传统无机材料的现状及新材料的发展趋势_张义顺
新材料发展的趋势分析
新材料发展的趋势分析
新材料的发展趋势分析可以从以下几个方面进行：
1. 功能化：未来的新材料发展重点将更加注重材料的功能化特性。
例如，将普通材料赋予特定的功能，如自愈合、自清洁、可调控性等。
这样的新材料可以在各种应用领域中发挥更大的作用。
2. 可持续性和环保：随着全球环境问题的日益突出，新材料的无毒、可降解、可再生和可循环利用等特性变得越来越重要。
因此，新材料的发展趋势是朝着可持续性和环保方向发展，以减少对环境的负面影响。
3. 纳米技术：纳米技术将在新材料的发展中发挥关键作用。
通过控制材料的物理和化学特性，纳米技术可以改变材料的性能和功能。
例如，纳米材料可以用于制造更强硬、更轻的材料，也可以用于制造高效的能源储存材料。
4. 多功能复合材料：多功能复合材料将是未来新材料的发展趋势之一。
多功能复合材料由不同种类的材料组成，可以兼具多种功能和性能。
例如，碳纤维复合材料既具有轻质高强度的特点，又具有电导性和热导性等特性，可以广泛应用于航空航天、汽车和建筑等领域。
5. 3D打印技术：随着3D打印技术的快速发展，新材料的研发和应用也将得到推动。
3D打印技术可以实现对材料精确的控制和定制，可以制造出复杂形状的
材料和结构。
这将为新材料的发展带来更大的创新空间。
综上所述，新材料的发展趋势是功能化、可持续性和环保、纳米技术、多功能复合材料和3D打印技术五个方面。
这些趋势将推动新材料的创新和应用，为各个领域的发展带来更大的可能性。
无机催化材料的应用现状与前景分析
无机催化材料的应用现状与前景分析摘要：无机催化材料在当前工业体系中具有较高的地位，同时也成为了工业创新发展的重要推动要素之一。
但是结合无机催化材料的应用现状来看，无论是基础理论研究还是工业实践应用，都还存在一定的不足，需要对其进行深入研究与分析。
本文立足于活性氧化铝、二氧化钛、稀土催化材料、分子筛催化材料、光催化材料等多种材料，综合阐述了无机催化材料的应用现状，最后还结合行业发展情况探索了无机催化材料的应用前景。
关键词：无机催化材料；应用现状；前景分析；活性氧化铝无机催化材料是指无机物单独或混合其他物质所制作而成的催化材料，具体分为活性氧化铝、稀土催化材料等传统催化材料，以及纳米催化材料等使用先进工艺处理与制作的材料。
我国在无机催化材料领域中起步比较晚，但发展速度非常快，目前已经形成相对完善的研发体系，产业规模也比较高。
在这种情况下，就有必要针对无机催化材料的应用现状展开全面剖析，明确无机催化材料在不同领域中的应用情况，并依托于此探讨无机催化材料在未来发展中的应用前景，推动整个行业的长远发展。
一、无机催化材料的应用现状（一）活性氧化铝载体材料活性氧化铝载体材料是一种催化剂载体，在加氢催化剂、化肥催化剂等多个领域都具有较为广阔的应用前景。
但是在具体应用的时候，对于活性氧化铝载体的孔结构、表面酸性、高温稳定性等要素有非常高的要求。
因此在工业应用的时候，相关技术人员需要结合活性氧化铝载体材料的应用场景，进行孔结构、表面酸性、高温稳定性等要素的优化与调整。
比如孔结构调整可以通过拟薄水铝石制备、氧化铝载体成型过程控制、成型后调整等方式，结合实际需求改善孔结构。
通过这些调整，使得活性氧化铝载体材料在炼油、化肥化工、环保工程等多个领域取得了较为显著的应用效果。
（二）二氧化钛载体材料二氧化钛载体材料从被研发出来以后，并没有实现广泛的工业应用，主要集中在理论层面。
但我国通过对二氧化钛载体材料的深入研究，目前已经成为了第一个实现这类材料工业化应用的国家。
新材料行业的发展趋势与市场分析
新材料行业的发展趋势与市场分析新材料行业是指以先进技术为基础，采用新型材料进行生产和制造的产业。
随着科技的不断进步和人们对环保、高效材料需求的增加，新材料行业在近年来呈现出快速发展的趋势。
