何文彧? 李茜

摘要：隨著人民生活水平的提高，城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，對(duì)生活質(zhì)量的要求也隨之上升。房屋建筑的數(shù)量勢(shì)必增加。建筑的發(fā)展勢(shì)必帶動(dòng)建筑材料的需求，特別是近年來(lái)，房屋建筑和裝修中工程用材問(wèn)題已經(jīng)引起居民的普遍關(guān)注。因此綠色“節(jié)能”環(huán)保是新型建筑材料的研究和發(fā)展方向。無(wú)機(jī)非金屬建筑材料是傳統(tǒng)的建筑材料的重要組成部分。足見(jiàn)無(wú)機(jī)材料在建筑中的作用和地位，而具有廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)非金屬;種類及特點(diǎn);環(huán)保性能

引言

無(wú)機(jī)非金屬材料是通過(guò)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段對(duì)傳統(tǒng)的硅酸鹽材料不斷進(jìn)行功能性改造和研究發(fā)展而來(lái)的。包括了傳統(tǒng)的陶瓷、玻璃和水泥等硅酸鹽材料。還有結(jié)構(gòu)陶瓷、功能晶體特種玻璃涂層材料等新型無(wú)機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定耐高溫、耐腐蝕防火性能好。而新型無(wú)機(jī)非金屬材料除了上述優(yōu)點(diǎn)還具備了高強(qiáng)度光學(xué)和電學(xué)特性以及生物功能。

一、無(wú)機(jī)非金屬材料的種類及特點(diǎn)

無(wú)機(jī)非金屬材料包括半導(dǎo)體材料、高技術(shù)晶體材料、硅酸鹽材料以及精細(xì)陶瓷材料等。與傳統(tǒng)的陶瓷相比較，精細(xì)陶瓷材料的應(yīng)用效率和應(yīng)用范圍更加廣泛。材料的組成結(jié)構(gòu)超出了硅酸鹽的范圍，可擴(kuò)大到高溫?zé)频臒o(wú)機(jī)材料，這種材料的制備突破了傳統(tǒng)的工藝要求，利用新技術(shù)進(jìn)行高純和超細(xì)材料制備，無(wú)論是化學(xué)組成，還是控制成型，都能在優(yōu)化制品形態(tài)的同時(shí)保證制品形態(tài)多樣化?；跓o(wú)極非金屬的整體性、防火性能以及防水性能等優(yōu)勢(shì)，將新材料和新工藝全面升級(jí)和系統(tǒng)優(yōu)化，踐行更加有效的材料管控措施。

無(wú)機(jī)非金屬材料通過(guò)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段對(duì)傳統(tǒng)的硅酸鹽材料不斷進(jìn)行功能性改造和研究發(fā)展，包括傳統(tǒng)的陶瓷、玻璃和水泥等硅酸鹽材料，還有結(jié)構(gòu)陶瓷、功能晶體、特種玻璃、涂層材料等新型無(wú)機(jī)非金屬材料。傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐高溫、耐腐蝕，防火性能好。新型無(wú)機(jī)非金屬材料還具備高強(qiáng)度、光學(xué)和電學(xué)特性以及生物功能。

二、無(wú)機(jī)非金屬材料在建筑工程中的應(yīng)用

由于國(guó)家對(duì)建筑工程材料的綠色節(jié)能環(huán)保性能的要求越來(lái)越高。相關(guān)的綠色建材的認(rèn)定和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也逐步完善。具有環(huán)保性能的建筑材料獲得了市場(chǎng)的青睞。人們對(duì)建筑工程品質(zhì)的追求也刺激了環(huán)保建筑材料和裝飾材料的市場(chǎng)發(fā)展。從事新型無(wú)機(jī)非金屬材料研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)獲得了良好的市場(chǎng)發(fā)展機(jī)遇和國(guó)家政策的扶持。近幾年基于節(jié)能考慮的新建筑墻體材料、外墻保溫隔熱材料得到了廣泛應(yīng)用。具有自潔殺菌抗菌的環(huán)保性能的新型功能陶瓷、裝飾材料和涂層材料被應(yīng)用于制造衛(wèi)生潔具&墻面裝飾和墻面涂料等建筑裝修裝飾。

三、無(wú)機(jī)非金屬的環(huán)保性能

具有抗菌環(huán)保性能的無(wú)機(jī)非金屬建筑材料種類抗菌就是抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和發(fā)育，殺菌就是消滅細(xì)菌或達(dá)到無(wú)菌狀態(tài)，環(huán)保就是沒(méi)有細(xì)菌污染?？咕牧暇褪蔷哂锌咕蛘邭⒕δ苡欣h(huán)保的材料。一般分為兩類：第一無(wú)機(jī)類，這一類具有防高溫，效果好，時(shí)間長(zhǎng)，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而具有廣闊的市場(chǎng)前景;第二有機(jī)類，這一類相比之下功能稍差，并且對(duì)環(huán)境有污染，對(duì)健康有損害，因此潛力比較小。

