礦物材料工程怎么樣 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)北京學(xué)校自設(shè)的專(zhuān)業(yè)礦物材料工程，這個(gè)專(zhuān)業(yè)怎么樣啊，求大神指導(dǎo)下

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• 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院怎么樣
• 我國(guó)礦物材料學(xué)研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向

中南大學(xué)資源加工與生物工程院礦物與材料類(lèi)怎么樣？就業(yè)前景 就業(yè)方向如何？這個(gè)專(zhuān)業(yè)出國(guó)機(jī)會(huì)大么？

你好，恭喜考上中南！我當(dāng)時(shí)就沒(méi)考上嘍。不過(guò)中南的同學(xué)朋友，我倒是不少。中南資源加工與生物工程學(xué)院的礦物加工（選礦）是全國(guó)第一，就業(yè)肯定沒(méi)得說(shuō)的。 材料學(xué)院材料類(lèi)就業(yè)也很不錯(cuò)（當(dāng)然里邊還細(xì)分的材料物理材料化學(xué)粉體材料），中南粉末冶金全國(guó)唯一，粉末冶金就是屬于材料的范疇，找份還不錯(cuò)的工作（三四千的樣子）是很容易的，只是可能自己到時(shí)要求高所以就不打算就業(yè)準(zhǔn)備考研了。據(jù)了解，好多考研的，完全不打算考研的人很少，往屆好多畢業(yè)生在三一工作（三一老總梁穩(wěn)根就是中南材料畢業(yè)的，據(jù)說(shuō)，是梁總的大學(xué)老師的一份專(zhuān)利讓他開(kāi)始發(fā)家的）。既然已經(jīng)考上，在這幾年就多學(xué)些東西。出國(guó)的話(huà)，每班大概幾個(gè)吧，這個(gè)也要看自己能力的。個(gè)人認(rèn)為，畢業(yè)時(shí)靠學(xué)校名聲找一份待遇好的工作，對(duì)人的意義不是太大，主要還是自己在大學(xué)學(xué)了些什么，（比如，當(dāng)過(guò)什么學(xué)生干部策劃組織過(guò)什么大型活動(dòng)，做過(guò)什么項(xiàng)目，參加過(guò)什么競(jìng)賽比賽等），以后能干出點(diǎn)什么來(lái)。祝你這幾年過(guò)得充實(shí)。

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你是化環(huán)的礦物材料工程吧？ 其實(shí)這跟礦物加工工程一樣的 就看你跟的是 哪個(gè)老師

估計(jì)你也是外校的 聯(lián)系導(dǎo)師不會(huì)太好 替你深深的擔(dān)憂(yōu)

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院怎么樣

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的材料科學(xué)與工程學(xué)院并不是特別強(qiáng)，不是學(xué)校的優(yōu)勢(shì)學(xué)科，沒(méi)有重點(diǎn)學(xué)科

還可以吧，它的礦物材料專(zhuān)業(yè)挺好的，地質(zhì)類(lèi)。如果是金屬那種材料學(xué)就很一般了。

我國(guó)礦物材料學(xué)研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向

廖立兵

1 材料科學(xué)與工程學(xué)簡(jiǎn)介

1.1 基本概念

材料（Material）：人類(lèi)用以制成用于生活和生產(chǎn)的物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器和其他產(chǎn)品的物質(zhì)。

材料是物質(zhì)，但不是所有的物質(zhì)都可以稱(chēng)為材料，如燃料、化學(xué)原料、工業(yè)化學(xué)品、食物和藥物，一般不算是材料。

材料是科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志，是國(guó)家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志。

材料科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱。

新材料、信息和生物技術(shù)是新技術(shù)革命的主要標(biāo)志。材料科學(xué)（Material Science）是以晶體學(xué)、固體物理學(xué)、熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)、冶金學(xué)和化工等學(xué)科為基礎(chǔ)，對(duì)材料的內(nèi)在規(guī)律和應(yīng)用進(jìn)行探討的科學(xué)。材料工程學(xué)（Material Engineering or Technology）是根據(jù)材料應(yīng)用中所需要的性能，應(yīng)用已知的規(guī)律和理論，從成分、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等直到工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施的科學(xué)。

