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无机非金属方面的论文选题方向是什么

发布时间:2024-07-17 21:14:22

无机非金属方面的论文选题方向是什么

材料科学技术是国民经济发展的重要支撑,是航天、航空、信息、国防等高新技术进步的基础。材料科学与工程学院培养从事金属、无机非金属、高分子材料的制备与加工和电子封装技术领域的高级研究和工程技术人才。材料科学与工程专业以材料学、化学、物理学为基础,系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。该专业学生既掌握材料科学与工程领域的基本理论与技术,又具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程领域的扎实基础,还具有较强的实践动手能力,从业的适应面广,能在材料科学与工程及其相关领域从事教学、科研、技术开发及管理工作。

一、无机非金属材料专业的可以以下方向的研究生:80201:冶金工程 080202:金属材料工程 080203:无机非金属材料工程 080204:高分子材料与工程 080205Y:材料科学与工程;080206W:复合材料与工程 080207W:焊接技术与工程 080208W:宝石及材料工艺学 080209W:粉体材料科学与工程 080210W:再生资源科学与技术;080211W:稀土工程 080212S:高分子材料加工工程 080213S:生物功能材料专业 080214S:电子封装技术 080215S:功能材料专业;080216S:纳米材料与技术 080217S:新能源材料与器件专业 080218S:资源循环科学与工程。二、本专业主要培养具备无机非金属材料科学基础理论与工程专业知识,能够从事无机非金属材料工业的项目规划、设计、生产加工、研究开发,具有较强的科学实验能力和计算机能力,素质优良,富有创新精神的高级工程技术专业人才。

