覆盖到社会的各个领域。