材料科學(xué)與工程（Material Science and Technology）是研究和應(yīng)用材料的成分、組織、結(jié)構(gòu)、制備工藝與材料性能和用途之間關(guān)系的一門(mén)學(xué)科。

1.2 材料的分類(lèi)

（1）根據(jù)材料的成分、顯微結(jié)構(gòu)和性質(zhì)劃分：無(wú)機(jī)非金屬材料（Inorganic Nonmetallic Materials）、有機(jī)高分子材料（Organic Polymers）、金屬材料（Metals and Alloys，Metallic Materials）和復(fù)合材料（Composites）。

（2）根據(jù)材料的性質(zhì)和用途劃分：①工程（結(jié)構(gòu)）材料（Structural Materials）。由其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而決定材料的強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能能夠滿(mǎn)足工程技術(shù)結(jié)構(gòu)上的需要，主要應(yīng)用于工程技術(shù)方面的一類(lèi)材料。包括金屬材料、陶瓷材料、高聚物材料、復(fù)合材料。②功能材料（Functional Materials）。具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學(xué)以及生物功能的新型材料；是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)等高技術(shù)領(lǐng)域和國(guó)防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料；同時(shí)對(duì)改造某些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，如農(nóng)業(yè)、化工、建材等起著重要作用。在全球新材料領(lǐng)域中，功能材料約占85%。特種功能材料對(duì)高技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動(dòng)和支撐作用，是新世紀(jì)生物、能源、環(huán)保、空間等高技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵材料，成為各國(guó)新材料領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)，是各國(guó)高技術(shù)發(fā)展中的戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)熱點(diǎn)。功能材料按使用性能分為微電子材料、光電子材料、傳感器材料、信息材料、生物醫(yī)用材料、生態(tài)環(huán)境材料、能源材料、機(jī)敏（智能）材料。

（3）納米材料（Nano-Materials）：是關(guān)于原子團(tuán)簇、納米顆粒、納米薄膜、納米碳管和納米固體材料的總稱(chēng)。原子團(tuán)簇：包含幾個(gè)到數(shù)百個(gè)原子或尺度小于1nm的粒子，是介于原子與固體之間的原子集合體。納米顆粒：尺寸大于原子團(tuán)簇，小于通常的微粒，一般尺寸為1～100nm。納米薄膜：指含有納米粒子和原子團(tuán)簇的薄膜、納米尺寸厚度的薄膜、納米級(jí)第二相粒子沉積鍍層、納米粒子復(fù)合涂層或多層膜。具有準(zhǔn)三維結(jié)構(gòu)與特征，性能異常。納米固體：由納米尺度水平的晶界、相界或位錯(cuò)等缺陷的核中的原子排列來(lái)獲得具有新原子結(jié)構(gòu)或微結(jié)構(gòu)性質(zhì)的固體。納米晶體材料（有高密度缺陷核，超過(guò)50%的原子位于缺陷核內(nèi)），納米結(jié)構(gòu)材料（由彈性畸變結(jié)晶區(qū)所分隔的許多缺陷核心區(qū)所組成），納米復(fù)合材料（O-O復(fù)合：不同種類(lèi)納米粒子復(fù)合；O-2復(fù)合：納米粒子分散到二維薄膜材料中；O-3復(fù)合：納米粒子分散到三維固體中）。納米微粒的基本性質(zhì)：電子能級(jí)不連續(xù)（準(zhǔn)連續(xù)能級(jí)離散化）、量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)。由于納米粒子具有特殊性質(zhì)，導(dǎo)致納米材料具有一系列特殊性質(zhì)。

（4）多孔材料（Porous Materials）：具有高比表面積、高吸附性、離子交換性等性質(zhì)。在吸附、分離、催化、納米技術(shù)、分子識(shí)別、石油化工、精細(xì)化工和分子電子器件等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。根據(jù)國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)學(xué)會(huì)（IUPAC）的分類(lèi)方案，將多孔材料依孔徑大小分為：微孔材料（d＜2nm）、介孔材料（2nm＜d＜50nm）、宏孔材料（d＞50nm）。

