淺析無機非金屬建筑材料的環保性能

何文彧? 李茜

摘要：隨著人民生活水平的提高，城鎮化進程加快，對生活質量的要求也隨之上升。房屋建筑的數量勢必增加。建筑的發展勢必帶動建筑材料的需求，特別是近年來，房屋建筑和裝修中工程用材問題已經引起居民的普遍關注。因此綠色“節能”環保是新型建筑材料的研究和發展方向。無機非金屬建筑材料是傳統的建筑材料的重要組成部分。足見無機材料在建筑中的作用和地位，而具有廣闊的發展前景。

關鍵詞：無機非金屬;種類及特點;環保性能

引言

無機非金屬材料是通過現代科學技術手段對傳統的硅酸鹽材料不斷進行功能性改造和研究發展而來的。包括了傳統的陶瓷、玻璃和水泥等硅酸鹽材料。還有結構陶瓷、功能晶體特種玻璃涂層材料等新型無機非金屬材料傳統無機非金屬材料的化學性質穩定耐高溫、耐腐蝕防火性能好。而新型無機非金屬材料除了上述優點還具備了高強度光學和電學特性以及生物功能。

一、無機非金屬材料的種類及特點

無機非金屬材料包括半導體材料、高技術晶體材料、硅酸鹽材料以及精細陶瓷材料等。與傳統的陶瓷相比較，精細陶瓷材料的應用效率和應用范圍更加廣泛。材料的組成結構超出了硅酸鹽的范圍，可擴大到高溫燒制的無機材料，這種材料的制備突破了傳統的工藝要求，利用新技術進行高純和超細材料制備，無論是化學組成，還是控制成型，都能在優化制品形態的同時保證制品形態多樣化。基于無極非金屬的整體性、防火性能以及防水性能等優勢，將新材料和新工藝全面升級和系統優化，踐行更加有效的材料管控措施。

無機非金屬材料通過現代科學技術手段對傳統的硅酸鹽材料不斷進行功能性改造和研究發展，包括傳統的陶瓷、玻璃和水泥等硅酸鹽材料，還有結構陶瓷、功能晶體、特種玻璃、涂層材料等新型無機非金屬材料。傳統無機非金屬材料的化學性質穩定，耐高溫、耐腐蝕，防火性能好。新型無機非金屬材料還具備高強度、光學和電學特性以及生物功能。

二、無機非金屬材料在建筑工程中的應用

由于國家對建筑工程材料的綠色節能環保性能的要求越來越高。相關的綠色建材的認定和檢驗標準也逐步完善。具有環保性能的建筑材料獲得了市場的青睞。人們對建筑工程品質的追求也刺激了環保建筑材料和裝飾材料的市場發展。從事新型無機非金屬材料研發和生產的企業獲得了良好的市場發展機遇和國家政策的扶持。近幾年基于節能考慮的新建筑墻體材料、外墻保溫隔熱材料得到了廣泛應用。具有自潔殺菌抗菌的環保性能的新型功能陶瓷、裝飾材料和涂層材料被應用于制造衛生潔具&墻面裝飾和墻面涂料等建筑裝修裝飾。

三、無機非金屬的環保性能

具有抗菌環保性能的無機非金屬建筑材料種類抗菌就是抑制細菌的生長和發育，殺菌就是消滅細菌或達到無菌狀態，環保就是沒有細菌污染。抗菌材料就是具有抗菌或者殺菌功能有利環保的材料。一般分為兩類：第一無機類，這一類具有防高溫，效果好，時間長，性能穩定等優點而具有廣闊的市場前景;第二有機類，這一類相比之下功能稍差，并且對環境有污染，對健康有損害，因此潛力比較小。