3.1金屬氧化物抗菌材料

在中國(guó)古代社會(huì)史書(shū)記載，古人制作消毒殺菌劑的材料為海扇和牡蠣等貝殼。在現(xiàn)代社會(huì)，日本在這一方面的技術(shù)領(lǐng)先于同行，于1994年就申請(qǐng)了氧化銀、氧化銅、氧化鋅等金屬氧化物抗菌劑的發(fā)明專利;含有金屬離子的無(wú)機(jī)抗菌材料產(chǎn)品品種多，生產(chǎn)量比較大，市場(chǎng)前景廣闊。金屬離子抗菌、殺菌活性功能如下：銀>汞>銅>鎘>鉻>鎳>鉛>鐵>金>鋅>錳。目前，含有金屬離子的無(wú)機(jī)抗菌劑主要利用鋅、銅、銀等金屬元素的抗菌性能。通過(guò)物理反應(yīng)，將沸石、硅膠、磷酸鹽等高活性物質(zhì)吸附在無(wú)機(jī)抗菌劑表面，制成抗菌劑。然后在產(chǎn)品中加入抗菌劑，制備出具有抗菌和環(huán)保性能的建筑材料。

3.2具有抗菌、防霉的新型建筑材料

目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的應(yīng)用了新型無(wú)機(jī)非金屬材料的衛(wèi)生潔具和墻面、地面磚以及墻面涂料，都具有自動(dòng)殺菌、抑菌的作用，可以凈化生活環(huán)境。結(jié)合了納米技術(shù)的新型建材，因其表面與空氣接觸面積的擴(kuò)大，大大增強(qiáng)了抗菌、殺菌的效果，無(wú)論是細(xì)菌還是空氣中的其它雜質(zhì)都難以附著在納米材料的表面，使其具備了自潔功能。

3.3無(wú)機(jī)抗菌制品

將無(wú)機(jī)抗菌材料添加到傳統(tǒng)的建筑材料地板磚、瓷面磚、涂料、塑料等里面，能夠產(chǎn)生很多抗菌制品，效果實(shí)現(xiàn)模式：在建筑材料表面涂膜相應(yīng)的抗菌制品以實(shí)現(xiàn)抗菌環(huán)保功能。最早研制出抗菌環(huán)保建筑材料的是日本的TOTO公司，該產(chǎn)品通常利用光催化作用實(shí)現(xiàn)抗菌環(huán)保效果。在國(guó)內(nèi)，金宗哲和梁金生等專家與山東一家陶瓷集團(tuán)合作，成功地利用稀土激活技術(shù)研制出抗菌衛(wèi)生陶瓷，并于1999年通過(guò)山東省的專家組認(rèn)定而投產(chǎn)。淄博一家科技公司與河北工業(yè)大學(xué)合作成功地研制出具有環(huán)保功能的陶瓷：具有較好的抗菌功能，輻射較強(qiáng)的遠(yuǎn)紅外線，微量元素的釋放。淄博博納科技發(fā)展公司與華辰集團(tuán)合作，二者成功地利用抗菌陶瓷材料研制出抗菌環(huán)保易潔墻面磚，并且經(jīng)過(guò)國(guó)家建筑材料工業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心檢測(cè)，該產(chǎn)品對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的殺菌率高達(dá)95%。

3.4稀土無(wú)機(jī)抗菌材料

稀土元素具有獨(dú)特的外層電子結(jié)構(gòu)，并且在醫(yī)藥抗菌消炎藥領(lǐng)域獲得應(yīng)用，學(xué)界研究者利用這一材料相繼研發(fā)出建筑材料和日用品。美國(guó)Saad等專家利用稀土元素研制出堿硅酸鹽涂層材料，含有氧化鈰12%到30%左右，具有很好的自潔功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)稀土與納米二氧化鈦結(jié)合時(shí)，二氧化鈦表面能水平增加。這樣，建筑材料在光照條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有良好抗菌和凈化功能的羥基。自由基具有良好的環(huán)境保護(hù)作用。

結(jié)語(yǔ)

在國(guó)家政策的引導(dǎo)和扶持下，我國(guó)的建材市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的新型建筑和家裝用的環(huán)保材料。無(wú)機(jī)非金屬建筑材料的環(huán)保性能主要表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：符合建筑材料工業(yè)環(huán)境制定的能源評(píng)價(jià)法，該方法通過(guò)計(jì)算能源消耗數(shù)量的多少以此衡量建筑材料對(duì)環(huán)境造成的影響，無(wú)機(jī)非金屬材料生產(chǎn)制作過(guò)程能源消耗比較低，對(duì)環(huán)境的污染比較小，所以符合能源評(píng)價(jià)法，符合生態(tài)指數(shù)法，符合環(huán)境商值法，符合生態(tài)因子法，符合生命周期法。具有良好的抗菌環(huán)保功能。而對(duì)無(wú)機(jī)非金屬建筑材料的環(huán)保性能的運(yùn)用，可節(jié)約自然資源減少環(huán)境污染。從而保障消費(fèi)者擁有舒適和健康的家居環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]梁金生，工靜，金宗哲等.無(wú)機(jī)非金屬材料的抗菌性能[J].山東陶瓷

[2]陳志林，王群，張雪蓮，等.術(shù)材/無(wú)機(jī)非金屬?gòu)?fù)合材料的研究進(jìn)展[J].北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)

[3]劉波，徐順建，廖衛(wèi)兵，等.無(wú)機(jī)非金屬新材料科技與產(chǎn)業(yè)概況及發(fā)展趨勢(shì)[J].新余高專學(xué)報(bào)