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非金属材料范文1
【关键词】无机非金属材料；研制；性能表征
引言
这些年，干法静电喷涂是一类先进的涂搪技术在搪瓷技艺中广泛的被应用。碳酸钙是一类重要的无机非金属材料，作为工业制品的关键填充剂与助剂。搪瓷性能的好坏直接关系到搪瓷粉末的发展和销量[1]，所以对其性能的测试及置换的配方调配都是需要重点关注的问题。鉴于此，本文对无机非金属材料的研制与性能表征进行分析与探究具有较为深远的意义。
1、无机非金属材料低温静电搪瓷的研制与性能表征
1.1基本研制原理
低温静电搪瓷的研制关键在于新型先进的静电粉末喷涂法。这种方法是根据粉末涂料在高压静电场条件下通过感应起电或者摩擦起电，同时让接地的被涂抹物拥有和粉末涂料相反的电荷[2]。本实验所使用的就是通过电晕放电式荷电静电粉末喷枪。这类喷涂工艺凭借压缩空气把搪瓷粉末利用管道传输到带有负电的高压喷枪例，让它拥有负电荷然后喷射出，被涂抹在带有正电荷的净坯上，从而构成了均衡的瓷粉层，通过烧纸最终得到了瓷器表面光滑、亮度很好的成品。当粉末涂料通过静电粉末喷枪给被涂物进行涂抹时，带电荷的粉末涂料被添加进带相反电荷的被涂物表层，之后被涂物进入烘烤炉例让粉末涂料融化流平或者交联固化成膜状。这是目前国内外使用的最多、最普遍的一种粉末涂料涂装方式。具体操作流程见图1-1、1-2所示
图1-1手动静电喷枪使用经过
a- 静电式喷枪 b-电离出的负氧离子 c-带电搪瓷粉末 d-附带有搪瓷颗粒的部件
图1-2静电喷涂的简单配置
1.流化粉桶 2.喷粉间 3.待涂部件 4.喷枪；Q：粉末流化率 n：沉积效率
1.2静电干粉搪瓷的优势与性能表征
静电干粉涂搪的技艺特征就是需要的粉量不多，瓷粉的使用率可以达到95%以上，工业品的品质较好[3]，底坯提前处理简单方面，属于涂搪技艺的跨越式改进，是以后国内外大、中型搪瓷生产企业发展的重要技术目标。因为这类涂搪技艺是根据基板和瓷釉粉末之间的静电作用而引发粘附的原理，一般需要让瓷釉粉末拥有很好的绝缘电阻率，大概是1014至1016欧姆.厘米。不然粘附于基板处的瓷釉就会因为缺乏电荷而掉落下来。所以，必须在粉末的外层覆盖上一层高电阻的有机聚合物，从而提升瓷釉的绝缘电阻。静电喷涂技艺有着过去的干法、湿法涂搪技艺所没有的显著优点：①在很好的光泽度、匀称的色彩、相一致的瓷壁厚度上，这项工艺都拥有其独特的效果[4]。②它在某些程度很好的降低了能源损耗，节约了一定劳动力。③瓷釉粉的使用率很高，同时可以在密封体系中完成回收再利用，减少了不必要的污染，主要是因为喷粉室利用了回收装备；④瓷壁较薄，材料的使用少，被喷涂的部件没有留下死角部分。⑤有关的金属坯件的前期提前处置需要不多。更加显著的优点是，它能够满足不间断大规模生产工业品制造的需求，和传统工艺比较它的工序更加简单高效。总而言之就是，它有着涂壁厚度匀称、表层品质好、耐酸碱腐蚀性、机械性能好、成品的使用期限长、无污染与生产效率高。具体见图1-3：
图1-3静电喷涂和过去涂搪方式的有关性能对比
静电搪瓷粉末老化的问题一般可以经过以下方式来有效处理：添加固化剂、增添催化剂、提升温度、预水解玻璃料表层。
2、无机非金属材料碳酸钙的研制与性能表征
2.1人工合成高聚物聚乙二醇对于碳酸钙晶体培育的调节
碳酸钙不但是矿物质中关键的一类，而且也是一类非常关键的无机非金属材料，是工业品中的关键填充剂与助剂。它作为一类重要的无机填料，目前已经广泛的应用在橡胶、涂料、油墨、日用化工、医药、食品等行业上。随着以上行业的迅速发展，碳酸钙制品正走向粒径极细化、晶型多样化和表明改性目标发展[5]，让它不仅有填充效果还有很好的补强性。为了适应多用途，调节晶体的培育化学工作已经在国内外开展起来了，拥有一定构造的有机表层包括自组装单分子膜、LB膜、生物大分子和某些离子、蛋白质等被普遍的用来当成模板调控碳酸钙的晶体培育。另外能够阻挡碳酸钙结晶形状相互变化，以此获得亚稳定状态的结晶形状。这些年，人工合成的高聚物在矿化中被普遍的使用，研究证明，拥有低分子量的聚合物添加剂能够有效促进碳酸钙晶体的成长[6]。其中聚乙二醇就属于这种聚合物，无毒，是非离子表面活性剂，有亲水基团与疏水基。碳酸钙的结晶发生在室温条件下，利用直接沉淀的方式完成。先调配实验需要的所有PEG溶液，然后2.22gCaCl2（0.02mol）和2.12gNa2CO3（0.02mol）分别溶于100mL上面的溶液里。然后把Na2CO3（100ml，0.2M）溶液在磁力搅动中慢慢滴进CaCl2（100mL，0.2M）溶液。搅动10分钟后把溶液密封，经过一天后的沉淀抽滤，从而得到碳酸钙沉淀，使用多次蒸馏水与无水乙醇洗涤。然后干燥。
