材料化學工程的應用與發(fā)展

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摘要：現(xiàn)代科學技術(shù)迅猛發(fā)展，工業(yè)等各個領(lǐng)域?qū)τ?a href="http://m.saumg.com/lunwen/hxgclw/118762.html" target="_blank">材料技術(shù)的使用需求也不斷增加。材料化學是近來新興的一門復合型的科學，包含了關(guān)于材料的設(shè)計與應用新型化學材料的開發(fā)。對我國目前的材料化學工程的應用狀況進行簡要分析，并分析其未來的發(fā)展趨勢，希望能夠為我國材料化學工程的發(fā)展提供理論支持。

關(guān)鍵詞：材料化學工程；應用；發(fā)展

1材料化學工程的內(nèi)容

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)得到了迅速的發(fā)展，隨之而來的環(huán)境問題也越來越嚴重。國家在發(fā)展經(jīng)濟的同時，堅持實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，采取了材料化學工程計劃。國家將材料化學工程引進到新能源的開發(fā)與利用、工業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)化中。1987年時我國大學中的化學學科中開設(shè)了材料化學課程，浙江大學也隨后建立了材料科學與工程學院。生態(tài)問題的日益凸顯讓全國各地的高校紛紛開設(shè)了材料化學工程相關(guān)方面的課程，以求為國家科學技術(shù)發(fā)展與環(huán)境保護做出貢獻。為了更好地實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，國家科技研究部門積極開發(fā)新材料，希望能夠建立起完整的材料設(shè)計和過程優(yōu)化的理論與方法，將主要的研究內(nèi)容設(shè)定為新材料的膜過程、吸附過程等?？萍嫉倪M步使各項材料的功能和作用相互融合，例如將聚合物混凝土、薄膜材料應用在玻璃的制作上?？茖W研究員通過技術(shù)來對新型的化學材料進行性能上的轉(zhuǎn)變與融合，促進其功能的升級。在將新型的化學材料與化學工程進行融合中，可以通過改變產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)減少對生態(tài)的破壞，降低污染材料的使用。

2材料化學工程的應用

隨著科技的進步，化學工程材料獲得非常好的發(fā)展，最令人矚目的成績就是納米材料、先進陶瓷與新型薄膜材料在現(xiàn)代生活與生產(chǎn)中的應用。

2.1納米材料的應用

納米是非常小發(fā)的一種尺度單位，而且現(xiàn)代納米技術(shù)在日常生活中的使用非常普遍，它有自身的特性，所以很難被其他的材料所取代。因為對于普通材料來說，如果在尺寸上產(chǎn)生變化，則會影響整體的功能，但是對于納米材料來說則不用擔心這些，它自身具備異于常規(guī)固體的性能。對于納米顆粒來說，它可以充當高效率發(fā)熱與光電轉(zhuǎn)換的材料，因此其大小和形態(tài)對于高效能材料有非常關(guān)鍵影響。對于一般的固體化學材料來說，其大小可以用顆粒度來表示。納米材料在日常生活中的應用很廣泛，比如納米阻燃劑，納米電池等，都應用到了納米技術(shù)，而且其存在也獲得了社會的認同。

2.2先進陶瓷的應用

根據(jù)陶瓷的類別，可以劃分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷兩種。它與金屬、高分子材料等一起被稱為日常三大固體材料，在生活和生產(chǎn)中是必不可少的。因為其具有硬度高、強度高、耐腐蝕性、抗熱性的優(yōu)勢，所以較之其他的固體材料，具有無可比擬的優(yōu)勢。根據(jù)歷史的發(fā)展階段，陶瓷的研究歷程經(jīng)歷了新石器時期、先進陶瓷時期與納米陶瓷時期。我們的先祖?zhèn)冊趲浊昵熬鸵呀?jīng)用土來做器具，制作原始陶瓷。受到當時技術(shù)的限制，很多陶瓷的制作并不成功。隨著時代的發(fā)展，人們在新石器陶瓷的基礎(chǔ)上發(fā)明了先進陶瓷，其工藝和質(zhì)量都得到了很大的提升。先進陶瓷在材料的選則上十分的豐富，已經(jīng)拋棄了原始的黏土，而采用化學材料、礦物原料等進行生產(chǎn)，而且它的使用廣泛，軍事、航空等領(lǐng)域都應用到了先進陶瓷技術(shù)。隨著科學技術(shù)的進步，先進陶瓷的應用前景廣闊，將會在安全領(lǐng)域發(fā)揮出越來越關(guān)鍵的作用。

2.3新型薄膜材料的應用

在工業(yè)中將新型薄膜材料劃分成磁性薄膜、金剛石薄膜和納米復合技術(shù)薄膜等。對于這種化學材料來說，它在技術(shù)和性能上的要求非常高，必須要應用到高新技術(shù)。與結(jié)構(gòu)材料有所不同的是，它主要是應用在電子、通訊等行業(yè)，在促進我國航空航天事業(yè)與國防安全方面發(fā)揮著重要的作用。目前我國正在努力開發(fā)新的化學材料，希望能夠挖掘到更多的使用環(huán)保的新型化學材料，來減少我國的環(huán)境污染與資源浪費。

3材料化學工程的未來發(fā)展

根據(jù)國家的發(fā)展形勢，對于新型材料的開發(fā)已經(jīng)到了緊要關(guān)頭。國家努力構(gòu)建環(huán)保型社會，將綠色發(fā)展的觀念貫穿到我們生活的各個方面，號召節(jié)約資源、保護環(huán)境，那么對于材料上的應用則是必不可少的。國家的經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)居于世界前列，那么環(huán)境保護必將成為未來的重點問題，要解決能源浪費等問題，新型的化學材料的應用是必須的。目前大多企業(yè)因為社會需要，加大了對資源的大規(guī)模開發(fā)，導致資源短缺，這是對化學材料工程的巨大難題。提高資料利用率與回收使用率是材料工程研究者的主要研究任務(wù)。在工業(yè)的生產(chǎn)中，會釋放大量的有害氣體和廢水，造成嚴重的環(huán)境問題，所以，化學材料的無毒無害等要求成為了化學材料在開發(fā)與應用時所必須考慮的問題。

4結(jié)語

科技的進步使材料化學工程可以與其他學科進行交叉發(fā)展，為其研究發(fā)展帶來了很多的可能，因此也增加了很多的問題。但是，生態(tài)環(huán)境的破壞、環(huán)境的污染正在干擾著人們的生產(chǎn)和生活，威脅著人類的生存空間。材料化學的未來發(fā)展將會受到資源因素與環(huán)境因素的影響。開發(fā)出有利于環(huán)境保護、生態(tài)安全的新型化學材料成了化學材料工程研究的主要問題，也成了整個社會進步的需求。

作者：方玉誠 單位：池州學院