非金屬礦物材料是指從非金屬礦物和巖石(包括部分人造非金屬礦物和巖石)的物理、化學性質及其效應出發，經過適當的加工處理，使之成為能被工農業生產和日常生活各個領域使用的一類材料和制品的總稱。與傳統的非金屬礦產品(原礦及初加工的礦物原料與巖石)相比，非金屬礦物材料具有：產品品種多、技術含量高、應用領域廣、附加值大等特點�，F代科技革命、經濟發展、社會進步、人類生活水平的提高和環保意識的增強，開創了廣泛應用非金屬礦物材料的新時代。非金屬礦物材料的加工與應用水平已成為反映一個國家工業發達程度的重要標志之一，非金屬礦物材料產業也被當今世界視為21世紀的"朝陽工業"之一。作為材料科學與工程體系的一個重要組成的部分，非金屬礦物材料和非金屬礦物材料學將在21世紀發揮愈來愈重要的作用。

　　一、非金屬礦物材料在國民經濟中的地位與作用

　　(一)傳統產業發展需要量大的基礎材料

　　非金屬礦物材料與建材、化工、輕工、冶金、機械、交通、能源、電子等傳統產業發展密切相關。例如：造紙工業的銅版紙、涂布紙和紙板、彩噴紙及其它高檔紙和特種紙的發展，以及造紙技術的進步需要大量的高純、超細的碳酸鈣、高嶺土、滑石、二氧化硅等高白度非金屬礦物填料和涂料;高分子材料(塑料、橡膠、膠粘劑等)的發展需要大量的超細和活性碳酸鈣、高嶺土、滑石、硅灰石、云母、透閃石、二氧化硅、水鎂石以及氫氧化鎂、氫氧化鋁等功能礦物填料和顏料;汽車面漆、乳膠漆等高檔油漆涂料及防腐蝕和輻射、道路發光等特種涂料需要大量的珠光云母、著色云母，超細和高白碳酸鈣、二氧化硅、硅灰石、重晶石、高嶺土、膨潤土等非金屬礦物顏料、填料和增粘劑、消光劑;冶金工業的發展和產品結構調整需要高品質的夕線石、紅柱石、藍晶石等以高鋁礦物為原料的高鋁耐火材料和以鎂(菱鎂礦)和碳(石墨)為原料的鎂碳復合材料;新型建材和防火、節能產品的發展需要大量的石膏板材和飾面板、花崗巖和大理巖板材和異形材，以及超細石英粉、石灰粉等為原料的微孔硅鈣板、膨脹珍珠巖、蛭石、硅藻土等保溫隔熱材料、石棉制品及氫氧化鎂、氫氧化鋁等低煙無鹵阻燃材料等等;石化工業發展需要大量具有特定孔徑分布、活性和選擇性好的沸石及高嶺土催化劑、載體、吸附劑，以及以膨潤土、海泡石等為基料的鉆井泥漿材料和以重晶石為原料的泥漿加重劑及具有較高球形度的壓裂砂;機電工業的發展需要以碎云母為原料制造的云母紙和云母板絕緣材料、高性能柔性石墨密封材料、石墨盤根，以及石棉基和硅灰石基的板材、墊片和摩擦材料等;汽車工業的發展需要大量以石棉、石墨、針狀硅灰石等非金屬礦物為基料的摩擦材料，及以滑石、云母、硅灰石、透閃石、超細碳酸鈣等為無機填料的工程塑料和底漆;化纖工業的發展需要超細二氧化鈦、電氣石、二氧化硅、氧化鋁、云母等功能無機填料，以生產出抗菌、保溫、除異味和釋放負離子等有利于人類健康的功能纖維;現代釀造業(如啤酒釀造)和食品工業的發展需要大量的硅藻土基助濾劑和粘土礦物基吸附材料;現代高速公路標志涂料中也要使用球形二氧化硅或玻璃微珠等非金屬礦物粉體材料。凡此種種，無一不表明非金屬礦物材料是傳統產業發展和技術進步的基礎材料。

　　1、填料和顏料

　　方解石、大理石、白堊、滑石、葉臘石、伊利石、石墨、高嶺土、云母、硅灰石、透輝石、硅藻土、膨潤土、皂石、海泡石、凹凸棒土、金紅石、長石、鋯英砂、重晶石、石膏、石英、石棉、 水鎂石、沸石、透閃石、蛋白土等

　　細粉(10~1000mm)超細粉(0.1~10mm) 超微細粉或一維、二維納米粉(0.001~0.1mm)

　　表面改性粉體、高純度粉體復合粉體、 高長徑比針狀粉體大徑厚比片狀粉體多孔隙粉體等

　　塑料、橡膠、膠粘劑、化纖、油漆、涂料、陶瓷、玻璃、耐火材料、阻燃材料、膠凝材料、造紙、建材等

　　2、力學功能材料

　　石棉、石膏、石墨、花崗巖、大理巖、石英巖、鋯英砂、高嶺土、長石、金剛石、鑄石、石榴子石、云母、滑石、硅灰石、透閃石、石灰石、硅藻土、燧石、蛋白石等

　　石棉水泥制品、硅酸鈣板、纖維石膏板、石材、結構陶瓷、無機/聚合物復合材料(上下水管、塑鋼門窗等)、金剛石(刀具、鉆頭、砂輪、研磨膏)、磨料、襯里材料、制動器襯片、閘瓦、剎車帶(片)、石墨軸承、墊片、密封環、離合器面片、潤滑劑(膏)、汽缸墊片、石棉橡膠板、石棉盤根等

　　建材、建筑、機械、電力、交通、農業、化工、輕工、航空航天、石油、微電子、地質勘探、冶金、煤炭等

　　3、熱學功能材料

　　石棉、石墨、石英、長石、金剛石、蛭石、硅藻土、海泡石、凹凸棒石、水鎂石、珍珠巖、云母、滑石、高嶺土、硅灰石、沸石、金紅石、鋯英砂、石灰石、白云石、鋁土礦等

　　石棉布、板、巖棉、玻璃棉、礦棉吸聲板、泡沫石棉、泡沫玻璃、蛭石防火隔熱板、硅藻土磚、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、微孔硅鈣板、玻璃微珠、保溫涂料、耐火材料、鎂碳磚、碳/石墨復合材料、儲熱材料、莫來石、堇青石、氧化鋯陶瓷等