本文将分析新材料行业的发展趋势和市场前景，并探讨其对经济和社会的影响。
一、新材料行业的发展趋势1.1 高性能材料的迅猛发展高性能材料作为新材料行业的重要组成部分，具有重要而广泛的应用前景。
高性能材料具备耐热、耐腐蚀、高强度等特点，可以应用于航空航天、汽车、电子等领域。
随着科技进步和人们对产品性能要求的提高，高性能材料市场需求不断扩大。
1.2 环保材料的兴起环保成为当今社会的重要关键词之一，对于新材料行业而言更是重中之重。
随着环保意识的增强，人们对环保材料的需求不断增加。
由于环保材料具备低污染、可回收、可再生等特点，其在建筑、能源、包装等领域的应用前景广阔。
1.3 智能材料的崛起智能材料是指能够根据外界刺激产生响应、改变自身性能的材料。
智能材料具备自修复、自感知、形状记忆等特点，为制造业提供了更多可能性。
随着物联网、人工智能等技术的发展，智能材料的应用前景将进一步拓展。
二、新材料行业的市场分析2.1 市场规模不断扩大随着新材料行业的不断发展，其市场规模也在不断扩大。
据统计数据显示，新材料行业年均增长率超过10%，市场规模已逐渐超过传统材料行业。
新材料行业在国内外市场都呈现出快速增长的趋势。
2.2 应用领域持续拓展新材料行业的应用领域非常广泛，涵盖了机械制造、电子信息、航空航天、能源环保等多个领域。
随着科技的进步和新材料技术的不断成熟，新材料在各个领域的应用将越来越广泛。
2.3 政策支持促进市场发展政府对新材料行业的重视和支持是推动市场发展的重要动力。
各级政府相继出台了一系列鼓励新材料产业发展的政策，例如加大科研投入、提供税收优惠等。
政策的支持有助于降低企业研发成本、扩大市场规模，促进新材料行业的快速发展。
三、新材料行业对经济和社会的影响3.1 推动产业升级和转型新材料行业的发展推动了传统工业向高技术工业的转型升级。
新材料产业的发展现状与未来趋势分析
新材料产业的发展现状与未来趋势分析引言：随着科技的不断进步和社会的不断发展，新材料产业作为当今世界经济发展的重要支柱之一，正日益受到关注。
本文将从新材料产业的发展现状出发，分析其未来的发展趋势，为读者提供一个全面的了解。
1. 新材料产业的发展现状1.1 行业迅速崛起近年来，新材料产业迅速崛起，成为推动国民经济的重要力量。
传统的材料往往具有局限性，无法满足人们对材料性能的需求。
而新材料，如功能性陶瓷、高性能复合材料等，以其独特的化学、物理性质，成功解决了传统材料的瓶颈问题，广泛应用于航空航天、电子信息、能源环保等领域，推动了相关行业的技术革新和产业升级。
1.2 技术创新成为关键新材料产业的快速发展离不开技术创新的支撑。
在新材料领域，不断有新的材料种类和制备方法涌现出来。
例如，碳纳米管、量子点等新材料的研究和应用已经取得重大突破。
此外，新材料的多学科交叉研究也为技术创新提供了源源不断的灵感。
如材料学、化学、物理学等学科的融合，为新材料的研发和应用提供了更加广阔的发展空间。
2. 新材料产业的未来趋势2.1 环保可持续发展随着人们对环境保护意识的增强，未来新材料产业的发展将更加注重环保和可持续性。
在新材料的研发和应用过程中，将会更加关注材料的资源利用效率和废弃物的减少。
同时，新材料的循环利用和再生利用也将成为未来发展的重要方向。
2.2 人工智能和物联网的融合随着人工智能和物联网技术的发展，新材料的智能化和互联化成为未来发展的趋势之一。
通过将传感器等装置集成到材料中，可以实现材料的自我监测和自我修复，提高材料的安全性和可靠性。
此外，智能材料的应用也将为各行业带来颠覆性的变革，如智能医疗材料、智能家居材料等。
2.3 跨学科合作的加强随着新材料领域的不断发展，将会出现更多跨学科合作的机会。
例如，生物医学材料的研究需要医学、生物技术、材料科学等不同领域的专家共同合作。
跨学科合作将带来更多的创新思路和研发资源，加速新材料的突破和推广应用。
