無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)有哪些(無(wú)機(jī)非金屬材料類有哪些專業(yè))

無(wú)機(jī)非金屬材料主要是指把硅酸鹽等材料進(jìn)行重新整合優(yōu)化后形成的一種新型的材料，這種材料常常被應(yīng)用在建筑領(lǐng)域、軍事等領(lǐng)域，在很大程度上緩解了我國(guó)能源短缺的問(wèn)題，但是并不能徹底改變能源不足的現(xiàn)狀。因此， 仍然需要不斷地研發(fā)各種新材料，對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展進(jìn)行不斷地探索研究，促進(jìn)無(wú)機(jī)非金屬材料更好地發(fā)展。目前，和一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料的相關(guān)研究并不夠深入，所掌握的核心技術(shù)也不夠先進(jìn)和全面，整體發(fā)展處在比較低的水平。雖然無(wú)機(jī)非金屬材料已經(jīng)在我國(guó)一些領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但是在應(yīng)用中仍然存在著一些不足和問(wèn)題，仍然需要采取科學(xué)有效的措施來(lái)促進(jìn)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供更多的能源保障。

一、無(wú)機(jī)非金屬材料介紹

（一）無(wú)機(jī)非金屬材料概述

無(wú)機(jī)非金屬材料的種類非常多，從不同的角度來(lái)說(shuō)有著不同的意義。比如，從材料學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，無(wú)機(jī)非金屬包括了除金屬材料、有機(jī)高分析材料以外的其他所有類別的材料，這些材料都可以稱為是無(wú)機(jī)非金屬材料，如硅酸鹽、碳化物和氧化物等等。無(wú)機(jī)非金屬在工業(yè)革命的推動(dòng)下在 18 世紀(jì)實(shí)現(xiàn)了高速發(fā)展，直到 20 世紀(jì)，無(wú)機(jī)非金屬材料開始應(yīng)用在計(jì)算機(jī)、航空航天等眾多新領(lǐng)域和行業(yè)中，也實(shí)現(xiàn)了無(wú)機(jī)非金屬材料更深層次的發(fā)展。同時(shí)也讓一些在理化性能方面具有一定優(yōu)勢(shì)的材料得到了發(fā)展，比如變色玻璃、絕緣陶瓷、光導(dǎo)纖維等，在很大程度上彌補(bǔ)了有機(jī)材料和金屬材料的不足。所以，對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展進(jìn)行研究有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。

（二）無(wú)機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)

1.無(wú)機(jī)非金屬材料具有高強(qiáng)度屬性、高硬度特點(diǎn)，以及強(qiáng)耐腐蝕性能、透光性能、導(dǎo)電性能以及鐵電性能等優(yōu)勢(shì)都非常明顯和突出，并且在應(yīng)用途徑方面也比較多。

2. 無(wú)機(jī)非金屬材料的化學(xué)物質(zhì)和物理物質(zhì)穩(wěn)定性更強(qiáng)， 并且和酸堿反應(yīng)敏感度之間的差距并不大，可以更好地實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定、長(zhǎng)久的使用效果。

3. 無(wú)機(jī)非金屬材料中的特種無(wú)機(jī)非金屬材料還有著其他方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，比如有著很好的高溫抗氧化性、絕緣性、磁學(xué)特性，以及光傳輸性等特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在新型的無(wú)機(jī)非金屬材料中還可以體現(xiàn)出更多的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

