無(wú)機(jī)非金屬材料的研究進(jìn)展及其應(yīng)用

1、 HYPERLINK 無(wú)機(jī)非金屬屬材料的的研究進(jìn)進(jìn)展及應(yīng)應(yīng)用 （黃黃俊 學(xué)號(hào)：2000944407553）摘要：起初初，無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料只只包含傳傳統(tǒng)的陶陶瓷、玻玻璃、水水泥和耐耐火材料料，隨著著科學(xué)和和技術(shù)的的發(fā)展，又又將半導(dǎo)導(dǎo)體、先先進(jìn)陶瓷瓷結(jié)構(gòu)、功功能陶瓷瓷、新型型功能玻玻璃、人人工晶體體等納入入無(wú)機(jī)非非金屬材材料領(lǐng)域域。無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料的的高硬度度、低密密度、耐耐高溫、耐耐腐蝕、耐耐磨和優(yōu)優(yōu)異的環(huán)環(huán)保性能能以及特特殊的光光聲、電電等性能能，在航航空航天天、兵器器、艦船船等國(guó)防防領(lǐng)域得得到了越越來(lái)越多多的應(yīng)用用，如陶陶瓷基復(fù)復(fù)合材料料、結(jié)構(gòu)構(gòu)陶瓷、特特種功能能陶瓷、人人工晶體體等已成

2、成為武器器裝備中中不可或或缺的關(guān)關(guān)鍵材料料。本文文著重介介紹了無(wú)無(wú)機(jī)材料料的研究究進(jìn)展和和應(yīng)用。并并介紹了了存在的的問(wèn)題以以及解決決方法。關(guān)鍵詞：無(wú)無(wú)機(jī)非金金屬材料料、水泥泥、陶瓷瓷、玻璃璃、其他他材料The rreseearcch pproggresss aand usee off innorgganiic nnon-mettalllic matteriialss(HuanngJuun,220022944407553)(Chonngqiing Uniiverrsitty oof SScieencee annd TTechhnollogyy)Abstrractt：At firrst, thhe

3、 ttradditiionaal iinorrgannic nonn-meetalllicc maaterrialls oonlyy coontaain cerramiics, gllasss, ccemeent andd reefraactooriees, as sciiencce aand tecchnoologgy, in turrn ssemiiconnducctorrs, advvancced strructturaal cceraamiccs, funnctiionaal cceraamiccs,nnew funnctiionaal gglasss, neww feeatuures

4、s, iintrraocculaar llenss innto thee innorgganiic nnon-mettalllic matteriialss arrea. Innorgganiic nnon-mettalllic matteriialss off hiigh harrdneess, loow ddenssityy, hhighh teempeeratturee, ccorrrosiion, weear andd exxcelllennt eenviironnmenntall peerfoormaancee, aas wwelll ass sppeciial ligght aco

5、ousttic, ellecttricc annd ootheer ppropperttiess, iin aaeroospaace, weeapoons, shhipss, aand deffensse ffiellds hass beeen inccreaasinng mmanyy apppliicattionns ssuchh ass ceerammic mattrixx coompoosittes, sttruccturral cerramiics, sppeciial funnctiionaal cceraamiccs, arttifiiciaal ccrysstalls hhave

6、e beecomme aan iindiispeensaablee keey wweapponss maaterriall. TThiss arrticcle foccusees oon tthe proogreess of inoorgaanicc maaterrialls aand apppliccatiionss. AAnd desscriibess thhe pprobblemms aand sollutiionss.Key wwordds: Inorrgannic nonn-meetalllicc maaterrialls , ceerammicss ,gllasss,ceemenn

7、t引言：傳統(tǒng)統(tǒng)無(wú)機(jī)非非金屬材材料，新新型無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料和和無(wú)機(jī)非非金屬基基復(fù)合材材料組成成了龐大大的無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料體體系。其其中以硅硅酸鹽為為基礎(chǔ)的的陶瓷、玻玻璃和水水泥已經(jīng)經(jīng)形成相相當(dāng)規(guī)模模的產(chǎn)業(yè)業(yè)，被廣廣泛應(yīng)用用于工業(yè)業(yè)、農(nóng)業(yè)業(yè)、國(guó)防防和人們們的生產(chǎn)產(chǎn)生活中中，成為為國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)的支支柱產(chǎn)業(yè)業(yè)之一。新新型無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料因因具有耐耐高溫、耐耐腐蝕、高高強(qiáng)度、多多功能等等多種優(yōu)優(yōu)越性能能，其中中一些已已在各個(gè)個(gè)工業(yè)部部門以及及近幾十十年發(fā)展展起來(lái)的的空間技技術(shù)、電電子技術(shù)術(shù)、激光光技術(shù)、光光電子技技術(shù)、紅紅外技術(shù)術(shù)發(fā)展方方面發(fā)揮揮了重要要作用。因因此，無(wú)無(wú)機(jī)非金金屬材料料的發(fā)展展必將

8、大大大的促促進(jìn)現(xiàn)代代科學(xué)技技術(shù)的進(jìn)進(jìn)步和人人類文明明程度的的提高。本本文將主主要介紹紹：無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料的的分匪類類，無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料的的地位（在在材料中中的地位位、在國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)濟(jì)中的地地位），無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展過(guò)程，無(wú)機(jī)非金屬材料的應(yīng)用，無(wú)機(jī)非金屬材料企業(yè)的崗位設(shè)置，無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展趨勢(shì)以及無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)展中遇到的問(wèn)題。一、二 無(wú)無(wú)機(jī)非金金屬材料料的分類類和地位位 材料一一般分為為無(wú)機(jī)材材料和有有機(jī)材料料，無(wú)機(jī)機(jī)材料中中除金屬屬以外的的材料都都是無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料。最最早，無(wú)無(wú)機(jī)非金金屬材料料只包含含傳統(tǒng)的的陶瓷、玻玻璃、水水泥和耐耐火材料料，隨著著科學(xué)和和技術(shù)的的發(fā)展，又又將半

9、導(dǎo)導(dǎo)體、先先進(jìn)結(jié)構(gòu)構(gòu)陶瓷、功功能陶瓷瓷、新型型功能玻玻璃、人人工晶體體、非晶晶態(tài)材料料、碳素素材料等等都納入入到無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料領(lǐng)領(lǐng)域中。 無(wú)機(jī)非非金屬材材料品種種繁多，新新材料層層出不窮窮，在國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)濟(jì)和國(guó)防建建設(shè)中的的應(yīng)用極極其廣泛泛。由于于無(wú)機(jī)非非金屬材材料學(xué)科科具有多多學(xué)科交交叉的時(shí)時(shí)代特征征，其發(fā)發(fā)展蓬蓬蓬勃勃，新新的生長(zhǎng)長(zhǎng)點(diǎn)不斷斷涌現(xiàn)。 傳統(tǒng)無(wú)無(wú)機(jī)非金金屬材料料是國(guó)家家基本建建設(shè)所必必須的基基礎(chǔ)材料料，量大大面廣，其其質(zhì)量提提升和性性能改進(jìn)進(jìn)都將產(chǎn)產(chǎn)生重大大的經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益和和社會(huì)效效益，新新型耐火火材料就就是很好好的說(shuō)明明。而無(wú)無(wú)機(jī)非金金屬材料料，如片片式電子子陶瓷元元器件材材料