材料研究现状及发展趋势论文
材料研究现状及发展趋势论文
近年来，材料研究领域取得了重大进展，与材料科学相关的技术和应用不断涌现。
本文探讨了当前材料研究的现状以及未来的发展趋势。
现状分析
材料研究领域在新材料的开发和性能优化上取得了显著成就。
从金属材料到高
分子材料，再到功能性材料，材料科学领域的研究范围越来越广泛。
传统材料的性能优化、复合材料和纳米材料的研究等方面都得到了广泛关注。
材料研究已经成为支撑现代工业发展的重要基础，各种新型材料的涌现为各行各业提供了更多的可能性。
发展趋势展望
未来，材料研究的发展将更加注重多学科交叉融合。
材料科学将与生物学、物
理学、化学等学科相互结合，推动科学技术的发展。
材料的个性化设计和定制化生产将是未来的发展方向，根据不同应用需求，研发出更加符合特定功能和性能要求的材料。
纳米技术、生物材料、可持续材料等将成为未来的研究热点，应用于医疗、环境、能源等领域。
结论
从材料研究的现状和未来发展趋势来看，材料科学领域具有广阔的发展前景和
巨大的潜力。
只有不断创新、跨学科合作，才能推动材料科学的进步，为社会发展和人类福祉作出更大贡献。
以上是关于材料研究现状及发展趋势的论文，希望能对读者了解材料科学领域
的发展方向起到一定的启发作用。
新型材料行业发展现状与未来趋势分析
新型材料行业发展现状与未来趋势分析随着科技和工业的发展，新型材料行业正迅猛发展。
新型材料是指在传统材料的基础上，通过引入新的元素、结构和生产工艺而形成的具有新性能、新特点的材料。
新型材料的研发和应用对于推动经济发展、提高生活质量以及保护环境起到了重要的作用。
本文将分析新型材料行业的发展现状以及未来的发展趋势。
新型材料行业的现状新型材料行业在过去几十年里快速增长。
依靠科技的力量，新型材料实现了前所未有的突破。
诸如纳米材料、高温合金、生物材料、复合材料等新型材料的出现，不仅解决了传统材料在性能上的瓶颈，还开启了许多新的应用领域。
首先，新型材料在能源领域的应用越来越广泛。
光伏材料、锂离子电池材料、燃料电池材料等的涌现，推动了可再生能源和能源储存技术的发展，为实现能源的高效利用和可持续发展提供了新的可能。
其次，新型材料在汽车工业中的应用颇具潜力。
轻量化和智能化是现代汽车发展的趋势，而新型材料的应用正好能够满足这两个需求。
碳纤维复合材料、高强度钢材、电池材料等的引入，使得汽车更加轻便、耐用、安全，并提高了能源利用效率。
再次，新型材料在医疗领域的应用正在不断深入。
生物材料、仿生材料等的发展，为医疗器械的创新和治疗方式的改变提供了新的可能。
人工骨骼、人工器官等的研发和应用，极大地改善了患者的生活质量。
新型材料行业的未来趋势新型材料行业仍然是一个充满机遇和挑战的领域。
随着科技的进步，新型材料将在各个领域实现更广泛的应用。
首先，新型材料的先进制备技术和工艺将得到进一步发展。
制备新型材料的过程中，材料的物理、化学性质和微观结构的控制非常关键。
因此，新型材料的研发需要更加精细的制备工艺和先进的设备。
相信在未来，新型材料的制备过程将更加简单、高效，并且能够得到大规模应用。
其次，材料的多功能性将是未来的发展方向。
材料的功能化是新型材料发展的关键，例如，同时具有机械强度、导电性和抗腐蚀性的材料，将能够广泛应用于电子行业。
相信未来，材料的多功能性将成为市场竞争的焦点。
无机非金属材料的现状分析以及发展前景探究
无机非金属材料的现状分析以及发展前景探究摘要：当下我国社会不断发展，使得我国综合国力得到大幅度提升，为满足当下各行业发展需求，需要加大无机非金属材料的应用。
无机非金属材料具有非常重要的作用，不仅可以推动当下社会发展，而且可以在一定程度上对建筑环境进行净化，进而为施工单位构建一个更为适宜的施工环境，使得工程施工成本得到有效控制，并且可以提高工程施工品质。