（5）材料研究的四要素：性質(zhì)與性能（Property and Performance）、成分（Composi-tion）、結(jié)構(gòu)（Structure）和合成與加工（Process）

2 礦物材料學(xué)簡(jiǎn)介

2.1 基本概念

礦物材料（Mineral Material）：以天然礦物或巖石為主要原料，經(jīng)不以提純金屬和化工原料為目的的加工、改造所獲得的材料或者能直接應(yīng)用其物理、化學(xué)性質(zhì)的礦物或巖石。礦物材料學(xué)（Mineral Material Science）：是研究礦物材料的成分、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、性能、加工制備工藝及相互間的關(guān)系和礦物材料的工程應(yīng)用技術(shù)的一門(mén)綜合性邊緣學(xué)科。

2.2 礦物材料學(xué)的研究?jī)?nèi)容

基礎(chǔ)理論研究：礦物材料的性質(zhì)與其礦物成分、非晶質(zhì)成分、化學(xué)成分、微量元素等物質(zhì)組分的關(guān)系；礦物材料的性質(zhì)與其所含礦物的晶體結(jié)構(gòu)、晶體化學(xué)、多型、結(jié)晶度、有序度等以及巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等的關(guān)系；礦物材料的性質(zhì)與其晶界、表面、粒度等的關(guān)系；礦物材料的性質(zhì)與其使用的原料種類(lèi)、礦石類(lèi)型、原料產(chǎn)地等的關(guān)系；礦物材料的性質(zhì)與其加工改造溫度、壓力、氣氛、礦化劑、黏結(jié)劑、乳化劑、偶聯(lián)劑等加工工藝條件的關(guān)系；等等。

生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用研究：礦物材料的生產(chǎn)工藝路線(xiàn)、流程、設(shè)備、最佳配方等工程技術(shù)問(wèn)題，以及礦物材料的應(yīng)用領(lǐng)域、適用條件和保存方法等。

2.3 礦物材料的分類(lèi)

按礦物材料的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)劃分（一元系、二元系……）；

按礦物材料的用途劃分（陶瓷、玻璃、耐火材料……）；

按礦物材料的狀態(tài)劃分（單晶、多晶、非晶、復(fù)合、分散）；

按加工工藝特點(diǎn)劃分：天然礦物材料、深加工礦物材料、復(fù)合及合成礦物材料；

綜合分類(lèi)：熔漿型材料（熔注結(jié)晶、玻璃釉料纖維等）、燒結(jié)型材料（耐火材料、陶瓷等）、保溫材料、膠凝型材料、其他材料（建筑石材、粉體材料等）；

建議的分類(lèi)方案（按材料性質(zhì)和用途劃分）：結(jié)構(gòu)礦物材料（石材、結(jié)構(gòu)陶瓷、礦物增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料等）、功能礦物材料（環(huán)境礦物材料、納米礦物材料、生物醫(yī)用礦物材料、特種功能礦物材料等）。

2.4 礦物材料研究的意義

非金屬礦產(chǎn)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的作用，幾乎應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，非金屬礦產(chǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家，非金屬礦產(chǎn)的總產(chǎn)值大于金屬礦產(chǎn)的總產(chǎn)值，因此一些學(xué)者把非金屬礦產(chǎn)值是否大于金屬礦產(chǎn)值作為衡量一個(gè)國(guó)家是否達(dá)到工業(yè)化國(guó)家的標(biāo)志，并預(yù)言21世紀(jì)將進(jìn)入“新石器時(shí)代”。非金屬礦產(chǎn)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用不僅在于是否掌握有非金屬礦產(chǎn)資源，更在于是否掌握了非金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)。我國(guó)非金屬礦產(chǎn)資源非常豐富，已探明儲(chǔ)量的就有87種，產(chǎn)地6000多處。但由于我國(guó)非金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù)落后，大多數(shù)非金屬礦產(chǎn)均為粗加工制品，因此總產(chǎn)值很低。