二、無(wú)機(jī)非金屬材料的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域

（一）建筑工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

無(wú)機(jī)非金屬材料在建筑工程領(lǐng)域中的應(yīng)用包括了水泥陶瓷、涂料等等，這些材料的應(yīng)用范圍和頻率非常高，在很大程度上推動(dòng)了建筑領(lǐng)域的高速發(fā)展。首先，在建筑領(lǐng)域中，傳統(tǒng)水泥會(huì)消耗大量的能量，但是無(wú)機(jī)非金屬水泥材料主要是對(duì)工業(yè)廢渣進(jìn)行重新加工形成一種新型的水泥材料，提高其經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用效率。新型水泥材料有著很強(qiáng)的性能特點(diǎn)，另外因其透水性比較強(qiáng)，所以常常被應(yīng)用在海綿城市的建設(shè)中。另外，新型陶瓷材料的應(yīng)用，可以將新型陶瓷材料制作成顆粒狀的形態(tài)，以粗骨料的形式應(yīng)用在建筑工程中，更好地提高建筑的保溫性能和隔熱性，同時(shí)還可以大大提升建筑結(jié)構(gòu)的荷載能力，尤其是在建筑工程中外墻建設(shè)中的應(yīng)用，可以很好地減少建筑室內(nèi)的能量損耗，提高建筑工程的生態(tài)環(huán)保性。此外，無(wú)機(jī)非金屬材料中涂料在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用，只需要進(jìn)行一層比較薄的涂料即可，在很大程度上減少了涂料的應(yīng)用成本，同時(shí)還不會(huì)出現(xiàn)流痕滴落的問(wèn)題，并且，如果和硅藻土結(jié)合使用，還可以提高吸附性，避免涂料出現(xiàn)發(fā)霉，其在比較潮濕的建筑領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

（二）智慧工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用

無(wú)機(jī)非金屬材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、航天領(lǐng)域和電子工業(yè)領(lǐng)域中也得到了非常廣泛的應(yīng)用，并且也取得了非常明顯的效果。首先，在以往的微電子生產(chǎn)加工過(guò)程中，常常需要借助絲網(wǎng)印刷的方式來(lái)實(shí)施電子線路的刻磨處理，基地材料的性能特點(diǎn)將會(huì)對(duì)集成電路的實(shí)際應(yīng)用情況產(chǎn)生很大影響。無(wú)機(jī)非金屬材料中玻璃陶瓷材料可以更好地提升電子設(shè)備在高溫環(huán)境中的導(dǎo)電性能，讓電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性更強(qiáng)、使用壽命更長(zhǎng)。另外，復(fù)合氧化無(wú)機(jī)材料的應(yīng)用還可以作為傳感探測(cè)的零部件，對(duì)一些比較敏感的變化和有害氣體產(chǎn)生精準(zhǔn)的反應(yīng)，可以起到警報(bào)探測(cè)的作用。其次，在醫(yī)學(xué)修復(fù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，樹脂材料有著更好的穩(wěn)定性和耐磨性，進(jìn)入人體之后，可以減少各種排異問(wèn)題。再加上無(wú)機(jī)非金屬材料中高分子材料的強(qiáng)度比較高，鑄造性比較強(qiáng) 等優(yōu)勢(shì)，在醫(yī)學(xué)修復(fù)中的應(yīng)用效果更加突出，比如，LiKO 材料別廣泛應(yīng)用在口腔領(lǐng)域中，取代了鑄鐵材料，讓其抗磨性和生物適應(yīng)性更強(qiáng)。此外，在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用，主要是抓住了無(wú)機(jī)非金屬材料的延展性、精細(xì)度、耐高溫性、穩(wěn)定的理化特性等等，可以應(yīng)用在一些彈頭、外罩等保護(hù)材料中。最后，在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展中，無(wú)機(jī)非金屬材料的耐磨性、導(dǎo)電性和柔性化優(yōu)勢(shì)，更好地提升了工業(yè)加工設(shè)備 的密封性效果，尤其是柔性石墨材料取代了傳統(tǒng)橡膠材料。

