无机非金属材料的研究进展及应用 刘康 河北联合大学材料科学与工程学院 09材一 学号：200908010116 摘要：起初，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、先进陶瓷结构、功能陶瓷、新型功能玻璃、人工晶体等纳入无机非金属材料领域。无机非金属材料的高硬度、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐磨和优异的环保性能以及特殊的光声、电等性能，在航空航天、兵器、舰船等国防领域得到了越来越多的应用，如陶瓷基复合材料、结构陶瓷、特种功能陶瓷、人工晶体等已成为武器装备中不可或缺的关键材料。本文着重介绍了无机材料的研究进展和应用。并介绍了存在的问题以及解决方法。 关键词：无机非金属材料、水泥、陶瓷、玻璃、其他材料

The research progress and use of inorganic non-metallic

materials Abstract：At first, the traditional inorganic non-metallic materials only contain ceramics, glass,

cement and refractories, as science and technology, in turn semiconductors, advanced structural ceramics, functional ceramics,new functional glass, new features, intraocular lens into the inorganic non-metallic materials area. Inorganic non-metallic materials of high hardness, low density, high temperature, corrosion, wear and excellent environmental performance, as well as special light acoustic, electric and other properties, in aerospace, weapons, ships, and defense fields has been increasing many applications such as ceramic matrix composites, structural ceramics, special functional ceramics, artificial crystals have become an indispensable key weapons material. This article focuses on the progress of inorganic materials and applications. And describes the problems and solutions. Key words: Inorganic non-metallic materials , ceramics ,glass,cement

引言：传统无机非金属材料，新型无机非金属材料和无机非金属基复合材料组成了庞大

的无机非金属材料体系。其中以硅酸盐为基础的陶瓷、玻璃和水泥已经形成相当规模的产业，被广泛应用于工业、农业、国防和人们的生产生活中，成为国民经济的支柱产业之一。新型无机非金属材料因具有耐高温、耐腐蚀、高强度、多功能等多种优越性能，其中一些已在各个工业部门以及近几十年发展起来的空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、红外技术发展方面发挥了重要作用。因此，无机非金属材料的发展必将大大的促进现代科学技术的进步和人类文明程度的提高。本文将主要介绍：无机非金属材料的分匪类，无机非金属材料的地位（在材料中的地位、在国民经济中的地位），无机非金属材料的发展过程，无机非金属材料的应用，无机非金属材料企业的岗位设置，无机非金属材料的发展趋势以及无机非金属材料发展中遇到的问题。

一、二 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。 传统无机非金属材料是国家基本建设所必须的基础材料，量大面广，其质量提升和性能改进都将产生重大的经济效益和社会效益，新型耐火材料就是很好的说明。而无机非金属材料，如片式电子陶瓷元器件材料、光纤放大器材料、白光发光二极管、激光透明陶瓷、巨磁阻材料、生物医用材料等，在形成高技术产业、改造传统产业、节能和建立新能源、环保和节约资源等方面都对国民经济和社会进步发挥着重要作用。 无机非金属材料的高硬度、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐磨和优异的环保性能以及特殊的光生、电等性能，在航天航空、兵器、舰船等国防领域得到越来越多的应用，如陶瓷基复合材料结构陶瓷、特种功能陶瓷、人工晶体、石英玻璃等已成为武器装备中不可或缺的关键材料。无机非金属材料对国防建设发挥着越来越重要的作用。 无机非金属材料在学术上涉及多门学科，在组成上涵盖了多类材料，在应用上遍布国民经济、国防建设和社会需求等各个领域。所以，无机非金属材料对国民经济的发展、国防力量的增强和人民生活质量的提高等方面都有着重大作用。由于无机非金属材料的学科交叉性，其发展非常活跃，新材料层出不穷，新的学科不断涌现，成为当今最活跃的学科领域之一。

三、无机非金属材料的发展过程 3.1陶瓷的发展过程 陶器的发明是人类文明的重要进程－－是人类第一次利用天然物，按照自己的意志创造出来的一种崭新的东西。从河北省阳原县泥河湾地区发现的旧石器时代晚期的陶片来看，在中国陶器的产生距今已有11700多年的悠久历史。 陶器是用泥巴（粘土）成型晾干后，用火烧出来的，是泥与火的结晶。我们的祖先对粘土的认识是由来已久的，早在原始社会的生活中，祖先们是处处离

