材料化学的应用与发展

王文涛

大连天亿技术服务有限公司 辽宁大连 116000

在经济发展的前提下实现节能减排，是我国企业寻求可持续发展的必要措施。我们不仅要追求经济发展而且也要考虑环境污染和能源消耗问题，通过研发先进的材料设备来实现可持续发展的战略要求。材料化学的兴起和应用就是人们探索出来的一种新的发展方向，它在提高能源利用率的同时还能减少污染排放量，因此，发展材料化学已经成为了各行业实现可持续发展的迫切要求。

1 材料化学的概述

材料化学主要是探究新型材料在生产和应用的过程中的化学性质以及最终废弃后的化学性质是否有所改变，它的研究范围非常广泛，基本覆盖了整个材料领域，无机或有机的各种应用材料的化学性质都在它的研究范围之内，它是在材料理论知识和操作方法的指导下对工业生产中和化学有关的问题进行研究的一门学科，它作为材料学的一部分主要是探索新型材料的应用理论和使用方法以及对新材料进行研发和试验。研究新型材料在化工单元操作过程的应用是材料化学的发展方向之一，吸附脱附过程、膜分离过程、蒸馏过程都是材料化学的应用体现，它是在新型材料的物理或化学特征的基础上，对新型材料在化工生产的物理传递或化学反应过程进行研究，并对传递和反应规律进行探索，分析出新型材料的性能和材料物质结构之间的关系，以此来设计新型材料或优化新型材料的理论知识和运用方式。在化学工程的理论知识基础上解决材料生产过程中存在的问题也是材料化学的发展方向之一，通过精准控制工艺条件来优化材料的结构和性能，保证产品的性能稳定，并做到定量生产，以此来实现新型材料在工业生产中的大量应用[1]。

2 材料化学的应用现状

现在材料化学在很多行业都得到了广泛的应用，其中纳米材料和先进陶瓷已经被人们大幅度的应用在日常生活中，新型薄膜材料也已经被很多企业应用在日常生产中。

2.1 纳米材料的应用

纳米是一个非常小的长度单位，纳米材料是由很多极小的微粒组成的，它有着其它材料所没有的特殊优势，这些优势是其他材料所不能比拟的。普通的材料如果在长度上发生改变就会影响到整个材料的功能，但是纳米材料由于自身的特性却不用担心这种问题。纳米颗粒可以作为转换材料用于高效率发热或光电项目，它的大小和形态是影响其功能的关键因素。纳米材料现在已经被人们广泛的应用在日常生活中，并且已经得到了人们的认同，其中我们比较常见的有纳米电池、纳米厨具、纳米电器等，这些都能证明纳米材料拥有广泛的应用前景。

2.2 先进陶瓷材料的应用

陶瓷是我们日常生活和企业生产中必需的一种材料，同时也是日常三大固体材料中的一种（其他两种是金属和高分子材料），通常我们会将陶瓷分为结构性陶瓷和功能性陶瓷两种类别。陶瓷的硬度和强度都比其他材料要高，同时它的耐腐蚀性和耐热性也比其他材料具有优势。我们的祖先在几千年的新石器时代就已经知道用泥土来制作瓷器，但是由于当时的技术比较落后，因此很多陶瓷都有缺陷。随着时代的发展和科学技术的进步，人们又发明了先进陶瓷，先进陶瓷是新石器陶瓷的进一步发展，在工艺和质量上较新石器陶瓷都有明显的进步。先进陶瓷的原料多是采用化学材料或是矿物原料，已经不再使用原始的泥土进行生产，并且先进陶瓷的实际应用价值很高，在军事和航空领域的应用都很好的说明了这点。先进陶瓷拥有广阔的应用前景，而且对增强我国的国防力量和保护国家安全有重要作用[2]。

2.3 新型薄膜材料的应用

薄膜材料是一种空间占有率少的新型材料，同时它还有着表面积大、质量轻的特性，磁性薄膜、超晶格薄膜和金刚石薄膜作为新型薄膜材料的主要类型在人们的日常生产和生活中已经得到了广泛应用。新型薄膜材料多是应用在高新技术产业，如电子产业、航空产业、国防工程等，因此新型薄膜材料的应用对企业技术和材料性能的要求比较高，一般只有先进技术才能满足这些要求。新型薄膜材料的应用能够进一步的促进我国航空航天事业的发展，还能进一步的增强我国的国防力量。我国在新型材料的研发中投入了大量的人力物力，以期可以研发出更多的新型材料，以此来减轻我国的环境污染和资源浪费问题，为我国的可持续发展提供材料保障。

3 材料化学的发展前景

材料化学是材料学的重要分支，对材料化学的研究能够进一步的提高我们的生活水平和经济实力。材料化学对原子、分子水准之上的新材料设计能够起到重要的推动作用，而且能够促进我国能源事业的发展以及增强我国的军事力量，因此可以说材料化学是一种实际应用价值很高的学科。材料化学能够很好的解决那些制约我国经济发展的瓶颈问题，例如，能源浪费、环境污染、原材料依赖进口等问题，进而可以促进我国经济的快速发展，同时可以增强我国的科技实力。现阶段我国研发的各种新型材料已经不能满足工业生产的需求，因此，需要我们加大对新型材料的研发力度。先进的陶瓷材料和飞行器材料的应用前景广阔，尤其是对军工企业和航空航天事业等方面而言，因此我国将其作为材料化学未来研发的重要方向和目标。同时清洁环保的新型化学材料也是我国的重点研发项目[3]。

4 结语

随着我国科学技术的不断进步，材料化学的发展能够和其他学科进行融合，这种情况的发生在为我国经济发展带来了很多可能的同时也产生了很多问题。现在我国的环境污染和能源浪费问题越来越严重，很大程度上制约了我国经济的发展，材料化学研发的新材料不仅可以提高资源的利用率还能减轻环境的污染，同时能够提高我国的国防实力，最终实现我国经济的可持续发展。资源和环境因素都能够制约材料化学的发展，因此，我们需要将研发新型环保材料和新型清洁环保材料作为材料化学的主要研发方向，这也是保证我国经济发展的重要保障。