王英偉 徐 軍 付先達
(沈陽理工大學)
發達國家無機非金屬行業對我國的啟示
王英偉 徐 軍 付先達
(沈陽理工大學)
本文擬對于我國無機非金屬行業的現狀和未來發展趨勢進行研究和分析。主要通過對于在無機非金屬行業具有領先水平的發達國家——日本,其無金屬行業在上個世紀的發展歷程、發展特點和發展理念進行分析和研究。通過對于日本在無機非金屬行業的領先成果進行分析和研究,對于我國的無機非金屬行業的發展和前景進行展望和預測,對于我國在無機非金屬行業發展中的特性和問題進行研究和尋找對策,為我國無機非金屬行業的發展做出貢獻。
無機非金屬;日本;中國
自從第二次世界大戰以后,全球范圍內刮起了一陣強勁的科技浪潮,各個國家在戰后休養生息的過程中,充分意識到發展科技以振興經濟的重要性,作為戰敗國的日本尤其意識到這一點,因此在戰后的20年經歷了一個令世界矚目的經濟騰飛期,從此進入發達國家的隊伍,直到今天。在20世紀六七十年代,日本的無機非金屬材料科研取得了豐碩的成果。以無機非金屬材料為依托的科技經濟迅速發展。在世界同等科技領域,超過了歐美發達國家,取得領先地位。新型無機非金屬材料,是與歷史上長期使用的玻璃、水泥、陶瓷等截然不同的材料。21世紀的第一個十年,日本無機非金屬材料產業的發展正朝著專業的產業化和高度科技化方向縱深發展。具體呈現出兩大特點∶首先,低附加值燒窯為主的產品,制造和貿易金額下降顯著。從上個世紀末到今天,這種趨勢始終如此,以燒窯技術為主的工業品,主要包括基礎玻璃,即燈泡等日用品,玻璃容器,長纖維玻璃制品和工藝品。水泥類工業品,陶瓷類工業品和耐火磚等施工建設中的常用品等。其次是對于科技含量的重視度加大。日本地區缺乏生產資料,因此在產品開發上,具有技術優勢的產品最受歡迎,引起技術含量,可以保持很好的產量和銷售額度。這種新型的無機非金屬類產品,主要包括平板玻璃、安全玻璃、玻璃短纖維、功能陶瓷、結構陶瓷和不定型耐火材料等。此外,復合玻璃、催化劑基體和濾材等具有高科技附加值的產品也有很好的市場前景,在未來的20年還將繼續領跑無機非金屬行業的生產和經貿活動的主體。
1.把握無機非金屬科技發展的時代大環境。
新型無機非金屬材料在日本的興起。主要是因為日本作為戰后急需復蘇的國家,很好地抓住了產業發展的浪潮和契機。為了加速無機非金屬的發展,日本將無機非金屬行業做了規劃使無機非金屬的發展,區別于傳統的窯業產品由粘土、硅砂、灰石、石墨等天然原料制備陶瓷、耐火材料、研磨材料、水泥、玻璃、碳素等材料的發展模式,實現了對無機非金屬產業化開發和經營的目的,推動新型無機非金屬材料快速融入市場,參與與傳統材料的競爭。
2.注重產品性能的拓展和產品研發和設計工藝的改進。
傳統的無機非金屬材料具有耐熱耐久和穩定性杰出的最大優勢。因此,在開發新型無機非金屬材料時,日本將它的功能特性定義為高度的適應性和最大限度的應用領域。人們的日常生活、工程建筑領域、科技電子行業、電訊信息行業,到處都有無機非金屬材料的身影。以往的絕熱、絕緣、透明的特點被導熱、導電(超導體)、不透明取代了,人們對于無機非金屬材料的認知和興趣度也在大大的提升,這從另一個角度擴大了無機非金屬材料應用領域和市場接受度。因此,作為以科學立國為國策的日本,對無機非金屬材料產業的發展和科技進步寄予更大的期待和關注。這與我國目前提倡創新科技水平,引領時代發展的理念在歷史上達到了吻合。
3.處理好科技研發和化工產品生產與環境保護的關系。
新型無機非金屬材料也是電池、太陽能發電、燃料電池、熱電變換和廢熱利用等新能源領域的基礎。這些領域的一個共同特點就是在環境污染上具有很大的風險。更何況在無機非金屬領域,氧化物熱電變換素材的研發特別是無機非金屬氧化物結晶構造各向異性對熱電異向性影響的研究、新型觸媒材料的開發,電化學基礎理論與無機非金屬材料的進一步結合問題上,新型無機非金屬的研發和應用都會對當地的環境造成化學和地理上的破壞,這也是政府部門和民眾在享受到新型無機非金屬科技的便利和高品質時最介意的問題。為了改變目前無機非金屬材料研發和應用中對于環境污染的風險和壓力,在發展方向上,新型無機非金屬材料可以在研究領域向基礎研究方向努力,以改變產品本身的負面特性。從兩個方面,一是納米技術的基礎研究,重點是納米級結晶粒子構成的物質微觀構造特性,如化學組成、結晶構造、晶格缺陷、域性質等方面 。二是復合材料界面性質的基礎研究,重 點 是 界 面 上 的 原 子 排 列(晶格缺陷)特性、熱力學特性(相穩定性)、擴散等物質移動特性以及力學特性(熱膨脹)等。只有在自身性能上改變其造成工業污染的特性,才可以從源頭上解決其污染環境的問題。
作為我國科技興國展開領略和產業報國的技術基礎,發展無機非金屬材料對于我國相關領域國際地位的提高和生產力水平的發展具有重要意義。如果在無機非金屬材料領域形成巨大的產業規模,無機非金屬材料在各個部門的運用,一定會為經濟增長和對外經貿活動發揮中發揮重要作用。對此我國新型無機非金屬材料應更好地借鑒日本的經驗,借助傳統無機非金屬材料的產業優勢和現有技術積累,加快新型結構材料和功能材料的開發研究提高產品性能,為我國早日形成無機非金屬材料產業集群打好基礎,貢獻力量。
[1]石芳蘭. 無機非金屬材料的研制及性能表征[J]. 中國建材科技. 2015(06)
[2]孫明. 無機非金屬材料與金屬材料連接的研究概述[J]. 科技傳播. 2016(18)
[3]劉新紅,馬成良,梁敏,賈曉林,葉國田. 無機非金屬材料專業實踐教學新模式的研究[J]. 許昌學院學報. 2013(05)
[4]舒凱征. 國內無機非金屬材料的應用與發展概述[J]. 科技資訊. 2012(32)
[7]王大博,孫艷艷. 淺談我國無機非金屬材料的應用與發展[J]. 黑龍江科技信息. 2011(13)
G322
B
1007-6344(2017)01-0308-01
王英偉,1994.12.12,男,遼寧省撫順市新賓滿族自治縣木奇鎮,無機非金屬材料,沈陽理工大學徐軍, 1992.12.13,男,安徽省舒城縣,無機非金屬材料,沈陽理工大學
付先達,1995.1.2,男,遼寧省鐵嶺市,無機非金屬材料,沈陽理工大學