材料化學(xué)工程的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)用的論文

　　摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，材料化學(xué)工程成為了社會(huì)發(fā)展必不可少的組成部分。近些年，人類對(duì)地球的開(kāi)采程度愈來(lái)愈深，而如何發(fā)展新能源成為了各國(guó)關(guān)注的重中之重。材料化學(xué)工程的發(fā)展，使得能源開(kāi)發(fā)有了更加廣闊的選擇，不僅如此，它還可以提升能源的使用效率，增強(qiáng)國(guó)防力量。因此，對(duì)于材料化學(xué)工程的研究與實(shí)施應(yīng)大力扶持，以可持續(xù)發(fā)展作為核心準(zhǔn)則，大膽前行。文章將為如何發(fā)展材料化學(xué)工程提出相應(yīng)的參考意見(jiàn)。

　　關(guān)鍵詞：材料化學(xué)工程；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

　　我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，對(duì)于資源的使用是非常龐大的，我國(guó)也一直在強(qiáng)調(diào)并實(shí)施可持續(xù)發(fā)展方針。隨著社會(huì)發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題不可忽視，我國(guó)也十分注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，堅(jiān)持節(jié)能減排的理念。但是隨著重工業(yè)的崛起，一些工廠“犧牲”環(huán)境來(lái)?yè)Q取發(fā)展，能源日益枯竭，但是面對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，他們不得已而為之。材料化學(xué)工程就能解決這一難題，有效降低能源的使用率，也就間接地減少了垃圾污水的排放量，人們的生活環(huán)境也會(huì)得到改善。因此，材料化學(xué)工程對(duì)我國(guó)新能源開(kāi)發(fā)和環(huán)境改善有著重大責(zé)任。材料化學(xué)工程的發(fā)展將會(huì)是社會(huì)發(fā)展的必要趨勢(shì)。

　　1材料化學(xué)工程的內(nèi)容及方法

　　1.1材料化學(xué)工程發(fā)展

　　我國(guó)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)大國(guó)，其工業(yè)發(fā)展更是迅猛，那么帶來(lái)的問(wèn)題也就突顯出來(lái)。如何節(jié)能減排走可持續(xù)發(fā)展之路，就需要國(guó)家規(guī)劃出合理的計(jì)劃。工業(yè)所帶來(lái)的最大問(wèn)題就是環(huán)境污染與能源枯竭嚴(yán)重的問(wèn)題，那么加緊材料化學(xué)工程的實(shí)施迫在眉睫。不僅如此材料化學(xué)工程還可以開(kāi)發(fā)引入新能源、工業(yè)優(yōu)化、持續(xù)發(fā)展等好處。1987年我國(guó)正式在化學(xué)學(xué)科中添加了材料化學(xué)課程，而早期，浙江大學(xué)首先成立了材料科學(xué)與工程系。隨著社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)這一方面人才的任務(wù)迫在眉睫，于是，多個(gè)高校響應(yīng)國(guó)家號(hào)召陸續(xù)開(kāi)設(shè)材料化學(xué)工程方面的課程，為我國(guó)走科學(xué)發(fā)展道路做出卓越貢獻(xiàn)。

　　1.2材料化學(xué)工程基本內(nèi)容及方法論

　　社會(huì)的進(jìn)步和科技的飛速發(fā)展，也影響著我們的生活，而我國(guó)也為了可持續(xù)發(fā)展，正在積極開(kāi)發(fā)新材料，研究的對(duì)象主要是膜過(guò)程、吸附過(guò)程、催化過(guò)程等以新材料為基礎(chǔ)的單元，主要目標(biāo)就是建立面向應(yīng)用過(guò)程的材料設(shè)計(jì)與過(guò)程優(yōu)化的理論及方法。通過(guò)利用材料的特征與反應(yīng)過(guò)程的特性來(lái)解決出現(xiàn)的關(guān)鍵問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題也是材料化學(xué)工程研究的內(nèi)容之一。目前，材料化學(xué)涉及的范圍很廣，種類也非常的多，形態(tài)各異。隨著科學(xué)發(fā)展，之前各種相對(duì)獨(dú)立的材料，已經(jīng)相互結(jié)合，融合得非常密切，比如聚合物混凝土、薄膜材料在玻璃加工上的應(yīng)用等等�；�工材料主要分為：金屬功能材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料、非晶鈦合金材料和納米材料等等�？蒲腥藛T通過(guò)對(duì)制備工藝的微結(jié)構(gòu)以及性能研究，達(dá)到對(duì)新型材料的制備和相互轉(zhuǎn)變。通俗上來(lái)講，就是運(yùn)用化工理論來(lái)制作材料和用掉材料。在新型材料與化學(xué)工程相結(jié)合的過(guò)程中，通過(guò)觀察條件對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，來(lái)降低資源消耗和環(huán)境污染問(wèn)題。根據(jù)材料作用可分為：結(jié)構(gòu)材料、功能材料；根據(jù)材料的質(zhì)地可分為：金屬功能材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)功能材料、復(fù)合材料。

　　2現(xiàn)代材料化學(xué)工程應(yīng)用技術(shù)