開(kāi)展并加強(qiáng)礦物材料學(xué)研究對(duì)提高我國(guó)非金屬礦物資源利用水平，提高人民生活質(zhì)量，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要意義。

3 我國(guó)礦物材料學(xué)研究現(xiàn)狀

3.1 非金屬礦物原料深加工研究

研究主要朝著超細(xì)粉碎、精細(xì)分級(jí)、提純改性和多品種方向發(fā)展。由于在粉碎技術(shù)、超細(xì)粉碎和分級(jí)設(shè)備研制方面取得進(jìn)展，我國(guó)目前已能進(jìn)行多種粒度的粉碎和分級(jí)，個(gè)別礦種的粉碎分級(jí)水平已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。提純研究也取得很大進(jìn)展，主要表現(xiàn)在：針對(duì)新礦種的提純新工藝大量涌現(xiàn)，傳統(tǒng)非金屬礦提純工藝有了改進(jìn)，微細(xì)粒提純及高純加工工藝設(shè)備有顯著發(fā)展。

總之，在理論、方法、設(shè)備、選礦工藝、選礦藥劑的應(yīng)用研究方面都取得了可喜的成果。我國(guó)目前已基本具備成熟的加工高純石墨、石英、硅藻土、高嶺石、膨潤(rùn)土、金紅石等的技術(shù)。

3.2 礦物孔道或?qū)娱g域的離子、分子交換、插入有關(guān)的研究

已成為礦物材料研究的熱點(diǎn)。研究對(duì)象主要是沸石等具孔道結(jié)構(gòu)的礦物、巖石和以蒙脫石為主的各種粘土礦物和石墨等層狀結(jié)構(gòu)礦物。研究?jī)?nèi)容包括：孔道或?qū)娱g離子交換技術(shù)及其應(yīng)用；粘土礦物層間“柱撐”、插層技術(shù)及其應(yīng)用等。目的是利用這些礦物孔道或?qū)娱g域中的物質(zhì)可交換性和層間域的可膨脹性質(zhì)，或通過(guò)對(duì)這些性質(zhì)加以改造，使其具有新的可利用的優(yōu)異特性。比如通過(guò)對(duì)粘土礦物、沸石或膨脹石墨進(jìn)行改性處理，使其具有吸附不同有害組分的性能，制備可用于各種環(huán)境治理的吸附劑。這方面的研究和應(yīng)用領(lǐng)域很廣，除在污水治理方面的應(yīng)用外，改性過(guò)的孔道結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)礦物巖石還廣泛用作催化劑載體、肥料增效劑、防水劑、膨脹劑、防沉降劑、凝膠劑、黏結(jié)劑、增塑劑、增稠劑、懸浮劑、脫色劑、導(dǎo)電材料、快離子導(dǎo)體材料、染色劑、干燥劑、過(guò)濾劑等。

3.3 礦物表面改性技術(shù)及其應(yīng)用研究

即利用物理、化學(xué)方法對(duì)礦物表面進(jìn)行處理，改變其表面性質(zhì)，如表面原子結(jié)構(gòu)和功能團(tuán)、表面疏水性、電性、化學(xué)吸附和反應(yīng)特性等，達(dá)到改善或提高礦物應(yīng)用性能的目的。主要是為將礦物作為填料加到各種有機(jī)聚合物中時(shí)，使礦物與聚合物間有好的相容性，同時(shí)也提高礦物填料在聚合物中的分散效果。研究?jī)?nèi)容主要包括：表面改性劑的選取，不同表面改性劑對(duì)不同礦物的作用效果，表面改性工藝，表面改性效果等。