自己查学校网站最权威,比别人说的准确的多啊 不好好查当然查不到了!主要研究方向有光纤与阻燃材料,精细陶瓷,碳素材料,晶体材料,发光材料,纳米-聚合物复合材料。主干课程: 1.技术基础课:工程力学、材料科学概论、无机化学、分析化学、物理化学、固体物理、无机材料物理性能、无机材料科学基础、无机材料测试方法、结晶学、电工电子学等。 2.专业课:粉体工程、复合材料、陶瓷工艺学、玻璃水泥工艺学、晶体材料、功能材料、纳米科学与技术、功能陶瓷、光通讯技术、光纤光缆材料及制造技术、人工晶体、计算机在材料科学中的应用、专题讲座等。 设有11个专业实验室:粉体工程实验室;无机材料制备实验室;无机材料测试实验室;无机材料成型实验室;光纤光缆实验室;工程陶瓷实验室;复合材料制备实验室;复合材料测试实验室;烧结实验室和气相色谱实验室;晶体实验室。四个基础实验室:普通化学实验室;有机化学实验室;分析化学实验室和物理化学实验室,完全可以满足教学及科研实验要求。 无机非金属材料与工程——科研方向 一、光纤与阻燃材料研究室 1、新型绝缘材料的开发及利用 “七五”、“八五”期间,我国主要发电设备制造厂家先后引进了大型发电设备(60万千瓦)制造技术,随之而来的是国产化的问题,其中定子铁芯硅钢片绝缘漆是其关键技术之一,半无机硅钢片漆主要从奥地利进口,每吨6万美元,一台60万千瓦机组需要半无机漆近20吨,折合人民币近千万元,开发该漆难度很大,张显友教授为此进行了近十年的科技攻关,开发出了水溶性、油溶性不同漆基的半无机硅钢片漆。解决了漆基附着性、硅钢片边缘增厚和断面涂不上漆、无机材料表面改性及漆基的结合等问题。该系列漆于97年通过了加拿大GE公司的全面质量认证,并用于二滩55-60万千瓦的大型发电设备。哈尔滨电机制造有限公司、东方电机制造有限公司使用该漆后均获得显著的经济效益,累计经济效益超过5000万元。该成果获1998年国家机械工业局科技进步二等奖。 环氧树脂浇注材料长期存在着开裂、无机填料沉淀及电击穿等技术难题,张显友教授对此进行多年的研究,根据无机填料的表面改型、粒子堆砌、复配等理论及模型,首次提出了环氧灌注胶中无机填料在高电压作用下可以定向移动的模型,有效防止了无机填料在灌注胶中的沉淀。此项目于98年获得国家自然科学基金的支持。该成果已用于天生桥水电站发电机组的高电压互感器的环氧浇注材料。 随着电器技术的发展,尤其是高压电器的发展,传统断路器的灭弧方法、灭弧介质和灭弧材料跟不上时代发展的需要,SF6组合电器、SF6断路器等成为当今世界发展的主流,而且逐渐趋向于密闭式组合方向发展。我国对SF6断路器和SF6组合电器的研究起步晚,与国外相比我国还相差很大一段距离,技术还不成熟,有待进一步提高,主要在于绝缘制件和绝缘技术的不成熟,这严重阻碍了我国SF6断路器和SF6组合电器的进一步发展。为此张显友教授通过对新型复合绝缘材料的研究,根据SF6分解物对复合材料的腐蚀机理,对缠绕制品开裂甩胶进行分析,提出了短纤维增强以防止甩胶、开裂的理论模型,分析了玻璃纤维含量及排列方向对复合材料性能的影响。该课题获98年黑龙江自然科学基金支持。并有多篇论文发表在《复合材料学报》,并被《EI》《CA》等收录 2、无机非金属材料深加工及其应用的研究 张显友教授八十年代中期在国内首先开展了硅灰石深加工技术及应用的研究,先后承担并完成了八项国家、省、市级科研项目。承担了“八五”国家科技攻关项目“梨树硅灰石深加工技术的研究”, 于1994年10月通过国家级的产品鉴定,得到国内许多著名专家的一致好评。通过对硅灰石粉加工技术的研究,使针状硅灰石的长径比达到15-20:1。该技术达到90年代末世界水平。并开展了硅灰石在电工材料中的应用研究,主要在以下几个方面取得一定成果:1)首先在国际上提出了硅灰石在电缆料中作为增强填充材料,不仅提高了电缆料的强度,而且提高了电缆料的介电性能,通过表面改性,提高了填充量和加工流动性;2)将硅灰石在环氧浇注材料中进行应用研究,首次提出了球与短纤维及树脂之间的堆砌理论,硅灰石纤维不仅具有补强作用,而且对重质填料具有防沉作用。该技术是国际首创;3)硅灰石粉在绝缘漆中代替钛白粉降低了成本;4)硅灰石在玻璃钢中代替部分玻璃纤维,使玻璃钢复合材料增加了一种填充材料。1995年“硅灰石改性技术的研究积推广应用”获机械工业部科技进步二等奖,“硅灰石改性及应用研究”获黑龙江省科技进步四等奖。 3、特种电线电缆材料的开发及应用 我国特种电线电缆材料的生产技术相对落后,张显友教授在辐照交联、硅烷交联、阻燃电缆料、耐高温电缆材料、复合阻燃剂及母料等方面进行了系统的研究。先后承担并完成了省、市级科研项目七项。采用辐照交联工艺,提高了电缆料的力学性能和耐热性能,达到了80年代末的国际先进水平。采用复合阻燃剂/耐高温改性等材料及辐照和化学交联等方法,解决了长期存在的耐热性、阻燃性和强度之间的矛盾。该成果接近国际领先水平。研究了复合阻燃剂的协同作用、减少阻燃剂用量、采用特殊的表面改性等方法提高电缆料的强度和伸缩率。提出了阻燃剂的复合理论和复合阻燃剂的协同作用机理。首次采用微胶囊理论和表面包覆技术,解决了一系列的技术难题。其成果全部转让给国内相关塑料厂、电缆料厂,取得了近千万元的经济效益。1993年“PP用高填充增强母料的开发及应用”获机械部教育司科技进步一等奖;1995年“辐照交联阻燃聚乙烯电缆料的开发及应用”获机械部教育司科技进步一等奖;1997年“辐照交联阻燃电缆料系列产品及应用”获机械部科技进步三等奖。 4、塑料光纤制造及其应用 近年来,张显友教授将研究的重点放在塑料光纤制造及其应用方面,我国在塑料光纤的开发及应用起步晚,技术相对落后,主要依赖进口,所以开展这方面的研究有着广阔的前景和巨大的经济效益。主要存在的问题有:1)塑料光纤的传输带宽过低;2)塑料光纤的传输损耗大;3)塑料光纤的耐热性能低。针对上述问题开展了一系列的研究,重点对形成塑料光纤的聚合物单体及掺杂剂进行提纯和配方设计,采用界面凝胶法在降低塑料光纤损耗等方面有所突破。该项目得到了黑龙江省杰出青年基金的资助。