3.1金屬氧化物抗菌材料

在中國古代社會史書記載，古人制作消毒殺菌劑的材料為海扇和牡蠣等貝殼。在現代社會，日本在這一方面的技術領先于同行，于1994年就申請了氧化銀、氧化銅、氧化鋅等金屬氧化物抗菌劑的發明專利;含有金屬離子的無機抗菌材料產品品種多，生產量比較大，市場前景廣闊。金屬離子抗菌、殺菌活性功能如下：銀>汞>銅>鎘>鉻>鎳>鉛>鐵>金>鋅>錳。目前，含有金屬離子的無機抗菌劑主要利用鋅、銅、銀等金屬元素的抗菌性能。通過物理反應，將沸石、硅膠、磷酸鹽等高活性物質吸附在無機抗菌劑表面，制成抗菌劑。然后在產品中加入抗菌劑，制備出具有抗菌和環保性能的建筑材料。

3.2具有抗菌、防霉的新型建筑材料

目前，市場上常見的應用了新型無機非金屬材料的衛生潔具和墻面、地面磚以及墻面涂料，都具有自動殺菌、抑菌的作用，可以凈化生活環境。結合了納米技術的新型建材，因其表面與空氣接觸面積的擴大，大大增強了抗菌、殺菌的效果，無論是細菌還是空氣中的其它雜質都難以附著在納米材料的表面，使其具備了自潔功能。

3.3無機抗菌制品

將無機抗菌材料添加到傳統的建筑材料地板磚、瓷面磚、涂料、塑料等里面，能夠產生很多抗菌制品，效果實現模式：在建筑材料表面涂膜相應的抗菌制品以實現抗菌環保功能。最早研制出抗菌環保建筑材料的是日本的TOTO公司，該產品通常利用光催化作用實現抗菌環保效果。在國內，金宗哲和梁金生等專家與山東一家陶瓷集團合作，成功地利用稀土激活技術研制出抗菌衛生陶瓷，并于1999年通過山東省的專家組認定而投產。淄博一家科技公司與河北工業大學合作成功地研制出具有環保功能的陶瓷：具有較好的抗菌功能，輻射較強的遠紅外線，微量元素的釋放。淄博博納科技發展公司與華辰集團合作，二者成功地利用抗菌陶瓷材料研制出抗菌環保易潔墻面磚，并且經過國家建筑材料工業環境監測中心檢測，該產品對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的殺菌率高達95%。

3.4稀土無機抗菌材料

稀土元素具有獨特的外層電子結構，并且在醫藥抗菌消炎藥領域獲得應用，學界研究者利用這一材料相繼研發出建筑材料和日用品。美國Saad等專家利用稀土元素研制出堿硅酸鹽涂層材料，含有氧化鈰12%到30%左右，具有很好的自潔功能。實驗結果表明，當稀土與納米二氧化鈦結合時，二氧化鈦表面能水平增加。這樣，建筑材料在光照條件下發生化學反應，生成具有良好抗菌和凈化功能的羥基。自由基具有良好的環境保護作用。

結語

在國家政策的引導和扶持下，我國的建材市場會出現越來越多的新型建筑和家裝用的環保材料。無機非金屬建筑材料的環保性能主要表現在一下幾個方面：符合建筑材料工業環境制定的能源評價法，該方法通過計算能源消耗數量的多少以此衡量建筑材料對環境造成的影響，無機非金屬材料生產制作過程能源消耗比較低，對環境的污染比較小，所以符合能源評價法，符合生態指數法，符合環境商值法，符合生態因子法，符合生命周期法。具有良好的抗菌環保功能。而對無機非金屬建筑材料的環保性能的運用，可節約自然資源減少環境污染。從而保障消費者擁有舒適和健康的家居環境。

參考文獻

[1]梁金生，工靜，金宗哲等.無機非金屬材料的抗菌性能[J].山東陶瓷

[2]陳志林，王群，張雪蓮，等.術材/無機非金屬復合材料的研究進展[J].北京工業大學學報

[3]劉波，徐順建，廖衛兵，等.無機非金屬新材料科技與產業概況及發展趨勢[J].新余高專學報