表面改性劑分有機(jī)和無(wú)機(jī)兩類(lèi)：①有機(jī)表面改性劑：偶聯(lián)劑（硅烷類(lèi)、鈦酸酯類(lèi)、鋯類(lèi)和絡(luò)合物類(lèi)等）、高級(jí)脂肪酸及其鹽類(lèi)、聚烯烴低聚物、不飽和有機(jī)酸、有機(jī)胺；②無(wú)機(jī)表面改性劑：氧化鈦、氧化鈉、氧化鐵、氧化鋯、氧化鋁、氧化硅等金屬氧化物。

目前應(yīng)用最廣泛的表面改性劑是偶聯(lián)劑，其中又以硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑應(yīng)用最多。硅烷偶聯(lián)劑對(duì)表面有活性羥基的礦物作用效果較好，對(duì)硼、鐵、碳的氧化物作用效果次之，對(duì)表面不含羥基的碳酸鹽、堿金屬氧化物幾乎無(wú)效。

鈦酸酯類(lèi)偶聯(lián)劑對(duì)礦物適用范圍廣，對(duì)表面有活性羥基的石英以及表面呈中性或堿性的碳酸鈣、二氧化鈦、長(zhǎng)石、角閃石等大多數(shù)非金屬礦物都有較好的偶聯(lián)效果。

3.4 以非金屬礦物為原料的新型建材研究

非金屬礦物作為建材原料是礦物材料最傳統(tǒng)的研究領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這一領(lǐng)域的研究水平也隨之提高，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，仍然是礦物材料研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。

研究?jī)?nèi)容主要集中在三個(gè)方面：傳統(tǒng)原料礦物的應(yīng)用新工藝研究、新原料礦物的發(fā)現(xiàn)和代替?zhèn)鹘y(tǒng)原料礦物的研究、新型建材開(kāi)發(fā)研究。

應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，涉及各種涂料、耐火材料、水泥、玻璃、陶瓷制品等。

3.5 非金屬礦物中有用元素綜合利用研究

一般而言，非金屬礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)利用不以提取和利用其中的某種元素為目的，這是與金屬礦產(chǎn)最大的區(qū)別。

由于資源緊缺和一些非金屬礦物、巖石具有特殊的成分、結(jié)構(gòu)，綜合利用非金屬礦物中某些元素的研究越來(lái)越受重視。

例如，由于我國(guó)鉀資源嚴(yán)重短缺，已成為影響我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大因素，而很多非金屬礦物巖石又富含鉀元素，因此開(kāi)發(fā)利用非金屬礦物巖石中的鉀，引起礦物材料研究者的關(guān)注，鉀長(zhǎng)巖、含鉀頁(yè)巖、伊利石等富鉀礦物巖石相繼被進(jìn)行過(guò)活化、制備成礦物鉀肥。

3.6 合成礦物材料研究

合成礦物材料的研究包括兩個(gè)方面：利用某種天然礦物合成另一種礦物；用化學(xué)試劑合成礦物。

主要新成果：用凹凸棒石與磷酸反應(yīng)生產(chǎn)活性二氧化硅、用天然沸石生產(chǎn)超輕硅酸鈣、用葉蠟石合成沸石、人工合成金剛石、人工合成皂石、人工合成黃銅礦型太陽(yáng)電池材料、以石英、粉煤灰等為原料，合成氮化硅、sialon等。

3.7 環(huán)境礦物材料研究

環(huán)境礦物材料是指以天然礦物巖石為主要原料，在制備和使用過(guò)程中能與環(huán)境相容和協(xié)調(diào)或在廢棄后可被環(huán)境降解或?qū)Νh(huán)境有一定凈化和修復(fù)功能的材料。

利用天然礦物開(kāi)發(fā)研制環(huán)境礦物材料具有得天獨(dú)厚的條件，因?yàn)椋旱V物材料原料是天然礦物，與環(huán)境有很好的相容性；礦物材料生產(chǎn)能耗小、成本低；礦山尾礦綜合利用本身即屬于環(huán)境材料學(xué)研究?jī)?nèi)容；很多礦物材料有很好的環(huán)境修復(fù)、環(huán)境凈化的功能。

因此，大力開(kāi)展和加強(qiáng)礦物環(huán)境材料研究符合礦物材料的特點(diǎn)，建立環(huán)境礦物材料學(xué)科分支是時(shí)代的要求，是礦物材料的重要發(fā)展方向。