2.2不同分子量的PEG体系中获得的碳酸钙晶体的表征
不同分子量的PEG的浓度调控在0.5%左右[7]。在PEG10000体系中获得的碳酸钙晶体，大部分是斜方六面体形状，颗粒大小不匀称，规模的差距显著，表层相当粗糙，棱角不太分明。而在PEG6000的体系中，不但有方解石的特点吸收峰，还有球霰石的吸收峰。因而得出结论，在PEG10000与PEG20000D的体系引发下，得到的CaCO3晶体是方解石晶型，属于高分子量的PEG体系有助于方解石晶型的稳固。
结语
通过本文探究，认识到无机非金属材料的研制的经过，因此对其性能表征进行加强便显得极为重要。然而，这是一项较为系统的工作，不能一蹴而就，需要从多方面完善，比如人工合成对于碳酸钙晶体培育。相信做好以上这些，无机非金属材料的研制将能够得到有效强化，进一步为无机非金属材料的发展奠定尤为坚实的基础。
参考文献
[1] 徐子阳. 低温无底釉耐酸搪瓷釉的研制[J]. 玻璃与搪瓷. 2005（02）
[2] 徐元萍. 表面活性助剂硅油对搪瓷及陶瓷光泽度的影响[J]. 中国搪瓷. 2003（Z2）
[3] 窦安民. 静电干粉搪瓷[J]. 中国搪瓷. 2002（04）
[4] 戴琦. 耐热高强搪瓷[J]. 玻璃与搪瓷. 2001（05）
[5] 任锁平. 搪瓷制品丝网泡（状）缺陷的成因及对策[J]. 玻璃与搪瓷. 1999（01）
非金属材料范文2
一、探索无机非金属材料工程专业校企合作的新模式
高等教育对学生的培养要有连贯性，由于我国高等教育校企合作起步晚、时间短，缺乏办学的理论与实践经验，从专业设置、教学计划、教材编写到办学定位、人才的培养目标、学制等都缺乏企业界的参与。学校教育计划的制订绝大部分都由学校完成，而由于企业的生产规律不同于教学规律，企业与企业之间也千差万别，很难找到一个适合“教育计划”的真实模型。这样学校与政府部门一直处于主动的地位，却忽视了学生与企业之间的关系，导致学生没有主动性，企业没有积极性。无机非金属材料专业是在大量的科学实验和工程实践中发展起来的，其学科特点决定了该学科的学习必须经过大量的实验和实践才能完成。无机非金属材料专业学生创新实践能力的培养，主要是通过对水泥、玻璃、陶瓷和石墨材料的研究来进行，但对这些无机非金属材料理论的研究，学生的积极性并不高，效果不明显。因此，应采取相应的措施积极引导学生参加各种实践活动，拓宽校企合作面。
1.从地方企业入手在哈尔滨及周边城市，可以发展水泥、陶瓷、石墨及无机非金属材料质量检验等企业作为合作单位。在水泥及混凝土方面与亚泰集团哈尔滨水泥有限公司和中国建材北方水泥集团牡丹江建新水泥制品有限公司建立了合作关系，两家企业均是黑龙江省较大的水泥生产基地，每年都有两个年级的学生分别在亚泰集团哈尔滨水泥有限公司进行实习，在中国建材北方水泥集团牡丹江建新水泥制品有限公司进行生产实习和带薪顶岗实习，已有9名学生在顶岗实习的基础上和中国建材北方水泥集团牡丹江建新水泥制品有限公司签约。
2.从资源入手黑龙江省石墨产业资源丰富，在全国的石墨产业中占有重要的地位。石墨作为新材料产业，即将面临着更大的发展机遇和发展空间。黑龙江科技大学已成为“石墨产业发展战略联盟”的骨干单位，并承担着“高纯鳞片石墨提纯技术与应用”和“低硫高抗氧化性可膨胀石墨及高导热柔性石墨板制备技术开发与示范”两项课题的工艺路线和关键技术环节，以及“大工程背景下我省石墨深加工紧缺人才培养模式改革及实践”省级教改课题研究工作。在这样的大背景下，旨在通过实验教学体系结构、教学内容、创新活动等环节的改革创新，建立起与石墨研究对接的具有地方特色的无机非金属材料工程专业创新实践培养模式，培养区域经济建设急需的创新人才，为龙江石墨行业的发展和国民经济的建设服务。与哈尔滨电碳厂建立起合作关系，每年带领学生到企业进行实习，学生的毕业设计到企业去做，结合企业的技术难题和相关行业的前沿发展实行校企联合培养，既解决了学生与企业沟通断档的问题，也为企业解决了技术难题，同时学生与企业进行双向选择，提供了彼此了解的机会，为学生的就业打开了方便之门。
3．实现“顶岗实习”和企业对接无机非金属材料专业在校企合作中也取得了一定的成果，牡丹江水泥厂和哈尔滨质量技术监督局建立的实习基地实现了带薪顶岗实习，还与哈尔滨亚泰水泥有限公司、哈尔滨电碳厂和牡丹江英达陶瓷厂等企业建立了合作关系。为该项目的研究和实施提供了一定的企业基础，也为该项目方案效果的验证提供了实施场所。