10、、光光纖放大大器材料料、白光光發(fā)光二二極管、激激光透明明陶瓷、巨巨磁阻材材料、生生物醫(yī)用用材料等等，在形形成高技技術(shù)產(chǎn)業(yè)業(yè)、改造造傳統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)、節(jié)節(jié)能和建建立新能能源、環(huán)環(huán)保和節(jié)節(jié)約資源源等方面面都對(duì)國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)濟(jì)和社會(huì)會(huì)進(jìn)步發(fā)發(fā)揮著重重要作用用。 無(wú)機(jī)非非金屬材材料的高高硬度、低低密度、耐耐高溫、耐腐蝕、耐磨和優(yōu)異的環(huán)保性能以及特殊的光生、電等性能，在航天航空、兵器、艦船等國(guó)防領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用，如陶瓷基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)陶瓷、特種功能陶瓷、人工晶體、石英玻璃等已成為武器裝備中不可或缺的關(guān)鍵材料。無(wú)機(jī)非金屬材料對(duì)國(guó)防建設(shè)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 無(wú)機(jī)非非金屬材材料在學(xué)學(xué)術(shù)上涉涉及多門門學(xué)科，在在組

11、成上上涵蓋了了多類材材料，在在應(yīng)用上上遍布國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)濟(jì)、國(guó)防防建設(shè)和和社會(huì)需需求等各各個(gè)領(lǐng)域域。所以以，無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料對(duì)對(duì)國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)發(fā)展、國(guó)國(guó)防力量量的增強(qiáng)強(qiáng)和人民民生活質(zhì)質(zhì)量的提提高等方方面都有有著重大大作用。由由于無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料的的學(xué)科交交叉性，其其發(fā)展非非常活躍躍，新材材料層出出不窮，新新的學(xué)科科不斷涌涌現(xiàn)，成成為當(dāng)今今最活躍躍的學(xué)科科領(lǐng)域之之一。三、無(wú)機(jī)非非金屬材材料的發(fā)發(fā)展過(guò)程程3.1陶瓷瓷的發(fā)展展過(guò)程陶器的發(fā)明明是人類類文明的的重要進(jìn)進(jìn)程是人類類第一次次利用天天然物，按按照自己己的意志志創(chuàng)造出出來(lái)的一一種嶄新新的東西西。從河河北省陽(yáng)陽(yáng)原縣泥泥河灣地地區(qū)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的舊石石器時(shí)

12、代代晚期的的陶片來(lái)來(lái)看，在在中國(guó)陶陶器的產(chǎn)產(chǎn)生距今今已有117700多年的的悠久歷歷史。 陶器是是用泥巴巴（粘土土）成型型晾干后后，用火火燒出來(lái)來(lái)的，是是泥與火火的結(jié)晶晶。我們們的祖先先對(duì)粘土土的認(rèn)識(shí)識(shí)是由來(lái)來(lái)已久的的，早在在原始社社會(huì)的生生活中，祖祖先們是是處處離離不開粘粘土，他他們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)被水浸浸濕后的的粘土有有粘性和和可塑性性，曬干干后變得得堅(jiān)硬起起來(lái)。對(duì)對(duì)于火的的利用和和認(rèn)識(shí)歷歷史也是是非常遠(yuǎn)遠(yuǎn)久的，大大約在205萬(wàn)年至70萬(wàn)年前前的元謀謀人時(shí)代代，就開開始用火火了。先先民們?cè)谠诼L(zhǎng)的的原始生生活中，發(fā)發(fā)現(xiàn)曬干干的泥巴巴被火燒燒之后，變變得更加加結(jié)實(shí)、堅(jiān)堅(jiān)硬，而而且可以以防水，于于是陶器

13、器就隨之之而產(chǎn)生生了。陶陶器的發(fā)發(fā)明，它它揭開了了人類利利用自然然、改造造自然、與與自然做做斗爭(zhēng)的的新的一一頁(yè)，具具有重大大的歷史史意義，是是人類生生產(chǎn)發(fā)展展史上的的一個(gè)里里程碑。 從目前前所知的的考古材材料來(lái)看看，陶器器中的精精品有舊舊石器時(shí)時(shí)代晚期期距今1萬(wàn)多年年的灰陶陶、有80000多年前前的磁山山文化的的紅陶、有7000多年的仰韶文化的彩陶、有6000多年的大汶口的“蛋殼黑陶”、有4000多年的商代白陶、有3000多年的西周硬陶，還有秦代的兵馬俑、漢代的釉陶、唐代的唐三彩等。到了宋代，瓷器的生產(chǎn)迅猛發(fā)展，制陶業(yè)趨于沒(méi)落，但是有些特殊的陶器品種仍然具有獨(dú)特的魅力，如宋、遼三彩器和明、清至

14、今的紫砂壺、琉璃、法花器及廣東石灣的陶塑等，都是別具一格，倍受贊賞。 但是陶陶器始終終是文明明初級(jí)階階段的低低級(jí)產(chǎn)品品，它本本身存在在的缺陷陷注定了了它逐漸漸被歷史史淘汰的的命運(yùn)。 瓷器是是中國(guó)古古代的一一項(xiàng)偉大大發(fā)明，在在漫長(zhǎng)的的歷史歲歲月中，勤勤勞智慧慧的中國(guó)國(guó)先民們們點(diǎn)土成成金，寫寫下光輝輝燦爛的的篇章，為為人類文文明作出出了巨大大的貢獻(xiàn)獻(xiàn)。亨有有盛譽(yù)的的中華古古瓷，已已成為世世界各大大博物館館里的明明珠，也也將越來(lái)來(lái)越廣泛泛地成為為中國(guó)和和世界各各地的專專家學(xué)者者的研究究對(duì)象，并并受到廣廣大收藏藏家和愛(ài)愛(ài)好者的的珍重。 中國(guó)瓷瓷器的發(fā)發(fā)明和發(fā)發(fā)展，是是有著從從低級(jí)到到高級(jí)，從從原始到到

15、成熟逐逐步發(fā)展展的過(guò)程程。早在在30000多年前前的商代代，我國(guó)國(guó)已出現(xiàn)現(xiàn)了原始始青瓷，再再經(jīng)過(guò)10000多年的的發(fā)展，到到東漢時(shí)時(shí)期終于于擺脫了了原始瓷瓷器狀態(tài)態(tài)，燒制制出成熟熟的青瓷瓷器，這這是我國(guó)國(guó)陶瓷發(fā)發(fā)展史上上的一個(gè)個(gè)重要里里程碑。 經(jīng)過(guò)三三國(guó)、兩兩晉、南南北朝和和隋代共共330多年的的發(fā)展，到到了唐朝朝中國(guó)政政治穩(wěn)定定、經(jīng)濟(jì)濟(jì)繁榮。社社會(huì)的進(jìn)進(jìn)步促進(jìn)進(jìn)了制瓷瓷業(yè)的發(fā)發(fā)展，如如北方邢邢窯白瓷“類銀類類雪”，南方方越窯青青瓷“類玉類類冰”。形成“北白南南青”的兩大大窯系。同同時(shí)唐代代還燒制制出雪花花釉、紋紋胎釉和和釉下彩彩瓷及貼貼花裝飾飾等品種種。 宋代是是我國(guó)瓷瓷器空前前發(fā)展的的時(shí)期

16、，出出現(xiàn)了百百花齊放放，百花花爭(zhēng)艷的的局面，瓷瓷窯遍及及南北各各地，名名窯迭出出，品類類繁多，除除青、白白兩大瓷瓷系外，黑黑釉、青青白釉和和彩繪瓷瓷紛紛興興起。舉舉世聞名名的汝、官官、哥、定定、鈞五五大名窯窯的產(chǎn)品品為世所所珍。還還有耀州州窯、湖湖田窯、龍龍泉窯、建建窯、吉吉州窯、磁磁州窯等等產(chǎn)品也也是風(fēng)格格獨(dú)特，各各領(lǐng)風(fēng)騷騷，呈現(xiàn)現(xiàn)出欣欣欣向榮的的好局面面，是我我國(guó)陶瓷瓷發(fā)展史史上的第第一個(gè)高高峰。 元代在在景德鎮(zhèn)鎮(zhèn)設(shè)“浮梁瓷瓷局”統(tǒng)理窯務(wù)務(wù)，發(fā)明明了瓷石石加高嶺嶺土的二二元配方方，燒制制出大型型瓷器，并并成功地地?zé)瞥龀龅湫偷牡脑嗷ɑê陀岳锢锛t及樞樞府瓷等等，尤其其是元青青花燒制制成功，