　　現(xiàn)代材料化學(xué)工程的應(yīng)用所帶來(lái)的成果十分“豐盛”，其中最突出的主要是：納米材料、先進(jìn)陶瓷以及新型薄膜材料。

　　2.1納米材料

　　納米屬于極小的一個(gè)單位尺度，而納米材料的應(yīng)用比較廣泛，它有自己的獨(dú)特性，一般的材料很難代替它。材料的尺寸變小會(huì)影響整體的結(jié)構(gòu)和電子分布的變化，然而納米材料的應(yīng)用就不需要有這些顧慮，它具有不同于常規(guī)固體的特性。納米材料結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)對(duì)材料的特性有著重要作用，因此納米顆�？梢猿洚�(dāng)高效率發(fā)熱和廣電轉(zhuǎn)換材料，其顆粒大小和形態(tài)對(duì)材料的性能起著決定性的作用。一般固體材料顆粒大小可以用顆粒度概念來(lái)表述，但是由于顆粒的復(fù)雜性，所以很難用尺度來(lái)描述。生活中我們常見(jiàn)的納米材料的應(yīng)用有很多種，例如，納米阻燃劑、納米技術(shù)電池、納米塑料等等，也受到社會(huì)的廣泛認(rèn)可。

　　2.2先進(jìn)陶瓷

　　陶瓷分為兩大類：結(jié)構(gòu)陶瓷和功能。陶瓷在人類的生活和社會(huì)建設(shè)中是必不可少的，它和金屬材料、高分子材料并列為三大固體材料。而陶瓷具有高硬度、高強(qiáng)度、防腐以及耐高溫等優(yōu)點(diǎn)，與其他固體材料相比，陶瓷具有一定的優(yōu)勢(shì)。而陶瓷的研究進(jìn)程分為三個(gè)階段：新石器時(shí)代、先進(jìn)陶瓷時(shí)代、納米陶瓷階段。先進(jìn)陶瓷是新石器時(shí)代演變而來(lái)的，我們的祖先在幾千年前就已經(jīng)會(huì)使用黏土來(lái)制作各種器皿，再在火中燒硬，所以就產(chǎn)生了原始陶瓷，由于當(dāng)時(shí)火力的不足，陶瓷出現(xiàn)很多半成品和氣孔。隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了我們所說(shuō)的先進(jìn)陶瓷。無(wú)論是從性質(zhì)還是質(zhì)量，先進(jìn)陶瓷都比原始陶瓷提升了很多。而先進(jìn)陶瓷又有很有多種類。如氧化物陶瓷、壓電陶瓷、金屬陶瓷等等。先進(jìn)陶瓷采用的原料也很少使用傳統(tǒng)的黏土原料，如今已經(jīng)擴(kuò)大到采用化工原料、合成礦物以及非氧化物原料等等。先進(jìn)陶瓷的應(yīng)用非常廣泛，無(wú)論是軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域還是機(jī)械領(lǐng)域都得到應(yīng)用。軍事領(lǐng)域中會(huì)運(yùn)用到壓電陶瓷。先進(jìn)陶瓷的運(yùn)用越來(lái)越廣，由于它的特殊性，在安全方面發(fā)揮著重要的作用。

　　2.3新型薄膜材料

　　我們通常把新型薄膜材料分為磁性薄膜、金剛石薄膜、納米復(fù)合薄膜材料等，它們都具有電、磁、光、熱等方面有特殊性質(zhì)，或者在其作用下表現(xiàn)出特殊功能的薄膜材料。新型薄膜材料對(duì)于質(zhì)量要求和性能要求等都有十分嚴(yán)格的要求，往往需要采用高科技技術(shù)。與結(jié)構(gòu)材料的不同，新型薄膜材料通常用于自動(dòng)控制技術(shù)、電子、通訊、能源使用、交通等多個(gè)領(lǐng)域，對(duì)我國(guó)航天航空、國(guó)防力量的提升都起著重要作用。我國(guó)正在積極研究新型材料，致力于發(fā)掘更加實(shí)用節(jié)能的新型材料。解決我國(guó)資源和環(huán)境污染問(wèn)題，構(gòu)建一個(gè)科學(xué)發(fā)展的平臺(tái)。

　　3材料化學(xué)工程的發(fā)展前景

　　現(xiàn)階段，發(fā)掘新型材料的任務(wù)迫在眉睫。無(wú)論是工業(yè)領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、醫(yī)用領(lǐng)域還是航天領(lǐng)域，發(fā)掘?qū)ζ溆杏玫男滦筒牧隙济媾R著巨大挑戰(zhàn)。我國(guó)強(qiáng)調(diào)“走可持續(xù)發(fā)展道路”，將能源發(fā)展、水資源以及環(huán)境保護(hù)作為社會(huì)發(fā)展的首要任務(wù)。而解決這些難題材料化學(xué)的介入是必不可少的。目前，絕大多數(shù)材料產(chǎn)業(yè)都是以不可再生的礦產(chǎn)資源為基礎(chǔ)的原材料，隨著近年來(lái)的大規(guī)模開(kāi)采，資源短缺問(wèn)題日益突顯，這就對(duì)材料化學(xué)工程帶來(lái)了挑戰(zhàn)。如何提高資源的綜合利用和資源回收再利用受到了材料工作者越來(lái)越多的重視。在環(huán)境上，由于工業(yè)的發(fā)展，排出大量的廢水和廢氣都會(huì)造成環(huán)境污染與生態(tài)失衡。因此，材料的無(wú)毒無(wú)害、易于回收以及其較高的使用率都將成為材料具體的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過(guò)程中必須考慮的因素。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　隨著社會(huì)的發(fā)展及進(jìn)步，材料化學(xué)工程與其他學(xué)科專業(yè)的交叉面越來(lái)越廣，涉及的知識(shí)面也愈來(lái)愈廣闊，研究難度也在不斷增強(qiáng)。就當(dāng)前而言，能源短缺以及環(huán)境污染等問(wèn)題顯而易見(jiàn)，它們無(wú)時(shí)無(wú)刻的威脅著人類的生存和健康。因此，資源因素、環(huán)境因素決定著材料化學(xué)工程的走向。充分發(fā)掘其有效價(jià)值，將真正造福人類，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

　　參考文獻(xiàn)：

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