4.校企共建高校的专业建设与市场需要之间存在着一定的差距，有时候高校进行一轮专业建设之后，市场和相关政策已经出现了变化。所以高校和企业要建立长期的合作关系，以便于双方可以及时沟通交流，高校为企业的技术瓶颈和难题提供技术支持，企业对大学的培养方案也提供相关的建议等，为了使专业人才培养方案和企业需求同步，需建立校企互访机制。这样也便于学生了解企业，企业熟悉学生的素质和个人能力，为双向选择建立了一个基础平台。这样的校企合作模式可以使双方共享效益。同时，可以让企业利用高校资源对员工进行继续教育，完成相关的第二学位、硕士(工程硕士)及博士的继续教育。最终融合了双方的文化与理念，利用双方的资源，实现了校企双赢的目的。
二、结语
非金属材料范文3
【关键词】无机非金属材料；分类；前景
当前我国的建筑行业面临着严峻的能源挑战，因此必须寻找可以进行利用的节能材料。经过探寻，发现无机非金属材料在这方面很有优势，是实现节能的理想材料。无机非金属材料的涵盖了除了金属材料和高分子材料之外的几乎所有材料领域，通常无机非金属材料具有抗高温、硬度强以及耐腐蚀等优点，但也会出现强度差、韧性不良等缺点。
1无机非金属材料在经济发展中的作用
1.1为信息技术革命奠基
人类的发展经历了诸多时代，现在正处于一个信息化高度发展的科技时代，每个时期的发展都与材料有着密切的联系。从这个角度讲，材料贯穿了人类的发展进程，是社会发展的标志性因素。在高科技背景下，无机非金属材料成为了社会发展的基础。
1.2支撑现代文明
无机非金属材料具有体轻、硬度和强度较高、抗高温、抵制腐蚀等优良特性，因而具有金属和高分子材料所无法比拟的优势，在航天、微电子以及海洋事业中大放异彩，在高科技的竞争领域中占据重要地位、起到重要的作用。
1.3可以促进经济发展
事实证明，每次无机非金属材料的重大进展都会引发一次重大变革，比如玻璃钢、芳纶纤维等材料的产生，使得火箭的外部材料发生了革新，这种效应也扩散到汽车和飞机等领域。光学纤维的横空出世，让广播电视、邮电通讯以及医学等领域出现了飞跃性的进步，这种推动效应还扩散到了印刷和自动检测等领域当中。
2无机非金属材料的分类
2.1依据分子结构划分
无机非金属材料总体上依据分子结构可以划分晶体和非晶体两大类，晶体可以分为单晶和多晶，两者都可以分为单质和化合物两个类型。单晶的单质具体有单晶硅、金刚石、集成电路材料以及工具材料；单晶的化合物可以分为碲化铋、电子器件以及半导体敏感材料。
多晶的单质可以分为多晶硅、烧结金刚石、光电材料以及工具材料。其在化合物方面可以分为传统陶瓷、新型陶瓷以及自然石料三个方面；传统陶瓷又可以分为日用陶瓷、建筑陶瓷、美术陶瓷以及耐火材料四个方面；新型陶瓷中的结构陶瓷则可以分为耐高温材料、耐腐蚀材料、耐磨损材料、耐冲击材料和硬度材料。其功能陶瓷则可以分为电子功能材料、光学功能材料和生物功能材料；自然石料则可以分为装饰材料、建筑材料以及日用器皿。
非晶体主要指的是玻璃，玻璃可以分为单质玻璃和化合物玻璃。单质玻璃有无定形硅和生物玻璃两种；化合物玻璃则分为日用玻璃和功能玻璃；功能玻璃包括导光透光玻璃、电学功能玻璃、热湿等敏感玻璃以及生物玻璃。
2.2依据化学成分划分
总体可以分为单质和化合物两大类。单质分为单晶硅，如金刚石、集成电路以及工具领域等使用；多晶硅如多晶石墨、光电材料和电极等；单质硒玻璃如敏感材料；无定形碳包括生物膜材料和导电材料等。
化合物则包括氧化物、非氧化物以及多元化合物。氧化物分为二氧化铝和二氧化锆、非氧化物分为氮化硅和氮化铝；多元化合物分为生物玻璃和钛酸钡。
2.3依据功能划分
总体可分为工程材料和功能材料。工程材料可以分为高强高韧材料、耐高温抗热震材料、耐磨耐腐蚀材料各种界面材料以及其他材料；功能材料分为电学材料、光学材料和生物材料三种；电学材料可以分为压电材料、磁性材料、电导材料、热电材料、电子材料以及敏感材料；光学材料可以分为导光材料、透光材料和光信息材料；生物材料则可以分为生物惰性材料、生物体内可控表面活性材料、生物体内可吸收材料。
3无机非金属材料的分类的展望
按照其类型逐一展望。
3.1新型玻璃
新型玻璃应该在传统工艺基础上运用溶胶-凝胶、CVD、超急冷以及失重等工艺，通过各种微观方法实现新型玻璃领域的突破。
3.1.1新型的激光玻璃
未来会生产出输出功率更为强悍、性能品质更加优良的掺饵玻璃以及磷酸盐类型的激光玻璃，还有更新的激光放大纤维等材料。
3.1.2光集成电路玻璃
其制作方法为离子交换法，制成的成品玻璃成分包含Feo、Ce203等，本身能散发出磁光以及热光等效应。
3.1.3超平玻璃
