材料化學工程的應用及發展趨勢研究

魏雙峰　郭靜

摘 要：在我國社會經濟迅速發展中，材料化學工程承擔著日益重要的作用，其在能源發展以及國防實力構建上發揮著重要的作用。有利于提高能源的利用效率，增強我國的國防實力。因此，對材料化學工程的應用現狀以及材料化學工程的發展前景進行研究具有重要的現實意義。為充分發揮材料化學工程的價值提供合理的參考意見。

關鍵詞：材料化學工程 應用 發展趨勢

引言

隨著環境的日益惡化，我國重視生態環境的建設，提出科學發展觀指導方針。實現節能減排，這是我國發展規劃的重點要求。在工業發展的過程中，以犧牲環境為代價，能源日益枯竭，面向先進材料設備以及應用成為我國社會會經濟發展的迫切要求。而材料化學工程能有效地提升能源的利用效率，使得污染排放量不斷降低，有助于提升我國的國防實力。因此，材料化學工程的發展肩負著引進新型資源的重大責任。發展材料化學工程成為社會發展的迫切所需。

1、材料化學工程的應用現狀

1.1化學化工材料在建筑行業中的應用

從當前建筑行業的實際發展狀況來看，化學化工材料的應用是十分廣泛的，從外部結構到內部裝修都需要用到化學化工材料。然而，雖然應用十分廣泛，但是在2008年以前綠色型化學化工材料在建筑行業中的應用卻一直存在瓶頸。而到了2008年，在建造奧運會場館之一的水立方時，大量的綠色化學化工材料被應用到建筑的施工當中。譬如說，水立方的主體結構采用的就是以水性聚氨醋為主要成分的有機化合物。該化合物不僅具備較高的粘合度，同時還兼具零揮發的特性，這樣一來，既能夠減少維護成本，同時也能夠起到保護環境的作用。同時，水性聚氨醋的防火性也較好，對于提高場館的安全性也有著極大的幫助。眾所周知，在任何一座建筑的施工當中，建筑的防火性都是最受關注的問題之一。因此，水性聚氨醋的應用對于保障場館的安全，延長場館的使用壽命有著極大的幫助。而這也為建筑行業未來的發展當中，綠色型化學化工材料的使用奠定了基礎。除了防火性以外，對于建筑來說，隔熱性以及保溫性也是較為重要的功能。當前，為了提高建筑的隔熱性與保溫性，施工單位在進行施工的時候傾向于使用聚氨醋硬泡材料，該材料的應用不僅能夠有效提高建筑的隔熱性和保溫性，同時也具備降噪功能。而除了采用聚氨醋硬泡材料來加強建筑的隔熱保溫性能以外，也可以將乙烯一四氟乙烯的共聚物應用到建筑工程的建設當中，這是因為，乙烯一四氟乙烯的共聚物具備控制室內溫度的功效，因此能夠更好的調節建筑內部溫度，同時還可以起到節能的效果。

1.2新型薄膜材料

按照常見的運用類型劃分，可以將新型薄膜材料劃分為磁性薄膜、金剛石薄膜、納米負荷薄膜材料等。超晶格薄膜：半導體超晶格材料的種類在不斷擴充，由原先的砷化鎵、鎵化鋁發展到銦砷、銦鎵砷、銦鋁砷等，其被譽為新一代的硅材料。它與當前硅先進的工藝相結合，應用在社會生產的方方面面。高科技器件以及搞電子遷移率晶體管、激光器以及實空間電子轉移等方面均廣泛應用超晶格薄膜。雷達、空間技術等領域也采用超晶格薄膜材料。我國材料化學工程的典型案例是建立了國家重點實驗值。以南京工業大學為依托，相面全國重大需求以及國際學術前沿領域。主要目標是建設材料化學工程領域高水平的科學研究，培養高素質的人才。以“用化學工程理論和方法對材料設備加工與生產進行指導”為學術思路，最終解決我國資源、環境等主要難點問題，構建一個化學工程與材料學科相交叉的平臺。

2、材料化學工程的發展前景

材料科學的重要分支包括材料化學，在發現新材料與合成新材料以來，這些材料已經在社會生產中發揮著重大的作用。因此，材料化學工程在社會發展中具有廣闊的發展前景，尤其是在原子、分子水準上的新材料設計中更具有重要的戰略意義。材料化學發展前景做突出的是在能源以及軍事工業領域所做出的貢獻。科技發展是增強我國國力的重點因素，將能源發展、水資源以及環境保護技術作為優先發展的位置上，解決好限制我國經濟發展的重點問題，解決這些瓶頸問題都需要材料化學的介入。在石化發展過程中，先進材料中中核心技術（分離與反應技術）能發揮關鍵的作用，為創造高效清潔的能源奠定了良好的基礎。如：借助膜材料發展起來的新型分離技術，是利用壓力差、濃度差等動力實現分離技術的，通常情況下，不會發生變相變化。因此，其具有節約能源的特征，發展具有光明的前景。信息功能材料主要是增加材料品種、提升性能，主要包括半導體、紅外、液晶和磁性材料等，這是信息產業發展的基礎。生物材料擁有更廣闊的應用領域，其一是生物醫學材料，可用于修復人體器官、組織或血液；其二是生物模擬材料，譬如反滲透膜。低維材料具備體材料沒有的性質，例如零維的納米金屬顆粒是電的絕緣體，采用納米制成的陶瓷具有較強的韌性和塑性，一維材料有有機纖維和光導纖維，二維材料有金剛石薄膜和超導薄膜，這些材料的應用前景一片光明。材料科學的另一個發展方向是利用新科技改變材料的使用方法和制造手段，對傳統材料進行加工重新利用，讓新型材料擁有特殊的功能，以達到生物、能源、通信和航空等領域的需求。目前新材料領域出現了一門新學科——高分子智能材料，主要是通過有機合成法，讓沒有生命力的材料變得有生機。這種材料已經得到應用，也成為各國的新研究課題，不久的將來應該會進入我們的生活當中。此外，建立材料系統工程，建設好材料信息網，合理使用各種材料，將材料、環境和能源三者平等視之，以達到節約能源和保護環境的目的，這也是材料技術亟需解決的問題。

結語

總而言之，就當前而言，能源稀缺以及環境污染等問題嚴重阻礙了我國社會經濟發展的步伐。而使用材料化學有利于提高資源的利用例，為構建環境友好型社會提供有力支撐。同時材料化學應用于我國軍事領域能有效地提升我國的國防實力。由此可見，材料化學應用的領域廣闊，因此社會要充分挖掘其有效價值，推動我國社會經濟發展。

參考文獻

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