简析化学工程材料的发展趋势
2018-09-25宋云艳刘诗妍
宋云艳 刘诗妍
摘 要:时代的发展也促进着经济的跨越式进步,材料化学工程学已经是现代社会发展必不可少的一部分。随着时间的流逝,不可再生资源已经面临着枯竭的局面,发展新能源成为当今的热点。在这些新能源之中材料化学工程的发展,使得对能源的选择更加多样化,更能提升能源的使用效率,加强国防力量。所以就更应该大力扶持材料化学工程的发展,坚持可持续发展,本文通过对材料化学工程的相关概述,来说明应该如何进行其发展。
关键词:化学工程材料;发展趋势;应用
我国是一个人口大国,对能源资源的需求量十分庞大,因此我国一直强调也在执行着可持续发展方针。要想长久的发展下去就必须改善环境,坚持节能减排的理念。我国的发展是“重工业”先行,很多工厂都是以污染环境作为代价来获取经济利益的。在这个时候,材料化学工程学的出现解决了环境污染这一难题,降低了能源的使用率,减少了各种污染物的排放,改善了人们的生活环境。材料化学工程学能够有效地促进我国新能源的开发也有利于保护环境,因此大力发展材料化学工程学是社会发展的必然趋势。
一、材料化学工程的内容及方法
化学工程材料能够开发引入新能源,进行工业优化、实现可持续发展。在1987年我国就已经正式在化学科学中加入了材料化学课程,早期在浙江大学就率先成立了材料科学与工程系。社会的发展急需要化学工程材料方面的专业人才,于是各个高校分别开展了相关方面的课程,响应国家的号召,促进我国科学技术的进一步发展。
目前我国正在积极地开发新材料,主要研究对象有膜过程、吸附过程、催化过程等以新兴材料为基础的单元,目的就是为了建立起能够面向应用过程的材料设计与过程优化的理论体系及方式方法。通过利用材料的特征与反应过程的特性处理已经出现的关键问题,这更是材料化学工程研究的内容之一。就现状而言化学工程材料涉及广泛、种类繁多、形态各异。在科学不断发展的进程中,需对材料都已经开始进行密切的融合。在这个过程中,通过观察条件对产品的结构进行调整和优化升级能够有效地减低能源消耗和改善环境污染问题。
二、现代化学工程材料的应用技术
1.纳米材料
纳米是极小的单位尺度,但是在现如今却有着广泛的应用。由于其独特性,很难被其他物质材料所取代。纳米材料不会受到尺寸变化对整体结构和电子分布的影响,具有不同于常规固体的特性,因此可以被当做是高效率发热和广电转换材料。但是,在纳米材料的使用中其颗粒大小和形态对材料的性能具有决定性影响。颗粒的复杂性导致不能够使用尺度来对其进行描述。纳米材料已经走向人们的生活,主要有纳米阻燃剂、纳米技术电池、纳米塑料等,还受到社会的广泛认可和一致好评。
2.先进陶瓷
陶瓷可以分为两大类,一类是结构陶瓷一类是功能陶瓷。陶瓷在人类生活和社会建设中都发挥着巨大的作用,与金属材料、高分子材料并列为三大固体材料。陶瓷具備着高硬度、高强度、防腐蚀以及耐高温等独特性能,与其他固体材料相比具有极强的优势。对于陶瓷的研究进程大致可分为:新石器时代、先进陶瓷时代、纳米陶瓷时代这三个阶段。先进陶瓷很少使用传统的黏土作为原料,如今已经扩展到化工、合成矿物已经非氧化物作为原料。先进陶瓷在有着很广泛的用途,由于其的特殊性,在安全方面发挥着重要的作用。
3.新兴薄膜材料
一般情况下,会将新兴薄膜材料分为磁性薄膜、金刚石薄膜、纳米复合薄膜材料等,这些材料在电、磁、光、热等方面都具有特殊性质,或者是在其作用下表现出特殊功能的薄膜材料。目前我国正在积极研究新型材料,并在为发现更加实用的新型节能材料在不断努力。
三、化学工程材料前景预测
随着经济的发展,人们开始越来越重视自身的生活水平。因此就必须要不断地研发新材料,任务重时间紧。不管是工业领域、建筑领域、医用领域还是航天领域,如何发现更具有价值的新材料都是一个棘手的问题。在我国强调可持续发展的大环境下,化学工程材料备受青睐。在环境方面,工业的发展造成了严重的污染,所以要保证使用的化学工程材料是无毒健康安全、易于回收以及具有较高的使用率,这些都是材料在具体设计和生产过程中必须要考虑的因素。
化学工程材料具备着其他物质材料无法比拟的优越性,因此必然会在未来的使用中大放异彩,展示出其独特的魅力。化学工程材料具有着广阔的市场前景,因此就需要为化学工程材料的发展创造良好的市场环境,使其能够充分发挥功效造福人类。
四、结语
社会的发展,也使得材料化学工程与其他学科专业的交叉面越来越广泛,涉及到的知识也越来越丰富,研究难度也在逐渐增加。当前,我国甚至是世界范围内能源短缺和环境污染等一系列问题逐渐凸显,对人类的生存以及生命健康都有着极大的威胁。所以,能源因素、环境因素对材料化学工程起着决定性作用。如果能够充分地发挥材料化学工程的价值,将会是人类社会发展的福音,是推动社会经济发展的巨大动力。
参考文献:
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[2]胡文,材料化学工程的理论研究与应用发展[J],中国教师,2013(2).