为此，要对无机非金属材料的现状进行深入分析，并探索无机非金属材料的发展前景。
关键词：无机非金属材料；现状；发展前景；分析；探究引言当下我国社会经济不断发展进步，使得各个领域对能源的需求逐渐增加，人们开始逐渐关注无机非金属材料的应用，因为无机非金属材料具有耐高温、硬度高以及抗腐蚀性强等特点，使得无机非金属材料的发展有效推动我国经济发展，为此，要加强无机非金属材料的研究，进而为我国经济发展提供良好的保障。
一、无机非金属材料的现状分析（一）水泥水泥属于粉末状态的水硬性无机胶凝材料，是当下一种非常重要的建筑材料，在我国建筑、水利以及国防工程施工中广泛应用。
原有的水泥生产工艺相对完善，包含有干法以及湿法两种生产方式，而生产完成的水泥会依照自身性能以及用途被分为通用水泥、专用水泥以及特性水泥三种，并且根据水泥生产技术的特性，水泥可以分为水化热水泥、抗硫酸盐水泥以及耐高温水泥等，当下的水泥生产工艺已经可以满足当下社会发展需求，并且为相关的建筑单位带来巨大的便利。
（二）玻璃玻璃属于硅酸盐类非金属材料，是我国发展较为完善的无机非金属材料，并且在建筑领域、光学领域中被进行大量应用。
依据自身的制造工艺可以将玻璃制品分成诸多类型，而且每一种类型都具有独特的应用，使得当下玻璃类型已经可以满足当下社会发展的需求。
（三）陶瓷陶瓷在我国具有悠久的历史，但也属于无机非金属材料，需要将各种天然黏土和各种天然矿物进行加工，并将其放置在专业的工窑中进行高温上烧制，最后形成一种无机非金属材料。
年中 国新材料行业发展现状及发展趋势
年中国新材料行业发展现状及发展趋势新材料作为我国战略性新兴产业之一，在经济社会发展中发挥着越来越重要的作用。
年中已至，让我们一同来审视新材料行业的发展现状，并探讨其未来的发展趋势。
从发展现状来看，我国新材料行业近年来取得了显著的成就。
在政策的大力支持下，研发投入不断增加，产业规模持续扩大。
目前，我国在先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料等领域都取得了一系列突破。
先进基础材料方面，钢铁、有色金属、化工等传统材料经过技术升级和改造，性能得到了显著提升。
例如，高强度、高韧性的钢铁材料广泛应用于汽车、航空航天等领域；高性能铝合金在交通运输领域的应用不断拓展，有效减轻了交通工具的重量，提高了能源利用效率。
关键战略材料领域，我国在稀土功能材料、高性能纤维及复合材料、高温合金等方面取得了重要进展。
稀土永磁材料在新能源汽车、风力发电等领域的需求持续增长；碳纤维及其复合材料在航空航天、体育用品等领域的应用逐渐扩大；高温合金为我国航空发动机等高端装备的发展提供了有力支撑。
前沿新材料是新材料行业的创新前沿，我国在纳米材料、超导材料、生物基材料等领域也取得了一定的成果。
纳米材料在电子信息、生物医药等领域展现出广阔的应用前景；超导材料在能源、交通等领域的潜在应用价值巨大；生物基材料则为可持续发展提供了新的解决方案。
然而，我国新材料行业在发展过程中也面临着一些挑战。
首先，高端材料的研发和生产能力仍有待提高，部分关键材料仍依赖进口，存在“卡脖子”问题。
其次，产学研用结合不够紧密，科研成果转化效率有待提升。
此外，行业标准和检测体系尚不健全，市场竞争秩序有待规范。
展望未来，我国新材料行业发展趋势呈现出以下几个特点：一是技术创新将成为推动行业发展的核心动力。
随着科技的不断进步，新材料的研发将更加注重高性能、多功能、绿色环保等方面。
例如，在新能源领域，开发更高比能的电池材料将是研究的重点；在环保领域，可降解、可回收的新材料将受到更多关注。
