材料化學(xué)工程的發(fā)展趨勢應用的論文

　　摘要：隨著(zhù)我國經(jīng)濟的飛速發(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(lèi)對地球的開(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，增強國防力量。因此，對于材料化學(xué)工程的研究與實(shí)施應大力扶持，以可持續發(fā)展作為核心準則，大膽前行。文章將為如何發(fā)展材料化學(xué)工程提出相應的參考意見(jiàn)。

　　關(guān)鍵詞：材料化學(xué)工程；應用；發(fā)展趨勢

　　我國是一個(gè)人口大國，對于資源的使用是非常龐大的，我國也一直在強調并實(shí)施可持續發(fā)展方針。隨著(zhù)社會(huì )發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題不可忽視，我國也十分注重生態(tài)環(huán)境的保護，堅持節能減排的理念。但是隨著(zhù)重工業(yè)的崛起，一些工廠(chǎng)“犧牲”環(huán)境來(lái)?yè)Q取發(fā)展，能源日益枯竭，但是面對我國經(jīng)濟飛速發(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)工程對我國新能源開(kāi)發(fā)和環(huán)境改善有著(zhù)重大責任。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。

　　1材料化學(xué)工程的內容及方法

　　1.1材料化學(xué)工程發(fā)展

　　我國是一個(gè)經(jīng)濟大國，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)。如何節能減排走可持續發(fā)展之路，就需要國家規劃出合理的計劃。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、持續發(fā)展等好處。1987年我國正式在化學(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(zhù)社會(huì )發(fā)展培養這一方面人才的任務(wù)迫在眉睫，于是，多個(gè)高校響應國家號召陸續開(kāi)設材料化學(xué)工程方面的課程，為我國走科學(xué)發(fā)展道路做出卓越貢獻。

　　1.2材料化學(xué)工程基本內容及方法論

　　社會(huì )的進(jìn)步和科技的飛速發(fā)展，也影響著(zhù)我們的生活，而我國也為了可持續發(fā)展，正在積極開(kāi)發(fā)新材料，研究的對象主要是膜過(guò)程、吸附過(guò)程、催化過(guò)程等以新材料為基礎的單元，主要目標就是建立面向應用過(guò)程的材料設計與過(guò)程優(yōu)化的理論及方法。通過(guò)利用材料的特征與反應過(guò)程的特性來(lái)解決出現的關(guān)鍵問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題也是材料化學(xué)工程研究的內容之一。目前，材料化學(xué)涉及的范圍很廣，種類(lèi)也非常的多，形態(tài)各異。隨著(zhù)科學(xué)發(fā)展，之前各種相對獨立的材料，已經(jīng)相互結合，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用等等�；�工材料主要分為：金屬功能材料、無(wú)機非金屬材料、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)對制備工藝的微結構以及性能研究，達到對新型材料的制備和相互轉變。通俗上來(lái)講，就是運用化工理論來(lái)制作材料和用掉材料。在新型材料與化學(xué)工程相結合的過(guò)程中，通過(guò)觀(guān)察條件對產(chǎn)品的結構進(jìn)行調整，來(lái)降低資源消耗和環(huán)境污染問(wèn)題。根據材料作用可分為：結構材料、功能材料；根據材料的質(zhì)地可分為：金屬功能材料、無(wú)機非金屬材料、有機功能材料、復合材料。

　　2現代材料化學(xué)工程應用技術(shù)

　　現代材料化學(xué)工程的應用所帶來(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，而納米材料的應用比較廣泛，它有自己的獨特性，一般的材料很難代替它。材料的尺寸變小會(huì )影響整體的結構和電子分布的變化，然而納米材料的應用就不需要有這些顧慮，它具有不同于常規固體的特性。納米材料結構和晶體結構對材料的特性有著(zhù)重要作用，因此納米顆�？梢猿洚敻咝�率發(fā)熱和廣電轉換材料，其顆粒大小和形態(tài)對材料的性能起著(zhù)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 )的廣泛認可。

　　2.2先進(jìn)陶瓷

　　陶瓷分為兩大類(lèi)：結構陶瓷和功能。陶瓷在人類(lèi)的生活和社會(huì )建設中是必不可少的，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。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，由于當時(shí)火力的不足，陶瓷出現很多半成品和氣孔。隨著(zhù)科技的發(fā)展，出現了我們所說(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(lèi)。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的黏土原料，如今已經(jīng)擴大到采用化工原料、合成礦物以及非氧化物原料等等。先進(jìn)陶瓷的應用非常廣泛，無(wú)論是軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域還是機械領(lǐng)域都得到應用。軍事領(lǐng)域中會(huì )運用到壓電陶瓷。先進(jìn)陶瓷的運用越來(lái)越廣，由于它的特殊性，在安全方面發(fā)揮著(zhù)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出特殊功能的薄膜材料。新型薄膜材料對于質(zhì)量要求和性能要求等都有十分嚴格的要求，往往需要采用高科技技術(shù)。與結構材料的不同，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，對我國航天航空、國防力量的提升都起著(zhù)重要作用。我國正在積極研究新型材料，致力于發(fā)掘更加實(shí)用節能的新型材料。解決我國資源和環(huán)境污染問(wèn)題，構建一個(gè)科學(xué)發(fā)展的平臺。

　　3材料化學(xué)工程的發(fā)展前景

　　現階段，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、醫用領(lǐng)域還是航天領(lǐng)域，發(fā)掘對其有用的新型材料都面臨著(zhù)巨大挑戰。我國強調“走可持續發(fā)展道路”，將能源發(fā)展、水資源以及環(huán)境保護作為社會(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，絕大多數材料產(chǎn)業(yè)都是以不可再生的礦產(chǎn)資源為基礎的原材料，隨著(zhù)近年來(lái)的大規模開(kāi)采，資源短缺問(wèn)題日益突顯，這就對材料化學(xué)工程帶來(lái)了挑戰。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計及生產(chǎn)過(guò)程中必須考慮的因素。

　　4結語(yǔ)

　　隨著(zhù)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(zhuān)業(yè)的交叉面越來(lái)越廣，涉及的知識面也愈來(lái)愈廣闊，研究難度也在不斷增強。就當前而言，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(zhù)人類(lèi)的生存和健康。因此，資源因素、環(huán)境因素決定著(zhù)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(lèi)，推動(dòng)社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展。

　　參考文獻：

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