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1、无机非金属材料工程篇一：大学工学专业介绍：无机非金属材料工程主干学科：材料科学与工程 主要课程：物理化学、无机材料性能、测试及研究方法、粉体工程、材料制 备原理、热工过程与设备、无机材料工艺学（含硅酸盐、复合材料）专业概况：教学实践 包括专业实验、金工实习、生产实习（含毕业实习）、课程设计、计算机应用 与上机实践、毕业设计（论文）。培养目标本专业培养具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程方面的知识，能在 无机非金属材料结构研究与分析、材料的制备、材料成型与加工等领域从事科学 研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术 人才。培养要求 本专业学生主要学习无机非金属材
2、料及复合材料的生产过程、工艺及设备的 基础理论、组成、结构、性能及生产条件间的关系，具有材料测试、生产过程设 计、材料改性及研究开发新产品、新技术和设备及技术管理的能力。开设院校：按高校热度排序吉林吉林大学 江苏苏州大学山东山东科技大学 辽宁大连理工大学山东青岛科技大学 上海华东理工大学安徽合肥工业大学 河北燕山大学山西太原理工大学 湖北武汉工程大学河南河南科技大学 辽宁辽宁大学江苏南京工业大学 江苏江苏大学河北河北科技大学 吉林长春理工大学辽宁沈阳工业大学 广西广西大学安徽安徽理工大学 安徽安徽工业大学贵州贵州大学 陕西陕西科技大学辽宁辽宁科技大学 北京北京建筑工程学院广西桂林工学院 吉林吉
3、林建筑工程学院内蒙古内蒙古工业大学 山东山东轻工业学院安徽安徽建筑工业学院 黑龙江黑龙江科技学院河南洛阳理工学院 辽宁沈阳化工学院安徽合肥学院 江西景德镇陶瓷学院安徽巢湖学院 河南平顶山工学院湖南长沙交通学院 湖南湘潭工学院河北河北建筑科技学院篇二：对无机非金属材料的认识与思考张宏格论文.doc山西轻工职业技术学院毕业论文对无机非金属材料的认识与思考教学 系：轻工工程系班 级；材料工程1031姓 名：张宏格指导老师： 马建杰山西轻工职业技术学院二零一三年四月二十二日对无机非金属材料的认识与思考摘 要：随着社会科学技术的进步,能源是制约经济快速发展的重要条件。 而新材料是发展高新技术的基石，复合
4、材料及无机非金属材料科学的新兴领域等 方面，新型无机非金属材料将在未来科技发展中发挥更大的作用，应予以高度重 视，而用新材料技术改造传统无机非金属材料行业，能促进材料行业的整体飞跃。 本文阐述了新型无机非金属材料的研究开发现状，并对其未来发展动向进行了展 望。关键词：新型材料 新型无机非金属材料 分类 功能陶瓷材料 现状 展望 正文一、无机非金属材料的分类和地位 材料一般分为无机材料和有机材料，无机材料中除金属以外的材料都是无机 非金属材料。最早，无机非金属材料只包含传统的陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料， 随着科学和技术的发展，又将半导体、先进结构陶瓷、功能陶瓷、新型功能玻璃、 人工晶体、非晶态材
5、料、碳素材料等都纳入到无机非金属材料领域中。无机非金属材料品种繁多，新材料层出不穷，在国民经济和国防建设中的应 用极其广泛。由于无机非金属材料学科具有多学科交叉的时代特征，其发展蓬蓬 勃勃，新的生长点不断涌现。作为四大材料中（钢铁、有色、有机和无机非金属材料）工业之一的无机非金 属材料工业在我国经济建设中起着重要的作用。近年来，无机非金属材料不仅在品种上有了 空前的发展，而且在内涵上有了进一步的延伸。传统的无机非金属材料材料品种 繁多，主要是指大宗无机建筑材料，包括水泥、玻璃、陶瓷与建筑（墙体）材料 等。其产量占无机非金属材料的绝大多数。建筑材料与人们的生活质量息息相关。新型无机非金属材料是指
