材料化學工程的應用與發展趨勢分析

劉瑞廷 湖南省寧鄉縣第一高級中學

材料化學工程的應用與發展趨勢分析

劉瑞廷 湖南省寧鄉縣第一高級中學

隨著技術的進步，化學工程技術得到了新的發展契機，吸引了更多的技術人員投身于化學工程項目的研究中。基于此，本文將以材料化學工程為例，分析材料化學工程的實際應用，重點探究材料化學未來的發展趨勢，并對材料化學工程的應用提出自己的展望。

材料化學工程 納米材料 新型薄膜材料

化學是高中時期重要的學科之一，并且與日常生活息息相關，更是一個國家實力的重要標志。全面、深入的掌握化學材料技術，能夠促進我國化學材料技術的發展，為相關行業的進步提供基礎保障，還能夠提高資源的有效利用率，降低污染物的排放量，貫徹落實可持續發展政策。

1 材料化學工程的應用

1.1 納米材料的應用

納米，是非常微小的計量單位，幾乎無法使用其他材料替代，在相關工程及行業中，納米材料都發揮著重要的作用。納米材料可以應用在光電、光熱等高效率的轉換中，具體來說，納米材料可以用于隱身技術、紅外感元件等領域。事實上，社會生產的很多行業、領域均會應該到納米技術。例如：納米級別的氧化鋅聚丙烯類的纖維具有一定的抗菌性，該纖維就是運用納米材料制造而成的，并且已經得到社會大眾的普遍認同。

1.2 先進陶瓷的應用

先進陶瓷按照其使用性能可以將其分為功能陶瓷、結構陶瓷兩類，下面分別闡述這兩類陶瓷的實際應用：

功能陶瓷。功能陶瓷經常用于計算機、信息領域，其中的壓電陶瓷廣泛應用于軍事工業中。壓電陶瓷的晶體中，不含有對稱中心，當其受到外界壓力時，該陶瓷能夠根據實際需求產生極化，具有強大的應用性能。如果對壓電陶瓷的特定方向施加電場，它的形狀便會發生位移或者改變，因此已經廣泛應用在了原子彈起爆器制造中。

結構陶瓷。結構陶瓷具有良好的化學、熱、機械效能，具有耐高溫、耐高壓、抗腐蝕、高強度、高硬度的優勢，廣泛應用于機械領域、航天領域以及軍事領域，使用氧化鎂、氧化鋁制造的“防彈玻璃”在能夠承受1800攝氏度的高溫。

1.3 薄膜材料的應用

依據新型薄膜的使用類型，可以將其分為納米負荷薄膜材料、金剛石薄膜材料與磁性薄膜材料等。目前，半導體超晶格材料的類型在不斷增多，由原本的鎵化鋁、砷化鎵，逐漸發展到目前的銦鋁砷、銦鎵砷、銦砷等，被學者喻為“新一代硅材料”。就超晶格膜而言，已經廣泛應用在實空間電子轉移、激光器、高電子遷移晶體管中，同時空間技術、雷達等領域也逐漸引進超晶格膜材料。新型薄膜材料與硅材料的生產工藝相結合，能夠廣泛應用于生產的各個方面。

2 材料化學工程的發展趨勢

2.1 材料化學工程整體發展趨勢

目前，我國材料化學工程以南京工業大學為基礎建立國家重點實驗室，不僅培養了更加專業的技術人才，還極大的促進了材料化學工程的發展，其主要目標就是提高材料化學工程的研究水平，促進我國化學工業的發展。通過對材料化學工程的研究，能夠有效的解決我國當前環境污染、資源緊張等問題，這也是可持續發展理念的客觀要求。

2.2 材料化學工程技術發展趨勢

二十一世紀是一個依靠信息技術發展的時代，計算機是各個行業必不可少的工具之一。將計算機技術應用在材料化學工程中，有效的解決了以往無法破解的技術難題，并且極大的提高了化學研究的精確性及效率。隨著社會的發展，計算機技術會不斷的提高、完善，因此材料化學工程需要與時俱進，緊跟時代腳步應用先進的計算機技術，推動我國材料化學工程的發展。在傳統的材料化學工程研究中，各個環節無法得到良好的匹配，在一定程度上已經限制了我國化學工程的發展。因此，在未來的發展中，材料化學工程可以依據計算機技術、信息技術建立系統的、完整的研究環節，將復雜、獨立的研究項目變得更加簡單、整體，以此提高材料化學工程的系統性。

2.3 與綠色技術的融合趨勢

隨著當前環境的惡化，自然資源的儲藏量趨于緊張，因此在未來的科學發展中，需要將將綠色化學技術融入材料化學工程之中。環境保護無論是在哪一門學科中，都是重點內容，需要重視對綠色技術的研究與發展。綠色化學又稱為環境友好化學，這門學科將降低污染、保護環境作為材料化學工程發展的重點，通過對化學技術的研究減少日常生產、生活對環境的破壞，進而避免環境污染對人體健康的損害。在研究材料化學的過程中，應嚴格遵循綠色化學的發展原則與要求，減少使用催化劑、有害原料等物質，進而減少化學工程對環境的污染，落實可持續發發展政策。

3 結束語

綜上所述，材料化學工程與生產、生活有著密切的聯系，廣泛應用于各個行業中，并為環境保護、節約能源做出貢獻。以此為基礎，相關研究人員需要深入了解當前材料化學的實際應用，分析各個行業對材料化學的需求，全面掌握材料化學的未來發展趨勢，進而提高我國化工行業的發展水平。

[1]丁嚴廣,白科財.金屬材料化學分析方法現狀及發展趨勢[J].現代制造技術與裝備,2016,06.

[2]賈寶棟.汽車新材料的應用與發展趨勢分析[J].時代農機,2016,08.

[3]劉威.化學工程技術的幾個熱點與發展趨勢分析[J].化工管理,2015,17.