17、在在中國(guó)陶陶瓷史上上具有劃劃時(shí)代的的意義。宋宋、金時(shí)時(shí)戰(zhàn)亂后后遺留下下來(lái)的南南北各地地的主要要瓷窯仍仍然繼續(xù)續(xù)生產(chǎn)，其其中龍泉泉窯比宋宋時(shí)更加加擴(kuò)大，其其中梅子子青瓷是是元代龍龍泉窯的的上乘之之作。還還有“金絲鐵鐵線”的元哥哥瓷，應(yīng)應(yīng)是仿宋宋官窯器器之產(chǎn)物物，也是是曠世希希珍。 明代從從洪武35年開始始在景德德鎮(zhèn)設(shè)立立“御窯廠”，200多年來(lái)來(lái)燒制出出許許多多多的高高、精、尖尖產(chǎn)品，如如永宣的的青花和和銅紅釉釉、成化化的斗彩彩、萬(wàn)歷歷五彩等等都是希希世珍品品。御窯窯廠的存存在也帶帶動(dòng)了民民窯的進(jìn)進(jìn)一步發(fā)發(fā)展。景景德鎮(zhèn)的的青花、白白瓷、彩彩瓷、單單色釉等等品種，繁繁花似錦錦，五彩彩繽紛，成成為全

18、國(guó)國(guó)的制瓷瓷中心。還還有福建建的德化化白瓷產(chǎn)產(chǎn)品都十十分精美美。 清朝康康、雍、乾乾三代瓷瓷器的發(fā)發(fā)展臻于于鼎盛，達(dá)達(dá)到了歷歷史上的的最高水水平，是是中國(guó)陶陶瓷發(fā)展展史上的的第二個(gè)個(gè)高峰。景景德鎮(zhèn)瓷瓷業(yè)盛況況空前，保保持中國(guó)國(guó)瓷都的的地位。康康熙時(shí)不不但恢復(fù)復(fù)了明代代永樂(lè)，宣宣德朝以以來(lái)所有有精品的的特色，還還創(chuàng)燒了了很多新新的品種種，并燒燒制出色色澤鮮明明翠碩、濃濃淡相間間，層次次分明的的青花。郎郎窯還恢恢復(fù)了失失傳200多年的的高溫銅銅紅釉的的燒制技技術(shù)，郎郎窯紅、缸缸豆紅獨(dú)獨(dú)步一時(shí)時(shí)。還有有天蘭、灑灑蘭、豆豆青、嬌嬌黃、仿仿定、孔孔雀綠、紫紫金釉等等都是成成功之作作，另外外康熙時(shí)時(shí)創(chuàng)燒的

19、的琺瑯彩彩瓷也聞聞名于世世。 雍正朝朝雖然只只有13年，但但制瓷工工藝都到到了登峰峰造極的的地步，雍雍正粉彩彩非常精精致，成成為與號(hào)號(hào)稱“國(guó)瓷”的青花花互相比比美的新新品種。 乾隆朝朝的單色色釉、青青花、釉釉里紅、琺琺瑯彩、粉粉彩等品品種在繼繼承前新新的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，都都有極其其精致的的產(chǎn)品和和創(chuàng)新的的品種。 乾隆時(shí)時(shí)期是我我國(guó)制瓷瓷業(yè)盛極極而衰的的轉(zhuǎn)折點(diǎn)點(diǎn)，到嘉嘉慶以后后瓷藝急急轉(zhuǎn)直下下。尤其其是道光光時(shí)期的的鴉片戰(zhàn)戰(zhàn)爭(zhēng)，使使中國(guó)淪淪為半殖殖民地半半封建社社會(huì)，國(guó)國(guó)力衰竭竭，制瓷瓷業(yè)一落落千丈，直直到光緒緒時(shí)稍微微有點(diǎn)回回光返照照，但19111年辛亥亥革命的的爆發(fā)，清清王朝壽壽終正寢寢。長(zhǎng)達(dá)達(dá)數(shù)

20、千年年的中國(guó)國(guó)古陶瓷瓷發(fā)展史史，并至至此落下下帷幕。 縱觀中中國(guó)幾千千年的古古陶瓷發(fā)發(fā)展史，它它雖然是是以衰退退而告終終，但是是它給后后人留下下的這份份珍貴而而又豐富富的遺產(chǎn)產(chǎn)，將永永遠(yuǎn)放射射出燦爛爛的光輝輝。3.2玻璃璃的發(fā)展展過(guò)程日常玻璃最最初由火火山噴出出的酸性性巖凝固固而得。約約公元前前37000年前，古古埃及人人已制出出玻璃裝裝飾品和和簡(jiǎn)單玻玻璃器皿皿，當(dāng)時(shí)時(shí)只有有有色玻璃璃，約公公元前10000年前，中中國(guó)制造造出無(wú)色色玻璃。公公元12世紀(jì)，出出現(xiàn)了商商品玻璃璃，并開開始成為為工業(yè)材材料。18世紀(jì)，為為適應(yīng)研研制望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡的需需要，制制出光學(xué)學(xué)玻璃。18773年，比比利時(shí)首首先制出出

21、平板玻玻璃。19006年，美美國(guó)制出出平板玻玻璃引上上機(jī)。此此后，隨隨著玻璃璃生產(chǎn)的的工業(yè)化化和規(guī)模模化，各各種用途途和各種種性能的的玻璃相相繼問(wèn)世世?，F(xiàn)代代，玻璃璃已成為為日常生生活、生生產(chǎn)和科科學(xué)技術(shù)術(shù)領(lǐng)域的的重要材材料。30000多年前前，一艘艘歐洲腓腓尼基人人的商船船，滿載載著晶體體礦物“天然蘇蘇打”2，航行行在地中中海沿岸岸的貝魯魯斯河上上。由于于海水落落潮，商商船擱淺淺了。 于是船船員們紛紛紛登上上沙灘。有有的船員員還抬來(lái)來(lái)大鍋，搬搬來(lái)木柴柴，并用用幾塊“天然蘇蘇打”作為大大鍋的支支架，在在沙灘上上做起飯飯來(lái)。船船員們吃吃完飯，潮潮水開始始上漲了了。他們們正準(zhǔn)備備收拾一一下登船船繼

22、續(xù)航航行時(shí)，突突然有人人高喊：“大家快快來(lái)看啊啊，鍋下下面的沙沙地上有有一些晶晶瑩明亮亮、閃閃閃發(fā)光的的東西！”當(dāng)船員員們把這這些閃爍爍光芒的的東西，帶帶到船上上仔細(xì)研研究起來(lái)來(lái)。他們們發(fā)現(xiàn)，這這些亮晶晶晶的東東西上粘粘有一些些石英砂砂 和融化化的天然然蘇打。原原來(lái)，這這些閃光光的東西西，是他他們做飯飯時(shí)用來(lái)來(lái)做鍋的的支架的的天然蘇蘇打，在在火焰的的作用下下，與沙沙灘上的的石英砂砂發(fā)生化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)而產(chǎn)生生的晶體體，這就就是最早早的玻璃璃。后來(lái)來(lái)腓尼基基人把石石英砂和和天然蘇蘇打和在在一起，然然后用一一種特制制的爐子子熔化，制制成玻璃璃球，使使腓尼基基人發(fā)了了一筆大大財(cái)。經(jīng)過(guò)幾千年年漫長(zhǎng)的的歲月