无机非金属方面的论文选题方向

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无机非金属非常有前景 不错

无机非金属材料工程专业方向1:材料物理与化学,材料物理与化学专业是物理、化学和材料等构成的交叉学科,它综合了各学科的研究方法与特色。本学科是以物理、化学等自然科学为基础,从分子、原子、电子等多层次上研究材料的物理、化学行为与规律,研究不同材料组成-结构-性能间的关系,设计、控制及制备具有特定性能的新材料与相关器件,致力于先进材料的研究与开发。材料物理与化学专业研究方向:(01)材料结构与相变;(02)晶体生长及其控制;(03)材料物性与表征。无机非金属材料工程专业方向2:材料科学与工程材料学专业研究生近年来的就业形势非常看好。北航毕业生毕业时能同时得到多个录取通知。很多人到政府机关、航空航天研究所、国家主流行业和世界知名高科技公司工作。2011年清华大学61名毕业研究生中赴重点单位就业率超过75%。除了移动工具领域,材料学专业知识在大体积的固定工具领域也得到了广泛应用,如用太阳能材料代替常规发电的能源等。无论是在国家建设还是在日常生活领域,这个专业的就业形势都会越来越好。无机非金属材料工程专业方向3:材料工程材料工程是研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。其工程硕士学位授权单位培养从事新型材料的研究和开发、材料的制备、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面的高级工程技术人才。根据工程技术人员的工作性质,材料工程领域范围又可概括为:从事新材料的研究和开发、材料的生产工艺和设备的开发和设计、材料的特性分析和试验、材料成品的检测与质量控制、材料制品的加工及改性、材料制造业的管理和技术经济分析等。无机非金属材料工程专业方向4:材料学 材料学专业属于材料科学与工程专业下设的一个二级学科。材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间的相互关系的学科,为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。材料学是材料科学与工程的重要组成部分,是连接材料物理与化学和材料加工工程等学科的重要纽带。材料学的主要研究方向有:01无机非金属及其复合材料;02金属及其复合材料;03特殊功能材料;04材料强韧化与性能评价;

无机非金属方面的论文选题方向怎么选

我是无机非专业的,我做技术的大学的时候一定要专业课基础打好,就业的时候才容易找工作

无机非金属材料工程专业方向1:材料物理与化学,材料物理与化学专业是物理、化学和材料等构成的交叉学科,它综合了各学科的研究方法与特色。本学科是以物理、化学等自然科学为基础,从分子、原子、电子等多层次上研究材料的物理、化学行为与规律,研究不同材料组成-结构-性能间的关系,设计、控制及制备具有特定性能的新材料与相关器件,致力于先进材料的研究与开发。材料物理与化学专业研究方向:(01)材料结构与相变;(02)晶体生长及其控制;(03)材料物性与表征。无机非金属材料工程专业方向2:材料科学与工程材料学专业研究生近年来的就业形势非常看好。北航毕业生毕业时能同时得到多个录取通知。很多人到政府机关、航空航天研究所、国家主流行业和世界知名高科技公司工作。2011年清华大学61名毕业研究生中赴重点单位就业率超过75%。除了移动工具领域,材料学专业知识在大体积的固定工具领域也得到了广泛应用,如用太阳能材料代替常规发电的能源等。无论是在国家建设还是在日常生活领域,这个专业的就业形势都会越来越好。无机非金属材料工程专业方向3:材料工程材料工程是研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。其工程硕士学位授权单位培养从事新型材料的研究和开发、材料的制备、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面的高级工程技术人才。根据工程技术人员的工作性质,材料工程领域范围又可概括为:从事新材料的研究和开发、材料的生产工艺和设备的开发和设计、材料的特性分析和试验、材料成品的检测与质量控制、材料制品的加工及改性、材料制造业的管理和技术经济分析等。无机非金属材料工程专业方向4:材料学 材料学专业属于材料科学与工程专业下设的一个二级学科。材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间的相互关系的学科,为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。材料学是材料科学与工程的重要组成部分,是连接材料物理与化学和材料加工工程等学科的重要纽带。材料学的主要研究方向有:01无机非金属及其复合材料;02金属及其复合材料;03特殊功能材料;04材料强韧化与性能评价;

