传统无机材料的现状及新材料的发展趋势

传统无机材料的现状及新材料的发展趋势

淮安海螺水泥有限责任公司江苏省淮安市223000

摘要:对于工业领域和建设行业来说,传统无机材料是十分重要的基础性材料,是保证工业社会发展和活跃性的关键因素,通过研究和分析传统无机材料的相关理论知识,能够更好地探索新材料的应用途径和应用效果,这不仅能够提升新材料所创造的经济效益,更能够促进我国各个行业的发展,为我国综合国力的提升起到积极的推动作用。

关键词:传统无机材料;现状;新材料;发展趋势

1传统无机材料现状

1.1水泥

在科技的带动下水泥生产技术也越来越完善。在水泥材料发展过程中主要以高性能水泥基材料与节能型水泥层面为主。高性能水泥基材料的主要特点是强度更高且可以有效的降低空隙率,并可以改善孔结构与孔径,提升性能强度。在对强度性能层面进行改进时可以通过掺和超细活性硅材料、纤维材料等来完成。高强度水泥主要以浸渍水泥基材料为主,其通过高分子聚合为实现对水泥浆体的浸渍,这样可以增加材料表面的密实度,并可以提升水泥的抗压强度。此外,还有MDF强度水泥,其具有较强的综合性能,其强度可以达到300MPa,抗折强度更高可以达到200MPa。此外,在电、磁、声学和低温使用性能方面也是性能优良的新型水泥产品。由于其良好的性能,可用于各种管道,其体积和电阻率相对较强。它可以代替陶瓷和塑料。

1.2陶瓷

陶瓷指的是陶器与瓷器,从广义上其还包含一些耐火材料以及砖瓦等。所以,陶瓷可以说是各种无机非金属材料的统称。现阶段,我国陶瓷工业发展速度比较迅速并融入了新技术与新工艺,所以其使用范围也变得更加广泛,并在质量上得到了很大的提升。在研究材料组成和结构专业仪器的支持下,对陶瓷材料性能和本质的认识更加深入。在陶瓷类型中精细化陶瓷是化工业生产中主要的类型,其使用的是高度精选的材料并可以准确的控制化学成分,可以使结构设计更加合理,更加突出了陶瓷的特性。

1.3玻璃

玻璃材料是无机非金属材料的又一重要产品。它与我们的生活息息相关。几乎每个人都必须接触和使用玻璃制品。玻璃制品具有良好的化学性能与电学性能,且化学稳定性较好的、透明的硬质,比较容易成型可以满足不同的条件。此外,原料比较容易获得且价格也相对较低。所以,玻璃制品被运用到不同的领域中,如建筑领域、轻工领域以及航天领域等。在衡量一个国家玻璃工业发展的水平时,主要以平板玻璃的发展水平为主,平板玻璃生产过程中主要使用的工艺为浮法工艺。此种工艺熔融锡熔液表面熔融玻璃熔入锡槽后在玻璃熔液表面形成平板玻璃的方法。用这种方法生产的玻璃可以与抛光玻璃相媲美。现阶段,工业发达的国家在进行平板玻璃生产时全部都在使用浮法工艺,可以说浮法玻璃的生产比例已达到平板玻璃生产总量的80%。但是,在玻璃行业中还存在一些问题,如品种少、生产装备落、热耗高、质量低等。此外,目前我国多生产的浮法玻璃板宽、厚度以及表面平整度等方面都低于国际水平。

2无机新材料

2.1石墨烯材料

石墨烯材料主要是由碳原子组成的,是一层原子厚度的二维材料。其是一种新型的纳米材料,其强度最大、材料结构最薄且导热导电性能也是最强的,被人们称为黑金,是新材料之王。

2.2光电行业用材料

储能是将可再生能源进行转化的关键技术,它是构建能源互联网、促进新能源发展的重要基础,可以提升传统电力系统的灵活性、经济性与安全性。高温蓄热技术是指利用蓄热材料,在高温下储存和释放热能,以解决热能供需在时间和强度上的矛盾。其主要用于建筑节能、太阳能发电、航天技术以及工业废热余热回收以及电力等领域。

