浅谈材料在化学工程中的重要性

摘要：材料是人类生存和发展的物质基础，也是一个国家综合实力的重要标志，材料与信息、能源并列为现代科学的三大支柱。在材料化学中，我们可以初步了解化工行业中一些材料的应用及其原理，通过学习可以学会如何用基础知识解释材料的性能，了解材料对化学工程的重要性。

关键词：材料；化学工程；重要性

材料是现代文明的三大支柱之一，是新技术革命的基础和先导。随着科学技术的进步，高分子材料与其他材料相互渗透形成了一类专业体系。随着社会对人才需求的不断变化，与材料相关的人才出现了供不应求的局面，材料对化学工程的发展有着非常重要的作用。

一、 材料在化学工程中的重要性

（一） 新材料是化学工程技术提高的支撑

新材料是支撑工程技术水平不断提高的前提。材料的力学、化学等多方面的性能对化学工程的成本、规模及效率产生非常重要的影响。新材料的特性在化学工程领域的分离与反应及过程装备技术的核心技术中发挥着关键的作用。而膜材料、新型吸附材料都是新材料，而且有许多新技术都是依靠这些新材料发展起来的，如膜分离技术。吸附蒸馏技术是一项以吸附材料为基础而开发出来的新型技术，在这个过程中，吸附蒸馏塔的使用实现了吸附和蒸馏的同时操作。通过这样的设计提高和强化了分离因素和脱附作用，这样的吸附蒸馏技术比传统的分离技术具有较大的优点。除了以上这些优点外，还能够持续地进行操作和具有较大生产能力的优点。如新开发的陶瓷膜材料使得与陶瓷膜相关的一系列的新兴技术得到发展，如用膜催化反应制备合成气、纳米催化陶瓷集成反应器等，我国也率先形成了陶瓷膜新产业。这些都是依靠新材料而发展出来的新型的工業技术，这些新技术的出现使得我国的化学工程向国际上迈了很大一步，促进了我国经济的快速发展。

（二） 化学工程技术的研究与生产方向由材料的需求决定

目前我国的化工材料已经取得了巨大的进步，我国的石油和化工产品的产量在世界名列前茅。化工材料也从最开始的能够满足基本生产的需要的基本材料变成了能够用于各种新领域的新材料。如多晶硅、碳纤维要用于可再生能源普，而芳纶、硅材料、氟材料以及工程材料可用于具有腐蚀性的环境中。而在海水淡化、污水处理及现代分类技术中所应用的各种膜材料。以及用于保护环境的各种生物质基材料，在国防和军工所用的材料则是特种纤维以及特种聚合物等等。新材料的需求决定着我国工业领域的发展，因此新材料对我国的化学工程技术及工业的发展都具有非常重要的意义。为了满足新材料的使用需求，就需要把化学工业结合各方面的因素设计和推广这些新材料的生产工艺，进而实现新材料的工业化，以满足最优化绿色经济的要求并进行生产。而绿色经济包括原子经济、零排放等，而现在所应用的新型钛硅分子筛催化材料能够实现原子经济反应，这主要是因为这种新材料具有能够定向氧化催化的功能。化工业上的大部分氧化反应都很难做到零排放，如丙烯环氧化反应。但是这种新材料却有可能让这种氧化反应实现零排放，而且还能够实现工业化生产，进而为化工生产提供了发展的方向。

（三） 新材料的制造对化工行业的重要性

我国现在在化工新材料方面的研究与国际水平还具有较大的差距，我国的化工行业的专用设备在核心技术及大型化和创新性等方面的还不足，涉及的一些核心与高端技术及设备主要依赖进口，创新能力及核心技术和大型化的技术不足，是行业转型升级的瓶颈。而且化工设备的核心材料使用时的可靠性和寿命不高，一些核心材料腐蚀失效，事故频繁，我国在腐蚀防护和工艺过程与国外有较大的差距。因此研发新材料是当务之急之事，将材料化学应用于化工行业，走理工交融、理论知识与实践技术并重之路，能够有效提升能源的利用效率，有效降低污染排放量。因此我们要充分挖掘其有效价值，进而推动我国社会经济的发展。

二、 材料对化工行业的具体作用

化学工业中的生产设备，并非所有的材料都是标准的，如果需要用到一些非标准的材料时，就需要对原有的一些材料进行模拟设计，这也就需要用到材料化学中的有关材料的知识，根据材料的成分与结构、性质等方面对材料进行设计运用。

化学工业是基础工业，能够适应多种化工产品的需要，化学工程上设计出来的许多化工设备，有型号不同的，也有材质不同的，不同种的化工设备的操作条件是不同的。因此需要考虑温度、压力、处理的介质等。而温度也可以分为低温、常温等许多种情况，同时压力也是如此。因此在选择化工设备的材料时需要考虑材料的化学、力学、物理等多方面的性能，合理正确选择材料对化学工业来说是非常重要的。

三、 结语

化学工业是国民经济的支柱产业和基础产业，产品应用范围非常广，而材料是科学技术的物质基础，一切工业的发展都与材料的发展是分不开的。因此材料化学与化学工程是相互关联、相互渗透的。材料化学有利于我们了解材料结构和材料物性间的关系，促进化工与材料的交融。

参考文献：

[1]张帅.材料化学工程的应用及发展趋势研究[J].山东工业技术，2017（06）：28.

[2]李伯耿，罗英武，王文俊，范宏，朱世平.聚合物产品工程：面向高性能高分子材料的化学工程新拓展[J].中国科学：化学，2014，44（09）：1461-1469.

[3]王燕宁.重视材料化学工程，突破经济发展瓶颈[N].科技日报，2006-05-26（007）.

作者简介：

孙榕，黑龙江省哈尔滨市，黑龙江省哈尔滨市第一中学校。