新型无机非金属材料

无机非金属材料的应用与发展

摘要：无机非金属材料的优势特点较为突出，其包含的种类范畴十分广泛，

可以满足不同场景下的应用需求。无机非金属材料是包含着除了高分子资源以及

金属资源之外的全部的材料资源，这样的材料资源通常是陶瓷、玻璃、水泥、特

种陶瓷以及耐火资源等一些新型的无机工程资源。一般情况下，无机非金属材料

具备耐腐蚀、耐高温、强硬度等良好的特点，它主要的缺点就是缺乏抗弯强度和

韧性低等。本文主要对无机非金属材料的应用与发展做论述，详情如下。

关键词：无机非金属材料；应用；发展

引言

无机非金属材料，顾名思义，就是将硅酸盐等材料进行优化整合，目前，该

材料被广泛应用于建筑、军事等领域。我国的资源相对短缺，因此，如何开发新

材料成为亟待解决的问题。

1无机非金属材料的特征

（1）无机非金属材料的物理性质和化学性质都比较稳定，酸碱反应的灵敏

度不高，可以保证在使用过程中长期发挥功效。无机非金属材料的硬度大、导电

性能强，具备玻璃材质的光学特点、水泥的凝固特点、耐高温、耐腐蚀等特点。

无机非金属材料是金属材料与有机高分子材料不能相比的。现阶段无机非金属材

料的运用范围十分广泛，一般的无机非金属材料就能够具备耐高温、耐腐蚀以及

硬度强度大的特点。（2）无机非金属材料与金属材料相同，都是比较完整全面

的材料系统。从它的内部构成来看，无机非金属材料具备更加强劲的离子键与混

合键。离子键主要是正负离子之间产生的键合，最终而形成晶体。离子的晶体具

有很强的键能，它的融合性很强，具备高熔点和高硬度的特点，在离子晶体之间

进行移动时，很有可能会产生失去平衡的现象。它具备强硬度、耐高温、耐腐蚀

等特点，还具有导电能力和透光能力。

2无机非金属材料的应用

2.1无机材料对于锂电池隔膜改性研究

随着科技的不断进步，人类对能源的需求也随之增大，其中对于可再生能源

的需求增加尤为明显。锂离子电池是一种可再生能源，不会受到石油生产瓶颈的

制约。政府、科研机构和企业对于锂离子电池长期加以持续的关注和研究，由于

已经熟练掌握了锂电池的制作过程，故锂电池在当今已经广泛应用于通讯、汽车、

军事等领域，其中隔膜是锂电池的重要组成部分之一。隔膜用于隔离正负极，避

免锂离子电池短路，允许电解质离子通过，隔膜也是影响锂电池研究以及发展的

重要因素之一。聚烯烃隔膜具有疏水性强、表面能低的特点，所以其电解质润湿

性有限，热稳定性较差。研究人员为了开发性能更好、安全等级更高的锂电隔膜，

对于传统聚烯烃膜使用有机、无机材料进行改性，由于有机材料具有机械强度高、

热稳定性好等诸多优点，有机材料对于锂电池隔膜的改性可以提升隔膜安全性能，

并且有机材料改性相较于无机材料改性有合成工艺简单、质量轻、合成成本低、

适合商业制造过程等优点，因为这些优点，有机材料可以通过简单的方法对传统

聚烯烃隔膜进行改性，例如涂覆、静电纺丝法、溶剂蒸发法等方法。但有机材料

对于环境及人体伤害较大。物理材料的机械强度、热稳定性、电解质润湿性能均

优于有机材料，无机材料对于锂电池隔膜的改性可以显著地提升隔膜安全性能、

容量及循环性能。

2.2建筑工程领域中的应用

首先，在建筑领域中，传统水泥会消耗大量的能量，但是无机非金属水泥材

料主要是对工业废渣进行重新加工形成一种新型的水泥材料，提高其经济效益和

应用效率。新型水泥材料有着很强的性能特点，另外因其透水性比较强，所以常

常被应用在海绵城市的建设中。另外，新型陶瓷材料的应用，可以将新型陶瓷材