材料科学技术是国民经济发展的重要支撑,是航天、航空、信息、国防等高新技术进步的基础。材料科学与工程学院培养从事金属、无机非金属、高分子材料的制备与加工和电子封装技术领域的高级研究和工程技术人才。材料科学与工程专业以材料学、化学、物理学为基础,系统学习材料科学与工程专业的基础理论和实验技能,并将其应用于材料的合成、制备、结构、性能、应用等方面研究的学科。该专业学生既掌握材料科学与工程领域的基本理论与技术,又具备无机非金属材料及其复合材料科学与工程领域的扎实基础,还具有较强的实践动手能力,从业的适应面广,能在材料科学与工程及其相关领域从事教学、科研、技术开发及管理工作。

这个专业大致可以分为耐火材料,建筑材料,纳米材料,陶瓷等等。上海硅酸盐研究所、武汉理工大学的水泥、清华大学的陶瓷都很好。毕业了工作非常好找,但前提是愿意去水泥厂陶瓷长玻璃厂,这些地方是有点辛苦的。或者读完研去新型材料研发公司,比如耐火材料公司等等。总的来说,材料科学与工程相关专业还是要读个研的,否则基本上都得从艰苦环境做起。

无机非金属方面的论文选题方向怎么写

你应该先确立一个题目,否则范围太大,无从下手,可以把题目整小点,就金属材料或非金属材料的一个方面,然后收集素材,充实内容,我是搞金属材料的,举几个金属材料的例子,以供参考:《不锈钢的发明》《耐热钢的发展状况》《超高强度钢的历史》《金相技术的应用》《固溶处理的前言研究》《铁碳相图的形成及发展》>等等,你自己也可以设想一个题目,既然是文献综述,应该划分历史阶段,前期、早期、中期,现代以及展望未来等等,也可以就中外方面进行构思,甚至于也可以就一个问题的历史争论也行,比如说《贝塔-铁的形成与消失》等等,至于你的文章结构,根据你的实际情况来选定,我只是提个建议和思路,给你一个启发。

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无机非金属非常有前景 不错

用高温固相反应由锆矿石粉制备锆质颜料锆质颜料是陶瓷、搪瓷、玻璃工业应用较广泛的高温无机颜料 因为它具有非常稳定的晶型结构,所以具有耐高温,物化性能稳定、着色力强等优点。我国锆质颜料主要是用品位较高的氧化锫,二氧化硅与着色元素人工合成的。用这种方怯生产的锫质颜料,成本太高。据《日本特许公报》昭47—8699报道,锆质颜料可用锆英石矿粉按特定的工艺条件直接合成。实验结果表明, 用锆英石矿粉直接合成的无机锆质颜料质置达到国内外同类产品水平。而其生产成本比用原法生产的产品成倍降低。用锆英石矿粉直接合成无机锆质颜料采用的工艺流程如图---------高温固相反应由锆矿石粉制备锆质颜料的工艺流程 主要原料有(1)锫英石: ZrO:≥60 ,工业级,广东等地产。 (2)纯碱I Na 2CO 3/>95 ,工业级,大连等地产。(3) 硫酸2 H 2SO‘/>90% , 工业级,全国各地产。(4)氧化镨2 Pr日OI1>/90%,工业级内蒙、上海等地产。(5)五氧化二钒: V O ≥96 ,工业级, 湖南等地产。(6)铁红;Fe O。≥96 , 工业级, 湖南等地产。(7)铬绿:Cr O。≥96 , 工业级, 湖南等地产。(8)氧化铺:C0~70 , 工业级, 广东, 湖南等地产。锆质颜料的色域非常广泛, 在氧化锆,二氧化硅形成锆英石晶型结构的同时,5【入上述原料(4)一(8)中的一种,则可制备黄、蓝、红、绿、青等不同色调的锆质颜料。本方法的不同之处在于:所用的基术原料锆英石矿粉本身就具有稳定的晶型结构,简单地加入着色离子是不能制备锆质颜料的。也就是说巳具有稳定晶型结构的锆英石不能再着色,所以, 首先必须破坏其晶型结构。具体做法是,在锆英石矿粉中加入一定量的纯碱,在高温下使混台物发生固相反应生成一种易被无机酸分解的中间物质,然后加入一定量的无机酸处理之, 使之分解并生成一种能与着色离子发生固相反应的混合物。此种混合物巳不具有锆英石晶型,在此种混合物中加入着色元素错、钒、铁、铬、钻等的氧化物或盐类及一定量的矿化剂, 高温下物料发生固相反应生成着色的锆英石固溶体。采用APD一10全自动x射线衍射仪对合成的锫质颜料颗粒进行晶型结构分析,测定条件为工作电压40kVt,工作电流20mAt步选扫描20,20。一80℃铜靶。测定结果表明 锫质颜料试样为锆英石晶型结构,无杂质相生成, 纯度较高。将小样与其他样品进行了质量对比,数据表明, 锆质颜料的各项技术指标已达到国内同类产品水平,其中耐温性高于国内水平。锆英石是一种非常稳定的矿物质, 只有在1530~高温下才能分解。考虑到工业化生产,宜尽量在较低的温度下破坏其晶型结构, 我们在锆英石中加入一定量的纯碱, 以使其在850"C~1IO0~C温度下发生固相反应。通过大量的实验证明, 锆英石与纯碱的比例不同,其反应温度亦不相同合成无机颜料时,加入矿化剂的作用主要是使颜料的晶型结构在较低的温度下形成。不仅如此,加入相应的矿化。剂能使着色离子的价态发生变化,使所需要的颜色离子顺利进入颜料晶格。在一定范围内着色离子加入量与颜料的颜色深浅成正比。合成锆质颜料时, 着色元素的加入量是有一定范围的。在此范围内,着色离子加入量与颜料颜色的深浅成正比。但着色离子不能无限量增加, 不同的着色离子对锆离子和硅离子有一定的取代份数, 超过了这个取代份数,就会产生过剩的着色离子,从而影响颜料质量。

