关于我国金属材料和非金属材料的产业发展探究

关于我国金属材料和非金属材料的产业发展探究

李闯 胡贺

上汽通用（沈阳）北盛汽车有限公司 辽宁沈阳 110000

摘要：我国现代建筑面临的能源形式十分严峻，因此要广泛使用建筑节能材料，而在这些材料当中，金属与非金属材料都发挥其性能优势，为我国工业生产都带来了节能环保的绿色发展趋势。鉴于此，本文对我国金属材料和非金属材料的产业发展进行分析，以供参考。

关键词：金属材料；非金属材料；产业发展；探究

引言

光伏发电是我国目前资源潜力最大、发展速度最快的可再生能源发电技术。同时，光伏发电也是世界能源工业的未来发展方向。金属和非金属材料在现代建筑中占有不可忽视的地位，是现代社会建设不可缺少的工程材料。因此，为了推动光伏产业发展，我国要积极探寻推动产业发展的途径，解决当前能源在供需之间的矛盾，推动未来能源的可持续发展。

1我国金属和非金属材料发展存在的问题

1.1低水平重复建设现象较多

现阶段，大多数金属和非金属材料的生产企业研究使用落后的工艺技术装备，相关技术人员短缺现象严重，较低的管理运行成本使得生产过程中的物料平衡循环困难，不仅不利于设计生产能力，还可能直接影响项目的正常运行。另外，我国的高纯硅产业普遍存在能力建设不足，缺乏科研、设计、建设、设备制造等一整套完备的生产体系。最后，高纯硅的相关检测和试验技术规范不明确、不健全，对于产品的认证工作明显滞后，缺乏高纯硅行业的专业人才和技术研发机构。

1.2生产中的“三废”问题严重

金属和非金属材料的生产过程十分复杂，在生产时会产生如盐酸、氢气等副产品。这些副产品的综合利用率在一定程度上决定着的生产效率和生产成本，比如高纯硅。通过目前的氢化技术对副产物进行回收，并结合还原炉系统设备、自动化控制系统、氢化系统设备以及大型特殊气体压缩机往往很难满足高纯硅连续且稳定的生产需求，对副产物的回收十分不彻底。这种问题不仅增加了制造成本，还使“三废”问题更加严峻。

2 产业发展的相关建议

2.1与高耗能产业差异化，适度发展金属和非金属材料产业

首先，从产值能耗方面出发，是一种具有极高附加值的产品，它的销售价格就目前的市场来看，可以达到每吨两百万元，其所产生多少产值能耗远远不及我国现阶段GDP能耗水平。另外，从能源投入与产出方面出发，光伏电池的使用寿命普遍在20年以上，生产10万瓦的光伏电池需要使用1亿吨的高纯硅。

2.2加强研发力度，提高技术水平

就目前的发展情况来看，要想促进我国金属和非金属材料生产产业的发展，就应该将国内生产重点企业作为主体，使其充分配合国家相关的科技攻关和产业优化政策，突破目前生产过程中所面临的还原炉加压还原、煤气干法回收等工艺瓶颈，提高西门子法规模化的稳定性能，保证材料的纯度，降低生产过程中的成本和废物排放量。

2.3加强能力建设，引导行业健康发展

为了推动我国产业的健康、长足发展，应该尽快建立健全产业稳定体系，制定全国统一的行业标准和技术规范，组织专业团队，建立专门的产品检测和质量检验体系，提高我国金属和非金属材料的纯度和质量，加快与国际接轨的速度。

2.4高性能碳化硅材料

利用现代生物技术还能够实现以稻壳为原料生产出高性能的碳化硅材料，其主要方法是通过碳化和高温炼烧，使稻壳中的纤维素分解成不定性碳化物，再与稻壳焚烧后产生的二氧化桂反应，生成纯度较高，且性能良好的碳化硅材料。而在此之前，传统的碳化硅制作工艺则需要以硅石作为原料，通过煤气燃烧的化学还原反应生成碳化硅。相比之下，生物工艺所使用的原材料稻壳价格低廉，且容易获取，在生产过程中不需要添加其他燃料，具有经济、节能的优势，所生产的碳化硅材料也能够达到较高的性能。