（三）國(guó)防裝備領(lǐng)域中的應(yīng)用

在我國(guó)的現(xiàn)代化國(guó)防建設(shè)中，無(wú)機(jī)非金屬材料也得到了廣泛的應(yīng)用，比如人工晶體、先進(jìn)的陶瓷和無(wú)機(jī)纖維等， 這些都是國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ)物質(zhì)材料。首先，人工晶體可以應(yīng)用在通信、彈道制導(dǎo)、電子對(duì)抗、潛艇通訊、激光武器等方面。其次，先進(jìn)陶瓷材料因?yàn)榫哂斜容^強(qiáng)的耐高溫性和韌性優(yōu)勢(shì)，可以在航空航天的衛(wèi)星遙感、發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行應(yīng)用；同時(shí)其高硬度和質(zhì)量輕等優(yōu)勢(shì)還可以將其應(yīng)用在防御系統(tǒng)方面，也可以作為汽車、防彈衣和飛機(jī)制造生產(chǎn)的基礎(chǔ)材料。另外，石英玻璃和稀土材料的聯(lián)合使用，可以應(yīng)用在宇宙飛船、衛(wèi)生自控系統(tǒng)、航空玻璃以及軍用飛機(jī) 關(guān)鍵部件中。

三、無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展

（一）復(fù)合化發(fā)展

近些年，隨著對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料更加深入的研究，無(wú)機(jī)非金屬材料和金屬材料，以及有機(jī)高分子材料開始呈現(xiàn)出復(fù)合發(fā)展的態(tài)勢(shì)，并且也取得了非常好的成果。例如， 玻璃鋼材料、鋼筋混凝土材料等，這些復(fù)合材料將多種材料的特點(diǎn)和性能結(jié)合到了一起，形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，滿足了人們對(duì)不同材料的相同需求，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了非常便利的條件和基礎(chǔ)。

（二）節(jié)能化發(fā)展

無(wú)機(jī)非金屬材料的取材范圍非常廣泛，但是也受到了各種制備技術(shù)的影響，造成一些無(wú)機(jī)金屬材料在生產(chǎn)制作過(guò)程中對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生了很大的污染和影響，同時(shí)也造成了眾多原材料的消耗。但是，在各種先進(jìn)技術(shù)不斷改進(jìn)和提升的情況下，無(wú)機(jī)非金屬材料的生產(chǎn)制備更加高效。然而，在節(jié)能方面雖然取得了一定的效果，但是仍然沒(méi)有徹底得到解決。所以，無(wú)機(jī)非金屬材料的節(jié)能化發(fā)展仍然是其未來(lái)發(fā)展方向中的重要部分，需要對(duì)其進(jìn)行更加深入的分析研究。

（三）低維化發(fā)展

目前，我國(guó)的無(wú)機(jī)非金屬材料正在朝著薄膜材料和纖維材料的方向發(fā)展，例如微電子以及機(jī)構(gòu)材料中薄膜材料的應(yīng)用，還有光信號(hào)放大調(diào)制中纖維材料的應(yīng)用等等。

（四）智能化發(fā)展

無(wú)機(jī)非金屬材料朝著智能化的方向發(fā)展是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，智能化發(fā)展可以更好地使無(wú)機(jī)非金屬材料的性能更加優(yōu)良，發(fā)展方向和涉及的領(lǐng)域更加廣泛。目前，我國(guó)已經(jīng)研發(fā)生產(chǎn)出了多片壓電、鐵電陶瓷等一些智能化的材料，這些智能化的材料在建筑領(lǐng)域中得到了很好的應(yīng)用，讓建筑工程質(zhì)量更加安全牢固，對(duì)建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展有 著很好的促進(jìn)作用。

四、無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)展中存在的問(wèn)題

現(xiàn)階段，無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展存在以下問(wèn)題和不足。

首先，無(wú)機(jī)非金屬材料和各建筑行業(yè)之間都形成了緊密的聯(lián)系，并且在這種聯(lián)系中，要求新型材料進(jìn)行大批量的生產(chǎn)，同時(shí)對(duì)這些材料的質(zhì)量和產(chǎn)品等級(jí)形成了較高的水平，從而更好地滿足現(xiàn)代化應(yīng)用的實(shí)際需求。但是在實(shí)際的生產(chǎn)中，我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料的生產(chǎn)水平并沒(méi)有滿足現(xiàn)有的需求，例如在玻璃燈類產(chǎn)品外殼平均強(qiáng)度方面，強(qiáng)度僅能達(dá)到 50% 左右，這種強(qiáng)度和其他發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品相比存在著很大的差距和不同，生產(chǎn)品質(zhì)和等級(jí)水平并不是很高，仍然存在著一定的不足和問(wèn)題。