2.3无机纳米自清洁材料

晶体硅太阳能电池主要安装在户外与沙漠区域,太阳能电磁板会被灰尘等污染物等覆盖,在很大程度上降低了光电转换率(10%-40%)。利用人工清理太阳能电池板上的灰尘与污染物会在很大程度上增加人工成本,如果在天阳能玻璃表面涂一层无机纳米自清洁膜可以保证太阳能电池表面上的清洁度并保证其使用效率,同时可以减少天阳能电磁人工清洁的系数,降低整体成本。光催化分解自清洁涂层是在太阳能玻璃表面涂一层含有光催化剂的无机膜,将附着在膜表面的有机污染物光催化分解为二氧化碳,在太阳光照射下去除小分子有机污染物;另外,在光照下,薄膜具有超亲水性,所附着的污染物也会被雨水冲走

2.4无机纳米材料

纳米技术使用的范围比较广泛,主要包括,纳米材料技术和纳米加工、测量、应用等技术。纳米材料技术的重点是功能纳米材料的生产与性能检测技术。其中纳米加工技术还包括,纳米扫描针技术与纳米精密加工技术。

2.5纳米氧化锌

纳米氧化锌作为N型半导体的重要新型无机功能材料,是一种典型的宽带隙半导体材料。纳米氧化锌具有粒径小、表面积大、表面效应、量子尺寸效应等特点,它具有许多优于普通Zn0的特殊性能。其可以运用到不同的领域中并有着特殊的用途,目前更关注其催化性能。纳米氧化锌在紫外线照射后可以产生电子对与空穴,还可以得到羟基。所得到的羟基具有较好的氧化性,并可以对不同的有机化合物进行分解。

3新材料未来发展趋势

我国当前应该重点研究新材料的应用问题,与传统的材料相比新材料具有更好的优势,最突出的是新材料的各种性能。对于人类社会进步和新技术发展来说,新材料的出现能够起到导向作用,并提供了必要的基础条件,国际上认为人类文明的三大支柱即为信息技术、能源技术和材料技术。近年来新材料的研制技术发展十分迅速,原因是科学技术为其提供了巨大帮助,极端条件是新材料制作和合成的基础方法,包括超高温、超高压等等,这要求具有较为先进和严谨的技术。新材料的出现为各个行业提供了更多选择,同时我国对于新材料的应用也更加防范,比如,高技术陶瓷,无论从应用上来看,还是性能上分析,都已经远远超出了传统陶瓷的定义。有新型无机材料在磁性能、电压、全失电和半导等方面具有显著的优势,加之能够对外界环境做出敏感反应,所以新材料可以作为敏感元件或传感器的制作材料,来满足实际的应用需求,新型无机材料所具有的特殊优秀属性,使其在结构材料领域中获得更广泛的应用,与此同时其自身潜在的以及现有的应用价值也有所提升。在切削工具制造领域也有新材料的身影,比如处于恶劣环境中较为耐磨的各种材料、用于防弹的军用材料、人造骨骼、生物陶瓷材料、牙齿和近年来备受瞩目的陶瓷发动机材料等等。在时代不断发展的大背景下,科学技术发展速度也逐渐提升,这也拓宽可新材料的生产空间且使用的范围也更加广泛,也面临着一定的挑战,所以要科学、合理的应用新材料,使其能够创造更好地社会效益和经济效益。

4结语:

随着传统无机材料的发展,新科技术的应用,传统材料也得到了改进,创造了新的应用材料,有效地改善了无机材料的弱电能。通过对无机材料的分析和研究,人们对无机材料有了更深刻的认识。使用新的材料可以有效的保证应用过程中的经济效益,并可以在理论研究的基础上助力实践发展。

参考文献:

[1]何潇.传统无机材料的现状及新材料的发展趋势[J].科技创新与应用,2017.

[2]程娟.传统无机材料的现状及新材料的发展趋势[J].建材与装饰,2017.

[3]张义顺,李小雷.传统无机材料的现状及新材料的发展趋势[J].焦作工学院学报(自然科学版),2000.

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