这种玻璃主要的应用范围为光存储器，还可以应用在光磁存储器和大型液晶显等基板上面，对于那些大规模以及特大规模类型的光掩用途模板也起到较大作用。
3.2高性能陶瓷
这种陶瓷材料在性能上体现出极强的优点，比如能够抵抗高温、强度和硬度系数都很高等，因而在航天和电子领域被广泛应用。
3.2.1结构陶瓷
制作材料为碳化硅、氧化铝以及莫来石等，改进措施为增加韧性、改善纤维强度，对材料的内部构成进行调节，使之具有坚硬、耐磨、抗腐蚀等特性，可以对轴承、不锈钢等材料进行更新换代，可直接制作成发动机和电极材料等进行运用，具有使用延长寿命、节能等效果。
3.2.2功能陶瓷
其在功能方面起到的作用为绝缘、坚硬、光敏和热敏等，可以用在压电元件和磁记录存储等领域，使其成为促进信息产品容量扩大、密度增大的有力武器。
3.3人工晶体
这个材料的应用范围很广，而且前进步伐迅速。晶体原有形态和功能以及用途不断被刷新，而且新型的晶体也在不断地取代传统类型晶体，比如金刚石之所以被广泛应用就是因为其在硬度方面体现出超高的性能，其实它还具有高导热的特殊功能，可以利用这个方面将其当做热沉材料进行应用，使其具有半导体功能，让其在信息技术领域得到应用。人造水晶原本是用来发挥压电效能的，但是经过对其功能进行探索，其应用领域也变得开阔，当前还应用在延迟线以及表面波器件之中。另外，可以对辐射产生抵抗功能的水晶还被广泛地应用在航空航天领域，甚至可以在军事领域发挥出很大作用。
4总结
无机非金属材料在高科技领域占有重要地位，是伴随高科技进步而出现的朝阳产业，具有很强的发展潜力和生命力，必定在将来的竞争中脱颖而出，因此已经受到各方面的重视。本文分（下转第129页）（上接第119页）析了无机非金属材料在经济发展中的地位，详细地对其分类进行解读，展望了其应用前景。
【参考文献】
［1］栾志军.材料的分类及优化检索系统的研究与设计[D].青岛大学,2011.
非金属材料范文4
关键词：特色改革；地区文化；办学特色；专业实践体系构建
无机非金属材料工程专业是一门实践性与应用性很强的学科。在国内，一直以来无机非金属材料工程专业都存在雷同的培养模式，大多院校都开设《工厂设计》《材料专业实验》《热工基础与设备》《粉体工程》《无机材料科学基础》《无机材料测试技术》等专业基础课程和实践课程，无特色的专业教育模式导致学生的核心竞争力不强。
为了培养具有实践能力和创新精神的高级技术应用型人才，众多开设该专业的院校在培养计划中实践环节的体系构建、实践课程中实践内容及教学大纲的修改等方面提出了一些实践改革措施。哈尔滨理工大学提出从毕业设计和课程设计环节入手，推动深化专业平台课程体系的改革；重庆大学提出优化现有实验课程、构造能培养学生创新思维的设计型实验等改革方式；沈阳化工大学提出通过增设开放性实验和增加综合设计性实验创新性的方式进行实践环节教育的培养模式探索等。
一、结合地区文化和办学特色制订改革方针
事实上，无机非金属材料是一个庞大的材料体系，包括水泥、玻璃、陶瓷、纳米粉体等，有传统无机非金属材料和新型无机非金属材料之分。因此，在制订专业培养计划时若能根据各自的发展特点及侧重方向，在开设专业基础课程的同时注重专业课程和实践体系的特色建设，能够帮助培养出针对性更强的工程师人才。
景德镇陶瓷学院依托于“瓷都”的地区特色，是以“陶瓷”为办学特色的本科工科院校，其无机非金属材料工程专业相应制订了围绕“陶瓷材料”的培养模式，在传统专业课程之外，开设了如“陶瓷工艺学”“建筑陶瓷工艺学”“特种陶瓷工艺学”“工厂设计概论”等“陶瓷”相关特色课程。因此，专业实践体系的改革和创新应结合本校的教学特色，以此作为实践环节的改革创新立足点，充分发挥学院地区文化和专业特点，才能更好地实现培养“应用型”本科工程人才的目的。
二、以多媒体数据库为基础的实践体系特色改革
无机非金属材料工程专业主要是培养具备无机非金属材料工程学科的基本理论、基本知识和基本技能，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材料生产、工程设计、科学研究、技术开发和经营管理等方面工作的高级工程技术人才。
因此，在专业培养上，可以根据材料的制备与加工特点，收集材料成型加工和制备的生产工艺流程和仪器设备相关的多媒体数据，建立相关数据库。多媒体数据库的建立将丰富专业软件力量，同时将多媒体教学文件融入专业课程和实践环节教学中，课堂教学将更加丰富，实现以多媒体数据库为基础的实践体系特色改革。