无机非金属方面的论文选题背景

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无机非金属非常有前景 不错

无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、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。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。  在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。  无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工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;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大,用途广。其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤等。传统无机非金属材料:水泥和其他胶凝材料 硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石灰、石膏等 陶 瓷 粘土质、长石质、滑石质和骨灰质陶瓷等 耐火材料 硅质、硅酸铝质、高铝质、镁质、铬镁质等 玻 璃 硅酸盐 搪 瓷 钢片、铸铁、铝和铜胎等 铸 石 辉绿岩、玄武岩、铸石等 研磨材料 氧化硅、氧化铝、碳化硅等 多孔材料 硅藻土、蛭石、沸石、多孔硅酸盐和硅酸铝等 碳素材料 石墨、焦炭和各种碳素制品等 非金属矿 粘土、石棉、石膏、云母、大理石、水晶和金刚石等新型无机非金属材料缘材料 氧化铝、氧化铍、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等铁电和压电材料 钛酸钡系、锆钛酸铅系材料等 磁性材料 锰—锌、镍—锌、锰—镁、锂—锰等铁氧体、磁记录和磁泡材料等 导体陶瓷 钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等 半导体陶瓷 钛酸钡、氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过滤金属元素氧化物系材料等 光学材料 钇铝石榴石激光材料,氧化铝、氧化钇透明材料和石英系或多组分玻璃的光导纤维等高温结构陶瓷 高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物 超硬材料 碳化钛、人造金刚石和立方氮化硼等人工晶体 铝酸锂、钽酸锂、砷化镓、氟金云母等 生物陶瓷 长石质齿材、氧化铝、磷酸盐骨材和酶的载体材料等 无机复合材料 陶瓷基、金属基、碳素基的复合材料