料制作成颗粒状的形态，以粗骨料的形式应用在建筑工程中，更好地提高建筑的

保温性能和隔热性，同时还可以大大提升建筑结构的荷载能力，尤其是在建筑工

程中外墙建设中的应用，可以很好地减少建筑室内的能量损耗，提高建筑工程的

生态环保性。此外，无机非金属材料中涂料在建筑领域中的应用，只需要进行一

层比较薄的涂料即可，在很大程度上减少了涂料的应用成本，同时还不会出现流

痕滴落的问题，并且，如果和硅藻土结合使用，还可以提高吸附性，避免涂料出

现发霉，其在比较潮湿的建筑领域中得到了广泛应用。

2.3国防装备领域中的应用

在我国的现代化国防建设中，无机非金属材料也得到了广泛的应用，比如人

工晶体、先进的陶瓷和无机纤维等，这些都是国防建设的基础物质材料。首先，

人工晶体可以应用在通信、弹道制导、电子对抗、潜艇通讯、激光武器等方面。

其次，先进陶瓷材料因为具有比较强的耐高温性和韧性优势，可以在航空航天的

卫星遥感、发动机中进行应用；同时其高硬度和质量轻等优势还可以将其应用在

防御系统方面，也可以作为汽车、防弹衣和飞机制造生产的基础材料。另外，石

英玻璃和稀土材料的联合使用，可以应用在宇宙飞船、卫生自控系统、航空玻璃

以及军用飞机关键部件中。

2.4在保温方面运用无机非金属材料

无机非金属材料在建筑领域保温方面的运用十分普遍，具有十分良好的运用

效果，另外，在外表保温和建筑围护结构的时候，也都会使用无机非金属材料，

它能充分发挥对建筑物的保温功效，有效的保证和提升建筑物的质量。在保温方

面运用无机非金属材料，主要是岩棉、泡沫玻璃以及硅藻土等。在实际使用的时

候，也会结合不同的情况，选择不同的材料。岩棉主要是絮状的纤维物质，它的

主要构成成分是硅酸盐，具备十分稳定的化学功效，另外，它的质地也十分松软，

具有很强的耐酸碱性质，经过对建筑物表面的包裹围挡，可以充分发挥它对建筑

物的保温作用，还能够有效的避免建筑物受到其他物质的不利作用。玻璃泡沫是

比较封闭形式的气泡资源，它具有更多的优点，不会产生霉变、导热性能好、耐

腐蚀性能好等，在使用的时候，它的使用范围十分广泛，还能够起到装饰的作用，

因此在建筑行业被广泛的运用。硅藻土其实是生物化学性质的沉积岩，它的主要

成分是硅质的细胞壁，可以具备很好的吸水性，也可以不溶于酸碱物质，能被当

作绝缘体运用到建筑方面，它还具有很强的隔音功效，能够有效的提升建筑物的

质量。

3无机非金属材料的发展

无机非金属材料朝着智能化的方向发展是未来发展的必然趋势，智能化发展

可以更好地使无机非金属材料的性能更加优良，发展方向和涉及的领域更加广泛。

目前，我国已经研发生产出了多片压电、铁电陶瓷等一些智能化的材料，这些智

能化的材料在建筑领域中得到了很好的应用，让建筑工程质量更加安全牢固，对

建筑工程领域的发展有着很好的促进作用。

结语

在无机非金属材料未来的发展过程中，复合化、多功能化、智能化和节能化

发展方向更加明确，而这些发展的实现，需要不断地对无机非金属材料进行深入

完善，充分开发出无机非金属材料的各种特点和优势，让材料的性能得到更加充

分的应用。通过多种不同的策略和方式来对无机非金属材料和相关的制备技术进

行分析和探讨，明确无机非金属材料的预定性发展目标，从而确保其按照我国国

有知识产权化的方向发展，为我国社会经济的发展，以及各行各业的发展提供更

加优质的发展材料基础。

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