无机非金属医用材料下

无机非金属材料的应用现状与发展趋势无机非金属材料是指在自然界中普遍存在且不含金属元素的材料，如陶瓷材料、玻璃材料、聚合物材料等。

它们具有高温耐受性、耐腐蚀性、绝缘性等特点，在各个领域有着广泛的应用。

本文将对无机非金属材料的应用现状与发展趋势进行探讨。

一、应用现状1.陶瓷材料应用现状陶瓷材料是一类具有高硬度、高强度、高抗磨耗性等特点的无机非金属材料。

目前，陶瓷材料主要应用于制造业领域。

在机械制造行业，陶瓷刀具、陶瓷轴承等被广泛应用，提高了设备的使用寿命和效率。

在电子行业，陶瓷材料被用于制造电子组件、电子陶瓷绝缘体等，满足了电子产品的小型化和高性能的需求。

此外，陶瓷材料在医疗领域也得到了应用，如人工关节、人工牙齿等。

2.玻璃材料应用现状玻璃材料是一种无定形无机非金属材料，具有透明、硬度高、耐腐蚀等特点。

目前，玻璃材料在建筑领域应用广泛，如建筑的窗户、幕墙等，提高了建筑物的采光性能和美观度。

在汽车行业，玻璃材料被用于制造汽车的前、后挡风玻璃、车窗等，增加了汽车的安全性和舒适度。

此外，玻璃材料还广泛应用于光学领域，如光学仪器、眼镜等。

3.聚合物材料应用现状聚合物材料是一种由高分子化合物构成的无机非金属材料，具有轻、坚固、柔软等特点。

目前，聚合物材料广泛应用于各个领域。

在生活用品领域，聚合物材料制成的塑料袋、塑料瓶等被大量使用；在包装行业，聚合物材料也得到广泛应用，如塑料包装盒、包装膜等。

此外，在医疗领域，聚合物材料被用于制造医疗器械、医用缝合线等。

二、发展趋势1.多功能化发展无机非金属材料在应用时往往需要满足多种性能要求，如强度、导热性、导电性等。

未来的发展趋势是实现材料的多功能化。

例如，研究人员正在将纳米陶瓷材料与金属纳米粒子结合，以制造具有高强度和导电性的材料，应用于电子、汽车等领域。

2.高性能化发展3.绿色环保发展4.智能化发展总之，无机非金属材料在各个领域都有广泛的应用，并且不断发展和创新。

未来的发展趋势是实现材料的多功能化、高性能化、绿色环保化和智能化。

高考化学复习无机非金属材料专项易错题及答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．医用外科口罩的结构示意图如下图所示，其中过滤层所用的材料是熔喷聚丙烯，具有阻隔部分病毒和细菌的作用。

下列关于医用外科口罩的说法不正确的是A．防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用B．熔喷聚丙烯属于合成高分子材料C．熔喷聚丙烯材料难溶于水D．用完后应投入有标志的垃圾箱【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由医用外科口罩的结构示意图可知防水层具有阻隔飞沫进入口鼻内的作用,A项正确；B.熔喷聚丙烯通过丙烯加聚反应制得，属于合成高分子材料，B项正确；C.熔喷聚丙烯材料通过丙烯加聚反应制得，属于烃类无亲水基，难溶于水，C项正确；D.口罩用完后属于有害物质，所以用完后应不能投入有标志的垃圾箱，D项错误；答案选D。

2．化学与生活密切相关，下列有关说法正确的是( )A．漂白粉既可做漂白棉麻纸张的漂白剂，又可做游泳池及环境的消毒剂和净水剂B．燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了Na、Cu、Fe、Pt等金属的单质C．合金材料的组成元素一定全部是金属元素D．纯净的二氧化硅是制备光导纤维的原料【答案】D【解析】【分析】【详解】A.漂白粉具有强氧化性，既能杀菌消毒，又具有漂白性，所以漂白粉既可用来漂白棉、麻、纸张，也能用作游泳池及环境的消毒剂，但不能做净水剂，A错误；B.燃放烟花呈现出多种颜色是由于烟花中添加了一些金属元素，而不是金属单质，B错误；C.合金材料的组成元素不一定全部为金属元素，可能含有非金属元素，C错误；D.光导纤维的原料为二氧化硅，D正确；答案选D。