23、，人人們已經(jīng)經(jīng)由不透透明玻璃璃制得了了透明玻玻璃，它它的用途途也不僅僅僅是作作為裝飾飾品，現(xiàn)現(xiàn)在玻璃璃器皿已已經(jīng)成為為生活中中的一個(gè)個(gè)重要組組成。到到了十八八世紀(jì)，產(chǎn)產(chǎn)業(yè)革命命的開始始和路布布蘭制堿堿法的出出現(xiàn)，為為玻璃工工業(yè)的發(fā)發(fā)展帶來(lái)來(lái)了劃時(shí)時(shí)代的大大變革。特特別是十十九世紀(jì)紀(jì)末至本本世紀(jì)初初，由于于發(fā)生爐爐和蓄熱熱式池窯窯的應(yīng)用用，玻璃璃熔制成成型工藝藝設(shè)備的的日益更更新，使使得玻璃璃制造業(yè)業(yè)由幾千千年沿用用不變的的手工作作業(yè)逐漸漸變成機(jī)機(jī)械化生生產(chǎn)。近近幾十年年來(lái)，玻玻璃在人人類社會(huì)會(huì)的各個(gè)個(gè)方面得得到了廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用，其其生產(chǎn)技技術(shù)也獲獲得了極極其迅速速的發(fā)展展。 我國(guó)近近代的玻玻璃

24、生產(chǎn)產(chǎn)工業(yè)開開始于19世紀(jì)末末期，起起初是生生產(chǎn)玻璃璃瓶罐和和玻璃器器皿；之之后，就就開始生生產(chǎn)玻璃璃燈泡、玻玻璃儀器器、窗玻玻璃和玻玻璃保溫溫瓶等。新新中國(guó)成成立以后后，玻璃璃工業(yè)得得到了的的發(fā)展，不不僅年產(chǎn)產(chǎn)值逐年年遞增，技技術(shù)也在在不斷更更新，玻玻璃加工工的核心心技術(shù)正正在逐步步完善。 作為玻玻璃主要要產(chǎn)品之之一的瓶瓶罐玻璃璃生產(chǎn)技技術(shù)亦達(dá)達(dá)到相當(dāng)當(dāng)高的水水平，目目前絕大大多數(shù)都都是用機(jī)機(jī)械化、自自動(dòng)化方方法生產(chǎn)產(chǎn)。其中中先進(jìn)的的已發(fā)展展到對(duì)原原料精加加工，利利用微機(jī)機(jī)輔助設(shè)設(shè)計(jì)玻璃璃成分和和控制配配合料，選選用優(yōu)質(zhì)質(zhì)耐火材材料，采采用攪拌拌、電助助熔、窯窯體保溫溫和微機(jī)機(jī)控制新新技術(shù)；

25、制瓶機(jī)機(jī)中，行行列式已已發(fā)展到到八組雙雙滴、十十組三滴滴、十二二組四滴滴等；檢檢驗(yàn)包裝裝已實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自動(dòng)化化。 3.3水泥泥的發(fā)展展過(guò)程cemennt一詞由由拉丁文文caeemenntumm發(fā)展而而來(lái)，是是碎石及及片石的的意思。水水泥的歷歷史最早早可追溯溯到古羅羅馬人在在建筑中中使用的的石灰與與火山灰灰的混合合物，這這種混合合物與現(xiàn)現(xiàn)代的石石灰火山山灰水泥泥很相似似。用它它膠結(jié)碎碎石制成成的混凝凝土，硬硬化后不不但強(qiáng)度度較高，而而且還能能抵抗淡淡水或含含鹽水的的侵蝕。長(zhǎng)長(zhǎng)期以來(lái)來(lái)，它作作為一種種重要的的膠凝材材料，廣廣泛應(yīng)用用于建筑筑工程。17556年，英英國(guó)工程程師J.斯米頓頓在研究究某些石石灰

26、在水水中硬化化的特性性時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)：要獲獲得水硬硬性石灰灰，必須須采用含含有粘土土的石灰灰石來(lái)燒燒制；用用于水下下建筑的的砌筑砂砂漿，最最理想的的成分是是由水硬硬性石灰灰和火山山灰配成成。這個(gè)個(gè)重要的的發(fā)現(xiàn)為為近代水水泥的研研制和發(fā)發(fā)展奠定定了理論論基礎(chǔ)。17996年，英英國(guó)人J.帕克用用泥灰?guī)r巖燒制出出了一種種水泥，外外觀呈棕棕色，很很像古羅羅馬時(shí)代代的石灰灰和火山山灰混合合物，命命名為羅羅馬水泥泥。因?yàn)闉樗遣刹捎锰烊蝗荒嗷規(guī)r巖作原料料，不經(jīng)經(jīng)配料直直接燒制制而成的的，故又又名天然然水泥。具具有良好好的水硬硬性和快快凝特性性，特別別適用于于與水接接觸的工工程。18113年，法法國(guó)的土土木技師師

27、畢加發(fā)發(fā)現(xiàn)了石石灰和粘粘土按三三比一混混合制成成的水泥泥性能最最好。18224年，英英國(guó)建筑筑工人J.阿斯普普丁取得得了波特特蘭水泥泥的專利利權(quán)。他他用石灰灰石和粘粘土為原原料，按按一定比比例配合合后，在在類似于于燒石灰灰的立窯窯內(nèi)煅燒燒成熟料料，再經(jīng)經(jīng)磨細(xì)制制成水泥泥。因水水泥硬化化后的顏顏色與英英格蘭島島上波特特蘭地方方用于建建筑的石石頭相似似，被命命名為波波特蘭水水泥。它它具有優(yōu)優(yōu)良的建建筑性能能，在水水泥史上上具有劃劃時(shí)代意意義。19007年，法法國(guó)比埃埃利用鋁鋁礦石的的代替粘粘土，混混合燒制制成了水水泥。由由于這種種水泥含含有大量量的氧化化鋁，所所以叫做做“礬土水水泥”。18771年

28、，日日本開始始建造水水泥廠。18777年，英英國(guó)的克克蘭普頓頓發(fā)明了了，并于于18885年經(jīng)蘭蘭薩姆改改革成更更好的回回轉(zhuǎn)爐。18889年，中中國(guó)河北北唐山開開平煤礦礦附近，設(shè)設(shè)立了用用立窯生生產(chǎn)的唐唐山“細(xì)綿土”廠。19006年在該該廠的基基礎(chǔ)上建建立了啟啟新公司司，年產(chǎn)產(chǎn)水泥4萬(wàn)噸。18993年，日日本遠(yuǎn)藤藤秀行和和內(nèi)海三三貞二人人發(fā)明了了不怕海海水的硅硅酸鹽水水泥。20世世紀(jì)，人人們?cè)诓徊粩喔倪M(jìn)進(jìn)波特蘭蘭水泥性性能的同同時(shí)，研研制成功功了一批批適用于于特殊建建筑工程程的水泥泥，如高高鋁水泥泥，特種種水泥等等。全世世界的水水泥品種種已發(fā)展展到100多種，20007年水泥泥年產(chǎn)量量約20億噸

29、。中國(guó)在19952年制訂訂了第一一個(gè)全國(guó)國(guó)統(tǒng)一標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，確確定水泥泥生產(chǎn)以以多品種種多標(biāo)號(hào)號(hào)為原則則，并將將波特蘭蘭水泥按按其所含含的主要要礦物組組成改稱稱為矽酸酸鹽水泥泥，后又又改稱為為硅酸鹽鹽水泥至至今。20007年中國(guó)國(guó)水泥年年產(chǎn)量約約11億噸。3.4耐火火材料的的發(fā)展過(guò)過(guò)程中國(guó)在40000多年前前就使用用雜質(zhì)少少的粘土土，燒成成陶器，并并已能鑄鑄造青銅銅器。東東漢時(shí)期期（公元元25220）已用用粘土質(zhì)質(zhì)耐火材材料做燒燒瓷器的的窯材和和匣缽。20世紀(jì)初初，耐火火材料向向高純、高高致密和和超高溫溫制品方方向發(fā)展展，同時(shí)時(shí)發(fā)展了了完全不不需燒成成、能耗耗小的不不定形耐耐火材料料和高耐耐火纖維維

