浅析材料化学工程的相关应用及发展前景

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摘 要：在我国材料化学工程学科占据着重要的地位，它能够促进经济发展也能推动社会的全面进步，特别是在能源以及国防方面有着巨大的作用。提高材料化工工程的应用水平，分析其应用现状对其发展前景，对该学科进行不断的探索和研究，有利于我国材料化工工程的进一步发展，可以为未来材料化学工程的应用进一步发展提供更好的参考。

关键词：材料化学;材料科学;应用;发展趋势

随着环境的恶化，中国十分看中生态环境建设，并提出了具有科学发展观的指导思想。表明了节能减排是中国发展的关键要求。在工业飞速腾飞的时间里，随着以牺牲环境的情况能源逐渐消耗殆尽，致使先进的材料应用快速发展成为我国社会经济发展的迫切需要。然而，材料化学工程可以有效提升能源利用效率，使污染排放所造成的危害不断减少，这有利于增强我国的硬实力。所以，引进新能源的重担落在了材料化学工程的身上。

一、材料化學工程的应用现状

（一）纳米材料

纳米材料因为它具有独特的量子尺寸效应和它的表面效应，使得它的价值具有很大的发展空间，并且因为它被发现从而促进了电学、力学等学科的相关领域的扩充。并且在其他相关领域还出现了一些跨时代的发展，这是在发展之初无法预料的。因为区域还在研究阶段，还会产生高能耗、必须借助于大型仪器的缺点，但是电化学却可以有效地解决这一问题，并且基本没有污染，深刻地符合了绿色化学这一原则。而纳米技术的发展在原子或分子的尺度上识别并控制个数并以此来创造新型产品的新兴学科。而纳米材料作为基础，需要保证尺寸在一至一百纳米之间。而这一尺寸可以更好地表达它独特的尺寸效应。而且还会与其他的大颗粒材料表达出独特性。这些纳米包装材料是一种新型的包装材料，通过添加纳米材料改性和复合，原始包装材料，以传授纳米材料的表面等离子体特性的新材料，它显示了良好的抑菌作用，机械性能和透气性，等等，并且已经广泛应用于食品、环境、医学等。

（二）先进陶瓷

先进的陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀、耐腐蚀、抗氧化的性能和应用，尤其在电子、能源、交通、发动机制造、航天等领域。然而，陶瓷具有比较低的韧性，是一种脆性材质。并且运用机械加工的方法，很难制备出尺寸大、结构特殊的零件。为了克服高级陶瓷加工的脆性和难度，扩大其进一步的应用和发展，陶瓷常常与金属相连接，在性能上形成互补关系，使其成为满足现代工程应用的理想结构和工程材料。陶瓷和金属之间的连接是这个领域的一个热点问题，问题是，首先，金属和陶瓷在化学，物理和化学，力学和微观结构上有很大的不同;其次，陶瓷与金属的热膨胀系数相对较大，导致界面残余应力集中，导致接头强度下降。生产中常用的钎焊或扩散焊方法是将陶瓷与金属（陶瓷）连接起来。随着连接技术的深入研究，一些新方法（中性原子束焊接、激光焊接、超声焊接、微波焊接、燃烧合成技术等）相继出先。

（三）新型薄膜材料

新型薄膜材料可根据常用的应用类型分为磁性薄膜、金刚石薄膜、纳米薄膜等。

超晶格膜：随着半导体超晶格的种类不断变多，从最开始的各种基本无机材料到复杂的有机合成材料它在生活中的作用越来越显著，因此被称为硅的继承品。它与先进的硅技术相结合，在社会的各个方面都可以看到它的身影。它广泛应用于高科技器物以及电子移动性晶体管、激光、固体空间电子传输等领域。

中国材料化学工程的典型案例是国家重点试验价值。以一些大学为例，在面对阅读巨大的国内外学术前沿需求时。主要目标是在材料化学工程领域取得一些标志性的建树，培养高能力的人才。正是以这种“用化学工程理论与方法指导材料设备的制造与生产”的学术思想为方针，最终解决了与环境相关等重大问题，构建了一个与化学工程与材料学科相互交融配合的平台。

二、材料化学工程的发展前景

在国内外学术界的广泛关注下，材料在化学工程领域开始快速发展，并且推动了材料工业的腾飞，还为化学工程学科的扩展找出新的途径。国外很多大学都设立了化学工程系，旨在使得材料与化学工程学科相互融合达到更好的发展方向，而材料化学工程研究的目的就是使得设计和工艺过程相互交融。它具有代表性的建筑材料结构，属性之间的关系和准备材料的科学问题结构，在这些问题的产生中，材料的处理、微观物质的机理，等等，这是重要的兴趣点是材料化学工程领域发展的未来。

不仅如此，在这个阶段，探索新材料的任务无法等待。无论是工业领域、建筑领域、医疗和航天领域，发现有用的新材料都面临着巨大的挑战。我国强调“可持续发展”，就是把利用能源开发、水资源和环境保护作为社会发展的先提条件。日前，材料行业绝大部分是以不可再生的矿产资源为基础来实行经济贸易的，但随着近期的大力开采，使得资源的缺少的缺点更加突出，给材料化学工程带来了巨大的挑战。资源的不断利用和资源的循环利用越来越受到材料工作者的重视。在环境方面，由于工业的发展，大量的废水和废气会造成环境污染和生态失衡。

三、结语

无论如何，材料、能源和信息作为人工自然的三大要点，也是现代技术的三颗基石。但是能源的稀缺限制我国的高速的经济发展。而材料化学作为解决问题的关键之匙，要坚持其良好发展，为构建环境友好型提供良好的支撑。并在此基础下，还需要相关人员具有较高的学科素养，满足行业对学科的需求，并且具有些许的远见性，为我国今后行业的发展找出潜力巨大的目标，提高行业的水平。

参考文献

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[2] 刘祺.材料化学工程的应用及趋势分析[J].信息记录材料，2018（09）.