　　建材、建筑、冶金、化工、輕工、機械、電力、交通、航空航天、石油、煤炭等

　　4、電磁功能材料

　　石墨、石英、水晶、金剛石、蛭石、硅藻土、云母、滑石、高嶺土、金紅石、電氣石、鐵石榴子石、沸石等

　　碳-石墨電極、電刷、膠體石墨、氟化石墨制品、電極糊、電導體、熱敏電阻、電池、非線性電阻、陶瓷半導體、石榴子石型　　鐵氧體、壓電材料(壓電水晶、自動點火元件等)、云母電容器、云母紙、云母板、電瓷、電子封裝材料等

　　電力、微電子、通訊、計算機、機械、航空、航天、航海等

　　5、光功能材料

　　石英、水晶、冰洲石、方解石等

　　偏光、折光、聚光鏡片、光學玻璃、光導纖維、激光光源型透明石英玻璃管、濾光片、偏振材料等

　　通訊、電子、儀器儀表、機械、航空、航天、輕工等

　　6、吸波與屏蔽材料

　　金紅石、電氣石、石英、高嶺土、石墨、重晶石、膨潤土、滑石等

　　氧化鈦、納米二氧化硅、氧化鋁、核反應堆屏蔽材料、護膚霜、防護服、保暖衣、塑料薄膜、消光劑等

　　核工業、軍工、化妝(護膚)品、民(軍)用服裝、涂料、皮革等

　　7、催化材料

　　沸石、高嶺土、硅藻土、海泡石、凹凸棒石、地開石等

　　分子篩、催化劑、催化劑載體等

　　石油、化工、農藥、醫藥等

　　8、吸附材料

　　沸石、高嶺土、硅藻土、海泡石、凹凸棒石、地開石、膨潤土、皂石、珍珠巖、蛋白土、石墨、滑石等

　　助濾劑、脫色劑、干燥劑、除臭劑、殺(抗)菌劑、水處理劑、空氣凈化劑、油污染處理劑、核廢料處理劑、固沙劑等

　　啤酒、飲料、食用油、食品、工業油脂、制藥、化妝品、環保、家用電器、化工等

　　9、流變材料

　　膨潤土、皂石、、海泡石、凹凸棒石、水云母等

　　有機膨潤土、觸變劑、防沉劑、增稠劑、凝膠劑、流平劑、鉆井泥漿等

　　各種油漆、涂料、粘合劑、清洗劑、采油、地質勘探等

　　10、粘結材料

　　膨潤土、海泡石、凹凸棒石、水云母、碳酸鈣、石英等

　　團礦粘結劑、硅酸鈉、膠粘劑、鑄模、粘土基復和粘結劑等

　　冶金、建筑、鑄造、輕工等

　　11、裝飾材料

　　大理石、花崗巖、云母、葉蠟石、蛋白石、水晶、石榴子石、橄欖石、瑪瑙石、玉石、輝石、孔雀石、冰洲石、虎珀石、綠松石、金剛石、月光石等

　　裝飾石材、珠光云母、彩石、各種寶玉石、觀賞石等

　　建筑、建材、涂料、皮革、化妝品、珠寶業、觀光業等

　　12、生物功能材料

　　沸石、麥飯石、高嶺土、硅藻土、海泡石、凹凸棒石、膨潤土、皂石、珍珠巖、蛋白土、滑石、電氣石、碳酸鈣、石膏等

　　藥品及保健品、藥物載體、飼料添加劑、殺(抗)菌劑、吸附劑、化妝品添加劑、

　　制藥業、生物化學工業、農業、畜牧業、化妝品等

　　(二)高新技術發展不可缺少的輔助材料

　　人類進入21世紀后，隨著產業結構的調整，除了以高新技術改造和提升傳統產業之外，以微電子、信息、生物、航空航天、海洋開發，以及新材料、新能源為主的高技術和新材料產業將逐漸壯大。這些高技術和新材料產業與非金屬礦物材料密切相關。例如：高純石英等硅基材料是集成電路芯片、塑封料、拋光料及光纖型、激光光源和輻射光源型透明石英玻璃管、耐高溫型石英玻璃管及單晶硅生產用坩堝的主要材料。用石墨制成的材料具有優良的隔熱、耐高溫(3000℃以上)、減磨潤滑和防輻射等性能，廣泛用作核反應堆的中子減速劑和防原子輻射的外殼火箭、導彈、航天飛機和宇航設備零件等;膠體石墨廣泛用作顯像管和真空管的導電涂料，以及示波管、高真空陰極射線管的外部涂覆劑、制造玻璃器皿和高溫運轉機械的潤滑劑等等。石墨、云母、高嶺土、膨潤土、海泡石、凹凸棒石、硅灰石、硅藻土、滑石、方解石、冰洲石、硅線石、石英、紅柱石、藍晶石、硅線石、電氣石、蛭石、石榴子石等都與新材料，特別是功能材料的發展不可缺少的輔助材料。例如：蒙脫石(膨潤土)是當今工業上制備納米塑料或納米復合材料的重要輔助材料之一;高純、超細石墨和膨脹石墨是前景看好的新能源材料;石膏、珍珠巖、方解石、硅藻土、硅灰石等是新型綠色建材的主要原料;沸石、麥飯石、硅藻土、凹凸棒石、海泡石、膨潤土、白堊土、珍珠巖、高嶺土等與生物技術及其產業發展息息相關。例如：用硅藻土、膨潤土、沸石等制取的吸附材料可用于生物制藥領域過濾、選擇性吸附有毒和有害物質，以及微區反應和微量提取等。因此， 21世紀非金屬礦物材料是高技術、新材料產業應用和發展不可缺少的重要輔助材料之一。

　　(三)環保和生態建設的廉價、高效材料

　　環境保護和生態建設是人類進入21世紀面臨的重大挑戰之一，它直接關系到人類的生存和經濟、社會的可持續發展。隨著人類環保意識的增強和全球對環保標準及要求的提高，環保產業將成為21世紀最重要的新興產業之一。許多非金屬礦物，如：硅藻土、沸石、膨潤土、凹凸棒石、海泡石、電氣石、麥飯石等，經過加工具有選擇性吸附有害及各種有機和無機污染物的功能，而且具有原料易得、單位處理成本低、本身不產生二次污染等優點，可以用來制備新型環保材料;膨潤土、珍珠巖、蛭石等還可用于固沙、改良土壤、垃圾填埋場(防止垃圾污染滲透)及放射性廢料的處理。此外，大多數非金屬礦物還是環境友好材料。例如：在塑料薄膜中加入一定量的超細重質碳酸鈣可制作成降解塑料;用超細水鎂石作高聚物基復合材料的阻燃填料，不僅可以阻燃，而且不會產生可致命的毒煙;用電氣石基環保健康材料，能釋放有益環境的負離子等等�？梢�，非金屬礦材料是環保產業和生態建設的最理想的廉價、高效材料。