30、。 34耐火火材料的的發(fā)展過(guò)過(guò)程中國(guó)在40000多年前前就使用用雜質(zhì)少少的粘土土，燒成成陶器，并并已能鑄鑄造青銅銅器。東東漢時(shí)期期（公元元25220）已用用粘土質(zhì)質(zhì)耐火材材料做燒燒瓷器的的窯材和和匣缽。20世紀(jì)初初，耐火火材料向向高純、高高致密和和超高溫溫制品方方向發(fā)展展，同時(shí)時(shí)發(fā)展了了完全不不需燒成成、能耗耗小的不不定形耐耐火材料料和高耐耐火纖維維（用于于1600 耐火材料 0以上的的工業(yè)窯窯爐）。前前者如氧氧化鋁質(zhì)質(zhì)耐火混混凝土，常常用于大大型化工工廠合成成氨生產(chǎn)產(chǎn)裝置的的二段轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化爐內(nèi)內(nèi)壁,效果良良好。50年代以以來(lái),原子能能技術(shù)、空空間技術(shù)術(shù)、新能能源開發(fā)發(fā)技術(shù)等等的迅速速發(fā)展，要要求

31、使用用耐高溫溫、抗腐腐蝕、耐耐熱震、耐耐沖刷等等具有綜綜合優(yōu)良良性能的的特種耐耐火材料料，例如如熔點(diǎn)高高四無(wú)機(jī)非非金屬材材料的應(yīng)應(yīng)用4.1 水水泥的應(yīng)應(yīng)用4.1.11水泥在在醫(yī)藥上上的應(yīng)用用 在修復(fù)復(fù)骨缺損損的同時(shí)時(shí)，保持持局部組組織中有有效 的藥物物濃度是是確保組組織正常常修復(fù)的的必要條條件。因因此，尋尋找一種種既可填填充骨缺缺損又能能將藥物物載入其其 中，使使之在局局部緩慢慢釋放藥藥物的生生物材料料是許多多科研和和臨床工工作者追追求的目目標(biāo)。研研究表明明，多種種骨修復(fù)復(fù)材料可可以充當(dāng)當(dāng)藥物緩緩釋載體體，如聚聚甲基丙丙 烯酸甲甲酯、陶陶瓷型磷磷酸鈣類類人工骨骨和可吸吸收有機(jī)機(jī)高分子子材料等等

32、。磷 酸鈣骨骨水泥 (ccalcciummphoosphhatee ceemennt,CCPC ) 又稱羥羥基磷灰灰石骨水水 泥，是19885年研制制成功的的自固化化非陶瓷瓷型羥基基磷灰石石類人工工骨材料料，在修修復(fù)骨缺缺損方面面具有明明顯的優(yōu)優(yōu)越性， 是一種種較理想想的新型型骨骼修修復(fù)材料料。CPCC 克服了了陶瓷型型羥基磷磷灰石難難以修整整、不易易降解等等缺點(diǎn)，具具有良好好的生物物相容性性、優(yōu)良良的生物物活性，可可降解性性，自固固化能力力以及易易塑性和和骨傳導(dǎo)導(dǎo)能力 j 。以CP C為載體體的藥物物緩釋體體系( dd ruugdeelivveryy 材料的的發(fā)展趨趨勢(shì) 材料科科學(xué)技術(shù)術(shù)是兼

33、具具基礎(chǔ)性性和先導(dǎo)導(dǎo)性的學(xué)學(xué)科。該該學(xué)科的的交叉性性很強(qiáng)，從從傳統(tǒng)意意義上看看，它交交叉了物物理、化化學(xué)、數(shù)數(shù)學(xué)和工工程等幾幾個(gè)大的的學(xué)科，近近年來(lái)的的發(fā)展使使該學(xué)科科又交叉叉了生物物、力學(xué)學(xué)、醫(yī)學(xué)學(xué)等一大大批學(xué)科科；該學(xué)學(xué)科的技技術(shù)性也也很強(qiáng)，因因?yàn)樗唤徊媪艘币苯稹⒒?、機(jī)機(jī)械、信信息、電電子、激激光等一一大批工工程技ssysttem，DDSS)是一種種新型的的給藥方方式，植植入生物物體內(nèi)骨骨骼后載載體所負(fù)負(fù)載的藥藥物能持持續(xù)、穩(wěn)穩(wěn)定、高高效地緩緩慢釋放放，達(dá)到到修復(fù)骨骨缺損和和藥物治治療的雙雙重目的的，從而而配合全全身治療療以達(dá)到到良好的的效果。CPC藥物緩緩釋體系系在骨髓髓炎、骨骨結(jié)

34、核、骨骨腫瘤、骨骨折、骨骨不連和和人工關(guān)關(guān)節(jié)置換換等領(lǐng)域域有 廣闊的的應(yīng)用前前景，有有望成為為骨骼系系統(tǒng)理想想的藥物物緩釋載載體。（磷磷酸鈣骨骨水泥藥藥物緩釋釋體系的的研究應(yīng)應(yīng)用）4.2玻璃璃的應(yīng)用用4.2.11 生物玻玻璃在臨臨床上的的應(yīng)用目前在整整彤外科科、牙科科及上須須骨整形形等臨床床方面對(duì)于骨骨移植物物的需求求正 日趨增增加，傳傳統(tǒng)的髂髂峙部采采骨用作作骨移植植物的手手術(shù)操作作存在著著許多問(wèn)問(wèn)題，如如殘留的的髂峙處處的人為為骨折和和行走時(shí)時(shí)的疼痛痛、不適適及局部部觸痛都都是潛在在的并發(fā)發(fā)癥，更更不用說(shuō)說(shuō)其有限限的骨的的可利用用性。同同種異體體骨，人人源的凍凍千骨必必須經(jīng)過(guò)過(guò)加工處處理以

35、降降低其抗抗原性 。減少少其傳播播疾病的的潛能，但但同時(shí)亦亦可能減減少其骨骨再生所所必瘦的的成骨蛋蛋白數(shù)量量。異種種骨、球球干小牛牛骨都是是廉價(jià)的的可選擇擇移植物物，但是是其處理理過(guò)程的的不同又又決定了了它的不不穩(wěn)定性性。正如如同種異異體骨那那樣可能能降低其其成骨能能力。因因而臨床床上強(qiáng)烈烈需要發(fā)發(fā)展一種種廉價(jià)的的可臺(tái)成成的骨移移植材料料，以單單獨(dú)的或或與有限限的津移移植共同同用于機(jī)機(jī)體自然然的愈合合過(guò)程。 PPerlloGllas與自體體骨混合合用于截截骨術(shù)中中的植骨骨，手術(shù)術(shù)后5個(gè)月x線片顯顯示移植植區(qū)有明明顯骨形形成征象象。通過(guò)過(guò) 2 5年的術(shù)術(shù)后隨 訪表明明成骨區(qū)區(qū)的密度度逐漸濃濃聚，

