無機非金屬材料是人類最先應用的材料。以矽酸鹽為主要成分的傳統無機材料體系（如陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料等）在國民經濟和人民生活中起著極為重要的作用，至今仍然是國民經濟重要的支柱產業，仍在繼續發展。同時，新材料、新工藝、新裝備和新技術也不斷湧現。
隨著現代科學技術的發展，在無機材料領域中展現了乙個新的領域—新型無機材料。它是以人工合成的高純原料經特殊的先進工藝製成的材料，與高新技術發展相輔相成的新型材料。
一、新型無機材料的分類：低維材料、高技術陶瓷、無機生物醫學材料。
1、低維材料：低維材料分為零維材料（超微粒子）、一維材料（晶須和纖維）、薄膜。
2、高技術陶瓷：先進結構陶瓷、奈米陶瓷、功能梯度材料、晶體、敏感陶瓷、機敏（智慧型）無機材料、快離子導體陶瓷、高溫超導陶瓷、功能精細複合材料。
3、無機生物醫學材料：接近惰性的生物陶瓷、生物活性陶瓷。
二、新型無機材料的製備：
1、低維材料：
⑴超微粒子超微粒子主要有三種製備方法：氣相法、液相法和固相法。氣相法分為加熱法、反應氣體匯入法和等離子體合成法。
液相法分為沉澱法、溶劑蒸發法、微波合成法、水熱法、超重力場合成法、超臨界流體法等。固相法分為固相反應法、超細機械粉碎法、高能機械球磨法、自蔓延高溫合成法等。
⑵晶須和纖維
不同種類的晶須有不同的製備方法，比如金屬晶須主要利用金屬鹽的氫還原法和金屬的蒸發和凝聚兩種方法製備；氧化物晶須主要通過蒸汽傳遞法和化學氣相生長法製備；sic晶須的製備方法主要有sio2的碳熱還原法、以硫化矽為中間體的方法、有機矽化合物的熱分解法、昇華結晶法、稻殼法等。
②纖維的主要製造方法為化學氣相沉積法。
⑶無機薄膜無機薄膜的製備方法主要有化學氣相沉積法、物理氣相沉積法、等離子體技術、溶膠—凝膠法和lb技術等。
2、高技術陶瓷：
陶瓷的製備一般要經過配料、成型、燒結三道主要工序。但是每一種產品由於用途、形狀和效能等要求不同和選用的材料不同，最終的化學成分和結構也不同。這樣一來，生產工藝也就存在差別。
但總體上來說，陶瓷的製備還是有很多相似之處的。在配料工序中，為了使技術陶瓷具有獨特的優良效能，陶瓷粉料必須高純、超細。無團聚、球形、均勻等。
目前所用的技術有：溶膠—凝膠法、共沉澱法、水熱合成法、前驅體法、有機金屬法、等離子體法、雷射法、自蔓延合成法等。在成型工序中，首先要進行原料的預處理，包括預燒、預合成；然後是配料預混合、塑化、造粒和懸浮。
現在應用的新技術主要有等靜壓成型、熱壓注成型、注射成型、離心注漿、壓力注漿成型、流延成型和凝膠澆注等。燒結階段主要是應用常壓燒結法、真空燒結法、熱壓燒結法、熱等靜壓燒結法、氣壓燒結法、反應燒結法、液相燒結法等，近年來興起的新技術有：超高壓燒結法、等離子體燒結、微波燒結等。
舉奈米陶瓷為例：在配料階段運用的主要方法為**絲法、化學氣相凝聚法、微波合成法、超聲化學法、雷射蒸發—凝聚法等，**絲法是利用金屬絲在高壓電容器的瞬間放電作用下**形成奈米粉體；在成型階段的主要方法是乾法成型（如連續加壓成型、脈衝電磁力成型和超高壓成型）和濕法成型（如凝膠注模成型、注漿成型、直接凝固注模成型）；燒結階段運用的方法為惰性氣體蒸發—凝聚加壓製備法、真空燒結、快速微波燒結、放電等離子體燒結、高溫等靜壓燒結、熱壓燒結、超高壓低溫燒結、**燒結等。
3、無機生物醫學材料
無機生物醫學材料主要包括接近惰性的生物陶瓷和生物活性陶瓷，所以其製備方法都包含在了前兩種新型無機材料中了。
三、新型無機材料的效能
1、低維材料：
