传统无机非金属材料的发展趋势.doc

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1、传统无机非金属材料的发展趋势摘要：本文简述了传统无机非金属材料，包括水泥、玻璃、陶瓷再新的技术条件及新的社会发展需要形式下的发展方向。关键词：传统无机非金属材料；水泥；玻璃；陶瓷无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤索化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分了材料和金属材料以外的所有材料的统称。传统的无机非金屈材料是T业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及II用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休

2、戚相关。1水泥水泥作为三大建筑材料2—，是最大宗的无机非金属材料。口前，传统水泥的生产工艺口趋完善，水泥材料的发展主要表现在高性能水泥基材料、节能型水泥等方面。1.1高性能水泥基材料对水泥材料高性能的要求首先是基于高强。通过降低孔隙率、改善孔结构及孔径分布可开发岀高致密、高强度的水泥基材料，为此，i般可采用以下儿种方法:改变成型方法;掺加超细活性硅质材料，掺加高分了材料;掺加纤维材料，取得了很好的增强和增韧效果，从理论上讲，理想的纤维材料是硅酸钙纤维，它与水泥材料的化学兼容性好，还可起品种作用促进水化;发展新型水泥材料，传统的硅酸盐水泥及其衍

3、生品种的强度和耐久性均不够理想，1.1.1浸渍水泥基材料采用高分子聚合物对水泥浆体浸渍，使整个材料非常密实，所得材料的抗压强度可达240MPao1.1.2压实水泥根据岩石的成矿机理采用类似于制造陶瓷的热压T艺，在100MPa・345MP。的压力和150°C・250°C的温度下获得了抗压强度达350MPa-500MP的水泥材料，使其几乎与金属材料媲美。1.1.3MDF；/K泥又称宏观无缺陷水泥是指一种综合性能优异的抗压强度高达300MPa,抗折强度更高达的200MPa,在电学、磁学、声学和低温使用性能方面也有某些性能的新型水泥制品。MDF水泥抗

4、折强度高韧性好，可用于制造各种管道尤其是用其他材料不易制作的大直径管道，及对抗折强度有较高要求的支撑材料。MDF水泥绝缘性好，体积电阻率和击穿电压高,可代替陶瓷、犁料用作力学性能好的经久I耐用电绝缘材料；经微细化处理的MDF水泥，可用作唱片、音箱材料以及制作水泥弹簧等；MDF水泥还有望成为一些金属材料、木材和陶瓷材料的廉价代用品。1.2节能型水泥节能型水泥的生产可通过改变熟料矿物组成、生产少熟料水泥等途径达到。1.2.1改变熟料矿物纽.成：在保证质量的条件下以含钙量低，形成温底低的低能耗熟料矿物代替传统硅酸盐水泥屮的C3S,C3A等高能耗矿物

5、。122生产少熟料水泥：利用碱一矿渣水泥的生产原理，提高混合材掺量，减少水泥用量可大幅度降低水泥生产能耗及成木，同时还可充分利用工业废渣，如钢渣、磷渣、铁合金渣、铅渣、镰渣、铝渣等，还可利用沸石、火山灰等天然或人丁火山灰质材料。提高混合村掺量通常对水泥长期强度没影响，但使凝结变慢、早强下降，采用碱性激发剂充分激发混合材的活性或采用早强剂可弥补这一缺点。2玻璃玻璃是另一类传统的、历史悠久的无机非金属材料。传统的玻璃材料及器皿等工艺技术己基木成熟，玻璃新材料包括医用玻璃和生物工穆玻璃、非线性光学玻璃、光通讯用玻璃、平面集成微光学玻璃、电致变色和光

6、致变色玻璃等。2」医用玻璃和生物工稈玻璃白发明生物玻璃以来，人们发现许多玻璃和微品玻璃能与生物骨形成键合，其屮一些己应用于临床，用作牙周种植、人造屮耳骨等。口前已经利用玻璃、微品玻璃制备高韧性生物活性金属，生物活性聚合物等。微品玻璃尤其是多孔微品玻璃可用作生物工程屮的载体,用在固定床反应器、固定床循环反应器和流化床反应器上。2.2非线性光学玻璃近年来，非线性光学玻璃，特别是未来全光学装置所要求的具有高二阶极化率X,快的响应时间T和低的光吸收特性的材料研究引人注LI。制备方法包括传统微品玻璃制备法分离了交换法、溶胶一凝胶法和离了注入法。2.3光

7、通讯用玻璃目前利用掺稀土的氟化物光纤制作具有从可见光到屮红外光操作波长带的纤维激发器和放大器，以满足超高容量和适应性强的光学网络系统的需要。3陶瓷陶瓷是具有悠久历史的材料，通常作为陶瓷器、砖瓦、卫生陶器等民用产品用于人们的LI常生活，作为工业产品，广泛用着耐火材料、电绝缘了、磨削砂轮等。精细陶瓷是相对于传统陶瓷而言的。它是采用高度精选的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于控制的制造技术制造、加T的，便于进行结构设计的，具有优异特性的陶瓷。精细陶瓷可分为:电了陶瓷、高温陶瓷、生物陶瓷、结构陶瓷等。3.1电陶瓷电陶瓷可分为导电陶瓷、光电陶瓷、

8、电介质陶瓷等。导电陶瓷：导电陶瓷有碳和SiC系陶瓷、BaTiO3系半导体陶瓷等。可用作电阻器、高温用电热电阻、热敏电阻器、湿敏电阻器、具有开关和存储功能的非线性电阻