6、具有如高强、轻质、耐磨、抗腐、耐高温、抗氧化 以及特殊的电、光、声、磁等一系列优异综合性能的新型材料，是其它材料难以 替代的功能材料和结构材料。无机非金属新材料具有独特的性能，是高技术产业 不可缺少的关键材料。例如稀土掺杂石英玻璃广泛应用于导弹、卫星及坦克火控 武器等激光测距系统，耐辐照石英玻璃应用于各种卫星及宇宙飞船的姿控系统； 光学纤维面板和微通道板作为像增强器和微光夜视元件在全天候兵器中得到应 用；航空玻璃为中国各类军用飞机提供了关键部件。人工晶体材料中激光、非线 性光学和红外等晶体，用于弹道制导、电子对抗、潜艇通讯、激光武器等。特种 陶瓷中，耐高温、高韧性陶瓷可用于航空、航天发动机、卫
7、星遥感，可制作特殊 性能的防弹装甲陶瓷及特种纤维及用于电子对抗等。目前已开发了近四千种高性 能、多功能无机非金属新材料新品种。这些高性能材料在发展现代武器装备中起 到十分重要的作用。二、无机非金属材料的发展现状虽然我国无机非金属新材料取得了很多成就，但由于我国无机非金属材料研 制、开发至产业的形成起步较晚，底子薄，投入强度小等原因，使之与发达国家 相比，仍有较大差距。1. 基础研究和关键技术落后 我国的无机非金属新材料是从试制起步的，发展过程也主要是随从于型号的 需要进行。由于时间、人力的限制，加之我国长期以来对基础研究重视不够，投 入较少，无机非金属材料的系统的基础非常薄弱。2. 材料性能低
8、、品种少、批生产质量不稳定虽然我国已基本上建立了无机非金属材料的研究、开发与部分产品的生产体 系，但材料的品种尚不齐全，一些重要工程的关键配套材料还须进口。性能低、 质量差的问题仍然存在，而且在进行批量生产时质量不稳定、成品率低、效益差 的问题严重，必须下大力气解决。例如，电磁屏蔽玻璃目前我国只能达到屏蔽 85dB的水平，而美国已达到llOdB。我们在屏蔽波段范围等方面远远不能满足国 防工业发展的需要。而航空玻璃方面高强、多功能（隐身、防激光等）圆弧整体风 挡在我国还刚起步研究，极大的制约了我国航空工业的发展。3 .制备技术落后无机非金属新材料工业，不但制备技术落后，而且生产能力低，效率低，直
9、 接影响高科技产品质量（性能）、成本、能耗等三个方面。例如，国外工业发达国 家玻璃纤维生产大都采用800-6000孔漏板池窑拉丝法生产，已占总量95%以上， 无纺材料全部用池窑法生产，坩埚拉丝法早已被淘汰，而我国现有的池窑拉丝大 部分采用800-2000孔生产技术，4000孔技术正在开发，坩埚拉丝还没有完全淘 汰，与国外相比还有较大的差距。我国纤维增强复合材料机械化生产只占40%， 60%仍采用落后的手工成型，与工业发达国家差距甚大。又如集成电路（IC）石英 扩散管的制备技术，国内采用的单机间歇气炼生产技术只能提供100mm以下IC 管，而国外采用一步法连熔拉管技术，生产0 200300mm大
10、口径石英管供大规模 集成电路用，使我国IC用石英扩散管失去竞争能力，完全依赖进口。4.技术装备落后 目前我国无机非金属新材料制备技术与装备明显落后，造成研制周期长、新 产品发展困难，预研成果不能及时进入工程化研究，即便生产也会出现成品率低、 规模小，经济效率差等问题。三、无机非金属的发展动态1 ,低维化发展低维化发展主要表现在宏观上和微观上两个方面。宏观上的低维化是从体材 料向薄膜材料和纤维材料的发展。例如现代信息功能器件如微电子和光电子等都 是由集成化, 在这期间主要应用的就是薄膜材料。薄膜材料的特殊作用更加体现 在结构材料也用薄膜来改性,是结构材料增强、增韧耐磨等效果。而作为结构复 合材料