　　(四)改變對外貿易中礦產品"低出高進"的關鍵

　　在我國豐富的非金屬礦產資源中，石墨、滑石、菱鎂礦、重晶石、螢石、膨潤土、硅藻土、硅灰石、高嶺土等許多礦種的儲量和產量居世界前列，不僅能滿足國內經濟發展的需求，而且發展出口的潛力很大，其中，石墨、滑石、菱鎂礦、重晶石、螢石、花崗石等非金屬礦產品，已成為我國重要的出口創匯商品，出口量居世界第一位，在國際市場上占有舉足輕重的地位。2004年，我國非金屬礦產品出口創匯額達38.5l億美元。但是，由于我國目前非金屬礦加工技術和非金屬礦物材料發展的水平還比較低，在大量出口的非金屬礦產品中，廉價的原礦和初加工產品仍占很大比重，而國內急需的某些非金屬礦物材料仍需從發達國家高價進口。我國非金屬礦產品進出口貿易中 "低出高進"的現象比較嚴重，例如，2002年我國出口石墨32.18萬噸，其產品主要是不同含碳量的鱗片石墨和土狀石墨原料，創匯4614.4萬美元，平均出口價格為143.40美元/噸;進口石墨材料741噸，用匯401.08萬美元，平均進口價格5412.66美元/噸;進口價為出口價的37.75倍;出口高嶺土70.8萬噸，創匯2236萬美元，主要為原礦，出口均價僅31.58美元/噸;進口23.56萬噸，用匯5091.4萬美元，主要為高檔造紙涂料級和油漆填料級產品，進口均價為215.16美元/噸，進口價是出口價的9.13倍。其它諸如滑石、螢石、硅灰石、菱鎂礦等礦種也存在類似的問題。因此，充分利用我國豐富的非金屬礦產資源，研究開發國際市場急需的非金屬礦物材料，不僅是滿足國內傳統產業和高新技術發展的需求，減少對發達國家的技術依賴問題，同時也是改善出口商品結構，提高出口產品檔次、均價，提高經濟效益，解決對外貿易中礦產品"低出高進"的關鍵。

　　(五)有利于促進國民經濟的可持續發展

　　我國是世界上非金屬礦產資源品種較多、儲量較為豐富的國家之一。工業發達國家發展的經驗表明："一個國家工業發展的水平，往往以非金屬礦在國民經濟中的開發利用程度為標志"。在經濟和社會發展到一定程度后，非金屬礦及非金屬礦物材料的消費量和產值必然要大于金屬礦及金屬材料，其對國民經濟的貢獻也將越來越大。我國是一個經濟和社會正在迅速發展的世界大國，高新技術產業的快速發展、傳統產業的技術進步與結構調整、環保國策的全面落實，以及在未來20年全面建設小康社會發展目標的實施，將給我國非金屬礦物材料帶來前所未有的挑戰和發展機遇。緊緊抓住這一難得的歷史機遇，加速非金屬礦物材料的研發和生產，不僅可以滿足我國經濟、科技和社會發展對非金屬礦物材料日益增長的需求，促進非金屬礦產資源的綜合利用，全面提升我國非金屬礦加工應用的水平，而且還將成為國民經濟發展的新增長點，促進我國高新技術產業、傳統產業及環保產業的全面發展和進步。同時，考慮到我國中西部非金屬礦產資源豐富這一現實，發展非金屬礦物材料產業還將促進和帶動中西部地區的經濟發展和社會進步，以及生態環境保護。因此，發展非金屬礦物材料有助于國民經濟的可持續發展。

　　二、非金屬礦物材料研發現狀

　　20世紀80年代，礦物材料科學和非金屬礦物材料作為礦物學與材料科學的交叉，逐漸形成了獨立的邊緣分支學科及礦物材料產業，其興起和發展與非金屬礦物與巖石的應用、開發和材料科學與工程的快速發展密切相關。

　　(一)國外現狀

　　在基礎理論和應用研究方面，歐美等發達國家和前蘇聯的非金屬礦物材料研究及利用的興起時間較早，英國是最早在大學開設"應用礦物學"課程的國家;前蘇聯是最早提出"工藝礦物學"，并重視"應用礦物學"的國家。英國馬爾福寧等礦物學家在1987年就倡議重視"礦物材料學"的研究和應用。作為一個產業，歐美國家的發展也是領先的，早在19世紀末，英國非金屬礦物的產值就已超過了金屬礦的產值;在1934年，美國非金屬礦物產值就已超過金屬礦產值，到70年代，其非金屬礦與金屬礦產值之比達到2：1。在信息交流方面，從1937年出版的《工業礦物與巖石》、1969年創刊的《工業礦物》雜志、《采礦工程》雜志的"工業礦物年評"、自1965年以來每年舉辦的工業礦物地質討論，以及由1974年起，每兩年舉行一次的"工業礦物會議"，到由《工業礦物》雜志、聯合國工發組織(UNIDO)發起組織的"世界非金屬礦物會議"等交流活動，不僅推動了礦物材料工業的發展，同時也成為全球有關非金屬礦物材料工業及科學研究的權威資料的重要來源。

　　國外對礦物材料的研發的特點和動向：

　　(1)重視天然和人工礦物晶體的性能研究及其對礦物材料開發的基礎作用。

　　前蘇聯和俄羅斯專門成立了礦物原料合成科研所等機構，較早形成了有較大規模的人工合成礦物及其礦物材料的產業;日本在改性、改型礦物材料方面發展較快，如用凝聚技術將普通的板狀碳酸鎂結晶變成分散性很好的新型多孔性球形碳酸鎂填料，并首先進行了蒙脫石/聚合物納米復合材料基礎理論和應用技術研究等;歐美國家開發出以合成金剛石為基礎材料的電子元器件等新領域。

　　(2)重視礦物材料的原料及其應用領域拓展和復合礦物材料在高新技術領域的應用開發。

　　美國領先在航空航天飛行器上使用了礦物涂層和多種功能礦物材料，如空對空導彈燃燒室內具有極好防熱、隔熱性能的三水鋁石白色礦物涂層;高速戰斗機降落剎車片使用的多種礦物與金屬制成的復合材料等;輻射防護和核安全礦物材料，以及滲透到眾多領域的功能礦物材料。此外，在礦物與非天然物質的復合材料方面發展也很快，現已廣泛應用并形成重要產業。