其次，現(xiàn)階段我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料的研究品類還缺乏一定的豐富性，尤其是在一些建筑和生產(chǎn)領(lǐng)域中，相關(guān)的配套性能不足，依賴性非常強(qiáng)，并不能很好地開展所有品類的研發(fā)和生產(chǎn)。比如，在一些集成電路設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中，可以利用電磁屏 蔽玻璃來(lái)確保其平穩(wěn)性，這樣才可以減少外界環(huán)境對(duì)其產(chǎn)生的干擾和不良影響。我國(guó)現(xiàn)階段這些屏蔽產(chǎn)品的等級(jí)只能達(dá)到 85dB 左右。但是，在這一方面西方國(guó)家的相關(guān)產(chǎn)品的等級(jí)可以達(dá)到 110dB 左右，尤其是在一些對(duì)屏蔽防護(hù)等 級(jí)要求比較高的領(lǐng)域和方面，比如航空領(lǐng)域、國(guó)防領(lǐng)域等。這些領(lǐng)域和行業(yè)對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料的品質(zhì)要求非常高，在這一方面，我國(guó)仍然存在著很大的缺陷和問(wèn)題，也成為制 約我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料更好發(fā)展的一大障礙。另外，在無(wú)機(jī)非金屬材料生產(chǎn)的過(guò)程中，能源的消耗量非常大，但是這和我國(guó)綠色發(fā)展理念之間有著很大出入，尤其是對(duì)水泥材料的需求量非常大，因?yàn)闆](méi)有形成科學(xué)合理的規(guī)劃方案，所以在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問(wèn)題，這也是影響我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料發(fā)展的重要因素。此外，我國(guó)相關(guān)部門對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料的研發(fā)也存在著一定的不足，相關(guān)的政策扶持力度不足，并且一些政策制定的內(nèi)容還存在缺陷，在一些方面缺乏更為詳細(xì)的研究。比如，科研單位和高校之間的有效合作關(guān)系，具體的合作方案和相關(guān)合作政策的要求、流程等，這些都需要政府部門制定詳細(xì)的實(shí)施方案，但在實(shí)際執(zhí)行中這些內(nèi)容并不詳細(xì)，甚至還存在不足。

五、無(wú)機(jī)非金屬材料更好發(fā)展的有效策略

（一）加大國(guó)家相關(guān)部門的政策支持力度

在我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展過(guò)程中，為了更好地提升其在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，需要充分發(fā)揮出我國(guó)政府相關(guān)部門的引導(dǎo)和政策扶持作用，通過(guò)一些優(yōu)惠政策來(lái)推動(dòng)無(wú)機(jī)非金屬材料更好地發(fā)展，滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和時(shí)代發(fā)展的需求。比如，政府部門要針對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料在深入研究中遇到的各種技術(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)和技術(shù)缺陷等，為其提供更加充足合理的內(nèi)外資源優(yōu)勢(shì)，將一些優(yōu)質(zhì)的內(nèi)在資源和技術(shù)應(yīng)用在無(wú)機(jī)金屬材料的深入研究中，并且還要加大對(duì)相關(guān)行業(yè)的鼓勵(lì)整合，規(guī)范該行業(yè)的發(fā)展規(guī)則和發(fā)展環(huán)境，避免惡意競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題的發(fā)生。另外，還要鼓勵(lì)更多的科研單位和機(jī)構(gòu)加強(qiáng)和高校之間的合作，建立起技術(shù)研發(fā)交流合作，充分利用高校和科研單位的優(yōu)勢(shì)來(lái)推動(dòng)無(wú)機(jī)非金屬材料的深入研發(fā)和發(fā)展。此外，還要加大對(duì)相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù) 力度，在保障無(wú)機(jī)非金屬材料生產(chǎn)廠家合理經(jīng)營(yíng)效益的基礎(chǔ)上推動(dòng)無(wú)機(jī)金屬材料更好發(fā)展，并形成一種良好的循環(huán)方式。政府部門要從宏觀的層面來(lái)進(jìn)行調(diào)控管理，為我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料的深入研發(fā)和發(fā)展創(chuàng)造更好的環(huán)境和基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)非金屬材料更加高質(zhì)、高效的發(fā)展。