3．下列说法正确的是（）A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗B．Ⅱ图中：湿润的有色布条能褪色，烧杯NaOH溶液的作用是吸收尾气C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟D．Ⅳ图中：用该装置可以验证酸性：盐酸>碳酸>硅酸。

【答案】B【解析】【分析】【详解】A．利用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备氯气，随着反应进行，盐酸浓度会下降，下降到某种程度，二者不再反应无法生成Cl2，A项错误；B．氯气的漂白性来源于Cl2与水反应生成的次氯酸，干燥布条中无水，所以无法产生次氯酸，颜色不会褪去，湿润布条含水，可以产生次氯酸，颜色会褪去；若将尾气直接排放，其中未反应的氯气会污染空气，所以需要将尾气通入NaOH溶液中进行吸收，B项正确；C．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，C项错误；D．利用盐酸与石灰石反应可制备CO2，所以可证明盐酸酸性强于碳酸；由于盐酸具有挥发性，制备出的CO2中会含有HCl杂质，HCl杂质也能与硅酸钠溶液反应产生白色沉淀；若不对制备出的CO2进行除杂，其中的HCl杂质会干扰碳酸和硅酸酸性强弱的验证过程，因此上述装置并不能实现验证酸性强弱的目的，D项错误；答案选B。

无机非金属，金属，高分子三大类3D打印医用材料介绍目前可用于3D打印的生物医用材料主要有金属、陶瓷、聚合物、生物墨水等，其特点是分布范围较广，但是种类极少。

本综述着重总结了近年来利用金属、陶瓷、聚合物等材料，通过 3D 打印技术制备生物医用材料的研究进展。

3D 打印技术是 20 世纪 80 年代后期开始逐渐兴起的一项新兴制造技术，它是指在计算机控制下，根据物体的计算机辅助设计( CAD) 模型或计算机断层扫描( CT) 等数据，通过材料的精确3D 堆积，快速制造任意复杂形状3D 物体的新型数字化成型技术。

3D 打印技术的基本制造过程是按照“分层制造、逐层叠加”的原理，通过计算机控制的 3D 打印系统进行逐层打印，叠加后最终获得三维产品。

3D 打印技术的应用领域也在随着技术的进步而不断扩展，包括生活用品、机械设备、生物医用材料，甚至是活体器官、在生物医学领域，目前 3D 打印技术在国际上已开始被应用于器官模型的制造与手术分析策划、个性化组织工程支架材料和假体植入物的制造、以及细胞或组织打印等方面。

利用 3D 打印技术则可以根据不同患者的CT、磁共振成像 (MRI) 等成像数据，快速制造个性化的组织工程支架材料，不仅能实现材料与患者病变部位的完美匹配，而且更有利于促进细胞的生长与分化，获得理想的组织修复效果。

对于生物医用材料领域，打印材料的局限性严重阻碍了3D打印技术的发展。

生物医用材料的3D打印尤为困难，需要考虑材料的强度、安全性、生物相容性、组织工程材料的可降解性等，目前可用于3D打印的生物医用材料主要有金属、陶瓷、聚合物、生物墨水等，其特点是分布范围较广，但是种类极少。

本综述着重总结了近年来利用金属、陶瓷、聚合物等材料，通过 3D 打印技术制备生物医用材料的研究进展。

医用无机非金属材料无机非金属生物材料主要包括生物陶瓷、生物玻璃、氧化物及磷酸钙陶瓷和医用碳素材料。

生物陶瓷生物陶瓷具有高硬度、高强度、低密度、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在医学骨替代品、植入物，齿科和矫形假体领域有着广泛的应用。

第一章测试
1
【单选题】(10分)
下列哪项与信息、能源并称为当代文明的三大支柱？（）
A.
生物
B.
材料
C.
建筑
D.
机械
2
【单选题】(10分)
下列材料中，年产量（体积）最大的是（）。

