刍议无机非金属建筑材料的环保性能及发展趋势

发表时间:2021/5/19   来源:《城镇建设》2021年第4卷4期   作者:  黄崇奕
[导读] 伴随着大众生活水平的提升,近几年来大众对于建筑材料的环保性能有了更高的要求。
        黄崇奕
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        摘要:伴随着大众生活水平的提升,近几年来大众对于建筑材料的环保性能有了更高的要求。无机非金属材料自身节能环保性强,同时还具有防霉、抗菌等诸多优点,越发受到大众的喜爱和认可。基于此本文展开对无机非金属材料的分析,主要围绕着其环保性能和未来发展趋向展开探究,希望可以对相关行业的发展和从业人员的工作提供有效参考。
        关键词:无机非金属材料;民事建筑;应用研究;
        1、无机非金属材料简述
        无机非金属材料是指由某类元素的碳化物、磷酸盐、氰酸盐、氧化物等物质所组成的材料,可以说除却金属材料、有机高分子材料外,其他材料均可称作是无机非金属材料。20世纪40年代后科技进步,无机非金属材料也获得了较好的发展,成为当前建筑行业应用频率较高的材料之一。
        无机非金属材料种类和功能都比较丰富,如今并未有明确的分类标准。通常来说,无机非金属材料包含传统类和新型类两种无机非金属材料。传统类无机非金属材料指的是硫化物玻璃、氧化铝陶瓷等核心成分是硅酸盐、二氧化硫的材料,这类材料生产产量颇高,应用范围也非常广泛,是当前工业发展、建筑施工所必需的材料之一。新型无机非金属材料是从20世纪40年代后才出现的,像碳化物、硼化物、氮化物等,均是通过特殊化工艺制作而成。相较于传统材料,全新无机非金属材料的性能获得明显提升,可以说是对传统材料的升级优化,不但轻质抗氧化,而且耐高温、防腐蚀,具备很多独特优势,在高新行业中价值性非常高。
        2、无机非金属材料环保性能阐析
        首先,新型保温隔热墙体材料。
        该类材料的环保型表现在对建筑、工业废料的循环利用和保温节能成效上。新型的建筑主体砌体材料构成成分有粉煤灰、矿渣等,传统建筑主体砌体材料则是仰仗于自然资源,会对环境、资源形成极大的污染和破坏。此外全新的混凝土加气空心砌块与陶粒加气空心砌块制作过程中没有烧制步骤,仅需用机械进行搅拌成形就可以了。施工过程非常方便,而且耐火度、保温度都非常不错。如今比较常用的新型保温隔热无机非金属墙体材料以玻璃泡沫、岩棉为主,这两种是人造硅酸盐材料,导热系数非常低,而且耐腐蚀性强,不但可以保温节能,而且还具备不错的装饰性。
        其次,新型无机非金属材料具有抗菌性、自洁性。
        这方面功能是借助于两类方式达成的,其一把借助于光催化来完成杀菌的涂层材料增添到材料表面,涂层材料当中起到抗菌作用的是半导体金属氧化物。其二,把能够毁损细菌组织结构、遏制细菌繁殖的金属离子添加到材料中,特别是银离子、锌离子等应用频率最高。其他金属离子中也有的具有不错的杀菌性能,只是由于不太适合运用到环保材料中才未获得高频运用。为了确保这种抑菌杀菌作用的高效和稳定,降低光照、高温等对其功能的影响,一般情况下我们会在材料当中添加一些吸附性材料,像磷酸盐等。
        最后,新形的防霉、抗菌无机非金属材料。
        如今这类材料多是运用到墙面涂料、地面砖、卫生洁具当中,能够起到自动杀菌、净化的作用。该类全新的防霉、抑菌无机非金属材料中加入了纳米技术,从而材料表面和空气的接触范畴大大增加,进而令杀菌效果显著提升。加上纳米材料的独特性,空气当中的细菌想要依附于材料表面,难度是非常高的,所以令其自洁、抑菌能力大大提高。
        3、无机非金属材料的发展趋势探究
        首先,材料的低维性。
        广泛来看,低维指的是自总体材料朝着纤维材料、薄膜材料方向改变。