无机非金属材料工程是材料学中的一个专业。无机非金属材料工程是为了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。业务培养要求: 本专业学生主要学习无机非金属材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。[编辑本段]主干学科: 材料科学与工程[编辑本段]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)等[编辑本段]主要实践性教学环节: 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)。[编辑本段]主要专业实验: 材料物化性能、材料工艺性能实验、材料晶相分析等 修业年限:四年 授予学位:工学学士开设院校 重庆科技学院 合肥学院化工系 辽宁大学 大连轻工业学院 大连理工大学 吉林大学 北京科技大学 云南大学 吉林建筑工程学院 西南工学院 贵州大学 昆明理工大学 西安建筑科技大学 陕西科技大学 河北理工大学 燕山大学 太原理工大学 内蒙古工业大学 辽宁科技大学 沈阳化工学院 齐齐哈尔大学 哈尔滨理工大学 上海大学 南京工业大学 江苏大学 盐城工学院 安徽工业大学 安徽理工大学 安徽建筑工业学院 江西理工大学 景德镇陶瓷学院 济南大学 山东轻工业学院 武汉化工学院 武汉科技大学 广西大学 桂林理工大学(原桂林工学院) 沈阳建筑大学 哈尔滨工业大学 成都理工学院 西安工程学院 石家庄铁道学院 东华理工学院 中北大学 长春理工大学 北京化工大学 天津大学 华东理工大学 东南大学 武汉理工大学 湖南大学 中南大学 湖南科技大学 华南理工大学 长沙理工大学 四川大学 沈阳工业大学 淄博学院 湖南工学院 山东大学 河北工业大学 河北科技大学 河北工程大学 河北建筑科技学院 东华大学 河海大学 河南科技大学 洛阳理工学院 合肥工业大学 河南城建学院 甘肃理工大学 巢湖学院 长安大学[编辑本段]无机非金属材料行业发展趋势 无机非金属材料在国民经济建设中的作用和地位 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。根据无机非金属材料功能与作用的不同,可以将无机非金属材料划分为传统无机非金属材料(建筑材料)和无机非金属新材料。 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。 国际发展趋势 近些年,随着科学技术的进步,无论是传统无机非金属材料,还是无机非金属材料都有了一些新的发展趋势。 生态与环保意识加强,建立科学的评价体系,实现可持续发展 西方发达国家在促进传统无机非金属材料产业健康、可持续发展方面的采取了许多重要措施。世界发达国家十分重视建材工业的可持续发展与绿色评价。生态评价也成为世界可持续发展的一个重要手段。目前,许多国家正在进行“生态城市”的建设与实践,推广建筑节能技术材料,使用可循环材料等,改善城市生态系统状况。由此,提出了绿色建材、环保建材与节能建材的概念,并开展了大量的研究与实践工作。与西方发达国家相比,我国还存在很大的差距,特别是缺乏立法支持与技术标准的指导以及相应组织的管理与监督,使我国的传统无机非金属材料工业发展还有很大的提升空间。面对资源和环境对我国经济发展的严峻考验,国民经济的可持续发展战略显得愈加重要。[编辑本段]向着节能、降耗的方向发展 传统的无机非金属材料工业是能源消耗大户,在世界能源日益短缺的今天,如何生产节能、降耗,以及如何生产出高质量的建筑节能、保温产品是建材工业发展的重要趋势。选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的发展方式。新型墙体材料、高质量门窗、中空玻璃将大量应用。向着提高材料性能、使用寿命的方向发展。低寿命设计、大量重复建设已经严重制约城市建设的发展。现代化建筑需要高性能建筑材料的支持,而提高建筑的耐久性又对建筑材料的使用寿命提出了更高的要求。[编辑本段]单线生产能力向大型化发展 无论是水泥工业、玻璃工业,还是陶瓷工业,单条生产线的生产能力有大型化的趋势。生产线的大型化可以有效提高产品的质量,降低能源消耗。[编辑本段]向着智能化方向发展 建筑的智能化需要建筑材料的支持。随着技术的进步和生活水平的提高,建筑材料的安全性智能诊断等智能技术将更多的应用于建筑中。[编辑本段]向着复合化、多功能化方向发展 复合材料具有单一材料所无法满足的使用功能,是建筑材料的发展趋势,对建筑材料的功能要求越来越趋向于多功能化。 在美国、日本、西欧等所有发达国家在其科技发展战略中都把无机非金属新材料的发展放在优先发展的重要位置。例如,美国为了保持在高技术和军事装备方面的领先地位,在先后制定的《先进材料与技术计划(AMPP)》和《国家关键技术报告》中,新材料为六大关键技术之首,而无机非金属新材料占有相当比例;日本发表的《21世纪初期产业支柱》所列的新材料领域的14项基础研究计划中,其中七项涉及无机非金属新材料的研究领域。 例如发达国家十分重视复合材料产业化生产和应用技术研究。