以本校为例，根据“陶瓷”专业特色，针对建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用瓷、特种陶瓷行业，经多媒体后期处理，结合Flash相关技术，研制出一套静动态结合、囊括各类陶瓷生产工艺和陶瓷生产仪器设备的多媒体教学课件，并以此建立无机非金属材料工程专业的多媒体数据库，开展以多媒体数据库为基础的专业实践环节改革。实践主要从两方面入手，首先在专业课程的实践改革方面，可以将多媒体数据库融入专业基础课程中，如《建筑陶瓷工艺学》《陶瓷工艺学》《特种陶瓷工艺学》《工厂设计概论》的课程中，并调整和修订四门课程的教学大纲和课程计划，制订出更加适合应用实践型工程技术人才培养模式的专业教学课程新体系。
在专业实践课程改革方面，调整《认识实习》的相关实习内容，制订《认识实习》教学大纲。《认识实习》课程一般开设于专业课程之前，学生还未接触到专业课程的学习，常导致实习过程走马观花、印象不深、认识不够等问题。将多媒体数据库加入到《认识实习》的课程内容中，让学生进厂参观实习前，根据实习项目首先开展统一的多媒体认识实践过程，有效地提高了认识实习实践环节的教学效率。同时，可以增设《多媒体开放性实验》这门独特的专业实践课程作为专业选修课程。将多媒体数据库与陶瓷工厂模型结合，制订《多媒体开放性实验》教学大纲、授课计划和管理细则，供学生在课堂之外进一步深入学习和消化相关专业知识。也能帮助学生在涉及工厂设计，如《毕业设计》等实践环节中有效合理地开展相关工作，做到有物可依，有规可循。
三、以专业基础课程为基础的专业实践体系的构建
当前，大多数学校都面临实践性教学环境条件不足，与企业的产学合作教学不到位，工程教育培养的人才与工程实践脱节，不适应工业、工程一线的需要等问题。
学校设有专门的实习类别课程，如，认识实习和生产实习。认识实习常常开课较早，学生还未接触到任何专业课程之前就下到各个工厂进行感性认识，这种做法的利弊是可以让学生首先对本专业有个感性的认识，但却容易导致学生走马观花，且一般学生人数较多，往往造成学生实习的盲目性，一般都会造成认识不深的情况。生产实习也有相同的问题，常常开课较早，与专业理论知识脱钩，学生抓不住重点。
因此，就专业实践环节，应适当调整实践实习的开课时间，要配合相关专业课程的理论教学时间，同时应新增教学实习课程，教学实习在很多工科院校都有设立，该实习是专门为课堂教学服务的。
专业课程中尤其是与材料生产制备加工有紧密联系的课程，如，大多数院校都开设的《工厂设计概论》《热工基础与设备》等，应配备相应的教学实习内容。该教学实习类似于认识实习，但却内容与形式截然不同，学生通过分组在生产企业进行分散实习，在1～2个星期的时间内全部待在工厂，期间需完成所在车间的“工厂设计”、标出主要设备的位置和型号、分清各个工位及工作内容、了解所在车间的工艺流程及易出现的生产问题，让学生带着问题深入现场。这样既能将专业课程与实践完美地结合，同时又能让学生在教学实习中完成工厂设计相关内容，也为学校解决了毕业生毕业设计环节的相关问题。
四、工程型人才培养模式在专业实践环节的特色构建
随着高等教育大众化，传统单一“大锅饭”的教育方式显然不适应现代专业的建设和发展及多层次学生的培养需求。对于不同层次的学生应提出不同的培养方案，因材施教。
对于培养研究型人才可以沿用目前采用3+1的培养方式，对培养应用型的工程骨干人员来说，可推行2.5+1.5的培养方式改革，增加实践环节的教学周期至1.5学年。具体体现在对专业课程进行学时的修整和课程的整合，精简专业基础课和专业课程的教学内容，培养出更加符合学生个性化特点及发展要求的各层面社会人才。
在1.5的培养模式下增加实验室专业实践教学内容。实践可以根据地区特色，发挥所长。以本校为例，依靠“瓷都”的特色，构建系列以普通陶瓷为主即以“坯、釉”相关为主要实验项目，增加《釉料配方实训》《坯料配方实训》《烧成实训》《陶瓷装饰技能实训》等实践教学环节。通过聘用有经验的教师，根据现有市场上对“坯、釉”的要求有针对性地设计实验，让学生学得更有实用性，激发学生兴趣。同时开展专题实习，针对实验中存在的问题，选择一些突出问题，让学生通过现场分析研究、查资料，甚至通过简单的工艺实验，来提出解决这些问题的切实可行的方案，找到解决问题的关键，让实验做得更具目标性和设计性。
总之，在整个教育改革过程中要突出实践性，但一定要抓住“具备基本的理论基础知识”这条主线不放，不能过于“实践”，因此需要制定有针对性的培养计划和教学大纲。以教育学生、教育好学生，全面调动学生兴趣为本次教育改革的主导思想，以教育出既满足市场需求又具备一定的专业基础知识的学生为改革的最终目标。
参考文献：
[1]马雷，马伟民，张永明，等.无机材料专业实践教学的探索.中国现代教育装备，2011（21）：81-83.
