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,主要指以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物等物质组成的材料,是除有机高分材料和金属材料以外的所有材料的统称。传统的无机非金属材料品种繁多,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。
虽然我国无机非金属新材料取得了很多成就,但由于其研制、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。虽然我国己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。例如,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.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。
“物理化学”主要学习气体,热力学第一定律,热力学第二定律,多组分系统热力学,化学平衡,相平衡,化学反应动力学,电化学,表面现象和胶体分散系统等。“无机材料性能”主要学习力学性能、热学性能和抗热震性、电学性能、磁学性能、光学性能、功能的耦合与转换特性以及敏感特性等,内容涉及传统陶瓷材料、先进陶瓷材料、玻璃、半导体、晶体、碳素材料、耐火材料以及建筑材料等。“测试及研究方法”主要学习色谱分析、紫外光谱分析、红外光谱分析、核磁共振分析、质谱分析、热分析、X射线衍射分析、电子显微分析等。“粉体工程”主要学习粉体的基本特性及表征、粉碎与超细粉碎、机械力化学效应、筛分与超细分级、超细粉体制备、超细粉体表面包覆与改性、固液分离与干燥、气固分离与收尘等。“热工过程与设备”主要学习气体动力学基础、传热学、燃料及其燃烧过程、干燥过程与设备、窑炉设备等。“无机材料工艺学”主要学习无机材料组成、无机材料原料、原料加工与处理、配合料制备、熔制与相变、无机材料成型、物料及制品干燥与脱水、物料及制品烧成与煅烧、制品的加工与处理、新型无机材料的制备新工艺和新技术,以及无机材料工业的环境保护和清洁生产等。相近专业材料科学类、材料成型及控制工程、再生资源科学与技术、稀土工程、高分子材料加工工程、生物功能材料、材料类、材料科学与工程、材料物理、材料化学、冶金工程、金属材料工程、高分子材料与工程、复合材料与工程、粉体材料科学与工程、宝石及材料工艺学、 焊接技术与工程、功能材料、纳米材料与技术、新能源材料与器件、光电子材料与器件、电子封装技术、资源循环科学与工程、非织造材料与工程
重点院校:天津大学、沈阳化工大学、合肥工业大学、安徽理工大学、同济大学、上海大学、四川大学、西南财经大学、南昌大学、苏州大学、重庆大学、吉林大学、中南大学、武汉理工大学、华东理工大学、大连理工大学、太原理工大学、北京科技大学、江西理工大学、江苏大学、南京工业大学普通院校:沈阳建筑大学、沈阳理工大学、辽宁科技大学、中北大学、太原工业学院、安徽建筑大学、合肥学院、西安建筑科技大学、陕西科技大学、吉林建筑大学、佳木斯大学、齐齐哈尔大学、哈尔滨理工大学、黒龙江科技大学、华北水利水电学院、河南城建学院、桂林理工大学、山东轻工业学院、北京建筑工程学院、河北工程大学
无机非金属材料工程专业主要的研究方向有如下几类:1.新能源材料。主要按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新能源相关的新型材料技术。其中包括燃料电池材料、锂离子电池关键材料、太阳电池关键材料、高温超导材料、传感器材料和热电材料。2.特种陶瓷粉末冶金。是用特种陶瓷粉末作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。其中包括精细陶瓷、核材料、半导体材料,纳米材料,燃烧合成技术,激光烧结技术。3.建筑与装饰新型材料。包括路面新材料和新型耐磨材料两个方向,其中路面新材料主要研究材料在高温、缺氧、腐蚀介质、冲蚀、空化等特殊工况条件下的失效形式和主要的摩擦磨损机理,开发应用于相应条件下的复合耐磨材料和耐磨路面新材料;新型耐磨材料的研究方向包括路面材料改性机理研究、新型环氧路面材料的开发与应用、生态型透水路面新材料的开发与应用等。4.无机非金属材料。合成与制备工艺的研究陶瓷等无机材料制备方法较为独特,因此与之相关的固相反应和烧结、制备技术成了整个研究方向的控制步骤。其重点是工艺流程的智能化和实现原子或分子加工,使材料或器件依照人们的意志达到微型化、多功能化和智能化。5.无机非金属材料性质的研究。无机非金属材料结构的研究涉及晶体结构、非晶态结构、表面和缺陷结构3个层次的问题,研究方向主要是微晶玻璃成分的设计及应用、陶瓷色料的着色机理的研究、包裹色料中包裹率的提高及应用、环境友好材料的开发与研究。
无机非金属材料工程专业的毕业生可在无机非金属材料的生产企业从事生产岗位操作、技术管理、技术改造、产品检测与质量控制,以及新产品试制与开发的工作;也可以在建材设计、建筑部门和政府相关职能部门从事规划、管理、标准、监督、检测、技术咨询等工作;研究生毕业可以在高等院校、国家机关等从事管理、教学及科研等工作。另外,也可以选择出国留学,相比其他专业而言难度并不是太大。
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。1.生态与环保意识加强。目前,许多国家正在进行“生态城市”的建设与实践,广建筑节能技术材料,使用可循环材料等。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。2.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,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。3.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都有大型化的趋势。生产线的大型化可以有效提高产品的质量,降低能源消耗。4.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。5.复合化方向发展。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。