36、 手術(shù)區(qū)區(qū)域的臨臨床測(cè)量量選擇在在 移植木后的的6個(gè)月、 1 年、 2 年， 結(jié)果表表明缺陷陷區(qū)的范范圍明顯顯縮小，在在每一個(gè)個(gè)手術(shù)移移植 的病例例中，缺缺損都大大大的減減小了，并并且填充充有一種種堅(jiān)硬的的、 血管化化的、 類似于于骨的組組織（生生物玻璃璃的研究究進(jìn)展和和臨床應(yīng)應(yīng)用）4.2.22 納米抗抗菌玻璃璃的應(yīng)用用現(xiàn)狀目前，許多多研發(fā)人人員正在在努力研研究改善善載銀抗抗菌劑及及其制品品的變色色問(wèn)題。例例如日木木住友公公司的研研究人員員在Ag：ONazzOBzO一SiO：抗菌菌玻璃中中用Ag33PO44代替，使使銀離子子穩(wěn)定下下來(lái)，以以改善其其著色程程度等等等。納米米抗菌劑劑分兩類類，一類

37、類是本身身是有抗抗菌活性性的金屬屬納米氧氧化物， 以T ii O22：、 ZnnO為代表表，它們們?cè)谧贤馔饩€照射射下， 在水和和空氣中中產(chǎn)生活活性氧，具具有很強(qiáng)強(qiáng)的化學(xué)學(xué)活性，能能與多種種有機(jī)物物發(fā)生反反應(yīng)，從從而把大大多數(shù)病病菌和病病毒殺死死 。因而而可將它它們應(yīng)用用于制作作抗菌纖纖維、 抗菌玻玻璃、抗抗菌陶瓷瓷、抗菌菌建筑材材料等。將抗菌劑添添加到基基體材料料中，便便可制得得抗菌材材料。近近年來(lái)，抗抗菌劑廣廣泛應(yīng)用用于纖維維、塑料料、建材材、涂料料 、 醫(yī)藥、化化妝品等等領(lǐng)域，其其中應(yīng)用用最多的的是纖維維和塑料料。我國(guó)國(guó)抗菌材材料的起起源可以以追溯到到古代人人們用銀銀或銅制制作的容容器貯水

38、水，以抑抑制水的的變質(zhì)腐腐爛。 到了17世紀(jì)，人人們才將將抗菌劑劑用于醫(yī)醫(yī)藥方面面。第二二次世界界大戰(zhàn)的的使用。20世紀(jì)60年代以以后，抗抗菌纖維維開始出出現(xiàn)， 其中所所用的抗抗菌劑是是具有強(qiáng)強(qiáng)抗菌性性的化學(xué)學(xué)物質(zhì)，如有機(jī)錫、氯化酚等，到2 0世紀(jì)80年代中后期以來(lái)，出于安全性的考慮，多使用季銨鹽類有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑處理纖維，以達(dá)到抗菌的目的。抗菌塑料出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代初， 日本在這方面發(fā)展較快。到20世紀(jì) 9 0年代后，日本的抗菌塑料幾乎覆蓋 P P 、 A B S等所有主要塑料品種。同時(shí)以無(wú)機(jī)化合物為載體的銀系抗菌材料也開始廣泛應(yīng)用于制備抗菌陶瓷、 涂料、塑料、紡織品、鋼鐵和日用品等領(lǐng)域。

39、如果把目前日本抗菌材料的使用量看作100，我國(guó)的相應(yīng)數(shù)值僅為 05。由此可以看到抗菌材料在我國(guó)的發(fā)展空間是非常大的闡。隨著人們的不斷努力，特別是具有創(chuàng)新思維的抗菌材料的制備方法的引入，如有機(jī)一無(wú)機(jī)復(fù)合材料，納米技術(shù)等，抗菌技術(shù)在國(guó)內(nèi)將會(huì)得到不斷的進(jìn)步與 提高。 利用納米氧氧化鋅的的體積效效應(yīng)，表表面效應(yīng)應(yīng)和高離離散性，在在低溫低低壓下， 納米氧氧化鋅可可不經(jīng)磨磨碎直接接使用， 使陶瓷瓷制品的的燒結(jié)溫溫度降400600，燒成成品外觀觀光亮、質(zhì)質(zhì)地致密密。另外外，納米米氧化鋅鋅的陶瓷瓷具有抗抗菌除臭臭和分解解有機(jī)物物的自潔潔作用，大大大提高高了產(chǎn)品品質(zhì)量。添添加納米米氧化鋅鋅的玻璃璃可抗紫紫外線、

40、耐耐磨、抗抗菌和除除臭，可可用作汽汽車玻璃璃和建筑筑玻璃。研制開發(fā)納納米級(jí)的的TiOO2光觸媒媒等抗菌菌材料將將是提高高光催化化反應(yīng)的的光量子子產(chǎn)率，有有效地減減少光生生電子和和光生空空穴的復(fù)復(fù)合，使使更多的的電子和和空穴參參與氧化化一還原原反應(yīng)的的主要方方法；同同時(shí)由于于比表面面積的增增大，巨巨大的表表面有將將反應(yīng)物物吸附在在表面上上，也有有利于反反應(yīng)的進(jìn)進(jìn)行，從從而提高高了光催催化材料料的活性性，使抗抗菌性能能大大改改善。 為有效克服服TiOO2：類光光催化材材料在紫紫外光條條件下才才能具有有較好抗抗菌及凈凈化空氣氣功能的的不足，實(shí)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)內(nèi)條件下下光催化化抗菌和和空氣凈凈化的研研究 目標(biāo)

41、。文文獻(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)研究了了我國(guó)富富產(chǎn)的稀稀土元素素鈰對(duì)納納米TiOO2：晶體體結(jié)構(gòu)、顯顯微結(jié)構(gòu)構(gòu)、表面面電子結(jié)結(jié)構(gòu)、紫紫外吸收收光譜以以及產(chǎn)生生羥基自自由基(0HH)性能的的影響。制制備的稀稀土納納米TiOO2 光催化化抗菌凈凈化功能能材料，在在室內(nèi)光光條件下下就具 有優(yōu) 良的的抗菌和和空氣凈凈化性能能。 4.3陶瓷瓷的應(yīng)用用五、無(wú)機(jī)非非金屬材材料企業(yè)業(yè)的工作作崗位設(shè)設(shè)置5.1 水水泥公司司的工作作崗位設(shè)設(shè)置類、。類、。、。、督導(dǎo)、。、。5.2 玻玻璃公司司工作崗崗位設(shè)置置電氣工程師師、鍍膜工工藝師、設(shè)計(jì)師師、生產(chǎn)部部經(jīng)理、美工、切割主主操、包裝發(fā)發(fā)貨主操操、包裝發(fā)發(fā)貨主操操。5.3 陶陶瓷公司司

42、工作崗崗位設(shè)置置5.4 耐耐火材料料公司部部門設(shè)置置董事會(huì)，總總經(jīng)理，生生產(chǎn)質(zhì)量量副總經(jīng)經(jīng)理，技技術(shù)副總總經(jīng)理，經(jīng)經(jīng)營(yíng)副總總經(jīng)理，耐耐火磚分分公司，燒燒注料分分公司，研研發(fā)中心心，項(xiàng)目目部，技技術(shù)研發(fā)發(fā)中心，耐耐火材料料分中心心，財(cái)務(wù)務(wù)部，市市場(chǎng)部，質(zhì)質(zhì)檢部，金金加工車車間，冷冷作車間間，裝配配車間。六 無(wú)機(jī)非非金屬的的發(fā)展趨趨勢(shì)材料科學(xué)技技術(shù)是兼兼具基礎(chǔ)礎(chǔ)性和先先導(dǎo)性的的學(xué)科。該該學(xué)科的的交叉性性很強(qiáng)，從從傳統(tǒng)意意義上看看，它交交叉了物物理、化化學(xué)、數(shù)數(shù)學(xué)和工工程等幾幾個(gè)大的的學(xué)科，近近年來(lái)的的發(fā)展使使它交叉叉了生物物、力學(xué)學(xué)、醫(yī)學(xué)學(xué)等一大大批學(xué)科科；該學(xué)學(xué)科的技技術(shù)性也也很強(qiáng)，因因?yàn)樗唤?/p>