（二）加強(qiáng)無(wú)機(jī)非金屬材料專業(yè)人員的培訓(xùn)建設(shè)

無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展需要更多高水平的專業(yè)技術(shù)研究人員，形成一支專業(yè)性強(qiáng)的無(wú)機(jī)非金屬材料科研團(tuán)隊(duì)，這樣可以更好地保障這些專業(yè)人才投入無(wú)機(jī)非金屬材料更深層次的研究中，促進(jìn)我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展。可以通過(guò)高等院校的人才培養(yǎng)模式來(lái)培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才，在高校中建立起定向人才培養(yǎng)模式，從理論知識(shí)的層面出發(fā)提高材料專業(yè)大學(xué)生對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料未來(lái)發(fā)展領(lǐng)域的了解和認(rèn)識(shí)，豐富大學(xué)生們的學(xué)習(xí)視野，對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料的認(rèn)識(shí)更加清晰明了，提高其對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，從而將更多的精力和時(shí)間投入相關(guān)知識(shí) 和技能的學(xué)習(xí)中，提升自身的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)知識(shí)水平。另外，高校人才培養(yǎng)還要與企業(yè)加強(qiáng)交流合作，和企業(yè)建立起有效的合作聯(lián)系，高?？梢詫?duì)社會(huì)中無(wú)機(jī)非金屬材料 的實(shí)際發(fā)展動(dòng)態(tài)和需求有更加深入的了解，在人才培養(yǎng)時(shí)更加具有針對(duì)性和社會(huì)現(xiàn)實(shí)性，滿足社會(huì)發(fā)展和行業(yè)發(fā)展對(duì)人才的需求，為我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展提供更多的 人才保障。

（三）充分借鑒吸收國(guó)內(nèi)外關(guān)于無(wú)機(jī)非金屬材料的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)

現(xiàn)階段，我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展水平和相關(guān)技術(shù)發(fā)展水平與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家相比較還存在一定差距，發(fā)展過(guò)程中還存在著諸多的不足和問(wèn)題。因此，要想實(shí)現(xiàn)我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料更好的發(fā)展，要多向發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)，了解其在無(wú)機(jī)非金屬材料方面的系統(tǒng)化特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的研究學(xué)者、相關(guān)的科研單位以及無(wú)機(jī)非金屬材料的 生產(chǎn)商等要具備比較敏銳和超強(qiáng)的思維能力，多與國(guó)外優(yōu)質(zhì)的廠家建立合作關(guān)系，加強(qiáng)和優(yōu)質(zhì)廠家和企業(yè)的合作交流，引入他們先進(jìn)的優(yōu)質(zhì)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，結(jié)合我國(guó)無(wú) 機(jī)非金屬材料自身的發(fā)展特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，并對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)和發(fā)展情況進(jìn)行深入分析研究，不斷改進(jìn)其技術(shù)和方法，在新理念和新方法技術(shù)的支持下促進(jìn)無(wú)機(jī)非金屬材料更好地發(fā)展。同時(shí)，還要對(duì)我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬材料的發(fā)展流程和發(fā)展方向進(jìn)行核心技術(shù)的改革創(chuàng)新，更好地促進(jìn)無(wú)機(jī)非金屬領(lǐng)域的發(fā)展.