11、主体的纤维也同样起着尤为重要的作用, 如光通信中光信号的放大、调 制、选模等都是通过纤维来完成,最终形成纤维光路和光网。而从微观上看低维 化, 即无机非金属材料的织构与结构上的尺寸如毫米、微米趋向纳米。目前人们 更加关注的是纳米尺度上的超晶格薄膜、纳米线到纳米点材料的结构中, 在以后 的发展中更是以纳米器件为中心来研究纳米材料的合成、组装等性能进行调控。2 ,复合化发展作为无机非金属材料与金属材料和有机高分子材料的复合化发展趋势。复合 化的最终是以应用为目标, 如无机非金属材料已广泛应用在钢筋混凝土、玻璃钢 等方面其中主要就是用有机高分子与无机玻璃纤维来组成, 这种结构材料为主 的复合材料,
12、这也是复合材料具有单一材料所无法满足的是使用功能,更是建筑 材料发展趋势。3, 智能化发展作为材料的只能花是人们关注的焦点,材料的智能化即是材料性能的多元化, 等接受外部环境变化的信息, 并能实时进行反馈。智能化功能材料大部分为多片 压电和铁电陶瓷的复试结构, 目前应用领域较广的建筑智能化,提高建筑材料的 安全性智能等方面。4, 节能、降耗的发展由于传统无机非金属材料产业是一个相对能耗高、环境污染严重的领域。随 着可持续发展观的提出, 要全面、协调、可持续发展的理念, 就必须改变这种落 后的传统生产方式和经营理念,进行科研研发,探索出低能耗、少污染的新的合成 工艺,提高产品性能和节耗的技术途径
13、, 改变生产结构和合理的利用方法。如汽 车和柴油机尾气三效催化剂或者是载体材料以解决汽车和柴油机的尾气处理方 案。特别是建材行业是环境材料的一个重要领域,尤其在我国具有特别重要的意 义。我国目前的建筑材料工业每年毁田610万亩,耗土石50亿t、标准煤2亿 t。排放二氧化碳61591亿t,占全国总排放量的35%40%。因此,我国急需发展 节省资源和能源及环保型生态建材;有益于健康及净化功能的生态建材;拓展生 存空间和增加可利用资源的生态建材。四无机非金属材料的应用1、水泥的应用在修复骨缺损的同时，保持局部组织中有效 的药物浓度是确保组织正常修 复的必要条件。因此，寻找一种既可填充骨缺损又能将药物
14、载入其 中，使之在 局部缓慢释放药物的生物材料是许多科研和临床工作者追求的目标。研究表明， 多种骨修复材料可以充当药物缓释载体，如聚甲基丙 烯酸甲酯、陶瓷型磷酸钙 类人工骨和可吸收有机高分子材料等。磷 酸钙骨水泥又称羟基磷灰石骨水 泥， 是1985年研制成功的自固化非陶瓷型羟基磷灰石类人工骨材料，在修复骨缺损 方面具有明显的优越性， 是一种较理想的新型骨骼修复材料。 CPC 克服了陶瓷 型羟基磷灰石难以修整、不易降解等缺点，具有良好的生物相容性、优良的生物 活性，可降解性，自固化能力以及易塑性和骨传导能力j。以CPC为载体的药 物缓释体系材料的发展趋势。材料科学技术是兼具基础性和先导性的学科。
15、该学科的交叉性很强，从传统 意义上看，它交叉了物理、化学、数学和工程等几个大的学科，近年来的发展使 该学科又交叉了生物、力学、医学等一大批学科；该学科的技术性也很强，因为 它交叉了冶金、化工、机械、信息、电子、激光等一大批工程技system, DDS）是一种新型的给药方式，植入生 物体内骨骼后载体所负载的药物能持续、稳定、高效地缓慢释放，达到修复骨缺 损和药物治疗的双重目的，从而配合全身治疗以达到良好的效果。CPC药物缓释 体系在骨髓炎、骨结核、骨肿瘤、骨折、骨不连和人工关节置换等领域有 广阔 的应用前景，有望成为骨骼系统理想的药物缓释载体。（磷酸钙骨水泥药物缓释 体系的研究应用）2、玻璃的应用目前在整彤外科、牙科及上须骨整形等临床方面对于骨移植物的需求正 日趋增加，传统的髂峙部采骨用作骨移植物的手术操作存在着许多问题，如残留 的髂峙处的人为骨折和行走时的疼痛、不适及局部触痛都是潜在的并发症，更不 用说其有限的骨的可利用性。同种异体骨，人源的冻千骨必须经过加工处理以降 低其抗原性 。减少其传播疾病的潜能，但同时亦可能减少其骨再生所必瘦的成 骨蛋白数量。异种骨、球干小牛骨都是廉价的可选择移植物，但是其处理过程的 不同又决定了它的不稳定性。正如同种异体骨那样可能降低其成骨能力。因而临 床上强烈需要发展一种廉价的可台成的骨移植材