2.5加强高端材料的集成创新

加强战略方向，海洋石油钻井用钛，电子信息工业高纯目标，新能源汽车用电源电池材料，海洋工程和船舶设备用深潜艇，防冲击，防腐材料等紧迫要求，关键材料性能和质量提高，关键技术工程项目的部署，关键链接和关键领域的基本理论，生产流程和应用技术的集成创新能力提高。

2.6推进材料基因组技术开展与应用

从应用要求开始，推动符合相应结构功能的材料，使用已知的可靠实验数据和特征化技术平台、数据预测计算模拟平台、基于数据库系统的基本理论和计算模拟，设计有色金属新材料，构建化学成分、晶体结构和物理特性等数据库，通过数据挖掘探索材料结构和性能之间的关系模式，研发并形成创新材料产品，缩短有色金属新材料研发应用周期。

2.7加快关键技术成果转化

积极完善产业主要共同技术绩效转化机制，加强共同技术外部供给与企业需求的有效联系。引进集成创新和消化吸收再创新，研发先进的应用新技术、新技术和新产品，尽快形成行业通用核心技术和工程应用技术的部署。开发第一套(第一套)技术和产品目录，支持技术转移、宣传、应用技术成熟度评估指标体系的构建和传播、主要应用研究结果的转换以及工业化。

2.8探索和优化产业化合作模式

研发单位-材料制造企业-应用企业共同出资或技术出价创建“混合所有企业”，共同开发、风险共享、利润共享技术合作模式探索。围绕工业化示范生产线进行技术创新中心试点，构建产学与产学紧密结合、补充优势、分享利益的新合作体系。加快产业技术创新体系的建立和改进，加强产业领域综合产业协会的桥梁连接作用，提高专业机构的稳定性、专业、规范优势和跨部门、跨区域研发布局以及共同创新能力的利用，改进产业结构调整和技术升级的实现。

2.9优化资源配置，加强统筹协调

在任务执行中，国家相关科学技术部优化资源分配，做好顶层设计，部署重点特殊，指导地方科学技术负责部门、产业协会等相关机构，明确责任分担，统一实施计划，形成新局面，协调解决工作中的重大问题，大力推动有色金属材料产业的高质量发展。

结束语

现代生物技术是从20世纪70年代兴起的一门新兴学科，主要研究金属材料与非金属材料的有效利用、控制和改造等课题。利用现代新技术能够有效发挥资源的价值，还能够达到很多传统工艺所难以实现的效果，将现代新技术应用到金属材料与非金属材料领域中，对于推进金属材料和非金属材料的产业发展具有着积极的意义。

参考文献

[1]王鑫,刘梦竹,王永鹏,路大勇.无机非金属材料和金属材料方向交叉人才培养的探索与实践[J].吉林化工学院学报,2018,35(12):25-28.

[2]肖莉,朱再思,吴清河,叶勇华.热采井口装置在HPHT环境下材料选择[J].石化技术,2018,25(09):41-42.

[3]李征.探究废旧电路板中非金属材料的处理与回收[J].智能城市,2018,4(16):94-95.

[4]陈星明.废弃电路板非金属残渣热化学分解及无害化处置的研究[D].南京信息工程大学,2018.

[5]康谦,杜宗强,冯雪玉,张胜寒.新型非金属材料在接地网中应用研究进展[J].广东化工,2017,43(21):78-80+98.

[6]李凤和.论金属和非金属材料柔性接地的实际应用[J].中国金属通报,2019(08):188-189.

[7]张增阳,陈卫娜,李炎,胡荻,刘超.航天非金属材料复验规定编制研究[J].质量与可靠性,2019(04):46-49.

[8]熊茜.非金属材料的针焰试验能力验证分析[J].中国检验检测,2019,27(04):40-42.

[9]孙凌玉. 金属材料与非金属材料胶接设计及性能表征[C]. 中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、天津市西青区人民政府.“创新材料引领汽车发展新机遇”——2019中国车用材料（西青）国际论坛论坛资料.中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、天津市西青区人民政府:中国汽车技术研究中心有限公司,2019:415-430.