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焦作工学院学报(自然科学版),第19卷,第6期,2000年11月Jour nal of Jiaozuo I nstitute of T echnolog y(Natural Science),Vo l.19,N o.6,Nov.2000传统无机材料的现状及新材料的发展趋势张义顺,李小雷(焦作工学院资源与材料工程系,河南焦作454000)摘要:介绍了我国传统无机非金属材料(水泥、陶瓷、玻璃)的现状和存在的问题.指出了今后发展传统无机材料应走的道路.阐述了高技术陶瓷)))一种新型无机非金属材料的特点、作用及其应用领域.论述了纳米材料的研究现状及其所取得的最新成果并对未来新材料的发展趋势作了展望.关键词:水泥;陶瓷;玻璃;高技术陶瓷;纳米技术;新型材料中图分类号:T B321文献标识码:A文章编号:1007O7332(2000)06O0471O031传统无机材料的现状无机非金属材料的传统产品主要有水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料、耐磨材料等.本文仅对其中主要的几种作一简要介绍.1.1水泥水泥是加入适量水后可成塑性浆体,既能在空气中硬化又能在水中硬化,并能将砂石等材料牢固地胶结在一起的细粉状水硬性胶凝材料,它是建筑工业三大基本材料之一[1].我国水泥的产量居世界第一位,1997年的产量是5.1亿t,占亚洲产量的2/3,世界产量的1/3,其中回转窑生产的占18%,立窑生产的占82%.目前世界上优质水泥熟料,绝大部分都是回转窑烧制而成的,国外已基本淘汰了立窑,主要原因是立窑单机产量低,熟料质量不够均匀.但由于立窑具有基建投资较低、钢材用量少、占地面积小、建厂快及热耗低等优点[2]而适合地方工业发展,所以我国仍以立窑为主.加之我国水泥民用量大,对水泥标号要求不高,所以立窑仍在大量使用.目前,国家在水泥工业方面主要发展回转窑,逐步淘汰普通立窑,改造和提高机立窑[1].对污染严重的小水泥厂采取了关、停、并、转的相关措施.水泥行业存在的主要问题一是污染严重,二是小厂上得太多.这主要是20世纪80年代末到1995年这一阶段水泥价格增长快、小厂纷纷上马对市场造成冲击,使价格回落而造成的.1998年国家为刺激经济增长,大修铁路、公路、搞房地产,但因启动经济滞后,估计水泥价格2000年下半年能有所回升.1.2陶瓷陶瓷是指陶器和瓷器,广义上讲还包括玻璃、搪瓷、耐火材料、砖瓦、水泥、石灰、石膏等人造无机非金属材料.在国外,陶瓷这一概念,实际上是各种无机非金属材料的通称[1].传统陶瓷主要指粘土制品,在我国有悠久的历史.我国是发明瓷器最早的国家[3],所以我国的英文名字China另一个意思就是瓷器.陶瓷按性能特点和用途,可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电器绝缘陶瓷(高压电瓷)、化工陶瓷、多孔陶瓷等,近些年来,我国的陶瓷工业有很大发展,可从以下3方面说明:一是新技术与新工艺不断采用,例如高梯度磁场选矿及其它选矿技术的应用,使陶瓷生产使用的天然原料质量得收稿日期:2000O05O10;修回日期:2000O05O29作者简介:张义顺(1951O),男,河南民权人,教授,从事材料科学与工程的教学和科研工作.472焦作工学院学报(自然科学版)2000年第19卷到保证.二是对陶瓷材料的性能与本质有了更深入的了解,这主要是因为一些研究材料组分和结构技术与仪器的出现,使人们对陶瓷的认识进入了更高层次.三是新品种的开发[4].由于科学技术的推动和需要,使得能充分利用陶瓷的物理与化学特性开发出许多高科技领域中应用的功能材料与结构材料.例如人造骨骼或器官的生物陶瓷,耐高温、高强度、高韧性的陶瓷部件等.我国陶瓷工业目前存在的主要问题是产品质量差,花色品种少.我国是陶瓷大国,但不是陶瓷强国.大宾馆、饭店的陶瓷用品大都靠进口,即我国高档陶瓷不行.我国出口的陶瓷,如焦作陶瓷有限公司的产品,外商购买的主要原因是因其价格低、炻瓷结实等优势,若要提高价格还应提高产品的档次和质量.