⑴超微粒子：超微粒子具有許多獨特的物理和化學特性：①巨大的比表面積和表面能；②熔點低：
超微粒子比同種物質塊體要低得多，並可在較低溫度下燒結，這與其巨大的表面積是密切相關的；③磁性強；④光吸收性好：超微粒子的大小比太陽的波長還小，超微粒子對光的反射能力差，因此可以很好的吸光。有些超微粒子可以吸收紫外線，如超微細tio2吸收紫外線的效能被用於化妝品作為紫外線吸收劑以保護**；⑤活性強，易進行各種化學反應；⑥熱傳導效能好；⑦強吸附能力和催化活性超微粒子除了具有巨大的比表面積和表面能，其表面原子還存在許多懸空鍵，使其具有不飽和性質。
這些因素都將導致超微粒子的特殊吸附現象和催化性質。
⑵晶須和纖維由於晶須的結構完整，不含有通常材料中存在的缺陷，諸如孔洞、位錯和顆粒介面等，因此密度、強度等都接近完整晶體的理論值，並具有理想的彈性模量和特殊的物理效能。一些金屬晶須和半導體材料晶須一般具有特殊的磁性、電性和光學效能，可開發為功能材料。
⑶薄膜由於固體表面自由能比塊材高，是的薄膜表面呈現一些獨特的功能：①幾何形狀效應塊狀合成材料一般使用粉末的最小尺寸為奈米至微公尺，而薄膜是由尺寸為10-10左右的原子或分子逐漸生長形成的。採用薄膜工藝可以研製出塊材工藝不能獲得的物質（如超晶格材料）。
②非熱力學平衡過**空蒸發、濺射鍍膜、離子鍍等含有物質的氣化和急冷過程，此過程在非熱力學平衡狀態下進行，可製取在平衡狀態下進行，可製取在平衡狀態下不存在的物質。由於材料薄膜化後在成分結構上與塊材有很大差異，加上形狀效應影響，薄膜的力學效能、載流子運輸機構、超導特性、磁性以及光學特性等都與塊材不同。非平衡狀態的薄膜形成工藝，是許多材料很容易形成非晶態結構，特別是在製備超薄膜時，易形成島狀或纖維狀多晶結構。
③量子尺寸效應當膜厚與載流子的德布羅意波長差不多時，垂直於表面方向載流子的能級將發生**。這種量子尺寸效應為薄膜所特有。
2、高技術陶瓷
⑴先進結構陶瓷不同材料的結構陶瓷效能不同。①氮化矽陶瓷氮化矽陶瓷具有高強度、高硬度、熱膨脹係數和蠕變小、耐高溫、抗氧化、耐磨損、耐腐蝕等獨特優異的效能。②賽龍陶瓷賽龍陶瓷具有較低的熱膨脹係數、較高耐腐蝕性、高的紅硬性、優良的耐熱衝擊效能，優異的高溫強度和硬度等特點。
③碳化矽陶瓷碳化矽陶瓷具有高溫強度高、抗蠕變、硬度高、耐磨、耐腐蝕、抗氧化、高導熱、高導電和熱穩定性等一系列優異的效能。
⑵奈米陶瓷奈米陶瓷具有較高的擴散率、燒結溫度降低、硬度強度高、 超塑性、電阻高、介電常數高壓電性強、非線性光學效應、光伏特性和磁場作用下的發光效應等。
⑶敏感陶瓷陶瓷是由晶粒、晶界、氣孔組成的多相系統通過人為摻雜，造成晶粒表面的組分偏離，在晶粒表層產生固溶、偏析及晶格缺陷；在晶界處產生異質相的析出、雜質的聚集、晶格缺陷及晶格各向異性等。這些晶粒邊界層的組成、結構變化，顯著改變了晶界的電效能，從而導致整個陶瓷電氣效能的顯著變化。
四、新型無機結構陶瓷的應用
1、低維材料
⑴零維材料—超微粒子超微粒子在化工領域，輕化工，食品、保健品，醫學、農藥和生物工程方面，磁記錄材料，材料科學，高科技領域，國防軍事等領域均具有廣泛的應用。如在化工領域催化劑、消光劑等，在高科技領域主要用於火箭固體燃料的新增劑。
⑵晶須和纖維 ①光纖主要用於通訊工程，碳纖維通常是與某些基體做複合材料用，比如碳纖維能增強特種耐高溫橡膠製成效能良好的隔熱材料，用於太空梭、大型火箭助推器的內襯。②一維奈米材料碳奈米材料可在奈米管之間的結構基礎上設計製造奈米尺度電子元器件，如碳奈米管與金屬形成隧道結可用作隧道二極體。還可以利用碳奈米管製成高度各向異性材料，與其他材料製成複合材料增強其導電性等。