　　(3)以礦物材料市場帶動單礦物原料在世界范圍的資源勘察、采礦、利用的全面推進，研發、生產出單礦物原料的系列礦物材料產品。

　　例如：日本已開發出十幾種在環保、固沙防旱、材料工業、農牧業、食品保鮮、防霉變、衛生、抗菌等領域的沸石礦物材料系列產品。

　　(4)高科技含量的礦物材料產業快速發展。

　　美國著名的Nanomat公司生產的納米礦物材料，如納米滑石、納米碳酸鈣材料等多種產品。

　　綜合國外礦物材料發展的特點和動向，可以看出發達國家已跨越式的由非金屬礦物與巖石的應用開發轉變到礦物材料的研發和生產。其主要表現為：

　　•由礦業向礦物材料交叉產業快速轉變;

　　•由工業礦物與巖石的應用到突破金屬、非金屬礦物原料;

　　•由無機、有機原材料的界限向礦物復合材料的全方位拓展;

　　•由礦物材料的研究向礦物材料產業及其規模化、市場化迅速延伸。

　　(二)國內現狀

　　我國對非金屬礦物和巖石的利用、開發亦有悠久的歷史。我國對非金屬礦物材料的基礎理論和應用基礎研究，始于20世紀50年代后期，對單晶體礦物的應用性能和人工晶體合成(1958年對人工生長水晶的研究)。20世紀70年代，中國科學院地球化學研究所建立了物理測試和礦物物理和礦物材料研究室。礦物材料作為獨立的分支學科，始于20世紀80年代。1989年，西南科技大學與中國地質大學共同創建的礦物材料專業開始招生，接著全國地質類高校先后開始了大學本科和研究生層次的礦物材料專門人才的培養，并形成礦物材料學科體系。1990年，伴隨"非金屬礦物資源與礦物材料學術討論會"的 召開和先后成立的中國硅酸鹽學會非金屬礦分會礦物材料專業委員會，推進了礦物材料這一新興交叉學科和礦物材料產業的發展。

　　迄今為止，我國礦物材料研究機構已具有一定的規模和較大活力。如 我國先后成立了"國家特種礦物材料工程技術中心"、"中國地質科學院礦物材料研究中心" 、"吉林大學功能礦物材料研究重點實驗室"、"國家非金屬礦深加工工程技術研究中心"，以及許多院校的礦物材料研究所和工程技術研究中心等。

　　我國非金屬礦物材料的研發現狀和水平：

　　1、基礎及應用基礎理論研究

　　--在人工礦物合成領域，如用晶體和多晶粉體直接用作高新技術的功能材料，用其薄膜、涂層、陶瓷、玻璃體作功能材料;對晶體內發生在電子、原子或分子水平上的物理化學作用所產生的輻射、光調節、偏振、吸收、透波和實現半導體結、磁化、矯頑磁力、計算光子、電子、核粒子、記錄離子化輻射，在極端條件下發生的某些作用及其在光、電、磁、熱、力、聲、吸附、催化等方面產生的特殊功能方面進行了研究;

　　-在對礦物晶體微細結構的可控改造及其與其它物質間的表面界面特性方面進行了定向改造(包括原子、分子級結構的定位改性改型、調整等應用基礎研究);

　　--對導電、導磁、換能、摩擦、屏蔽等功能材料的研發。

　　在上述方面，轉化為規模生產的不多，且與國外差距十分明顯。我國對非金屬礦物材料的研制，通常是在國外非金屬礦物材料新產品出現之后才啟動、借鑒和進行跟蹤性研究。另外由于在基礎理論與應用基礎研究方面進展緩慢，不但造成我國非金屬礦物材料在產品開發、應用研究等方面的差距，更談不上具有自主知識產權的技術和產品。

　　2、應用技術及新材料領域

　　我國在礦物復合材料，包括防輻射礦物材料、環境修復礦物材料、醫藥礦物材料等研發方面已有明顯的進展。近年來還開拓了礦物基元材料、礦物生物材料、納米礦物材料等新研發領域。尤其對粉體礦物材料的研發，包括填料、涂料的功能化膠凝類粉體礦物材料(如強度等力學性質、光澤控制、抗老化、特殊物理、化學性能調節以及材料的工程特性等);納米級超微粉礦物材料;用作薄膜、涂層、陶瓷、玻璃體或其它制品的粉體功能材料等。但我國目前對礦物材料的研發還未突破非金屬和金屬礦物、無機和有機復合材料之間的界限，其加工仍局限于超細、高純和較低層次的改性、改型，還沒有上升到多品種、多功能的規模化、系列化產品生產的階段，大型綜合企業渺渺無幾。

　　3、礦物材料生產配套技術

　　我國礦物材料在建材及節能、環保用礦物材料，化工用礦物材料及礦物填料、涂料，農業用礦物材料，廢棄礦物巖石的再生利用等研究開發及應用領域具有相對的優勢，但明顯存在差距，主要表現在：

　　(1)產品品種少、檔次較低，質量不穩定，結構亟待調整

　　目前國內非金屬礦物材料總體狀況是：初級產品過剩，中檔產品質量不穩定，高檔產品缺乏。在產品系列化、標準化、規�；�生產等方面還不能完全按用途、規格、產品流向分別形成標準化系列產品，"一流原礦、二流設備、三流產品"現象十分普遍，達不到產品"精細化"。

　　目前我國非金屬礦物材料產品結構不合理，行業的總體規模小、水平低、盲目重復建設嚴重，技術含量低，缺乏競爭力。因此必須把我國非金屬礦物材料加工產業的改造、技術升級、結構調整和科技創新提到日程上來，以全面提高非金屬礦物材料產品的質量、性能、產品價值和市場競爭力，從而拓展和深化我國非金屬礦物材料產品的出口市場。

　　(2)研發條件、工藝技術及成果產業化的實施能力較弱

　　我國非金屬礦物材料的加工技術與產品的創新能力差，科研投入不足，研究力量分散，缺少突破性、創新性，能轉化成生產力的科研成果甚少;礦物加工技術裝備(包括分析、檢測、控制系統)的引進受資金、技術、企業科技開發實力的限制，高新礦物材料建設項目極少;高技術風險投資機制和科技創新激勵機制尚不完善，科研開發資金投入不足，企業技術創新能力不強;科研開發與生產脫節，制約和影響了非金屬礦物材料開發工作的進展。此外，功能礦物材料在實際應用中，尤其在高科技和軍工領域的產業化應用及市場占有率方面與國外差距還較大。