影响陶瓷产品性能、质量的主要因素一是原料的质量,二是生产过程.因为缺少符合质量标准的原料,要制造性能合格、质量高的产品是十分困难的,甚至是不可能的.所以,陶瓷工业的原料标准化是非常重要的,即对天然原料的原矿进行加工精制、分选、除杂质、粉碎和混合等预处理,严格按矿物组成、化学组成的不同并考虑使用的要求实行合理分级,以供陶瓷厂家使用.生产过程也不可忽视.若使用原生粘土为原料,如粘土中游离石英过多,则需要增加淘洗这一工序.若生产方法与过程选择恰当,各工序质量控制严格,则质量稍差的原料也可制造出合格的产品.因此,提高陶瓷产品质量应从两方面着手,一是正确选料,二是注重生产方法和工艺,这样才能获得优质、高产、低成本的陶瓷产品.1.3玻璃玻璃是无机非金属材料的又一重要产品,它和我们的生活密切相关,几乎每一个人都要接触和使用玻璃产品.玻璃具有良好的光学和电学性能,有较好的化学稳定性,透明而质硬,易成型,可满足不同条件的需要,另外原料易获得,价格低.因此,玻璃被广泛应用于建筑、轻工、航天等各个领域.衡量一个国家玻璃工业发展的水平主要是平板玻璃,因为它是与国民经济和人民密切相关的极为重要的生产资料和生活资料.平板玻璃的生产工艺有传统工艺和浮法工艺.浮法是指熔窑熔融的玻璃在流入锡槽后在熔融金属锡液的表面上成型平板玻璃的方法[1].此法生产出的玻璃可与磨光玻璃相媲美.目前,工业发达的国家几乎全部用浮法技术生产平板玻璃,在平板玻璃总产量中,浮法玻璃所占比例已达80%.我国的玻璃工业发展迅速,建国初期为91.2万重箱,到1993年发展为1.1亿重箱,目前约为1.6亿重箱,提高了约180倍,其中浮法生产约占40%.玻璃行业存在的主要问题是品种少、装备水平低、热耗高、质量差等;另外,目前浮法玻璃的板宽、厚度、表面平整度等指标均低于国际水平.再从市场上看,小厂上得太多,供大于求,价格回落快,导致国内许多厂家处于保本甚至亏损的状态.总之,对我国传统无机非金属材料的评价是发展速度快,产量大;水泥、玻璃、耐磨材料等产品居世界第一位,但花色品种、质量档次不高.影响发展的主要原因是企业多、竞争无序、人员素质差、低水平重复建设、产品质量不稳定且互相压价,以致造成今天的困难局面.另一严重的问题是在资源和环保方面,传统的无机材料工业普遍存在着污染环境、资源有效利用不够等缺陷.进入21世纪,无机材料前景看好,需要量大,但质量等方面要求会越来越高.在激烈的市场竞争下,硅酸盐行业的工厂要面临一半被淘汰的危险,即对某些工厂要实行关、停、并、转的政策.要想生存,必须提高材料的稳定性、可靠性,要有ISO名牌意识,必须注重效益、信誉、质量,增加高附加值.同时价格要合理,企业要不断有新产品推出,还要和大专院校、科研单位合作,这是传统无机材料发展的必由之路.2新型材料的发展新型材料是指那些新近开发的、具有优异性能的材料.新材料是高科技的一部分,同时它又为高科技服务,是许多高科技的基础.2.1新材料的特点新材料是一种知识、技术、资金密集的一类新兴产业的产品,是大量研究工作的结晶.它们中的多数是固体物理、固体化学、有机化学、冶金学、陶瓷学乃至生物学及微电子学等多学科交叉的结果,即近20多年形成的材料科学的新成就,因此属于高投入(一般占纯收入的1/3)、高风险、高回报的产品.新材料的发展与新技术密切相关.从新材料的合成与制造来看,往往利用极端条件作为必要的手段,如超高压、超高温、超高真空、极低温、超高速冷却及超高纯等.因此,对技术水平要求很高,超微量杂质、原子级的缺陷、电子的迁移、微小的裂纹,以及材料对环境的微小变化的反应,都必须根据不同的目的进行精确的测定,所以离开计算机就无能为力.由于新型材料是多种学科互相交叉和互相渗透的结果,因而其品种多,式样杂,更新换代快[5].2.2 新材料在工业上的重要作用新型材料对新技术和高技术具有十分关键的作用,没有新材料就没有发展高新技术的物质基础.