材料科学发展的过程示意
25000年前人类开始学会使用各种用途的锋利石 片而称为“旧石器时代”，
10000年前人类第一次有意识地创造了自然界没 有的新材料（陶器）而进入“新石器时代”，这是 人类社会进步的象征，也是社会经济发展的结果。
之后，“青铜器时代”和“铁器时代”接锺而来。 后来，罗马人发明了水泥，腓尼基人发明了玻璃， 这些传统材料至今仍然为现代社会大量使用。
第二篇 无机非金属材料工程基础
第三章 无机非金属材料概论 第四章 原材料的选择及加工 第五章 配料 第六章 成型工艺 第七章 固化工艺 第八章 后处理
第三章 无机非金属材料工程概论
本章主要内容：
3.1 概述 3.2 无机非金属材料生产工艺过程的共性 3.3 不同类型无机非金属材料生产工艺过程
的特性 重点：无机非金属材料生产工艺过程的共性 难点：无
二是采用新理论、新工艺和新技术合成，开发出具有
各种新的和特殊功能的材料。
三是新材料是一个动态的概念，表现为新旧交替、层
出不穷，新材料已经成为高新技术的基础与先导。
新材料技术已经成为推进一个国家科技进 步、产业升级并影向产业结构变化的重要因素， 新材料的开发与利用也正在成为一个国家重要的 支柱性产业。因此，许多国家都将开发新材料置
于优先发展的位置。
我国863高技术发展计划，材料是7个重 点之一，重大基础研究攀登计划(973)30个 重大课题有7个与材料直接有关。有关专家 统计资料表明：我国学科研究中，材料学科 研究水平与国外差距最小，不少基础研究领 域处于国际先进水平。
❖ 结构陶瓷：发挥其机械、热、化学等性能 的一大类新型陶瓷材料，在许多苛刻的工作 环境下服役。包括氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷 等
水泥
石灰石 研磨 煅烧
加 入
粘土
混合 (回转窑) 石
陶瓷
膏
干
燥
成
粉
品
磨
石英 混 成 干 烧 冷 成 长石 合 形 燥 结 却 品
粘土 玻璃
纯碱 石灰石
混 合
石英
熔 融
冷成成 却形品
❖原料(raw material)
无机非金属材料的大宗产品
水泥 玻璃 陶瓷 耐火材料
石英砂(SiO2)、粘土 (Al2O3·SiO2·2H2O)、长石 (K2O·Al2O3·6SiO2)、铝矾土 (Al2O3·nH2O)等
❖ 研发无碱池窑拉丝先进生产技术及配套产品。 开发玻璃纤维生物及医用过滤材料、工业过滤材 料及其制品；开发各种高性能、多功能玻璃纤维 制品
3.2 无机非金属材料生产过程的共性
❖ 原料的选择（矿物原料基础课程） ❖ 原料的加工-深加工--精细加工处理（粉体工程） ❖ 多项体系物料制备（配方、混合） ❖ 成型 ❖ 热处理及固化（低温固化、高温固化）-热工课程 ❖ 后处理
b、具有电、光、生物等功能
❖ 我国无机非金属材料产业存在的差距
差距一： 我国水泥、建筑玻璃、建筑陶瓷和墙体材料等四 大类建筑材料的产量很大，但大而不强，产品质量、 产品结构及综合技术经济指标等方面与国际先进水 平存在着很大差距，建筑材料制造业开发能力薄弱， 多年来一直靠引进技术和进口成套设备，几乎没有 研发出真正重大的原创性技术装备。
❖ 建筑卫生陶瓷。
❖
研发具有自洁、抗菌、环保、抗静电等多功能陶瓷砖，
研发新型分档冲洗水箱配件和超平滑抗污陶瓷釉面，发展 环保、自洁、抗菌等多功能产品。
❖ ——宜居型住宅。支持建筑节能、绿色建筑、新型墙体材 料、供热计量及节能改造、可再生能源建筑一体化技术， 先进适用的宜居型社区建设技术，乡村安居节能型住宅建 设技术，节能环保建材技术，污水和垃圾处理使用技术。
离子键 共价健 混合键
①耐高温; ②化学稳定性高; ③高强度、高硬度; ④电绝缘性好; ⑤韧性差
2.无机非金属材料的分类:
①普通（传统的）无机非金属材料
工业和基本建设所必需的基础材料
❖水泥
❖玻璃 ❖陶瓷
有质脆、经不起 热冲击等弱点
❖耐火材料
②先进的（新型的）无机非金属材料
20新世型纪无中机期非以金后属发材展料起主来要的特、点具：有特殊性能 和用a途、的能无承机受非高金温属，材强料度。高
3.1 概述 材料的分类
3.1 概述
水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料等
材料的分类 高温结构陶瓷、人工晶体 、光导纤维等
传统无机非金属材料
无机非金属Fe材、料Cu、Al、合金等
新型无机非金属材料
材 料
金属材料
高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维、粘结剂
复合材料
3.1 概述
1.无机非金属材料具有自身的特性:
功能陶瓷 ❖ 压电陶瓷：海中“雷达”侦察兵
❖ 生物陶瓷 ❖ 先进工业陶瓷（电子陶瓷、防静电陶瓷、红外陶 ❖ 瓷、抗菌自洁陶瓷等）
——特种陶瓷材料(山东省）பைடு நூலகம்
研究氧化铝、氧化锆、氮化硅、二氧化钛及钛酸盐系列 陶瓷粉体制备、制品成型工艺及陶瓷复合材料规模制备工艺 技术，研究开发先进的陶瓷制品生产技术、成型及烧成工艺。 开发压敏、热敏、压电、吸波、耐磨耐蚀、抗冲击等功能材 料、结构材料制品。陶瓷纤维产品。
❖ 水泥
❖ 支持水泥窑处置城市垃圾、工业废渣及可燃废弃 物的技术开发和应用，研发新型干法水泥生产线纯 低温余热发电技术、生产技术和大型化装备，开发 生产5000t/d级以上成套设备。
❖ 玻璃
❖ 研发离线镀膜技术和复合技术，研发节能、环保、 准光学质量熔化技术，超厚、超薄板成型技术，在 线镀膜改性技术及工艺，监控与专家诊断等成套生 产技术。支持纯氧燃烧技术、窑炉全保温技术、高 品质耐火材料的研发与广应用。
差距二： 以玻璃纤维、纤维增强复合材料、特种玻璃、 人工晶体等为代表的无机非金属新材料由于研制、 开发和形成产业起步较晚，基础研究和关键技术落 后，材料性能低、品种少、规模化生产质量不稳定， 制备技术及装备落后。
“新材料”包含着这样三个层面的含义：
一是对传统材料的再开发，使其在性能上获得重大突
破的材料：
进一步开发薄（厚）膜电路用氧化铝陶瓷基片、 高频压电陶瓷基片和敏感器件、陶瓷轴承球及轴承、 高强蜂窝陶瓷和多孔陶瓷、复合刀具和模具、发热 材料、耐热材料、保温材料、吸波透波材料、防弹 材料、耐磨耐蚀制品等产品，形成规模生产能力。 以国家工业陶瓷材料工程技术研究中心等为技术支 撑，建设淄博特种陶瓷产业基地。