无机非金属材料调研报告加强学生对专业的认知及对专业展趋势的了解

1、 寒假社会实践报告 学 生：杨文静、杜佳欣、胡晓菲、李昭学 号：2、2 2、2院 （系）：材料科学与工程学院专 业：无机非金属材料2014 年 2 月27 日无机非金属材料调研报告-加强学生对专业的认知及对专业发展趋势的了解摘要近年来，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外的所有材料的统称。但我国的传统无机非金属材料工业方向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。这是挑战也是机遇，在材料学飞速发展的今天，无机非金属材料有着广阔的应用前景。Abstract：In recent years, inorganic non-metallic m

2、aterials not only in the varieties have been an unprecedented development, but also in the connotation of a fur there x ten s ion of all the materials outside the collectively. But chinas traditional inorganic non-metallic materials industrial development there is still much room for improvement. In

3、 the face of resource and environmental challenges to Chinas economic development. This is a challenge and an opportunity, in the rapid development of materials science today, inorganic non-metallic material shave broad application prospects.关键词: 无机非金属 方向发展 挑战 机遇 应用前景Keywords: nonmetallic inorganic

4、development direction challenge application prospect目录一调研目的3二调研对象分析41.无机非金属材料种类及应用42.国际发展趋势4(1)向着节能、降耗的方向发展5(2)单线生产能力向大型化发展5(3)向着智能化方向发展6(4)向着复合化、多功能化方向发展6三调研问题分析61传统无机非金属材料差距及问题6（1）产品等级低7（2）资源消耗高7（3）能源消耗高7（4）环境污染严重7（5）单线生产规模小、落后工艺大量存在72.无机非金属新材料8（1）基础研究和关键技术落后8（2）材料性能低、品种少、批生产质量不稳定8（3）制备技术落后8（4）技术装

5、备落后9四调研结果分析及改善措施9五调研感悟10参考文献11一调研目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，但，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。故，我们以此展开调研。二调研对象分析1.无机非金属材料种类及应用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

6、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

7、提供了关键部件。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。2.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，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

8、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。(1)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

9、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。(2)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。(3)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(4)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

10、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，1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2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；3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。三 调研问题分析1传统

11、无机非金属材料差距及问题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。（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。（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：在我国陶瓷玻璃行业需要消耗大量能源燃烧，而在国外，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） 环境污染严重陶瓷、玻璃、水泥工业每年排放大量温

12、室气体，排放的粉尘量过高，导致环境恶化严重。例如：雾霾天气的多次出现。（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96.5%、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。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

13、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。

14、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才刚起步研究，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

15、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。（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。四 调研结果分析及改善措施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

16、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

17、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

18、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。五 调研感悟从问卷中我们可以清楚的看出现在的大学生对我国的陶瓷产业还是有一定的了解，在这一点还是值得肯定的。大家都知道我国古代陶瓷的渊源，以及制作的的一些细节，这些都说明古代历史的理解了当代大学生对于古代历史的理解。同时，也可明显的看出来我国的陶瓷业发展相对于西方的发达国家而言就相差较多，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

19、空间，而且在陶瓷的制作的过程中存在着各种不如人意的方面，例如：产品等级差，资源消耗高，能源消耗高，环境污染严重等等。同时，随着我国经济、科技、创新能力的不断提高，我国无机非金属材料的发展进入新的历史发展机遇，无机非金属材料向着新型、环保、智能等方面发展。例如：空中玻璃，高质量玻璃 ，新型墙体玻璃，自洁净玻璃都是新世纪的新宠儿。它们都不约而同的向着节能、降耗的发展，单线生产能力向大型化发展，向着智能化方向发展，向着复合化、多功能化方向发展。我国从古代开始就是世界上的陶瓷大国，我们应该继续发扬我们原有的优势，同时在比较欠缺的地方努力发展，争取缩小同西方国家的差距，制作出优质，等级高，智能，便宜的无

20、机非金属材料产品，造福于人民。用我们的知识作为祖国腾飞的翅膀，服务于祖国的伟大复兴，最终实现我们的伟大的“中国梦”。参考文献1先进材料与技术计划（AMPP）2国家关键技术报告321世纪初期产业支柱4先进陶瓷及无机非金属材料陕西科技大学材料学院学生对专业知识及其专业发展趋势认识度的问卷调查1.您的性别： 单选题 必答题男女2.陶瓷是哪个国家最早发明的？ 填空题 必答题3.中国最好的瓷器，被誉为“瓷都”在哪个地方？ 填空题 必答题4.陶瓷上的花纹有什么讲究？ 填空题 必答题5.中国五大名窑是什么？ 填空题 必答题6.简单概括陶瓷工艺过程是？ 填空题 必答题7.新型无机非金属材料主要有什么？ 填空题 必答题8.传统的无机非金属材料主要有什么？ 填空题 必答题9.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料相比较有什么不同？ 填空题 必答题10.无机非金属新材