如今微电子、光电子等都是集成性的,功能非常丰富但是体积却越发缩小化,一般的无机非金属材料是没办法达到这类要求的,只能采用薄膜材料,这也是低维化发展的重要根源。另外,全新的无机非金属材料能够具备更多特殊性能,比如结构材料常采用涂层、薄膜来更改性能。
        其次,复合化方向发展。
        无机非金属材料和其他材料的复合,比如和金属材料的复合、和有机高分子材料的复合。20世纪时传统无机非金属材料已经获得普及化运用,比如钢筋混凝土是金属和水泥的混合,玻璃钢是有机分子和无极玻璃纤维的混合,这类材料的复合性是以结构材料居多,在未来也会获得一定的发展。另外一种复合指的是伴随着全新材料新性能的增加而出现的新材料复合化。这类复合化发展随机性较强,但最终复合效果也是往往远超此前材料的。伴随着材料复合尺寸的变小化,未来无机非金属功能材料的变化会更为明显,甚至纳米尺度的复合便已经可称为杂化了,像纳米和敏化染料杂化的复合材料的太阳能电池材料。功能的复合化发展会让结构材料、功能材料的差异越发模糊,平板玻璃是门、墙、窗的主要结构材料,可是平板玻璃镀膜之后会具备光反射功能、低辐射性增强,反而成为了节能环保、装饰性高的多功能玻璃。结构陶瓷也越发的功能化,依靠陶瓷出色的介电性、光反射性会发展为吸波、结构、防热的陶瓷材料。
        再次,智能化方向发展。
        伴随着全新材料的出现、全新信号传感控制体系的运用,材料的智能化发展也即将到来。这里的智能化指的是材料可以接收外部环境变化讯息,同时第一时间给出回馈。这会令材料的应用范畴大大拓展,智能无机非金属材料越发受到关注和重视。较早的智能化材料是被动的,像光色材料受到阳光辐射后,会自动更改透光度,不过透光度的深浅确实没办法掌控的。电致变色材料受到阳光辐射后,不但会变色,且变色的程度能够被随时掌控,这类材料则属于智能自动式材料。智能化功能材料多数可分为两种复式结构,依次为多片压电、铁电陶瓷,其外场信号的感知和反馈操作是相互独立的,当前正朝着薄膜、集成化方向转变。纳米材料的产生令不同功能材料的复合成为可能,可复合而成为紧凑的单体智能材料,这也是无机非金属材料的发展趋向之一。
        最后,环保化。当前是重视环保、讲求社会和自然和谐发展的时代,特别是我国,差不多全部建设项目都需要通过环境达标这一要求,不然的话就会被否决掉。因此节能降耗、循环利用、废弃物合理化处理、无害元素采用等是我国无机非金属材料的创新发展趋势。各行业研究者要全面体系的分析绿色生产工艺、环境协调材料制备技术等,不断开发新型环保无机非金属材料。传统无机非金属材料对能源的依赖性比较重,所以对能源的消耗过重,对环境的污染较大,并不符合当前的社会建设发展理念,在环保绿色理念指导下,我国要从传统无机非金属材料和生态环境协调的生产技术方面着手,制作生态环境材料。加大理论方面的探究,摸索和尝试新的低能耗的制作工艺,加强提高产品性能的技术研发,并找寻废弃料的科学处理工艺,对矿物资源进行合理化调整,也可以创建材料环境负荷评测体系,从多方面多渠道来推动材料的环保绿色化方向发展。
        4、结语
        当前,无机非金属材料在国民经济建设发展中的作用越来越突出。建筑工程的舒适性、环保化发展也离不开这类材料。伴随着科技的高速发展,全新工艺和技术的结合会令无机非金属材料得到突破性发展,达到工艺和技术的最优状态。未来无机非金属材料必然会朝着智能化、环保化、复合化、低维化方向发展,相关技术工作者也要积极展开对各类无机非金属材料的分析,创建系统化的材料管理模型,以推动无机非金属材料的持续化发展。同时努力践行环保绿色理念,对城市生态体系加以调整和改善,有关技术标准、立法等也要不断健全,多方位多角度推动无机非金属材料的节能化发展。
        参考文献:
        [1]陈智林,张雪莲等.无机非金属复合材料的研究进展[J].北京工业大学学报,2019,3(04).
        [2]徐顺建,廖卫兵.无机非金属材料科技与产业概况及发展趋势[J].新余高专学科,2018,35(03).
        [3]孙鹏超,王思雨.无机非金属材料的应用与发展[J].南方农机,2019,29(12).
        [4]马龙辉,李帅等.无机非金属新材料产业的发展探析[J].南方农机,2019,1(9).
        
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