[2]汤卉，董丽敏，吴泽.21世纪无机非金属材料专业实践教学探索.黑龙江高教研究，2004（4）：86-87.
非金属材料范文5
【关键词】固溶物；无机非金属；非金属材料；应用与研究
0 前言
随着科学的不断进步，新技术开始在各个领域中应用，尤其是进入21世纪以来，新的技术更是如雨后初笋般出现，我们常听到的如纳米材料的应用、超导材料的发现、新能源的研究以及光电子材料的技术发展等一系列新技术和新材料。这对我国的新材料工业来说是一次重大的发展机遇，如果能抓住这次新材料机遇，我国的工业生产将会有一个新的突破。随着固溶物的应用和发展，固溶物的应用和研究越来越广，尤其是近些年来在无机非技术材料中的应用，在制备无机非金属材料中，在材料制备过程中，通过对其内部掺杂杂质、改变压力等一系列条件，来使得非金属材料的性质发生改变，从而赋予非金属材料新的特性。
1 固溶物简介
在溶液中将溶质进行溶解后，理化性质受到微量溶质的决定形成的产物为固溶体。固溶体有很多分类，一般我们根据外来的组元在固溶体中主晶相的固溶度分类，将固溶体分为有限型和连续型两种；按照外来组元在固溶体主晶相的位置分类，可以分成间隙固溶体和置换固溶体；而若按照相图中固溶体所处的位置，则可以分成中间固溶体和端部固溶体两部分。在固溶体的制备方法中，一般常用的有沉淀法、电泳法、溶胶法以及络合法等一系列传统的方法，在最近几年，新兴了一些固溶体的制备方法，但是这些技术和方法还不是很成熟，因此在实际的生产过程中应用较少。这表明固溶体在非金属材料中的应用还有很大的空间去探求，非金属材料制备在固溶体中还有很长一段路要走。
2 固溶体的特性
固溶体的特性一般主要是由固溶物的组成物来决定的，在近些年的无机非金属材料的制备中，在固溶体中掺杂一些性质独特的物质来改变固溶体本身存在的特性，改变固溶体原有的属性。在固溶体中，加入一些稀有元素，会将该元素的特性延伸到固溶体中，会大大提升固溶体的属性。现在一些学者将稀有金属添加到固溶体中，钛使用用最广的一种，钛由于具有密度小，质轻，机械强度高、耐腐蚀、耐酸、耐碱等一系列性能，因此在固溶体中被广泛的应用，掺入钛的固溶体也会具备钛原有的一些属性，使得固溶体的性能得到进一步的加强。还有一些将硅、铝以及石墨加入到固溶体中，让固溶体拥有它们的属性，为非金属材料的制备提供更好的固溶体。
3 固溶体在无机非金属材料中的应用
随着对固溶体的研究越来越多，因此固溶体的应用也越来越广泛，近些年，固溶体开始在无机非金属材料中广泛应用。
3.1 固溶体作为催化剂
在我国，一些研究人员通过将CeO2和ZrO2进行固溶作用，得到了一种新的铈锆氧化物的固溶体，由于之前的二氧化铈是非常好的催化剂，在生物陶瓷材料的制备、燃料电池的电极的生产中都被用作催化剂使用，效果很好。这种由两种氧化物固溶形成的固溶体，其既具有Ce的氧化还原性质，在4价的Ce4+氧化为3价的Ce3+时，发生氧化还原时，会对周围的氧浓度产生缓冲的作用，其中的CeO2直接影响的是铈锆氧化物的固溶体的催化活性，在生物陶瓷的制备过程中，加入铈锆氧化物的固溶体，能有效的将Zr4+引入到立方的晶格中去，在烧结的过程中起到催化作用，使得生产出来的生物陶瓷质量高、性能强，具有一些特性。
在Mn-Ce-O的复合氧化物中，掺入一些铜粉，形成新的复合氧化物的固溶体，同样可以在催化作用中增强其催化的作用，这是由于在合氧化物Cu.Mn―Ce―O三元固溶体中，二价的Cu2+和Mn3+进入到CeO2的晶格中去，使其形成萤石型结构的三元固溶体，这样的催化剂在催化无机非金属材料过程中，提高了氧的活性和吸附能力，提高了固溶体中铜和锰的分散和结合的速度，在无机非金属中会加快化合物表面物质的还原，将催化活性能降到最低，使得生产过程中，无机非金属材料耗能少，降低了成本。
还有一种固溶体是将TiO2中将SnO2掺杂进去形成SnO2-TiO2固溶体，主要的结构为金红石，形成的固溶物由于酸性弱，在固溶物的表面会出现含有吸附氧，在晶格中出现晶格氧。在非金属材料的制备中，TiO2会在反应中被SnO2反应分解，将SnO2-TiO2固溶体的比表面积增大到一定程度，将SnO2-TiO2固溶体的催化活性提升，在宽带隙半导体的制备中能连续反应，催化活性很高。
3.2 固溶体对晶格的影响
