現代無機非金屬材料的分類與發展分析

沈陽度維科技開發有限公司 遼寧沈陽 110000

人類社會在發展的進程中，按照材料的不同性質、不同功能應用到不同領域，以實現材料價值的最大化。從使用最初的天然材料金屬材料、非金屬材料等打制工具和武器，再到制作和使用傳統的無機非金屬材料，人類對材料的研究始終在不斷的探索中。中國早在封建社會統治時期，人們就已經掌握了利于天然材料陶土等燒制彩陶、瓷器等。隨著陶瓷工藝的發展，硅瓦、玻璃、水泥等耐火材料也逐漸的發展起來，并廣泛應用到人的生產生活中。雄上世紀四十年代開始，人們在硅酸鹽的基礎上利用現代新型技術研究出更多類型的無機非金屬材料，應用與生物醫學、國防、航空航天等領域，成為社會發展不可缺少的物質。研究現代無機非金屬對社會經濟的發展有著重要的意義。

1 分類

無機非金屬材料種類、名目繁多、功能用途各異成為現代材料的三大支柱之一。無機非金屬材料與金屬材料、有機高分子材料是目前應用最廣泛的材料。由于類目較繁多，現代無機非金屬材料沒有特定的分類。我們對現代無機非金屬材料的分類，只能隨著它的發展及規律區探索。

1.1 按發展進程分類

按照現代無機非金屬材料發展進程分類，一般可分為傳統型無機非金屬材料和新型無機非金屬材料。傳統無機非金屬材料是建筑及工業行業的必備材料。常見的包括衛生陶瓷、建筑陶瓷、電瓷、化工陶瓷、平板玻璃、玻璃器皿、水泥等等。新型無機非金屬材料是采用新型工藝制成的具有特殊性能、功能、用途的材料。常見的包括非今天材料、人工晶體、無機涂料、無機纖維等[1]。

1.2 按分子結構分類

按現代無機非金屬材料的分子結構分類，一般可分為晶體、非晶體。晶體又分為單晶、多晶，其中單晶與多晶又可分為單質、化合物兩種。常見的單晶單質包括單晶硅、金剛石、集成電路材料、工具材料等。常見的單晶化合物包括電子器件、碲化鉍、砷化鎵、半導體敏感材料等。常見的奪金多質包括多晶硅、燒結金剛石、光電材料、工具材料等。常見的多晶化合物包括傳統陶瓷、新型陶瓷、自然石料。傳統陶瓷又分為日用陶瓷、建筑陶瓷、美術陶瓷、耐火陶瓷等。新型陶瓷又分為結構陶瓷、功能陶瓷等。自然石料有分為裝飾材料、建筑材料、日用器皿等。非晶體主要指玻璃。非晶體分為單質玻璃和化合物玻璃兩大類。其中單質玻璃分包括無定形硅、硒玻璃、無定型碳、生物玻璃、光電功能材料等?；衔锊ＡОㄈ沼貌ＡШ凸δ懿Ａ?。功能玻璃包括導管透光玻璃、光纖、透鏡、電學功能玻璃、激光調制器、光電管、電極材料、傳感器、骨材料、瓣膜材料、生物玻璃、熱濕等敏感玻璃[2]。

1.3 按功能分類

按現代無機非金屬材料的功能分類，一般可分為功能材料、工程材料。其中功能才可分為電學材料、光學材料、生物材料。電學材料包括壓電材料、磁性材料、電導材料、熱點材料、電子材料、敏感材料等。光學材料分為導光材料、透光材料、光信息材料等。生物材料分為生物惰性材料、生物體內可控表面活性材料、生物體內可吸收材料等。常見的生物替你可吸收材料包括羥基磷灰石、磷酸鈣等。

1.4 按化學成分分類

按現代無機非金屬材料的無機非金屬材料的功能及應用化學成分分類，一般可分為化合物、單質?；衔锇ㄑ趸?、非氧化物、多元化合物。其中氧化物包括二氧化氯等高強材料、光學材料，二氧化鋯等耐磨材料、耐熱材料。非氧化物包括氮化硅等高強高韌材料，氮化鋁等基片材料。多元化合物包括生物玻璃、鈷材料、鈦酸鋇及敏感材料。

2 功能與應用

現代無機非金屬材料的類型繁多，功能也各不相同。材料的功能與材料的特性息息相關。一般的現代無機非金屬材料普遍具有高強高韌、耐高溫抗熱震、耐磨耐腐蝕等不同熱性。高強高韌材料主要應用于機械工業，如機械的結構部件。例如坦克裝甲車中所用的ZrO2質，刀具上所用Al203質，發動機氣缸套上所用的SiN4質，頭盔上所用的Si3N4質等。耐高溫抗熱震材料主要應用于冶金、航天等輕工業領域。如發動機、噴漆發動機、噴管、燃氣輪機的葉片、復合裝甲的夾層、槍管襯套等部位。典型的抗熱震的材料包括BN、ZrO2。耐磨耐腐蝕的現代無機非金屬材料因其具有優良的化學穩定性、耐磨性，廣泛應用于機械工業、輕工業、化學工業等領域。例如汽車剎車片、化工工業中的葉輪等。常見的耐磨耐腐無機非金屬材料有Al2O3質、ZrO2增韌、ZrO2質、SiC 質等?，F代無機非金屬材料經過特殊加工工藝改性后，其強度、抗高溫性、抗震性、耐磨性、耐腐蝕性得到不同程度的改善，其應用功能增多，應用范圍也隨之擴大[3]。

3 結語

現代無機非金屬材料是一個非常廣泛的定義，它作為一大類新型材料，其類型在隨著科技的研究和發展而變化。未來，隨著科學技術的進步，現代無機非金屬材料的分類將會不斷更新，其應用也會廣深入泛滲透到軍事、工業、航空航天、化工等各個領域，為人類社會發展和探索貢獻出更大的力量。