43、叉了冶冶金、化化工、機(jī)機(jī)械、信信息、電電子、激激光等一一大批工工程技術(shù)術(shù)學(xué)科。材材料科學(xué)學(xué)技術(shù)的的學(xué)科內(nèi)內(nèi)涵極為為豐富，它它包括了了所有的的材料種種類，跨跨接了眾眾多的學(xué)學(xué)科領(lǐng)域域，涉及及了材料料從微觀觀到介觀觀（包括括納米）、宏宏觀等不不同范圍圍內(nèi)各方方面的行行為，覆覆蓋了從從基礎(chǔ)科科學(xué)到工工程技術(shù)術(shù)的相關(guān)關(guān)內(nèi)容。所所以，材材料科學(xué)學(xué)技術(shù)是是一門多多學(xué)科交交叉的前前沿綜合合性學(xué)科科，它既既是一門門涉及以以探索材材料科學(xué)學(xué)技術(shù)自自身規(guī)律律為目標(biāo)標(biāo)的基礎(chǔ)礎(chǔ)學(xué)科，又又是一門門與工程程技術(shù)密密切相關(guān)關(guān)的應(yīng)用用學(xué)科。 總體看看來(lái)，當(dāng)當(dāng)代材料料科學(xué)技技術(shù)的主主要發(fā)展展趨勢(shì)可可以歸納納為以下下8個(gè)方面面：

44、材料科學(xué)技技術(shù)更加加多學(xué)科科的交叉叉與綜合合。在物物質(zhì)科學(xué)學(xué)技術(shù)的的大學(xué)科科背景下下，通過(guò)過(guò)多學(xué)科科的交叉叉與融合合，不斷斷開拓創(chuàng)創(chuàng)新，綜綜合利用用現(xiàn)代科科學(xué)技術(shù)術(shù)的最新新成就，發(fā)發(fā)展新的的材料科科學(xué)技術(shù)術(shù)。材料的合成成及制備備技術(shù)已已經(jīng)并將將進(jìn)一步步得到人人們的高高度重視視。以原原子、分分子為起起始物質(zhì)質(zhì)進(jìn)行材材料合成成，并在在微觀尺尺度上控控制其成成分和結(jié)結(jié)構(gòu)，以以成為現(xiàn)現(xiàn)代先進(jìn)進(jìn)材料合合成制備備技術(shù)的的重要發(fā)發(fā)展方向向。環(huán)境境協(xié)調(diào)和和低成本本的合成成制備技技術(shù)受到到人們重重視，在在某些領(lǐng)領(lǐng)域，材材料合成成制備已已與器件件設(shè)計(jì)和和制造實(shí)實(shí)現(xiàn)一體體化，相相關(guān)新技技術(shù)、新新裝備不不斷涌現(xiàn)現(xiàn)。材

45、料表征和和評(píng)價(jià)科科學(xué)技術(shù)術(shù)是新材材料發(fā)展展的重要要基礎(chǔ)。對(duì)對(duì)材料性性能及其其成分和和結(jié)構(gòu)的的理解是是現(xiàn)代材材料科學(xué)學(xué)技術(shù)的的重要研研究?jī)?nèi)容容，對(duì)材材料性能能的各種種測(cè)試和和對(duì)材料料結(jié)構(gòu)與與組織從從宏觀到到微觀不不同層次次的表征征是材料料科學(xué)技技術(shù)的重重要組成成部分，對(duì)對(duì)材料的的壽命周周期評(píng)估估與預(yù)測(cè)測(cè)受到重重視，與與材料表表征和評(píng)評(píng)價(jià)相關(guān)關(guān)的新的的方法、技技術(shù)和裝裝備層出出不窮。材料設(shè)計(jì)與與性能預(yù)預(yù)測(cè)科學(xué)學(xué)技術(shù)發(fā)發(fā)展迅速速。在微微觀、介介觀和宏宏觀等不不同層次次上，在在分子、原原子、電電子等不不同層面面，按預(yù)預(yù)定性能能設(shè)計(jì)和和制備新新材料日日趨成熟熟；以“按需設(shè)設(shè)計(jì)材料料”為目標(biāo)標(biāo)的多尺尺度跨

46、層層次材料料設(shè)計(jì)受受到重視視；材料料微結(jié)構(gòu)構(gòu)的協(xié)同同設(shè)計(jì)與與制造受受到關(guān)注注。納米材料科科學(xué)技術(shù)術(shù)的發(fā)展展特別引引人關(guān)注注。納米米材料科科學(xué)技術(shù)術(shù)是當(dāng)前前以及未未來(lái)一段段時(shí)期內(nèi)內(nèi)納米科科學(xué)技術(shù)術(shù)的研究究重點(diǎn)之之一，在在未來(lái)5110年還會(huì)會(huì)有重大大的發(fā)展展，并有有可能導(dǎo)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)濟(jì)、科技技甚至生生活方式式的重要要變化。新材料向高高性能低低成本和和復(fù)合化化、集成成化、低低維化、智智能化方方向發(fā)展展。一大大批的、影影響深遠(yuǎn)遠(yuǎn)的新材材料相繼繼涌現(xiàn)，對(duì)對(duì)社會(huì)發(fā)發(fā)展和人人們生活活水平的的提高發(fā)發(fā)揮重要要作用。重視新材料料發(fā)展與與基礎(chǔ)材材料及傳傳統(tǒng)材料料的改進(jìn)進(jìn)、更新新與提高之之間的相相互促進(jìn)進(jìn)。新材材料的發(fā)

47、發(fā)展帶動(dòng)動(dòng)和促進(jìn)進(jìn)了基礎(chǔ)礎(chǔ)材料和和傳統(tǒng)材材料的改改進(jìn)與更更新，新新材料技技術(shù)促進(jìn)進(jìn)了新產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)發(fā)展，也也對(duì)傳統(tǒng)統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的的改造和和升級(jí)發(fā)發(fā)揮著越越來(lái)越重重要的作作用。材料及其制制品與生生態(tài)環(huán)境境及生態(tài)態(tài)資源的的協(xié)調(diào)性性及與人人類社會(huì)會(huì)可持續(xù)續(xù)發(fā)展的的關(guān)系備備受重視視。材料料科學(xué)科科技術(shù)與與環(huán)境學(xué)學(xué)技術(shù)等等學(xué)科的的發(fā)展更更加緊密密，發(fā)展展資源節(jié)節(jié)約型、能源節(jié)約型、可持續(xù)發(fā)展的材料科學(xué)技術(shù)已在世界范圍內(nèi)引起高度重視。七無(wú)機(jī)非非金屬材材料發(fā)展展中所遇遇到的問(wèn)問(wèn)題（一）傳統(tǒng)統(tǒng)無(wú)機(jī)非非金屬材材料我國(guó)無(wú)機(jī)非非金屬材材料工業(yè)業(yè)的發(fā)展展中存在在很多問(wèn)問(wèn)題，特特別是傳傳統(tǒng)的無(wú)無(wú)機(jī)非金金屬材料料與國(guó)外外先進(jìn)水水平