A.
无机非金属材料
B.
复合材料
C.
金属材料
D.
高分子材料
3
【单选题】(10分)
常用医用口罩的核心主体结构中熔喷层和纺粘层是由什么材料制成？（）
A.
不锈钢
B.
铝合金
C.
聚丙烯纤维
D.
碳纤维
E.
玻璃纤维
4
【单选题】(10分)
下列哪项不是我国改性塑料行业存在的问题？（）
A.
有的企业专注于引进国外技术，而忽视了自主研发
B.
改性塑料企业生产规模普遍偏小
C.
低端领域和高端领域都需要从国外进口
D.
国内企业市场占有率低
5
【多选题】(10分)
高分子材料可以应用到下列哪些领域？（）。

A.
包装
B.
建筑
C.
体育
D.
电器
6
【多选题】(10分)
根据用途来分，塑料可分为（）?
A.
热塑性塑料
B.
通用塑料
C.
工程塑料
D.
热固性塑料
E.。

无机非金属材料在生物医学中的应用西南交通大学材料科学与工程学院-李森-20085650 【摘要】介绍无机非金属材料在生物医学各个领域中的应用和发展前景等。

【关键字】无机非金属生物材料，惰性无机非金属生物医用材料，表面生物活性陶瓷材料，可吸收和降解生物陶瓷材料，临床应用，前景。

【正文】一、无机非金属材料以及无机非金属生物医用材料的特点无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。

是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。

无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。

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。

在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。

具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。

这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。

硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一，硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。

陶瓷不生锈、不燃烧，而且抗腐蚀，强度也比较好，可以大大弥补金属材料和有机材料的缺陷。

陶瓷不仅可以制成具有优良生物惰性的材料，而且也可以制成具有优良生物活性的材料。

生物医用材料根据在生物体内的活性，分为三类：惰性生物陶瓷材料，主要是氧化铝陶瓷材料、碳质材料等，植入体内后与周围组织之间形成纤维包膜；表面生物活性陶瓷材料，如生物医用玻璃和玻璃陶瓷、羟基磷灰石等，植入体内后材料能与周围组织形成牢固的化学键结合（骨性结合）；可吸收和降解生物陶瓷材料，主要是磷酸三钙陶瓷材料，植入体内后会逐渐被降解、吸收，从而被新生组织替代。

目前，约有40余种生物陶瓷材料在医学、整形外科方面制成了50余种复制和代用品，发挥着非常重要的作用。

生物医用人工骨修复材料研究现状1.研究背景人体骨组织本身有一定的再生和自修复能力，但只限于小面积的骨缺损，并且随着年龄的增长、疾病、其他因素，这种能力会有所衰退。

其中，软骨是一种致密的结缔组织。

关节软骨缺乏血供以及受伤后未分化的细胞难以迁移到受伤部位，所以其自身修复的能力较差。

因此对于创伤、感染、肿瘤以及发育异常的个原因引起较大的骨缺损，单纯依靠骨组织自身的修复自然无法自然自愈，需要进行骨移植手术治疗。

常用人工骨修复材料分为四类，为金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料、复合材料[1]。

1.人工骨修复材料分类及特点2.1 金属材料用于人工骨的金属材料主要材料为不锈钢、钛合金、钴基合金，此外还有贵金属、纯金属钽、铌、锆。

金属材料的优点是力学强度高，缺点是可能有毒性、易腐蚀，应力遮挡效应，易造成骨质疏松[2]。

2.2 无机非金属材料无机非金属材料具有与天然骨良好的亲和性，可在人体内稳定存在，适合用作人体硬组织部位的替换材料。

磷酸钙、生物活性玻璃是骨修复研究中常用的无机非金属材料[3]。

磷酸钙有良好的生物降解性、理想的生物相容性和骨传导性。

磷酸钙表面能形成磷灰石层，与骨组织通过化学键稳定结合，进而提高与受损骨间的整合效果。

2.3 有机高分子材料骨组织工程研究中常用的有机高分子材料，根据来源可分为天然高分子与人工合成高分子两类。

其中，天然高分子包括胶原、纤维蛋白、丝素蛋白、甲壳素、透明质酸、海藻酸钠和壳聚糖等；人工合成高分子包括聚羟基乙酸（PGA）、聚乳酸（PLA）、羟基乙酸-乳酸共聚物（PLGA）和聚已内酯[4]。