根據(jù)礦物材料的特點(diǎn)和在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用情況，環(huán)境礦物材料的主要發(fā)展方向是：①環(huán)境工程礦物材料——即具有環(huán)境修復(fù)（如大氣、水污染治理等）、環(huán)境凈化（如殺菌、消毒、過(guò)濾、分離等）和環(huán)境替代功能（如替代環(huán)境負(fù)荷大的材料）的礦物材料；②環(huán)境相容礦物材料——即與環(huán)境有很好相容協(xié)調(diào)性的礦物材料（如生態(tài)建材等）。

礦物材料用于環(huán)保目的很早以前就開(kāi)始，近年來(lái)更是備受關(guān)注，新技術(shù)、新材料、新應(yīng)用成果層出不窮。

礦物材料除了在傳統(tǒng)的污水處理、大氣吸附、過(guò)濾脫色等方面應(yīng)用水平不斷提高外，在生態(tài)建材（如低溫快燒陶瓷，具有保溫、隔熱、吸音、調(diào)光等功能的建材等）、殺菌、消毒劑、礦山尾礦綜合利用等方面有新的應(yīng)用技術(shù)和產(chǎn)品。

3.8 納米礦物材料研究

這是礦物材料研究新領(lǐng)域，與以上很多研究領(lǐng)域相關(guān)。例如，非金屬礦物深加工中的超細(xì)粉碎，正向納米級(jí)方向發(fā)展，已制備出一些納米級(jí)非金屬礦制品；通過(guò)柱撐，將層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物剝離至納米級(jí)顆粒用于橡塑制品增強(qiáng)等已成為層狀結(jié)構(gòu)礦物改性應(yīng)用的新方向；微孔、介孔礦物材料的合成、充填（自組裝）也將越來(lái)越受到人們的重視，等等。

3.9 生物醫(yī)用礦物材料研究

包括生物醫(yī)學(xué)材料和礦物藥。

生物醫(yī)學(xué)材料：用于和生物系統(tǒng)接合，以診斷、治療或替換生物機(jī)體中的組織、器官或增進(jìn)其功能的材料。又稱(chēng)生物材料。

礦物藥：以天然礦物為原料或原料之一制備的各種藥材。

3.10 特種礦物功能材料研究

例如發(fā)現(xiàn)光子晶體具有蛋白石型結(jié)構(gòu)、有序方石英用于制備非線(xiàn)性光學(xué)晶體或作為制備光子晶體的模板、改性蒙脫石用于制備復(fù)合電極，具有高穩(wěn)定性、可重復(fù)性和催化性的特點(diǎn)、纖維狀海泡石作為增強(qiáng)材料用于制備摩擦材料。

3.11 礦物材料的其他應(yīng)用研究

礦物材料研究還包括寶石加工和改善、礦物材料的基礎(chǔ)理論研究等諸多方面，很難簡(jiǎn)單概括。寶石加工和改善已發(fā)展成一個(gè)專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域，不作重點(diǎn)介紹。

4 礦物材料的重要發(fā)展方向

4.1 重要非金屬礦物在不同物理場(chǎng)和化學(xué)環(huán)境中的各種效應(yīng)研究

金屬礦產(chǎn)主要是以應(yīng)用它的某一元素為主，而非金屬礦產(chǎn)主要是應(yīng)用它的物化性質(zhì)與工藝特性。工藝特性又主要取決于非金屬礦物的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和它的光學(xué)性、電性、熱學(xué)性、磁性、聲學(xué)性以及溶解、吸附、催化、擴(kuò)散等物化特性。