因而,所有工业发达国家都把新型材料的研究与开发放在特别重要的地位.例如高技术陶瓷,即一种新型无机非金属材料,被称为材料领域的革命.此种陶瓷在生产工艺、性能及应用方面完全突破并超越了传统陶瓷的概念和范畴,它是用人工合成的高纯超细粉体原料,采用各种先进成型方法、现代烧结工艺、精密加工技术精制而成的,具有高性能、高附加值,可广泛应用于新兴技术和尖端领域.高技术陶瓷包括工程结构陶瓷和功能陶瓷.工程结构陶瓷具有耐高温,硬度、刚度、强度高,耐磨、耐腐蚀等优点,可用于制造陶瓷切削刀具、陶瓷机械零件和陶瓷热机等.功能陶瓷则在制造集成电路基极、各种传感器、电容器等方面得到了应用.专家认为,高技术陶瓷是支撑21世纪的新型材料,在某种程度上成为衡量一个国家经济和科技水平的标志.目前,高技术陶瓷全球销售额每年递增15%,1986年为54亿美元,1992年为150亿美元,1995年为245亿美元,2000年达到500亿美元[3].再如纳米(十亿分之一米)技术,即用单个原子和分子制造出新物质的技术,目前已取得可喜的成果并呈现出光明的前景.科学家们称,它的开发将/引起一场世界性的产业革命,堪与18世纪的工业革命相媲美0.近几年来,美、日、德、英等科学发达国家纷纷投巨资对纳米技术进行研究与开发,并取得了很大进展.当前被列为西方国家研究重点的纳米碳管,其直径仅为1.4nm ,5万根这种碳管并排起来才相当于头发丝那样粗细,其强度是钢的100倍.应用纳米技术制造的新型电脑,比当前的微型电脑更小,但其性能更优良,精确度更高.美国已制造了超碳分子算盘、纳米管、微电子系统、微型机器等.科学家们设想未来的微电机化坦克结构在遭到敌人火力袭击时会/变硬0.日本丰田汽车公司的一个下属公司用微型部件组装了一辆一粒米大的能开动的微型汽车.日本制成了只有一两毫米的静电发动机,只有常规车床万分之一的工作车床,有朝一日可在核电厂有角的弯管里爬行探索裂缝的尺蠖.日本目前已研制出只有蚂蚁大的机器人,可推起比自己大许多倍的重物.我国制造了目前世界上体积最小,重量最轻的直升飞机.这架双螺旋桨直升飞机的机长仅18mm,高5mm,机重100mg.可在两粒花生米大小的飞机场上作垂直起降.这是上海交大科研人员继研制成功世界上最小的1m m 马达(仅有芝麻的1/4大)后,创造的又一项世界纪录,也是纳米技术的又一成功应用.纳米技术作为高新技术,在国防上有显著地位.如纳米硅基陶瓷粉,此粉涂在飞机上,雷达测不出,世界上只有少数国家有此技术,我国已能批量生产此粉.再如火箭燃烧若采用超细镍粉,燃烧效率可提高1倍.用某些超细粉涂在火箭上,耐热度可由3000e 提高到13000e .采用超细后的这些变化,主要是表面原子数的增加,表面能的增加所致.因此,要使材料达到极端状态,则往往要改变材料的原有属性,而改变属性的方法之一就是使材料粒度细化至微细或超微细状态后再行组合[6].这也是研制新材料的必由之路.2.3 新材料的重要应用领域及性能特征用作敏感元件.新型无机材料以及它所具有的全失电、压电、半导、磁性能及对外界环境产生的敏感反应等,使它可用作制造稳定可靠的敏感元件或传感器.例如压电陶瓷可用作测压力、应力及振动的传感器;半导性陶瓷是氧分压测定的最常用传感器;氧化钛、氧化锌系统材料是作为若干碳氧化合物气体敏感元件的基础.这些传感器越来越普遍地以薄膜的形式使用,因此,它们与半导体集成电路相结合是今后的发展方向.473第6期 张义顺等:传统无机材料的现状及新材料的发展趋势474焦作工学院学报(自然科学版)2000年第19卷用作集成电路及电容器,变阻器等.先进无机材料中的电子陶瓷,利用无机材料一般具有较大的禁带宽度,可在很宽的范围内调节它们的介电,光及导电性能.近些年来,薄膜多层结构用于集成电路及电容器方面进展迅速.其集成度、速度成百倍的提高,无机多层封装结构日趋微小,精度越来越高.