48、有非非常大的的差距，主主要有：(1) 產(chǎn)產(chǎn)品等級(jí)級(jí)低在傳統(tǒng)無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料中中，無(wú)論論是水泥泥、玻璃璃還是陶陶瓷的產(chǎn)產(chǎn)品等級(jí)級(jí)普遍偏偏低。例例如：發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家家的水泥泥熟料強(qiáng)強(qiáng)度一般般都在70MMPa以上，而而我國(guó)平平均強(qiáng)度度僅為50 MPaa。我國(guó)國(guó)高等級(jí)級(jí)水泥（ISO42.5）僅占占18%，大量量生產(chǎn)的的是中、低低等級(jí)水水泥（ISO32.5），而而很多發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家家的高等等級(jí)水泥泥占90以上上。(2) 資資源消耗耗高在資源的消消耗方面面，水泥泥和陶瓷瓷工業(yè)更更為突出出。由于于大量的的無(wú)序開開采，未未能充分分利用有有限資源源，造成成了極大大浪費(fèi)。例例如：生生產(chǎn)水泥泥熟料的的主要原原料是相相對(duì)優(yōu)

49、質(zhì)質(zhì)的石灰灰石，其其化學(xué)成成份須滿滿足CaO含量不不低于45%、MgO不高于3%等要求求。我國(guó)國(guó)符合水水泥生產(chǎn)產(chǎn)要求，可可以使用用的量?jī)H僅約250億噸。目目前每年年生產(chǎn)水水泥消耗耗的優(yōu)質(zhì)質(zhì)石灰石石約5.5億噸，因因此該儲(chǔ)儲(chǔ)量?jī)H可可生產(chǎn)水水泥熟料料約200億噸，僅僅能提供供約40年的水水泥生產(chǎn)產(chǎn)需要。(3) 能能源消耗耗高在建筑材料料的生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程中中，要消消耗大量量的能源源。例如如：水泥泥工業(yè)每每年消耗耗標(biāo)煤91006萬(wàn)噸，電電力 6550億度。我我國(guó)水泥泥生產(chǎn)能能耗遠(yuǎn)高高于世界界先進(jìn)水水平，以以每噸熟熟料的綜綜合能耗耗計(jì)算，世世界先進(jìn)進(jìn)水平為為1177Kg標(biāo)煤，我我國(guó)為1733.5KKg標(biāo)煤，

50、高高出達(dá)50%以上。在在國(guó)外，全全氧燃燒燒技術(shù)已已經(jīng)在玻玻璃行業(yè)業(yè)中得到到了較為為廣泛的的應(yīng)用，而而僅有為為數(shù)不多多玻璃纖纖維生產(chǎn)產(chǎn)線使用用了該項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)。(4) 環(huán)環(huán)境污染染嚴(yán)重水泥工業(yè)每每年排放放溫室氣氣體CO2約5.555億噸、SO22 688.6萬(wàn)噸、NOx約206萬(wàn)噸；目前其其他先進(jìn)進(jìn)國(guó)家平平均噸熟熟料的粉粉塵排放放1KKg，而我我國(guó)高達(dá)達(dá)13KKg，全國(guó)國(guó)水泥生生產(chǎn)年排排放的粉粉塵竟高高達(dá)10000萬(wàn)噸以以上。(5) 單單線生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)模小小，落后后工藝大大量存在在以懸浮預(yù)熱熱和預(yù)分分解技術(shù)術(shù)為核心心技術(shù)的的“新型干干法”工藝，是是目前世世界水泥泥工業(yè)普普遍采用用的最先先進(jìn)的現(xiàn)現(xiàn)代化水水

51、泥生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)。日日本有96%、意大大利96.5%、韓國(guó)1000%、泰國(guó)90%的水泥泥產(chǎn)量采采用這種種新型干干法生產(chǎn)產(chǎn)線，而而我國(guó)僅僅為15。我我國(guó)水泥泥制造業(yè)業(yè)處于先先進(jìn)工藝藝與落后后工藝并并存的復(fù)復(fù)雜狀態(tài)態(tài)。在玻玻璃行業(yè)業(yè)，我國(guó)國(guó)浮法玻玻璃生產(chǎn)產(chǎn)線的平平均生產(chǎn)產(chǎn)規(guī)模為為450噸/天，而而西方國(guó)國(guó)家的法法玻璃生生產(chǎn)線的的平均生生產(chǎn)規(guī)模模為550噸/天。而而且在玻玻璃產(chǎn)品品的品質(zhì)質(zhì)上與國(guó)國(guó)外相比比有非常常的差距距。（二）無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬新材料料雖然我我國(guó)無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬新材料料取得了了很多成成就，但但由于我我國(guó)無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬材料研研制、開開發(fā)至產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的形形成起步步較晚，底底子薄，投投入強(qiáng)度度小等原原

52、因，使使之與發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家家相比，仍仍有較大大差距(1) 基基礎(chǔ)研究究和關(guān)鍵鍵技術(shù)落落后我國(guó)的無(wú)機(jī)機(jī)非金屬屬新材料料是從試試制起步步的，發(fā)發(fā)展過(guò)程程也主要要是隨從從于型號(hào)號(hào)的需要要進(jìn)行。由由于時(shí)間間、人力力的限制制，加之之我國(guó)長(zhǎng)長(zhǎng)期以來(lái)來(lái)對(duì)基礎(chǔ)礎(chǔ)研究重重視不夠夠，投入入較少，無(wú)無(wú)機(jī)非金金屬材料料的系統(tǒng)統(tǒng)的基礎(chǔ)礎(chǔ)非常薄薄弱。(2) 材材料性能能低、品品種少、批批生產(chǎn)質(zhì)質(zhì)量不穩(wěn)穩(wěn)定雖然我國(guó)已已基本上上建立了了無(wú)機(jī)非非金屬材材料的研研究、開開發(fā)與部部分產(chǎn)品品的生產(chǎn)產(chǎn)體系，但但材料的的品種尚尚不齊全全，一些些重要工工程的關(guān)關(guān)鍵配套套材料還還須進(jìn)口口。性能能低、質(zhì)質(zhì)量差的的問(wèn)題仍仍然存在在，而且且在進(jìn)行行批

53、量生生產(chǎn)時(shí)質(zhì)質(zhì)量不穩(wěn)穩(wěn)定、成成品率低低、效益益差的問(wèn)問(wèn)題嚴(yán)重重，必須須下大力力氣解決決。例如如，電磁磁屏蔽玻玻璃目前前我國(guó)只只能達(dá)到到屏蔽85ddB的水平平，而美美國(guó)已達(dá)達(dá)到1100dB。我們們?cè)谄帘伪尾ǘ畏斗秶确椒矫孢h(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿滿足國(guó)防防工業(yè)發(fā)發(fā)展的需需要。而而航空玻玻璃方面面高強(qiáng)、多多功能(隱身、防防激光等等)圓弧整整體風(fēng)擋擋在我國(guó)國(guó)還剛起起步研究究，極大大的制約約了我國(guó)國(guó)航空工工業(yè)的發(fā)發(fā)展。(3) 制制備技術(shù)術(shù)落后無(wú)機(jī)非金屬屬新材料料工業(yè)，不不但制備備技術(shù)落落后，而而且生產(chǎn)產(chǎn)能力低低，效率率低，直直接影響響高科技技產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量(性能)、成本本、能耗耗等三個(gè)個(gè)方面。例例如，國(guó)國(guó)外工業(yè)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)國(guó)家玻璃璃纖維生生產(chǎn)大都都采用8000-60000孔漏板板池窯拉拉絲法生生產(chǎn)，已已占總量量95以上上，無(wú)紡紡材料全全部用池池窯法生生產(chǎn)，坩坩堝拉絲絲法早已已被淘汰汰，而我我國(guó)現(xiàn)有有的池窯窯拉絲大大部分采采用8000-20000孔生產(chǎn)產(chǎn)技術(shù)，40000孔技術(shù)術(shù)正在開開發(fā)，坩坩堝拉絲絲還沒(méi)有有完全淘淘汰，與與國(guó)外相相比還有有較大的的差距。我我國(guó)纖維維增強(qiáng)復(fù)復(fù)合材料料機(jī)械化化生產(chǎn)只只占40，60仍采采用落后后的手工工成型