不开粘土，他们发现被水浸湿后的粘土有粘性和可塑性，晒干后变得坚硬起来。对于火的利用和认识历史也是非常远久的，大约在205万年至70万年前的元谋人时代，就开始用火了。先民们在漫长的原始生活中，发现晒干的泥巴被火烧之后，变得更加结实、坚硬，而且可以防水，于是陶器就随之而产生了。陶器的发明，它揭开了人类利用自然、改造自然、与自然做斗争的新的一页，具有重大的历史意义，是人类生产发展史上的一个里程碑。 从目前所知的考古材料来看，陶器中的精品有旧石器时代晚期距今1万多年的灰陶、有8000多年前的磁山文化的红陶、有7000多年的仰韶文化的彩陶、有6000多年的大汶口的“蛋壳黑陶”、有4000多年的商代白陶、有3000多年的西周硬陶，还有秦代的兵马俑、汉代的釉陶、唐代的唐三彩等。到了宋代，瓷器的生产迅猛发展，制陶业趋于没落，但是有些特殊的陶器品种仍然具有独特的魅力，如宋、辽三彩器和明、清至今的紫砂壶、琉璃、法花器及广东石湾的陶塑等，都是别具一格，倍受赞赏。 但是陶器始终是文明初级阶段的低级产品，它本身存在的缺陷注定了它逐渐被历史淘汰的命运。 瓷器是中国古代的一项伟大发明，在漫长的历史岁月中，勤劳智慧的中国先民们点土成金，写下光辉灿烂的篇章，为人类文明作出了巨大的贡献。亨有盛誉的中华古瓷，已成为世界各大博物馆里的明珠，也将越来越广泛地成为中国和世界各地的专家学者的研究对象，并受到广大收藏家和陶瓷爱好者的珍重。 中国瓷器的发明和发展，是有着从低级到高级，从原始到成熟逐步发展的过程。早在3000多年前的商代，我国已出现了原始青瓷，再经过1000多年的发展，到东汉时期终于摆脱了原始瓷器状态，烧制出成熟的青瓷器，这是我国陶瓷发展史上的一个重要里程碑。 经过三国、两晋、南北朝和隋代共330多年的发展，到了唐朝中国政治稳定、经济繁荣。社会的进步促进了制瓷业的发展，如北方邢窑白瓷“类银类雪”，南方越窑青瓷“类玉类冰”。形成“北白南青”的两大窑系。同时唐代还烧制出雪花釉、纹胎釉和釉下彩瓷及贴花装饰等品种。 宋代是我国瓷器空前发展的时期，出现了百花齐放，百花争艳的局面，瓷窑遍及南北各地，名窑迭出，品类繁多，除青、白两大瓷系外，黑釉、青白釉和彩绘瓷纷纷兴起。举世闻名的汝、官、哥、定、钧五大名窑的产品为世所珍。还有耀州窑、湖田窑、龙泉窑、建窑、吉州窑、磁州窑等产品也是风格独特，各领风骚，呈现出欣欣向荣的好局面，是我国陶瓷发展史上的第一个高峰。 元代在景德镇设“浮梁瓷局”统理窑务，发明了瓷石加高岭土的二元配方，烧制出大型瓷器，并成功地烧制出典型的元青花和釉里红及枢府瓷等，尤其是元青花烧制成功，在中国陶瓷史上具有划时代的意义。宋、金时战乱后遗留下来的南北各地的主要瓷窑仍然继续生产，其中龙泉窑比宋时更加扩大，其中梅子青瓷是元代龙泉窑的上乘之作。还有“金丝铁线”的元哥瓷，应是仿宋官窑器之产物，也是旷世希珍。 明代从洪武35年开始在景德镇设立“御窑厂”，200多年来烧制出许许多多的高、精、尖产品，如永宣的青花和铜红釉、成化的斗彩、万历五彩等都是希世珍品。御窑厂的存在也带动了民窑的进一步发展。景德镇的青花、白瓷、彩瓷、单色釉等品种，繁花似锦，五彩缤纷，成为全国的制瓷中心。还有福建的德化白瓷产品都十分精美。 清朝康、雍、乾三代瓷器的发展臻于鼎盛，达到了历史上的最高水平，是中国陶瓷发展史上的第二个高峰。景德镇瓷业盛况空前，保持中国瓷都的地位。康熙时不但恢复了明代永乐，宣德朝以来所有精品的特色，还创烧了很多新的品种，并烧制出色泽鲜明翠硕、浓淡相间，层次分明的青花。郎窑还恢复了失传200多年的高温铜红釉的烧制技术，郎窑红、缸豆红独步一时。还有天兰、洒兰、豆青、娇黄、仿定、孔雀绿、紫金釉等都是成功之作，另外康熙时创烧的珐琅彩瓷也闻名于世。 雍正朝虽然只有13年，但制瓷工艺都到了登峰造极的地步，雍正粉彩非常精致，成为与号称“国瓷”的青花互相比美的新品种。 乾隆朝的单色釉、青花、釉里红、珐琅彩、粉彩等品种在继承前新的基础上，都有极其精致的产品和创新的品种。

乾隆时期是我国制瓷业盛极而衰的转折点，到嘉庆以后瓷艺急转直下。尤其是道光时期的鸦片战争，使中国沦为半殖民地半封建社会，国力衰竭，制瓷业一落千丈，直到光绪时稍微有点回光返照，但1911年辛亥革命的爆发，清王朝寿终正寝。长达数千年的中国古陶瓷发展史，并至此落下帷幕。 纵观中国几千年的古陶瓷发展史，它虽然是以衰退而告终，但是它给后人留下的这份珍贵而又丰富的遗产，将永远放射出灿烂的光辉。