胶原是天然骨中有机质的主要组成成分，具有良好的生物相容性。

它能为钙盐沉积提供位点，同时还能与调控细胞矿化的蛋白相结合，促进骨基质矿化。

但存在机械强度较低、降解过快等不可调控的缺陷。

2.4 复合材料复合材料是根据材料的优缺点，将两种或以上的不同材料进行复合制得，不仅兼具组分材料的性质，还可以得到单组分材料不具备的新性能。

舞年煤#第53卷•第8期•2020年8月医用卫生材料管理的措施及其机制研究—评《医用材料概论》—景阳，张晶（南京医科大学附属常州第二人民医院，江苏南京213000）现代医学发展达到了前所未有的高度，在临床应用中卫生材料及医用耗材品种的类型也不断丰富，医疗成本所占比例逐年提升。

在医用卫生材料使用中包括一次性物品及可反复使用物品。

卫生材料的使用复杂性较高，合理的分类和管理至关重要，在临床管理中可按照用途分为手术用特殊材料、手术用一次性卫生材料、骨科材料、介入诊疗特殊材料、一般诊疗用卫生材料等;按照使用收费情况分为可收费经简单医嘱患者可自行使用的、可收费必须经医护人员操作的、可收费经医护人员操作可重复使用的材料、不可收费的材料。

目前医用卫生材料种类品多,且高值耗材不断增加，实现医用卫生材料管理机制的构建成为医疗领域关注的重要话题。

《医用材料概论》一书聚集了国内各个领域中的知名学者和专家,涉及无机材料、有机材料、化学、生物学、临床医学、药学、工程学等10余种学科知识，针对医用材料展开了全面且系统的论述。

该书多次集中组稿、编稿，内容严谨,理论指导性强，是国内第一部针对生物医学工程专业本科生的教材。

该教材内容编著注重实用性,论述深入浅出，融合当前生物医用材料领域的最新知识，可作为高校学生以及科研领域相关研究人员参考教材。

《医用材料概论》一书于2017年由人民卫生出版社出版，为国家卫生和计划生育委员会“十三五”规划教材，全国高等学校教材。

该书由胡盛寿教授主编，胡盛寿教授为中国工程院院士，现为国家心血管病中心主任，中国医学科学院阜外医院院长，心血管疾病国家重点实验室主任、国家心血管疾病临床医学研究中心主任，不仅临床经验丰富，同时科研成果十分丰硕，先后获得“国家杰出青年科学基金”、教育部“创新团队”学科带头人等荣誉;组织并参与了国家“973”项目、“863”项目、“支撑计划项目”等研究课题,发表学术文章200余篇，其中SCI收录论著90余篇，可见其学术研究功力之深厚,这也是保证该教材严谨和内容深刻的重要原因。

生物医用材料的种类及应用摘要：生物医用材料是近年来发展迅速的新型高科技材料，如人工骨、高分子材料、无机非金属材料、复合材料等，本文根据其物质属性对常用的医用生物材料进行了分类及各部分最新的应用研究进展，根据分类对常用的医用生物材料在骨科、整形外科、牙科、口腔外科、心血管外科、眼外科、耳鼻喉科及普通外科方面的应用做了详细阐述。

生物医用材料的应用对挽救生命和提高人民健康水平做出了重大贡献，随着现代医学飞速发展不断获得关注，发展前景广阔。

关键词：生物医用材料人工骨生物陶瓷硅橡胶复合材料1生物医用材料1.1生物医用材料的定义生物医用材料（Biomedical Material）是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。

它是研究人工器官和医疗器械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。

当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业。

先由生物分子构成生物材料，再由生物材料构成生物部件。

1.2生物医用材料的种类生物材料品种很多，有不同的分类方法。

通常是按材料的物质属性分类，据物质属性，生物医用材料大致可以分为以下几种：（1）生物医用金属材料生物医用金属材料（Biomedical Metallic Materials）是作为生物医学材料的金属或合金，具有很高的机械强度和抗疲劳特性，是临床应用最广泛的承力植入材料，主要有钴合金（Co-Cr-Ni）、钛合金（Ti-6a1-4v）和不锈钢的人工关节和人工骨。

（2）生物医用高分子材料生物医用高分子材料（Biomedical Polymer）分为天然医用高分子材料和合成医用高分子材料，近年来合成高分子医用材料迅速发展，硕果累累。

通过分子设计，可以获得很多具有良好物理机械性和生物相容性的生物材料。