在一种发现的钛酸铝固溶体，经过研究和实验，发现钛酸铝具有耐火性、隔热性以及抗震性等一系列优良特点，但是在实际的应用中，发现钛酸铝在高温时，只要温度超过800℃时，就会被分解，在1300℃以下会被分解成金红石和刚玉，这就会让钛酸铝的催化性能降低，不稳定的钛酸铝，要想保证其稳定性，通常会加入一些Fe2O3和MgO，使得钛酸铝形成稳定一点的晶格，有效地抑制钛酸铝固溶体的分解。在无机非金属材料的制备中，钛酸铝固溶物的使用会使得生产的非金属材料压电性稳定、介电常数能够大幅的提升。因此在实际的应用中，钛酸铝固溶体广泛的应用到无机非金属材料的制备中。
3.3 固溶体在新型陶瓷中的应用
在近些年，一些陶瓷公司开始研究钛硅碳系列的陶瓷，这种新型的陶瓷具备强度高、抗压、抗震、抗氧化等一系列优良特性，在一些陶瓷的制备中，采用氧化锆固溶体进行新型陶瓷的应用，由于氧化锆在高温下的结构不同，在1200℃的温度以下结构为单斜相，而在1200℃到2400℃之间的结构为四方晶相，在2400℃以上的结构将形成立方相。在陶瓷的制备过程中，氧化锆固溶体在立方相结构时最稳定，在陶瓷中主要用于制备耐火陶瓷和隔热陶瓷，因此，在制备这些新型陶瓷中，就要对烧制陶瓷的温度进行严格的控制，防止温度的变化导致氧化锆固溶体的结构发生变化，在研究中一般采用的是溶胶凝胶法将氧化锆固溶体掺杂进陶瓷材料中，但是掺杂的比例也会导致制备的陶瓷性能发生变化，这时将加入一定比例的Pr，加入的Pr会将定形的氧化锆固溶体转化为晶相结构的氧化锆。通过实验研究发现，不同的制备技术、不同的Pr掺杂以及不同的温度，生产的新型陶瓷的兴纸业不相同。
4 结束语
随着科学技术的发展，新型材料将会陆续的发现，新的科学技术也会应用到无机非金属材料的制备中。在实际的应用中，通过化合物的拥有不同的膨化系数来将不同的化合物进行固溶，形成新的固溶物来制备超低膨胀无机材料。调整化合物不同的比例也能生产出不同的热膨胀非金属材料。而在一些传统的氧化铝材料中，通过掺杂一些其他新型的氧化物制备成新的固溶物可以制成颜色不同的人工宝石；在锆钛酸铅加入一些镧系氧化物，就能够生产出透明度很高的压电陶瓷。固溶体的特性经过长时间的研究和分析，相信在未来的无机材料生产中应用会越来越广。固溶体的明天将会越来越好。
【参考文献】
非金属材料范文6
关键词：无机非金属材料工厂设计；专业课；教学方法
中图分类号：G642.0？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）01-0213-02
《无机非金属材料工厂设计》课程是为材料学无机非金属材料专业高年级本科生开设的专业必修课，是在学生学习了专业课程后，掌握基础理论及专业基础知识的基础上开设的。主要目的是培养学生具备对无机非金属材料工厂及相关生产单位进行车间工艺布置、工厂规划设计的能力。课程的主要内容有工厂工艺设计、物料平衡计算、设备选型及车间工艺布置等。《无机非金属材料工厂设计》作为一门重要的专业课程，除涵盖了本专业的基础理论、基础知识外，还涉及了其他相关学科的知识应用（运输、电气、动力、土建、卫生工程等），是一门综合性较强的学科。因此，在讲授这门课程时，我们不能简单地按照传统的教学模式单纯地讲解课本知识和内容，而是要理论与实践相结合，探索适合本课程的教学方法，使学生在一种相对轻松、惬意的气氛下学习工厂设计，从而提高教学质量。为此，笔者针对《无机非金属材料工厂设计》课程特点及亲身教学实践，对本课程的教学方法进行了初步实践和探讨。
一、优化教学内容
《无机非金属材料工厂设计》讲述的是有关工厂工艺设计、物料平衡计算、设备选型及车间工艺布置等内容，同时涉及相关领域的专业知识，课程内容较多，而教学大纲规定的课时仅为24学时，因此在讲课过程中要对教学内容进行精选，突出重点，精讲难点，以点带面介绍本门课程的主要内容。《无机非金属材料工厂设计》是一门设计课，对于设计的概念、设计思想的介绍是这门课程的一个重点内容。工厂设计，作为设计中的一种具体形式，它有着一套固定的模式，在简单介绍工厂设计的基本过程之后，要重点讲解设计过程中的几个关键环节。如在讲授工厂总平面的布置和竖向布置一章中，工厂总平面布置原则是本章重点，在课堂上结合具体工厂的总平面布置实例详细讲解布置总平面要遵循的基本原则及相关的规范标准；再如讲述车间工艺流程选择章节时，要求学生查阅相关资料，了解无机非金属材料工厂的生产工艺、产生流程、产品技术指标等，对部分课堂教学内容进行自学。教师在课堂上对重点内容进行详细讲解，对课程中的一般内容，只做一般讲解。同时通过课堂提问等方式组织学生课堂讨论，提高学生的自主学习能力。这种抓重点难点以点带面的教学方法，充分调动了学生学习的积极性和主动性，使学生较好地掌握了课程的主要内容。
