探析材料化学工程的应用及发展

陈贵萍

摘　要:我国目前的发展规划要求实现节能减排ꎬ是促进我国经济发展的同时对环境保护的一项重要举措ꎮ在工业化的发展过程中ꎬ我国的能源已趋向于枯竭ꎬ随着污染排放量不断增加ꎬ提高材料化学工程能源利用率能够促进我国的经济社会发展ꎬ也能实现环境的有效保护ꎮ因此ꎬ相关研究人员关注材料化学工程的应用及发展趋势的研究ꎬ对于促进其发展进步有着极强的现实意义ꎬ可以为更好地发掘材料化学工程价值ꎬ提供更多资料ꎮ本文从材料化学工程的应用说起ꎬ介绍了材料化学工程的实验室ꎬ分析了材料化学工程发展前景ꎬ以供参考ꎮ

关键词:材料化学工程ꎻ应用ꎻ发展趋势　上了日程　随着社会经济的不断发展ꎬ成为科学发展观的重要方针之一ꎬ我国生态环境的建设也被提ꎬ所以材料化学工程的发展直接肩负着重大的责任ꎮ促进材料化学工程的进步ꎬ能够成为社会发展的重要力量ꎮ我国社会经济的快速发展得益于各项科学技术的进步ꎬ而其中有一种全世界都非常关注的科学技术ꎬ那就是材料化学ꎬ其对于国家的国防实力和能源发展都有着积极的意义ꎮ

一(纳米材料发展也有一段时间了一、)材料化学工程的应用研究纳米材料的应用

ꎬ其有着特殊作用ꎮ普通材料不能同纳米材料做比较ꎬ更不能代替它用来制作产品ꎮ在产品的制作中ꎬ如果材料尺寸改变ꎬ那么产品的结构和整体也随之有改变ꎬ但如果使用了纳米材料ꎬ则不会出现这种情况ꎬ因为其自身具有的固体特性是常规材料无法比拟的ꎮ纳米材料常常被用作光电转换和高效发热的材料ꎬ主要原因在于其特有的结构以及晶体材料特性ꎬ而其性能的特点主要决定因素就是形态和颗粒大小ꎮ纳米塑料、纳米技术为基础的电池、纳米阻燃剂ꎬ这些都得到了社会的认可ꎬ同时也在逐渐推广ꎮ纳米材料也常常用到红外感应元件中ꎬ还有一些隐身技术中也会有使用(先进的陶瓷以性能做区分二)先进陶瓷材料的应用

ꎮ

ꎬ分成两种类别ꎬ其一是功能陶瓷ꎬ其二是结构陶瓷ꎮ功能陶瓷一般被应用在信息技术的计算机方面ꎬ而在军工工业中ꎬ更加偏向使用压电陶瓷ꎮ压电陶瓷有着更加强大的性能ꎬ不存在对称中心于晶体上ꎬ如果在每个方向上都实施一定压力ꎬ其会出现极化现象ꎬ并是在一个特定方向上ꎬ与此同时也有电位差的状态表现出来ꎮ但是ꎬ针对一定方向实施电场ꎬ其会在形状上发生一定改变ꎬ或者出现位移情况ꎮ所以军工制作中会使用压电陶瓷来制作原子弹的起爆器ꎮ

另外一种就是结构陶瓷ꎬ其明显特点表现为强劲的化学效能、强劲的机械效能、强劲的热效能ꎬ突出作用表现为耐高温、抗腐蚀、高强度、高硬度ꎬ其同金属聚合物做比较ꎬ有着更加明显的优势ꎮ结构陶瓷被广泛应用在了机械领域、航天领域、军事领域ꎮ实践应用中ꎬ将其与合金金属做比较ꎬ其显现出了极大的优点ꎬ比如将氧化镁和氧化铝混合形成了一种新型“防弹玻璃”ꎬ将其放在１８００℃的温度下ꎬ也是没能将其融化ꎮ结构陶瓷因为其较高耐磨性和高强度ꎬ也被广泛当成了燃烧室和轴承的材料ꎮ

一些金属模具的制作材料也被具有着高强度和高韧性的结构性陶瓷所取ꎬ比如氧化锆ꎬ其也常常被加入其他材料中ꎬ形成的新材料ꎬ具有不导电和不容易生锈的优点ꎮ结构

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陶瓷中有一种生物陶瓷ꎬ其表现出来的作用类似于纳米生物材料ꎮ这种材料同人体组织有一定亲和性ꎬ因此常被应用在人体骨骼的修复中ꎮ还有一种先进陶瓷ꎬ称其为敏感陶瓷ꎬ其分为了湿敏陶瓷、气敏陶瓷、热敏陶瓷ꎬ其特点在于可以导电ꎬ其能敏锐地感受到周围环境所发生的变化ꎬ进而在短时间内产生一系列的反应ꎮ这些陶瓷材料各具特色ꎬ在不同的领域发挥着不同的作用ꎬ都具有环保节能的作用ꎮ

二、材料化学工程的实验室

在国家的倡导下ꎬ建设成功一个典型的实验室ꎬ其具体位置在南京ꎬ位于南京工业大学中ꎬ是国家级重点实验室ꎬ主要面向于国际水平的学术前沿和国家重点需求ꎬ主要目标是建设出一个提高材料化学工程应用水平的科学研究和学术交流以及人才培养的国家级科研基地“ꎮ主要的学术思路是理论与方法去指导材料的制备和加工的具体过程发展新型材料为基础的化工单元技术和理论”“用化学工程”ꎮ具体要实施创新性的研究ꎬ努力为结果我国的资源问题、环境问题ꎬ构建出一个材料学科和化学工程交叉的平台ꎮ

三、材料化学工程应用前景

针对目前材料化学工程的发展现状ꎬ未来的材料化学工程的目标就是研究新材料ꎮ无论在医学领域、建筑领域、工业领域还是航空航天领域ꎬ材料的应用都面临巨大的缺口ꎬ与生态环境相适应的新型材料的开发势在必行ꎮ因此ꎬ可供二次回收利用、无毒害、无污染的环保化工材料是未来材料化学工程发展的主要趋势ꎮ只有生产出符合环境保护策略的化工材料ꎬ保护地球的环境ꎬ实现可持续发展战略ꎬ才是长久发展之计ꎮ

四、结束语

材料化学工程目前已和多个学科领域相融合ꎬ应用范围越来越广ꎬ其研究也在不断加深ꎮ随着资源短缺、环保严峻的局面到来ꎬ全面协调化工材料开发与环境保护已经成为重要议题ꎬ未来的材料化学工程学科发展应当是走可持续发展之路的ꎬ只有这样才能让人类的开发得以持久进行下去ꎬ保护地球环境ꎮ

参考文献[１]标宋金玲:

ꎬ蔡颖ꎬ关丽丽.基于“工程应用型创新人才培养目２０１７(３０):５２”的材料化学专业实验教学体系的建设与研究＋６０.

[Ｊ].学园ꎬ作者简介:

陈贵萍ꎬ女ꎬ本科ꎬ山东淄博ꎬ主要从事化工工程工作ꎮ