材料化学工程的应用及发展趋势研究

魏双峰　郭静

摘 要：在我国社会经济迅速发展中，材料化学工程承担着日益重要的作用，其在能源发展以及国防实力构建上发挥着重要的作用。有利于提高能源的利用效率，增强我国的国防实力。因此，对材料化学工程的应用现状以及材料化学工程的发展前景进行研究具有重要的现实意义。为充分发挥材料化学工程的价值提供合理的参考意见。

关键词：材料化学工程 应用 发展趋势

引言

随着环境的日益恶化，我国重视生态环境的建设，提出科学发展观指导方针。实现节能减排，这是我国发展规划的重点要求。在工业发展的过程中，以牺牲环境为代价，能源日益枯竭，面向先进材料设备以及应用成为我国社会会经济发展的迫切要求。而材料化学工程能有效地提升能源的利用效率，使得污染排放量不断降低，有助于提升我国的国防实力。因此，材料化学工程的发展肩负着引进新型资源的重大责任。发展材料化学工程成为社会发展的迫切所需。

1、材料化学工程的应用现状

1.1化学化工材料在建筑行业中的应用

从当前建筑行业的实际发展状况来看，化学化工材料的应用是十分广泛的，从外部结构到内部装修都需要用到化学化工材料。然而，虽然应用十分广泛，但是在2008年以前绿色型化学化工材料在建筑行业中的应用却一直存在瓶颈。而到了2008年，在建造奥运会场馆之一的水立方时，大量的绿色化学化工材料被应用到建筑的施工当中。譬如说，水立方的主体结构采用的就是以水性聚氨醋为主要成分的有机化合物。该化合物不仅具备较高的粘合度，同时还兼具零挥发的特性，这样一来，既能够减少维护成本，同时也能够起到保护环境的作用。同时，水性聚氨醋的防火性也较好，对于提高场馆的安全性也有着极大的帮助。众所周知，在任何一座建筑的施工当中，建筑的防火性都是最受关注的问题之一。因此，水性聚氨醋的应用对于保障场馆的安全，延长场馆的使用寿命有着极大的帮助。而这也为建筑行业未来的发展当中，绿色型化学化工材料的使用奠定了基础。除了防火性以外，对于建筑来说，隔热性以及保温性也是较为重要的功能。当前，为了提高建筑的隔热性与保温性，施工单位在进行施工的时候倾向于使用聚氨醋硬泡材料，该材料的应用不仅能够有效提高建筑的隔热性和保温性，同时也具备降噪功能。而除了采用聚氨醋硬泡材料来加强建筑的隔热保温性能以外，也可以将乙烯一四氟乙烯的共聚物应用到建筑工程的建设当中，这是因为，乙烯一四氟乙烯的共聚物具备控制室内温度的功效，因此能够更好的调节建筑内部温度，同时还可以起到节能的效果。

1.2新型薄膜材料

按照常见的运用类型划分，可以将新型薄膜材料划分为磁性薄膜、金刚石薄膜、纳米负荷薄膜材料等。超晶格薄膜：半导体超晶格材料的种类在不断扩充，由原先的砷化镓、镓化铝发展到铟砷、铟镓砷、铟铝砷等，其被誉为新一代的硅材料。它与当前硅先进的工艺相结合，应用在社会生产的方方面面。高科技器件以及搞电子迁移率晶体管、激光器以及实空间电子转移等方面均广泛应用超晶格薄膜。雷达、空间技术等领域也采用超晶格薄膜材料。我国材料化学工程的典型案例是建立了国家重点实验值。以南京工业大学为依托，相面全国重大需求以及国际学术前沿领域。主要目标是建设材料化学工程领域高水平的科学研究，培养高素质的人才。以“用化学工程理论和方法对材料设备加工与生产进行指导”为学术思路，最终解决我国资源、环境等主要难点问题，构建一个化学工程与材料学科相交叉的平台。

2、材料化学工程的发展前景

材料科学的重要分支包括材料化学，在发现新材料与合成新材料以来，这些材料已经在社会生产中发挥着重大的作用。因此，材料化学工程在社会发展中具有广阔的发展前景，尤其是在原子、分子水准上的新材料设计中更具有重要的战略意义。材料化学发展前景做突出的是在能源以及军事工业领域所做出的贡献。科技发展是增强我国国力的重点因素，将能源发展、水资源以及环境保护技术作为优先发展的位置上，解决好限制我国经济发展的重点问题，解决这些瓶颈问题都需要材料化学的介入。在石化发展过程中，先进材料中中核心技术（分离与反应技术）能发挥关键的作用，为创造高效清洁的能源奠定了良好的基础。如：借助膜材料发展起来的新型分离技术，是利用压力差、浓度差等动力实现分离技术的，通常情况下，不会发生变相变化。因此，其具有节约能源的特征，发展具有光明的前景。信息功能材料主要是增加材料品种、提升性能，主要包括半导体、红外、液晶和磁性材料等，这是信息产业发展的基础。生物材料拥有更广阔的应用领域，其一是生物医学材料，可用于修复人体器官、组织或血液；其二是生物模拟材料，譬如反渗透膜。低维材料具备体材料没有的性质，例如零维的纳米金属颗粒是电的绝缘体，采用纳米制成的陶瓷具有较强的韧性和塑性，一维材料有有机纤维和光导纤维，二维材料有金刚石薄膜和超导薄膜，这些材料的应用前景一片光明。材料科学的另一个发展方向是利用新科技改变材料的使用方法和制造手段，对传统材料进行加工重新利用，让新型材料拥有特殊的功能，以达到生物、能源、通信和航空等领域的需求。目前新材料领域出现了一门新学科——高分子智能材料，主要是通过有机合成法，让没有生命力的材料变得有生机。这种材料已经得到应用，也成为各国的新研究课题，不久的将来应该会进入我们的生活当中。此外，建立材料系统工程，建设好材料信息网，合理使用各种材料，将材料、环境和能源三者平等视之，以达到节约能源和保护环境的目的，这也是材料技术亟需解决的问题。

结语

总而言之，就当前而言，能源稀缺以及环境污染等问题严重阻碍了我国社会经济发展的步伐。而使用材料化学有利于提高资源的利用例，为构建环境友好型社会提供有力支撑。同时材料化学应用于我国军事领域能有效地提升我国的国防实力。由此可见，材料化学应用的领域广阔，因此社会要充分挖掘其有效价值，推动我国社会经济发展。

参考文献

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