因此，非金屬礦物開(kāi)發(fā)應(yīng)用的基礎(chǔ)是對(duì)非金屬礦物的成分、結(jié)構(gòu)及各種物化性能的研究。開(kāi)展非金屬礦物場(chǎng)效應(yīng)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究，將可獲得重要非金屬礦物完整的物化性能參數(shù)并查清這些參數(shù)與礦物成分、結(jié)構(gòu)、外界環(huán)境間的關(guān)系，可建立起非金屬礦物數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于開(kāi)展礦物材料設(shè)計(jì)研究等。對(duì)改進(jìn)已有的選礦工藝、改進(jìn)現(xiàn)有的以這些礦物為原料的材料制備工藝、開(kāi)拓這些非金屬礦物新的應(yīng)用途徑和新的應(yīng)用領(lǐng)域、開(kāi)展礦物材料設(shè)計(jì)研究等都有十分重要的意義。

研究?jī)?nèi)容：在電場(chǎng)、磁場(chǎng)、光波、聲波等作用下，或在各種化學(xué)環(huán)境中，對(duì)非金屬礦物的各種參數(shù)（即非金屬礦物的物化性能）進(jìn)行測(cè)試；探討這些參數(shù)與礦物成分、結(jié)構(gòu)的關(guān)系，與外界條件的關(guān)系。

目的是獲取重要非金屬礦物全面的物理化學(xué)參數(shù)，為其有效應(yīng)用或開(kāi)拓其應(yīng)用新領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。

4.2 非金屬礦物表面及界面學(xué)研究

礦物表面是指礦物和真空或氣體的界面，表面有很多活躍的化學(xué)性質(zhì)以及與體內(nèi)不同的物理性質(zhì)。

礦物材料界面是指礦物材料中相與相之間的接觸表面。界面對(duì)多相礦物材料的性能起著極其重要的作用，甚至控制作用。表面與界面既有區(qū)別又有聯(lián)系。礦物原料的表面是礦物材料界面的基礎(chǔ)，對(duì)礦物材料界面有重要影響。因此礦物表面和界面的研究不能截然分開(kāi)。礦物材料的表面及界面問(wèn)題尚未獲得足夠的重視。隨著礦物材料學(xué)的發(fā)展和研究的深入，表面、界面及其工程學(xué)研究將會(huì)成為礦物材料學(xué)研究的一個(gè)前沿領(lǐng)域。比如礦物超細(xì)、超純加工、納米礦物材料研制等都離不開(kāi)表面、界面及其工程學(xué)。研究?jī)?nèi)容利用高分辨電子顯微術(shù)、衍射襯度電子顯微術(shù)、掃描隧道電子顯微術(shù)、X射線(xiàn)能譜、電子能量損失譜、同步輻射連續(xù)X射線(xiàn)能量色散衍射等先進(jìn)的分析測(cè)試技術(shù)，對(duì)礦物、礦物材料的表面、界面的層相組成及成分變化、位錯(cuò)類(lèi)型及分布、殘余應(yīng)力等進(jìn)行研究，在各種微觀(guān)尺度上揭示表面、界面成分、結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)及其與材料性能間的關(guān)系；重點(diǎn)研究架狀、層狀礦物的孔道結(jié)構(gòu)特征、層間結(jié)構(gòu)特征、孔道與層間域的各種化學(xué)、物理學(xué)特性等；研究各種產(chǎn)狀、各種粒級(jí)礦物粉體的表面特性及與加工工藝間的關(guān)系。重點(diǎn)探討礦物的超純、超細(xì)工藝及其對(duì)礦物粉體表面、界面特性的影響；利用對(duì)礦物表面、界面的研究成果，利用已有的表面與界面工程學(xué)手段，研究開(kāi)發(fā)以層狀礦物為主的一系列重要非金屬礦物的深加工新工藝技術(shù)，研制出一系列具優(yōu)異性能的新型礦物材料。

4.3 礦物新材料設(shè)計(jì)研究

材料設(shè)計(jì)是近年來(lái)迅速形成和發(fā)展起來(lái)的一門(mén)材料學(xué)分支學(xué)科，是材料學(xué)理論和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)材料學(xué)研究提出的要求，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的“試錯(cuò)”法已無(wú)法制備出能滿(mǎn)足時(shí)代要求的新材料，只有在理論指導(dǎo)下進(jìn)行“理性設(shè)計(jì)”，即根據(jù)對(duì)材料的具體要求，對(duì)材料配方、制備工藝、材料性能和行為機(jī)理進(jìn)行預(yù)測(cè)。

