材料化工在材料科學與產業化中的地位和作用分析

李潔

摘 要：隨著我國經濟水平的不斷提高，材料化工的發展為工業生產提供了更多的選擇。本文將通過分析材料化工在材料科學與產業化中的地位和作用，論述材料化工在環保、能源、軍工等方面的廣泛應用為社會發展做出的突出貢獻，以提高社會對于材料化工的重視，推動新材料的研發和應用，提高我國工業生產水平。

關鍵詞：材料化工;材料科學;產業化

引 言

材料是人類生存和發展所依賴的重要物質基礎，材料化工使得更多的新材料得到了開發與利用，并廣泛應用于現代生活和工業生產中，為推動國民經濟建設、國防建設和人民生活水平的提高提供了極大的幫助。材料化工在我國經過了一定的發展歷程，其已成為材料科學與技術發展的主要動力。

1材料化工在材料科學與產業化中的地位

材料化工在材料科學與產業化中占據著重要的地位。材料化工是一個涉及材料學、工程學和化學等方面的較寬口徑專業，研究范圍廣泛，其以材料學、化學、物理學為基礎，對新材料、新工藝和新技術的研究和開發具有重要意義。一方面，材料化工作為材料、化學、工程的交叉學科，其主要研究內容是材料的成分、結構、加工工藝與其性能和應用，所以材料化工的發展可以促進材料科學理論和實驗技能的提高，對于材料科學的進步提供了理論和技術的支持;另一方面，通過材料化工對于材料結構與性能，材料的制備和加工的不斷研發，促進了材料工藝設計和技術的不斷創新和發展，提高了材料的性能和產品的質量，實現了定性定量生產，為材料的產業化生產創造了基礎。

2材料化工在材料科學與產業化中的作用

2.1促進材料科學發展，提高材料生產的環保效益

2.1.1促進能源與資源的合理利用

我國工業的快速發展使得工業生產需求與日俱增，能源、資源被大規模開發，能源枯竭、資源短缺問題已成為我國工業進一步發展不得不面臨的難題。基于此，在優化材料性能的同時，最大限度地降低材料生產對于資源、能源的消耗，成為了科技工作者共同關注的重點。材料化工為實現新材料的開發和利用，提高能源、資源利用效率做出了貢獻。例如，超導材料的研發和應用在節省能源、資源方面發揮了重要作用。超導材料憑借著在傳輸過程中幾乎沒有能量耗損的特性，被廣泛應用于發電、輸電和儲能方面。如利用超導材料制作成的超導發電機與常規發電機相比，具備明顯的優勢。其功率更強，在幾乎沒有能源損失的情況下，可以將發電機的磁場強度提高到5～6萬高斯，單機容量提高5～10倍，發電效率提高50%，提高了發電質量;耗能更低，利用超導材料制作的超導輸電線和超導變壓器可以實現電力幾乎無損耗的輸送，給用戶提供穩定、高效的電能。使用銅或鋁導線輸電時，約有15%的電能損耗在輸電線上，但利用超導材料輸電則可以極大程度地減少能源損耗，節省電能;體積更小，比起龐大笨重的常規發電設備，超導發電機的體積和質量顯著縮小，但功率和運行穩定性卻得到了增長，節省了發電機的制作成本和存儲成本，極大地提高了能源、資源的使用效率[1]。

2.1.2降低工業環境污染

工業的迅速發展伴隨著慘痛的代價，工業生產所產生的廢水污染、廢氣污染、廢渣污染，對自然環境、工農生產和人民群眾的身體健康造成了極大的危害。環境污染問題的日益突出，使得無毒無害、易于回收的綠色新材料的開發和利用迫在眉睫。材料化工通過自身的不斷發展，為引進新能源，降低工業污染提供了有效方法。例如，工業所需的傳統能源主要來自于煤、石油和天然氣等化石燃料，其不完全燃燒產生了大量有害氣體，進入空氣中導致了霧霾、酸雨等一系列自然危害，造成了環境的污染。而固體氧化物電池材料的研發減輕了工業生產對傳統燃料的過分依賴，具有極高的環境保護效益。利用固體氧化物電池材料制作的燃料電池不僅有較高的發電效率，同時具有低污染的特點。其在燃燒過程產生的高質余熱仍有利用價值，可以實現熱電的聯產，還可以通過余熱回收裝置提供熱水或用來供暖，有效地提高了燃料的利用率，為工業生產和人民生活提供了清潔、高效的能源。

2.2推動新材料產業化發展，增強國防實力

材料化工通過不斷進行理論與實踐的研究，實現了對材料微結構與性能的控制，推動了材料的定量定向制備，促進了材料的產業化、規模化發展。例如，納米材料作為一種具有一定的獨特性的新材料，其研制和在軍事領域中的成功應用，極大地提高了軍隊的戰斗力，增強了我國國防實力。現代戰爭對于武器系統的生存型和隱蔽性提出了更高的要求，隱身技術作為提高武器系統縱深打擊能力的有效手段，已成為軍事技術發展的重點。材料科學的發展為軍事隱身技術提供了強大支持。利用納米材料良好的吸波性能以及質輕層薄的優點，將其作為雷達波吸收劑應用到軍事武器裝備上，可以提高其躲避雷達偵查的能力，增強其隱身性能。如納米碳化硅吸收劑具有低密度、耐腐蝕、高溫穩定性好、吸波性能優異的優點，被應用于飛機、導彈、坦克、艦艇和倉庫等武器裝備和軍事設施的吸波涂層上，起到吸收偵察電波，衰減反射信號的作用，使武器系統能夠有效地避開雷達監測，促使武器系統安全突破敵方雷達的防區。另外，先進陶瓷材料也在軍事領域得到了廣泛應用，并取得了豐富的成就。例如，利用陶瓷材料制成的各種陶瓷涂層，可以極大地提高武器裝備的表面硬度、耐腐蝕性、耐熱性和耐磨性，延長武器裝備使用壽命。材料化工對新材料及其制備技術的研究和開發，使得新材料在性能提高、成本降低的條件下得到了更廣闊的發展空間。新材料技術及新材料在軍事領域的成功應用，促進了材料產業化的成熟，使新材料在技術的支持下實現了批量生產并走向市場，滿足了軍事發展對于新材料的需求[2]。

結 論

社會的持續發展和科學技術的進步，使得材料化工在社會生產和人民生活中發揮著越來越重要的作用。因此科技工作者需要加強對材料化工的重視，加大研究投入，促進材料科學的不斷進步，實現新材料的產業化發展，提高工業生產的能源資源利用率和環境效益，堅持走中國特色的可持續發展道路。

參考文獻

[1] 姚慧.材料化學工程的實踐及未來發展分析[J].化工設計通訊，2019，45（10）：65+103.

[2] 方玉誠.材料化學工程的應用與發展[J].化工設計通訊，2019，45（01）：51.