　　三、非金屬礦物材料市場

　　(一)傳統應用領域

　　非金屬礦物粉體填料，按礦物成份可分為四大類：1、碳酸鹽礦物填料(石灰石、方解石、白堊、菱鎂礦);2、硅酸鹽礦物填料(滑石、高嶺土、長石、硅灰石、云母、膨潤土、石棉);3、硫酸鹽礦物填料(重晶石、石膏);4、氧化礦物填料(石英、粉石英、硅藻土和金紅石)。

　　在傳統應用領域，非金屬礦物粉體填料占有很大的市場份額。目前，我國需用礦物粉體填料的造紙、橡膠、塑料和涂料四大行業發展較快，因此，對非金屬礦物填料的需求量也越來越大。20世紀90年代以來，我國紙和紙板的生產量和消費量都保持著很高的增長速度。1990年，我國紙和紙板的總產量為1372萬噸，其總消費量為1443萬噸;2001年總產量達到了3200萬噸，年均增長12%，總消費量就高達到3800萬噸，人均29公斤，消費量平均年增長率達到16%，增長速度十分驚人。

　　目前，我國紙和紙板的消費量已經超過日本，成為世界上僅次于美國的第二大紙和紙板的消費國。2001年我國造紙行業用填、涂料的消費量為256萬噸， 2005年大約需求4000萬噸，相應需要的填、涂料用量在320萬噸左右(填料比：北美為7.2%、西歐為7.5%、中國為8%);2010年礦物填料需求量將翻一番，預計將達到600萬噸以上。

　　塑料工業：據不完全統計，1987年我國塑料制品產量僅為298萬噸(鄉鎮企業除外)，1995年為668萬噸，僅次于美國、日本、德國居世界第四位。但近年來，由于我國建材和工程塑料需求的迅速增長，2001年塑料制品產量就已達到2000萬噸，其中，無機非金屬礦物填料的需求量超過300萬噸，與1996年相比，年均增長率為7%，高于塑料制品的年增長率1個百分點， 2005年塑料制品產量將到2500萬噸(填料比：國外為10%，我國為15%)，相應所需塑料礦物填料375萬噸;預計2010年將達到500萬噸左右。

　　橡膠工業： 1990年全國縣以上的橡膠企業已發展到8000多家，生膠消耗量已突破100萬噸，僅次于美國、日本和俄羅斯，居世界第四位。2001年我國橡膠產量達到150萬噸左右(其中，天然橡膠占55%、合成膠占45%)，橡膠制品產量為800萬噸左右，其填料需求量為120萬噸。2005年橡膠產量將達到1200萬噸，其填料需求量為180萬噸左右;預計2010年將達到300萬噸左右。

　　涂料工業： 1997年我國涂料產量僅為225萬噸(其中工業涂料75萬噸，建筑涂料110萬噸);2001年涂料產量為300萬噸(其中建筑涂料150萬噸)，填料用量為45萬噸。預計到2005年涂料產量將達到500萬噸，其中，工業涂料占35～40%、建筑涂料占45～50%、特種涂料占10～15%，需要填料75萬噸左右;預計2010年將達到150萬噸左右。

　　以上四大行業對礦物填料總需要量為721萬噸，若加上其它行業的需要，估計總需求量在771萬噸左右。預計到2005年填料需用量將達到1030萬噸;2010年將達到1710萬噸。這充分說明礦物填料在傳統領域需求前景廣闊，是一個很有發展前途的產業。詳見表2。

　　合 計 771 1030 1710

　　(二)高新技術領域

　　21世紀，人類已經進入了高新技術迅猛發展的時代。高新技術的發展，一方面導致一大批新興產業群的誕生，另一方面也給傳統產業帶來巨大的變化，現代生產技術的提高，新產品開發日趨活躍，以及生產工藝不斷創新，促使非金屬礦物材料逐步向超細化、功能化、高性能化和復合化方向發展，應用市場將更加廣闊。

　　1、 超細化和納米化礦物材料應用市場

　　目前，超細化-納米粉體材料在高技術和新材料領域主要用于以下幾個方面：

　　玻璃行業：納米礦物粉體加入后，可使玻璃韌性變好，強度提高，不影響透光性，并具有抗紫外線和短波輻射功能，可替代傳統的鋼化玻璃和某些鍍膜玻璃。

　　陶瓷行業：陶瓷中加入納米的二氧化硅其脆性大大降低，而柔韌性提高幾倍至幾十倍，表面光潔度也明顯提高。

　　塑料行業：在塑料加工過程中，加入納米礦物材料可提高產品的透明度、強度、韌性、防水性、抗老化性、抗菌性、吸波隱身性等。

　　涂料行業：在各種建筑涂料中加入納米二氧化硅可使其抗老化性、表面光潔度、機械強度、附著力和耐酸、堿、鹽的能力成倍增長，使用壽命增加，還可制造出殺菌、防污、除臭、自潔的抗菌防污涂料，同時，還可以制成吸波隱身涂料等。

　　橡膠行業：納米三氧化二鋁加入到橡膠中去，能提高橡膠的介電性和耐磨性。用納米二氧化硅粒子控制其顆粒尺寸，可制備對不同波段光敏感程度不同的橡膠，用于國防建設。

　　其次，在膠粘劑和密封膠中，將納米礦物材料(二氧化硅)作為添加劑加入到粘合劑和密封膠中，可使粘合劑的粘結效果和密封膠的密封性都大大提高。在催化劑中，具有納米結構的礦物材料(如沸石)可廣泛用作催化劑和催化載體

　　其他行業：微米-納米級粉體材料在農業、環保、能源、醫藥、油墨、印染等領域的生產或提高產品性能方面也同樣具有重要意義。同時，隨著微米-納米級粉體材料的應用和開發，還將不斷開拓出新的應用領域。

　　2、功能化與高性能化礦物材料應用市場

　　礦物材料的性能決定于它本身的礦物組成和結構構造。礦物材料具有良好的使用性能，如光學性能、力學性能、熱學性能、化學性能及電磁學性能等，隨著礦物材料向功能化和高性能化發展，其應用市場潛力很大。

　　光學性能：非金屬礦物材料有許多特殊的光學性能，特別是在光學儀器和尖端科學技術領域有著廣泛的用途。如冰洲石，由于具有雙折射性能，使其成為不可缺少的偏光片材料;Ⅱa型金剛石具有良好的透紅外光的能力，目前已應用于空間技術中作窗口材料。此外，部分非金屬礦物還具有旋光性、壓電性和光電性，如石英晶體等等，可廣泛地應用于眾多特殊領域。