礦物材料設(shè)計(jì)還未有人明確提出，但與此有關(guān)的工作已有一些報(bào)道。可以預(yù)料，隨著礦物材料設(shè)計(jì)的開(kāi)展，礦物材料研制水平將會(huì)提高到新的層次，礦物新材料也將不斷出現(xiàn)。這項(xiàng)工作應(yīng)注意吸引材料化學(xué)、材料物理學(xué)和計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家學(xué)者廣泛參與。

4.4 環(huán)境礦物材料學(xué)研究

近年來(lái)，環(huán)境礦物材料雖然發(fā)展迅猛，成果豐碩，但是環(huán)境礦物材料學(xué)作為一門(mén)學(xué)科分支還沒(méi)有建立，環(huán)境礦物材料、環(huán)境工程礦物材料、環(huán)境相容礦物材料、環(huán)境降解礦物材料、環(huán)境負(fù)擔(dān)性評(píng)估、生命周期評(píng)估（LCA）等概念尚未被廣泛接受。

今后應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)境礦物材料學(xué)研究，提高環(huán)境礦物材料的研究和應(yīng)用水平，擴(kuò)大環(huán)境礦物材料的應(yīng)用領(lǐng)域，發(fā)展環(huán)境礦物材料的相關(guān)理論（生態(tài)設(shè)計(jì)、生態(tài)加工、生態(tài)評(píng)價(jià)），擴(kuò)大環(huán)境礦物材料在學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界的影響。

因此，發(fā)展環(huán)境礦物材料學(xué)仍然任重而道遠(yuǎn)。

4.5 農(nóng)用礦物資源的高效應(yīng)用理論及應(yīng)用工藝研究

我國(guó)是人口大國(guó)、農(nóng)業(yè)大國(guó)，面臨著用少量土地養(yǎng)活眾多人口的巨大壓力。解決的途徑只能是依靠科學(xué)種田，提高產(chǎn)量，保持生態(tài)平衡。天然非金屬礦物在這些方面均可發(fā)揮重要作用。非金屬礦物在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要包括：生產(chǎn)化肥，包括氮、磷、鉀肥；微量元素化肥；稀土元素化肥、有機(jī)肥等；作飼料原料或添加劑；作為藥劑礦物和載體礦物用于生產(chǎn)農(nóng)藥或直接用作農(nóng)藥；用于土壤改良。

以上應(yīng)用均已有所開(kāi)展，但應(yīng)用技術(shù)水平低，范圍窄，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有充分發(fā)揮非金屬礦物在這方面的應(yīng)用潛力。比如我國(guó)是鉀肥資源緊缺的國(guó)家，對(duì)含鉀礦物巖石中的不可溶鉀進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究，可解決我國(guó)鉀肥資源緊缺的問(wèn)題。但目前這方面研究仍沒(méi)有大的突破，主要問(wèn)題是尚未尋找到高效、低成本、環(huán)境負(fù)擔(dān)小的工藝技術(shù)。

研究?jī)?nèi)容包括：含鉀礦物巖石鉀元素活化、提取和綜合利用新工藝研究；非金屬礦物中微量元素、稀土元素和其他有用元素的綜合利用研究；非金屬礦物巖石在水土改良、生態(tài)環(huán)境改善方面的應(yīng)用研究。

4.6 納米礦物材料研究

由于納米材料具有獨(dú)特的成分、結(jié)構(gòu)、性能及制備方法，這方面的研究仍將是材料學(xué)的前沿領(lǐng)域。納米礦物材料與其他納米材料相比，研究深度、廣度均需提高。因此，除其他納米材料所面臨的共性問(wèn)題外，納米礦物材料更應(yīng)加強(qiáng)以下方面研究：納米礦物材料制備新技術(shù)、新型納米礦物材料研制、納米礦物材料有關(guān)理論研究。

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