⑶薄膜薄膜材料發展最活躍的一些研究領域是新材料的合成與製備、材料表面與介面的研究、非晶態和準晶態的形成、材料的各向異性研究亞穩態材料的探索等。 無機薄膜材料在現代科學技術和國民經濟中占有重要地位。成膜技術及薄膜產品在各個領域中有多方面的應用，製備的單晶薄膜、多晶薄膜和非晶態薄膜已在現代微電子工藝、半導體光電技術、太陽能電池、光纖通訊、超導技術和保護塗層方面發揮越來越大的作用，特別是在電子工業領域裡占有極其重要的地位，例如半導體積體電路、電阻器、電容器、雷射器、磁帶等都應用到了薄膜技術。
2、高技術陶瓷
⑴奈米陶瓷奈米陶瓷超塑性的產生和韌性的提高已成為推動奈米材料研究的原動力之一。奈米陶瓷的超塑性在電子、磁性、光學以及生物陶瓷方面有潛在應用。超塑性應用於先進陶瓷淨尺寸製備成為可能。
在材料工程上，利用陶瓷超塑性變形特性，使陶瓷如同金屬一樣，可用鍛壓、擠壓、拉伸、彎曲和氣壓膨脹等成型方法，直接製成精密尺寸的陶瓷零件，以及超塑性連線。奈米陶瓷可能具有的低溫超塑性、延展性和極高的斷裂韌性，將使其成為兼具陶瓷和金屬的優良特性的新的結構和功能材料，在航空、航天、機械、電子資訊等眾多領域具有無限廣闊的應用前景。
⑵功能梯度材料功能梯度材料的研究和應用目標最初是用作新型太空梭的熱應力緩和型超耐熱材料，但隨著對功能梯度材料研究的不斷深入，其應用的領域越來越廣泛。功能梯度材料的應用目前已經涉及電子工程、核能工程、生物醫學工程、光學工程、機械工程、化學化工等各個領域。
⑶快離子導電陶瓷快離子導電陶瓷的應用主要為用作各種電池的隔膜材料和用作固體電子器件。
⑷高溫超導陶瓷高溫超導陶瓷的強電應用目前主要集中在傳輸與配電電纜、大電流引線、變壓器、故障電流限制器、高溫超導電機、磁懸浮列車和超導磁性儲存等方面。高溫超導陶瓷的弱電應用主要有無源微波器件、超導量子干涉儀、超導高速邏輯運算元件等。
新材料是知識密集、資金密集的新興產業，他們中的多數是固體物理、固體化學、冶金學、陶瓷學、生物學、資訊等科學的新成就。新材料的發展與新技術密切相關，從新材料的合成與製造來看，往往是利用極端條件或技術作為必要的手段，如超高壓、超高溫、超真空、超高速冷卻等等。新材料是多種學科互相滲透的結果。
新材料的特點是品種多、式樣多、更新換代快，對效能的要求越來越趨向於功能化、極限化、複合化、精細化。由於新型無機材料的高效能與多功能，使它在資訊、航空航天、生命科學等現代科學技術各個領域中，發揮了極其重要的作用，甚至，有人預計21世紀將是「第二個石器時代」。
無機材料電導
第五章無機材料的電導 5.2 電導的物理現象 根據材料的電導率可把材料分為 超導體 1015 1.m 1 導體 在108 104 1.m 1 半導體 在106 10 6 1.m 1絕緣體 在10 8 10 20 1.m 1 歐姆定律的微分形式 e v cm 測試方法 1管狀試樣的體積電阻 2圓片試樣...
新型裝飾材料
新型裝飾材料 清水板 佛山市豪野建材廠 現在越來越多新型的建築物拔地而起，而更多的設計師追求的是一種自然而不失城市特色的建築設計。清水板也開始成為各大設計師所喜愛使用的新型裝飾材料。它的環保，保留水泥的原色原味，灰色調所體現的和諧 返樸歸真的自然思想更是深入人心。一 清水板的定義 清水板就是清水混凝...
無機材料效能學
1 折射率定義，影響因素 介質對光的折射性質用材料的 折射率 n表示。光從真空進入介質材料時，速度降低。光在真空和材料中的速度之比即為材料的絕對折射率。介質材料的折射率一般為大於1的正數。折射率的影響因素 1 構成材料元素的離子半徑 2 材料的結構 晶型 3 材料的內應力 4 同質異構體 2 色散定...