　　力學性能：在非金屬礦物材料中，利用力學性能的情況是最普遍的。例如，金剛石、剛玉、石榴石等可作為高強度研磨材料;石英粉、白炭黑、鈦白粉等可作為填料，制成耐磨塑料和耐磨橡膠;蛇紋石石棉、針狀硅灰石、石膏晶須、碳纖維、礦棉、巖棉及玻璃纖維等可作為制品基材的補強材料。

　　熱學性能：熱學性能是非金屬礦物材料應用的另一個方面。如石墨，這是目前已知的最耐高溫的材料之一，其熔點高達3850℃,4500℃才氣化，尤其是在2500℃時，石墨的強度反而比室溫時提高一倍。因此，石墨是高溫極限條件下最好的耐高溫材料，在尖端科技中具有重要的作用。同時，可用作耐高溫的非金屬礦物材料還有剛玉、方鎂石、富鋁紅柱石等，它們在火箭制造和現代冶煉工業上都是不可缺少的;蛭石、珍珠巖等輕質的保溫隔熱材料，廣泛用于高層建筑、圖書館、檔案室、冷庫等建筑物及供暖、供熱等設備的保溫、隔熱、隔音和防火等。

　　電學性能：非金屬礦物材料的電學性能，在現代電子、電器工業中起著非常重要的作用。如具有良好介電性能的白云母是非常優異的絕緣材料。通常，生產一臺10萬千瓦的發電機需要1噸云母絕緣(帶)材料(其中含片云母約450公斤)。隨著我國電力、電子和電器工業的發展，云母絕緣材料的用量將快速增長。除此之外，石墨的導電性、水晶的壓電性、石墨間層化合物的超導性、金剛石的光電轉換性等等都在現代科學技術中發揮了巨大的作用。

　　非金屬礦物材料還有許多其它的優異性能，在國民經濟領域中起著非常重要的作用，其應用市場潛力很大。

　　3、復合礦物材料

　　復合礦物材料是將天然礦物材料、人工礦物材料、改性礦物材料與少量有機材料任二者經物理加工后制成的、具有一定性能和用途的礦物材料。這種復合礦物材料由于其綜合優異的理化性能，在實際生產生活中有很大的應用空間。

　　層間化合物：近幾年來，國內外都十分重視粘土層間化合物或稱柱撐粘土礦物材料的研發和應用。這種分子級復合功能材料，是利用某些層狀粘土礦物的離子或分子可交換性，用所需的原子、分子或多核籠狀離子基團作插層劑(或稱柱化劑)，插入層間域形成新的化合物及復合材料。采用不同的基體粘土礦物與插層劑的組合，或用不同的制造方法可制成不同理化性能的復合礦物材料，可滿足不同應用領域的要求。如層柱粘土催化劑(新型分子篩催化材料);用于液體的分離、離子交換、絡合物交換等用途的新型吸附材料;擇形分子篩;納米工程塑料(如用蒙脫石礦物的柱撐納米微粒作分散相與有機聚合物基體復合的納米尼龍-6)等功能性材料等。

　　功能性復合礦物材料：在功能性復合礦物材料方面，用藍晶石族礦物微粉與碳化硅燒結成的復合材料是耐高溫的窯爐材料、陶瓷器件和磨具的理想材料;用海泡石或坡縷石與聚乙烯烴制成的復合材料也具有優良力學性能和耐熱性;已研制成的無機非金屬基(陶瓷基)的金屬-陶瓷材料是一類具有優良電、磁、聲、光功能，抗輻射、耐沖擊、抗腐蝕、耐高溫，機械強度大，廣泛用于電子、電氣、化工、原子能、軍工的吸波多功能金屬-無機非金屬復合材料等。

　　環保型復合礦物材料：在環保型復合礦物材料方面，有以沸石、磷酸鈣、硅藻土等礦物或陶瓷材料為基體，植入或被覆銀、銅、鋅等具有抗菌性能的金屬離子制成的銅型抗菌材料(其中銅離子含量高達5.5%);用鉀長石、滑石、方解石、綠泥石、白云石、陽起石等各具摩擦、打光、潤滑、吸附凈化等功能的天然非金屬礦物粉體制成的復合去污粉是無毒、無味、無腐蝕性的綠色環保型產品;用鋁礬土、高鋁粘土、膨潤土、高嶺土、明礬石、霞石、長石、硅藻土和煤矸石等鋁硅酸鹽礦物均可制成聚合氯化鋁，這是一種新型高效復合凈水劑，其對造紙廠廢水中BOD的去除率高達95.8%，對COD去除率達97.7%。

　　不難看出，由非金屬礦物制成的礦物材料在國民經濟各領域中已得到了廣泛的應用，其范圍涉及化工、輕工、石油、冶金、鑄造、機械、建材、農業、日用、國防、航空航天等幾乎所有的工業或國民經濟部門，它不僅在高新技術領域有著不可替代的作用，同時也給傳統產業帶來新的生機和活力，廣闊的應用市場必將為非金屬礦物新材料的發展帶來新的歷史性機遇。

　　四、非金屬礦物材料發展的有利條件

　　(一)資源優勢

　　我國有得天獨厚的非金屬礦產資源，礦石質量一般良好，分布廣泛，儲量相對集中。目前，這些非金屬礦產儲量相對集中的地區，已初步形成一定的開發利用規模，有些地區已發展成為我國的生產和出口基地，為我國發展非金屬礦物材料工業提供了物質基礎。

　　(二)具有一定的研發基礎

　　近二十年來，我國非金屬礦物材料的研發有較快的發展，在專業研究機構的建立、科研隊伍的培養，以及企業的研發能力等方面都有長足的進展，為非金屬礦物材料的研發奠定了一定的基礎。

　　1、專業研究機構已具有一定的規模

　　上個世紀八十年代以來，在國家的支持下，我國礦物材料專業研究機構：如國家特種礦物材料工程技術中心、中國地質科學院礦物材料研究中心、吉林大學功能礦物材料研究重點實驗室、國家非金屬礦深加工工程技術研究中心等。此外，在清華大學、中國礦業大學、中國地質大學、武漢理工大學、西南科技大學、中南大學等一些知名大學都設立了與礦物材料相關的研究所(室)。我國礦物材料專業研究機構已具有一定的規模。這些研究機構大都配置有現代實驗條件和較先進的測試儀器及設備，以及具有較高素質的專業技術人員。這支活躍在我國礦物材料研究開發戰線上的生力軍，對今后我國礦物材料的研發將起到積極的推動作用。