铁电陶瓷、陶瓷变阻器要求严格的显微结构与晶界组成的控制,研究进展同样很快.目前超细结构的变阻器材料已使它的耐压特征从5kV/cm提高到120kV/cm.用作结构材料.新型无机材料的许多性能特征使它在结构材料领域具有许多现实的和潜在的应用价值.它们的重要应用领域包括切削工具,在各种恶劣环境下的耐磨材料,防弹等军用材料,人工骨骼、牙齿等生物陶瓷材料,以及近年来颇能引起关注的陶瓷发动机材料等.3未来无机材料发展展望目前,迅速发展的电子工业、空间科学、核技术、激光技术、高能电池、太阳能利用等领域,对材料性能提出了各种新的要求[7].因而在传统无机非金属材料基础上发展出了高温材料、高强材料、电子材料、光学材料以及激光、铁电、压电等材料,这些说明了新材料发展和高科技发展是紧密联系的.因此,它在现代工业、现代国防、现代生活的应用方面前景广阔.未来新材料的发展方向是各种材料相复合,即可改善无机材料脆性的弱点,并可具有高弹性模量,低比重,高韧性.未来电子材料的工程发展方向是微小型化、薄膜化,消除缺陷与微电子的集成工艺相结合.结构材料的工程研究方向主要是在应用上的可靠性,生产上的重复性、稳定性以及成本的逐步下降.新材料和传统无机材料相比,一个重要的变化是从劳动密集型向技术密集型并继续向知识密集型的新兴工业过渡.今后,多学科交叉的各种复合材料将越来越占据材料工业的主导地位.参考文献:[1]曹文聪,杨树森.普通硅酸盐工艺学[M].武汉:武汉工业大学出版社,1996.[2]胡道和.水泥工业热工设备[M].武汉:武汉工业大学出版社,1996.[3]刘建群.陶瓷工业热工设备[M].武汉:武汉工业大学出版社,1998.[4]刘康时.陶瓷工艺原理[M].广州:华南理工大学出版社,1994.[5]师昌绪.世界高技术发展战略与对策[M].北京:科学技术文献出版社,1986.[6]陆厚根.粉体技术导论[M].上海:同济大学出版社,1998.[7]周亚栋.无机材料物理化学[M].武汉:武汉工业大学出版社,1994.T he present situation of traditional inorganic non O metallic materialsand the development of new materialsZHANG Yi O shun,LI Xiao O lei(Dep t.o f Resource&M ater ials E ng.of JIT,Jiaoz uo454000,China)Abstract:An introduction of present conditions of inorganic non-metallic material industry(cement, ceramic,and glass)in China and the problems need to solve have been stated.It refers a direction to development and presents the characters of advanced ceranced cermics,a new material,as w ell as its applications,development.Nan-materials are prom ising materials.The present researches and recent prog ress and the prediction of the future of new materials are discussd.Key words:cement;ceram ics;glass;advanced ceram ics;Nan-materials technology;new materials(本文责任编校毋爱君宫福满)。