二、激发学生学习兴趣
在教学过程中发现，对于这门课程的学习，部分学生感到难度较大，缺乏兴趣。这主要是因为《无机非金属材料工厂设计》课程的性质决定它必然与工厂生产实际紧密结合，而平时学生实践机会不多，对无机非金属材料工厂的实际生产过程了解较少，缺乏感性认识，比较生疏，再加上课程体系与其他专业课有所不同，就造成了部分学生学习困难，学习兴趣不足。如何激发学生的学习热情是专业课老师亟待解决的问题。在课程内容设置上要深入浅出，消除学生对课程的疑惑。在开课之初，学生对《无机非金属材料工厂设计》这门课程普遍感到陌生，尤其对“设计”的理解觉得很玄妙，离自己的生活很远。那么在对课程内容讲述之前，首先要向学生解释设计的含义。所谓设计是将问题解决的方法传达出来的活动过程。在日常生活中会经常与设计打交道，比如制定学习计划、美化寝室环境、搭配营养结构等都是一种设计活动，甚至学生们平时爱玩的游戏人人餐厅都是一种设计活动，而工厂设计只是这些设计活动中的一种具体形式而已。从身边的小事说到工厂设计课程自然而然地消除了学生对课程的神秘感。在进行课程内容的讲授过程中，如何帮助学生理解那些条条框框，单调枯燥的设计原则呢，同样可以从学生比较感兴趣的游戏人人餐厅说起，借助人人餐厅桌椅摆放原则与升级速度的关系说明，工厂生产要素的布置同样会影响工厂的生产效率。以学生感兴趣的游戏作比喻不但能增加课堂趣味性，活跃课堂气氛，而且能使学生在很轻松的氛围下，学习课程的主要内容。此外，在教学方法上改变那种“灌输式”、“填鸭式”打消学生积极性的教学方式，以一种面对面交流讨论的方式来对知识进行讲授，不但可以拉近老师和学生的距离，活跃气氛，还可以调动学生的注意力和积极性，使学生全面参与到教学活动中来，提高学生的学习效率和质量。
三、应用多媒体技术
多媒体教学是现代化的教学手段，因其具有能集成文字、图像、影像、声音及动画等多种信息的功能而越来越受欢迎，对提高教学效果，激发学生学习兴趣起到积极作用。《无机非金属材料工厂设计》课程教学完全使用了多媒体授课，在电子课件中包括了无机非金属材料工厂的总平面布置图、工艺流程图、生产车间工艺布置图等图片，通过对这些图片的分析讲解，能让学生更直观、清晰地理解工厂总平面布置图设计的基本原则、工艺流程选择的依据及车间工艺布置的注意要点。在图片教学的同时，我们还适时播放了一些无机非金属材料工厂介绍和生产情况的视频，使学生能清楚、系统地学习教学内容。同时，采取讨论式、互动式等多种教学形式，针对课件中的某个原则、某个流程图不断设置问题，启发学生积极思考、拓展思维，引导学生积极讨论、畅所欲言。在整个讲授过程中，生动形象的教学内容配合讨论式、互动式的教学形式，激发了学生对《无机非金属材料工厂设计》课程的学习兴趣，强化了他们对课程内容的感性认识，提高了学习效率，加深了学生对课程内容的理解，收到了较好的效果。
四、重视参观教学作用
参观教学是到生产实践中对实物进行实地观察、学习的一种教学方法，在《无机非金属材料工厂设计》课程教学过程中显得尤为重要。《无机非金属材料工厂设计》是一门综合性较强的学科。课程所讲述的工艺设计、设备选型等内容决定它必然与工厂生产实际紧密结合。尽管在课堂教学中采用了多媒体技术，生动形象的电子课件强化了学生对工厂生产流程和布局的感性认识，但是图片视频仍无法代替现场实地的参观认识。为此，我们组织了学生到长春亚泰双阳水泥厂和双辽福耀玻璃厂参观学习。通过参观学习使许多学生第一次看到了课本上静止呆板的生产设备是如何运转的，感受到书本上简单的一个流程是如何通过复杂的工艺过程得以实现的，也体会到厂区内车间设备布局的道理所在。通过实地参观教学，真正达到理论联系实际，加深学生对书本知识的理解和记忆，收到了事半功倍的效果。同时，在参观过程中，学生们都怀一颗强烈的好奇心对感兴趣的问题不停地追问，极大地激发学生的求知欲，催进了日后的学习进步。
五、强化课程设计