　　2、礦物材料專業隊伍正在形成

　　礦物材料科學作為礦物學和材料科學交叉而形成的獨立的邊緣分支學科，在二十世紀九十年代以前，我國從事礦物材料研發的專業人員主要來自于礦物學專業、礦物加工工程專業及材料工程專業等方面。迄今，這批人員多數已晉升為教授或高級工程師，在本專業領域具備有較高的學術水平，是我國礦物材料研究、發展的中堅力量。上世紀九十年代以后，為適應礦物材料學科的發展，西南科技大學等一些高校相繼設立礦物材料專業，原有的礦物加工工程專業的培養方向開始向礦物材料側重，同時，許多高校還設立了礦物材料的碩士、博士點，一大批礦物材料專業的本科、碩士、博士先后畢業走上工作崗位，形成我國礦物材料戰線上的第二、第三梯隊。盡管很難統計我國從事礦物材料研究、開發的專業人員的具體數量，但一支素質較高的專業人員隊伍正在形成，這將是今后我國礦物材料學科和產業發展的寶貴人力資源。

　　3、已取得一定的研發成果

　　"八五"期間，"非金屬礦資源深加工"被列為國家科技攻關項目，其中涉及非金屬礦物超細、提純、改性;柔性石墨復合技術及應用研究;寶石加工技術;粉石英深加工及應用技術研究等四個課題十九個專題的研究開發。現已有部分科研成果被轉化為生產力，正在實踐中不斷地得到完善和提高，并以此縮短與世界先進水平的差距。為滿足造紙、涂料、橡膠、塑料、膠粘劑、微電子等應用領域的需求，我國已自主開發研制了比較成熟的高純石墨、石英、硅藻土、高嶺土、膨潤土、金紅石、重質碳酸鈣等礦物材料的生產技術;能生產各類超細粉碎與精細分級技術裝備，而且一些設備在性能及配套工藝技術方面逐漸接近或達到國外同類設備水平;非金屬礦物材料的表面改性、改型及復合產品已在多個工業部門中得到應用，并取得良好的經濟效益和社會效益。在功能性礦物材料的加工制備技術方面，我國已能生產汽車、機電、環保等部門所需的石墨密封材料、石墨導電涂料、石墨潤滑材料，石棉摩擦材料、保溫隔熱材料，催化、吸附與過濾材料，分子篩，防輻射、高硬、耐磨材料等，為我國非金屬礦物材料的發展奠定了一定的基礎。

　　4、一批重點企業正在成為礦物材料研發的主體

　　隨著我國非金屬礦物材料產業的發展，一批生產企業正在逐步成長壯大，特別是民營企業正在成長為非金屬礦物材料產業的主力軍。這些企業普遍具有較先進的生產工藝和裝備、完善的檢測手段、較好的試驗條件和素質較高的專業技術人員。許多企業為滿足市場對礦物材料日益增長的需求，與有關科研院所合作不斷研究開發非金屬礦物材料的新產品，并投入市場。這些企業正逐步發展成為我國礦物材料研究開發的主體。例如，青島石墨股份有限公司研究開發的彩電顯像管石墨乳、模鍛石墨乳等膠體石墨材料;洛陽冠奇工貿公司研究開發的鋰離子電池用的高純超細球形石墨材料;中國高嶺土公司研究開發的石油工業用催化劑載體材料;浙江華特集團研究開發的有機膨潤土、納米膨潤土涂料;中國凱盛國際工程公司在高純球形硅微粉材料方面的研究等都取得了重大的進展，許多產品已投入應用市場。盡管具有科技創新能力的企業，目前在整個產業界還是少數。但是，這些企業代表著我國礦物材料發展的方向和希望。生產企業，尤其是民營企業成為科技創新的主體必將推動我國礦物材料產業的快速發展。

　　五、非金屬礦物材料的發展思路和總體目標

　　(一)發展思路

　　以高新技術產業所需新材料為導向，充分利用我國資源優勢和特點，以基礎研究為支撐，應用技術研究為重點，以高起點、高技術、高投入、高產出，形成具有自主創新能力的非金屬礦物材料產業鏈。采用高新技術改造傳統礦物材料，大力研發有益于環保和生態建設、人民生活提高、保障發展高新技術產業以及增強國防實力需要的新型礦物材料，使之盡快形成產業化，形成非金屬礦工業新的經濟增長點。

　　(二)發展總體目標

　　到2020年，實現非金屬礦工業、礦物材料、材料科學與工程的科技整合和產業結構的優化;力爭在基礎研究、應用研究、重大科技問題和關鍵技術方面取得重大突破;建設若干個區域性優勢非金屬礦產資源的開發利用產業化示范基地，使之盡快形成新的經濟增長點;在礦物材料新產品開發，應用領域和質量、市場占有率方面總體接近發達國家水平，爭取把我國非金屬礦物材料產業，真正辦成一個新興的既滿足國內需要，又要打造出世界一流名牌產品的新的礦物材料工業體系。

　　六、研發重點和重大關鍵技術研究

　　(一)研發重點

　　研發重點應是與高新技術產業發展相關或配套的非金屬礦物材料,分為基礎研究和技術開發二個層次。

　　1、非金屬礦物材料重要基礎研究

　　非金屬礦物材料的基礎研究是開發高性能或功能性非金屬礦物材料和復合非金屬礦物材料的重要理論和技術基礎。根據未來15～20年高技術和新材料發展的趨勢和我國高新技術產業發展規劃,本著有所為和有所不為的原則,確定以下重要基礎研究。

　　A.納米粒徑或納米晶非金屬礦物材料的表面或界面性質、結構和原子構型、光性、磁性、電性、熱性、吸附和反應或催化特性及其變化規律。制備工藝對其物化特性的影響。

　　B.納米/納米、納米/微米復合非金屬礦物材料的界觀結構和原子構型，復合組分的鍵合類型,表面吸附、反應或催化特性及其變化規律，材料的光、電、磁、熱及吸波(聲)等特性及其變化規律,復合工藝、復合層結構、類型等對其物化特性的影響，計算機輔助"核-殼" 復合非金屬礦物材料的成分、結構、性能計算。

　　C.非金屬礦物填料的晶體結構、晶型、化學成分、粒度大小和粒度分布、緊堆密度、顆粒形狀、表面性質等與其填充性能和功能之間的關系,填料/高聚物界觀作用模型與界面特性及其與材料性能的關系。依據填料特性的高性能復合材料的計算機設計和預測模型。