通过关键技术的突破,实现材料的产业化;产业化应用,促进了技术的成熟和创新;应用新材料刺激新产业的产生,创造出新的应用领域。[编辑本段] 我国无机非金属材料差距和问题 3.1 传统无机非金属材料 我国无机非金属材料工业的发展中存在很多问题,特别是传统的无机非金属材料与国外先进水平有非常大的差距,主要有: (1) 产品等级低 在传统无机非金属材料中,无论是水泥、玻璃还是陶瓷的产品等级普遍偏低。例如:发达国家的水泥熟料强度一般都在70MPa以上,而我国平均强度仅为50 MPa。我国高等级水泥(ISO≥5)仅占18%,大量生产的是中、低等级水泥(ISO≤5),而很多发达国家的高等级水泥占90%以上。 (2) 资源消耗高 在资源的消耗方面,水泥和陶瓷工业更为突出。由于大量的无序开采,未能充分利用有限资源,造成了极大浪费。例如:生产水泥熟料的主要原料是相对优质的石灰石,其化学成份须满足CaO含量不低于45%、MgO不高于3%等要求。我国符合水泥生产要求,可以使用的量仅约250亿吨。目前每年生产水泥消耗的优质石灰石约5亿吨,因此该储量仅可生产水泥熟料约200亿吨,仅能提供约40年的水泥生产需要。 (3) 能源消耗高 在建筑材料的生产过程中,要消耗大量的能源。例如:水泥工业每年消耗标煤9106万吨,电力 650亿度。我国水泥生产能耗远高于世界先进水平,以每吨熟料的综合能耗计算,世界先进水平为117Kg标煤,我国为5Kg标煤,高出达50%以上。在国外,全氧燃烧技术已经在玻璃行业中得到了较为广泛的应用,而仅有为数不多玻璃纤维生产线使用了该项技术。 (4) 环境污染严重 水泥工业每年排放温室气体CO2约55亿吨、SO2 6万吨、NOx约206万吨;目前其他先进国家平均吨熟料的粉尘排放<1Kg,而我国高达13Kg,全国水泥生产年排放的粉尘竟高达1000万吨以上。 (5) 单线生产规模小,落后工艺大量存在 以悬浮预热和预分解技术为核心技术的“新型干法”工艺,是目前世界水泥工业普遍采用的最先进的现代化水泥生产技术。日本有96%、意大利5%、韩国100%、泰国90%的水泥产量采用这种新型干法生产线,而我国仅为15%。我国水泥制造业处于先进工艺与落后工艺并存的复杂状态。在玻璃行业,我国浮法玻璃生产线的平均生产规模为450吨/天,而西方国家的法玻璃生产线的平均生产规模为550吨/天。而且在玻璃产品的品质上与国外相比有非常的差距。 3.2无机非金属新材料 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、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110dB。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∮200~300mm大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。[编辑本段] 无机非金属材料工业发展的对策与建议 针对我国无机非金属材料工业的现状,要实现其快速、健康、稳定的发展,就必须开展以下几个方面的工作。 (1) 加强政府在建材工业发展和产业结构调整中的政策引导; (2) 加强资源综合利用和环境保护的立法并严肃执法; (3) 促进形成若干个有国际竞争力的大型建材工业集团,建立以企业为主体的新型建材工业科技创新体系,促进产、学、研结合; (4) 加强“绿色”和节能型建材工业的应用基础研究,加强建材工业实验基地建设,促进工程技术创新; (5) 强化行业管理,建立科学、先进、合理的标准体系,建立产品质量认证制度,发挥行业协会、学会和各类中介机构的作用; (6) 应尽快制定适应我国市场经济发展和科研体制和政府体制改革的科学、有力的政策措施和管理体系,加大投资力度和项目审计,以保证无机非金属新材料研究、开发和生产的健康发展; (7) 应根据需求牵引和科技推进的原则,并结合无机非金属材料科学体系特点,统筹兼顾、协调发展,合理安排中长期科研项目。应重视和加强基础研究,充分注意相关领域科技前沿,提高我国无机非金属新材料的科技水平和开发能力; (8) 为适应无机非金属材料的飞速发展,必须加快人才的培养,不断革新无机非金属材料教育的课程设置和教材,尽快反映本领域和相关领域不断增加的新知识。应重视以基本的物理、化学原理为基础,加强原始创新,研究探索有应用前景的未知新材料、研究新材料的合成、制备,特别是用基础分析和计算机建模、微观尺度结构控制、仿生等方法,发展具有创新意义的高性能低成本无机非金属新材料。应加强新设备、包括重大仪器的研究和装备,没有先进的仪器、装备就不可能在材料的科技前沿进行研究开发工作。 另外,任何材料都必须经历工程化、实用化的过程。教育与培养一批工程能力突出、实践能力强的高素质人才,已经成为高等教育的重要内容。在学生的培养过程中,加强实践环节的教学是必由之路。与此相对应的实践教学与工程训练必须进行相应的改革,以适应对人才培养的要求。

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