　　D.架狀、層狀非金屬礦物材料，如沸石、海泡石、凹凸棒石、膨潤土、高嶺土、蛭石、石墨、膨脹珍珠巖等的孔道結構特征、孔徑大小與分布、層間結構特征，孔道與層間域的物理、化學特性、陽離子交換特性，界面電性，在溶液中的分散性和觸變性，吸附、化學反應與催化特性、儲能及保濕(水)特性及其與環保功能的關系，高性能和高選擇性環保吸附非金屬礦物材料的計算機設計和預測模型。

　　E.硅質礦物原料的產狀、晶體結構、晶型、化學成分、氣液包裹體分布特征對光電子材料性能的影響。

　　F.不同類型硅藻土的孔道結構特征、孔徑大小與分布、孔隙率，孔道與重金屬離子、烷烴類有機物、氨氮類化合物、酚類和醛類有機物的吸附、反應和催化特性;孔道結構再造方法及其影響因素。

　　2、非金屬礦物功能材料的技術開發研究

　　(1)復合超微及納米填料和顏料

　　主要研究內容：增強、增韌高聚物基復合材料，并能滿足特殊高聚物基復合材料阻燃、耐磨、抗菌、絕緣或導電、紅外輻射和紫外吸收等功能的粒徑1mm以下非金屬礦物超細、活性和特殊粒形填料及納米填料，不同成分、結構、晶形的納米/納米及納米/微米復合非金屬礦物填料;高遮蓋率、具有耐腐蝕、耐磨和濕擦洗、耐侯、耐磨、耐高溫和低溫、阻燃、防污(抗菌)、輻射屏蔽、吸波、發光或消光等功能的粒徑1mm以下超細非金屬礦物顏料及不同成分、結構、晶形的納米/納米及納米/微米復合無機非金屬顏料。

　　(2)非金屬礦物環境與健康功能材料

　　主要研究內容：(一)針對我國廢水和廢氣和放射性廢料處理的需要，通過對天然礦物物理化學性能(礦物成份、晶體結構、化學組成、粒度大小與粒度分布、比表面積、孔隙結構與孔徑大小、膠質價、陽離子交換容量、表面電性與動電電位等)與有害成份去除效果之間的關系及去除機理的基礎研究和提純、表(界)面改性等加工技術研究，從非金屬礦物中優選出適用于處理不同類型廢水、廢氣及放射性廢料的新型環保材料，在此基礎上開展工業廢水、廢氣和放射性廢料處理實用技術和設備的開發研究以及非金屬礦物環保材料吸附性能和環保性能的評價研究。(二)通過超細粉碎、包膜、摻雜、激活劑選擇等多種加工技術，研究強化電氣石負離子釋放功能和遠紅外輻射功能的工藝;開發超細電氣石在涂料、化纖、織物、環保等領域中的應用技術。(三)用于荒漠治理和環境修復的非金屬礦物材料的加工與應用技術。

　　(3)非金屬礦物生物化工功能材料

　　主要研究內容：具有良好選擇性、穩定性、無毒、無害的高性能催化劑載體、農藥載體，醫藥載體、抗菌劑載體、過濾凈化助劑等的加工與應用。

　　(4)高純結晶硅微粉和熔融球形硅微粉

　　主要研究內容：純度(SiO2,%)大于99.99%，雜質總含量小于30ppm的高純結晶硅微粉的加工技術;純度(SiO2,%)大于99.95%，粒度分布為1～10mm，球形度高的熔融(非晶質)硅微粉的成型技術。

　　(5)纖維礦物材料

　　主要研究內容：平均長徑比15以上、平均纖維直徑小于2mm、與木質纖維及其他有機纖維的配伍性和相容性好、能提高或不降低紙品性能的纖維礦物材料或復合纖維礦物材料的制備、表面處理及應用技術。

　　(6)石墨基功能材料

　　主要研究內容：高純超細(C³99.99;d97£1mm)石墨粉的加工及應用，石墨層間化合物、石墨密封材料、高溫潤滑材料、導電涂料和新能源材料等的加工與應用。

　　(7)粘土基礦物材料

　　主要研究內容：有機/粘土復合材料和粘土層間化合物，特別是有機/膨潤土和有機/皂土復合材料和膨潤土、高嶺土等層間化合物的性能、加工及應用。

　　(二)重大關鍵技術

　　基于以上技術開發研究重點，需要解決的重大關鍵技術是：

　　1、粒徑1mm以下非金屬礦物填料或顏料及納米填料的工業化制備工藝和裝備、表面處理工藝和裝備、應用技術及裝備;不同成分、結構、晶形的納米/納米及納米/微米復合填料或顏料的工業化制備工藝和裝備、應用技術及裝備。

　　2、具有較高的比表面積和選擇性吸附重金屬離子、有機物、硫化物、碳化物、氮化物以及脫色、除臭等功能的非金屬礦物環境凈化材料的工業化制備工藝與裝備及應用技術;能產生負離子和遠紅外輻射以及抗菌、保暖的非金屬礦物健康功能材料的工業化制備工藝與裝備及應用技術;具有沙漠治理與環境修復等功能的非金屬礦物材料的工業化制備工藝與裝備及應用技術。

　　3、天然微孔非金屬礦物材料(海泡石、凹凸棒土、沸石、硅藻土等)的工業化精選提純工藝與裝備、納米孔道疏通工藝與設備、界面活化改性和復合工藝與設備、造粒成型工藝與裝備及在生物化工領域的應用技術。

　　4、純度(SiO2,%)大于99.99%，雜質總含量小于30ppm的高純結晶硅微粉的工業化制備工藝與裝備;純度(SiO2,%)大于99.95%，粒度分布為1～10mm，球形度高的熔融(非晶質)硅微粉的工業化成型工藝與裝備。

　　5、平均長徑比15以上、平均纖維直徑小于2mm、與木質纖維及其他有機纖維的配伍性和相容性好、能提高或不降低紙品性能的纖維礦物材料或復合纖維礦物材料的工業化制備工藝與裝備、表面處理工藝與裝備以及應用技術。

　　6、高純超細(C³99.99;d97£1mm)石墨粉的工業化制備工藝與裝備，石墨層間化合物、石墨密封材料、高溫潤滑材料、導電涂料和儲能材料等的制備工藝與裝備。

　　7、有機/粘土復合材料和粘土層間化合物的工業化插層工藝與裝備、有機/無機復合工藝與裝備及應用技術。