材料化学工程的应用及发展

材料化学工程的应用及发展

张晓辉

鲁西集团有限公司  山东聊城  252000

摘要：随着我国经济的快速发展，材料化学已成为一个不容忽视的领域。随着人类对地球资源的日益利用，开发新能源已成为世界各国面临的重要课题。材料化学技术和能源的发展将有更多的选择，这也将提高国家的军事实力和能源利用率。因此，我们应加强材料化学的研究与应用，坚持可持续发展的方针，勇往直前。本文对材料化学工程的发展提出了一些看法。

关键词：材料化学工程 应用 发展趋势

引言

中国有14亿人口，面临巨大的资源需求。同时，我们也在倡导可持续发展战略。在发展过程中，环境问题不容忽视。然而，随着中国重工业的快速发展，许多企业为了追求发展必须放弃环境保护。材料化学的兴起很好地解决了这个问题。他减少了能源的使用，减少了废水的排放，改善了环境问题。因此，在我国能源发展和环境保护事业中，材料化工的地位越来越突出，已成为促进我国社会经济健康发展的重要因素。近年来，随着科学技术的不断发展，传统的化工生产技术逐渐与现代工业技术相结合，使得化工技术的应用更加广泛和深入。在化工企业的实际操作中合理使用化工技术，可以大大提高化工企业的生产效率。

一、材料化学工程课程的教学内容和教学方法

(一)发展材料化学工程

中国的经济实力不断增强，工业的发展也带来了许多问题。科学规划节能减排和可持续发展是国家发展的必然要求。目前，中国工业发展面临的最大问题是环境污染和资源短缺。因此，我们必须加快实施材料化学工程。1987年，浙江大学开设了材料科学与工程专业。为了培养这一特殊人才，许多高校响应国家号召，设立了这一特殊学科，为国家的科学发展做出了巨大贡献。

(二)材料化学的基础知识和方法

随着社会的发展，科学技术的进步，人们生活水平的不断提高，为了保证经济的可持续发展，我们也在不断开发新材料。其目标是为应用过程建立材料设计和工艺优化的理论和方法。材料和反应的性质可以解决这些问题。材料化学的研究范围很广。随着科学技术的发展，材料的组合越来越好，如聚合物混凝土、膜材料等。在对纳米材料的微观结构和性能进行深入研究后，科学家们开始制备和转化这种新材料。一般来说，物质是根据化学原理生产和使用的。在将新材料与化工结合的同时，利用观察条件调整产品结构，减少了环境污染和能源消耗。按功能材料的功能可分为金属功能材料、有机功能材料、无机非金属材料和复合材料。

二、材料化工的现代应用技术

纳米材料、陶瓷材料、薄膜材料是近年来材料化学工程发展的重要成就之一。

(一)纳米物质

由于其独特的性能，纳米材料在许多材料中发挥着重要作用。随着材料体积的减小，整个结构和电子分布将发生变化。使用这种独特的纳米材料不需要担心这个问题。纳米颗粒具有独特的晶体结构和独特的性能，使其能够在使用过程中有效地利用加热和光电转换。材料的粒径和形状决定了材料的性能。粒径用于描述普通固体物质，但由于颗粒的复杂性，无法用比例表示。纳米技术已被人们广泛认可，如纳米电池、纳米阻燃剂、纳米塑料等。

(二)高级陶瓷材料

根据其性质和适用范围，可分为结构型和功能型。结构陶瓷最大的优点是其巨大的机械强度，其化学性能也非常重要，并且有许多用途。例如，它可以承受高温和高压，其硬度和强度都非常高。从这一点可以看出，结构陶瓷优于其他合金。防弹玻璃可以防止它在1800℃熔化，主要是因为它是由氧化铝和氧化镁制成的，所以它的硬度很高，通常用于制造轴承。铝表面覆盖着一层厚厚的氧化铝保护膜，可以保护铝免受腐蚀并降低导电性。生物陶瓷是一种用途广泛的陶瓷。其功能类似于纳米材料。更重要的是，它与人体组织具有很高的亲和力，因此在人体修复和治疗中具有广阔的应用前景。结构陶瓷有着广泛的应用，包括功能陶瓷。在日常生活中，人们接触到的大部分信息技术和计算机技术都是以功能陶瓷为代表的，在军事上得到了广泛的应用。通过对压电陶瓷晶体结构的深入研究，可以看出压电陶瓷的晶体结构不同于其他物体的晶体结构。它内部没有对称中心，导致所有表面加压，并在某个方向上发生极化反应。只要改变晶体的形状，就可以在某个方向上施加特定的电场。众所周知，核弹是用来引爆的，这里使用了压电陶瓷技术。

陶瓷、金属材料和聚合物材料被称为三大固体材料，对人类社会的发展和人们的日常生活具有重要意义。由于其高硬度、高强度、耐腐蚀、耐高温等特点，被广泛应用于陶瓷制品中。陶瓷的发展经历了新石器时代、高级陶瓷时代和纳米陶瓷时代。数千年前，祖先用粘土制作的各种器皿被烧制成陶器，这一过程被称为原始陶瓷。随着科学技术的进步，陶器也进入了高级陶瓷时代，其质量远远优于原始陶瓷。事实证明，传统粘土很少用于高级陶瓷，主要是一些化学原料、合成矿物和非氧化物原料。先进陶瓷广泛应用于军事、航空航天、机械等领域。

(三)新的膜材

磁性薄膜、金刚石薄膜和纳米符合薄膜都是当前市场上常用的薄膜材料。新型膜材料对产品的质量和性能要求很高，生产过程中经常使用高科技。与结构材料相比，它广泛应用于电子通信、自动控制、能源应用、交通运输等领域。同时，中国也在进行大量探索，以寻找更实用、更节能的材料。为了解决我国能源短缺和环境污染问题，我们应该创造一个良好的科研平台。

三、材料化学的发展前景

目前，各个应用领域都在不断探索实用节能的新材料。这是一项更加困难和紧迫的任务。在发展过程中，能源开发、水资源和环境保护是首要任务。为此，材料化学也至关重要。目前，材料行业大多使用不可再生矿物，导致大量矿产资源被利用，资源短缺问题日益突出，对材料化工提出了巨大挑战。物资工作者在生产作业中更加重视资源的综合利用和二次回收利用。在工业发展过程中，污水和废物的排放严重影响了环境和生态的保护。因此，在化工材料中，应充分考虑其无毒性、可重复使用性和高效性。

结束语

目前，由于环境污染和资源短缺，我国的经济发展受到制约，材料化学工程的出现可以有效地解决这一问题，从而提高能源利用率，为人民的生活和健康做出积极有效的改善。因此，在材料化学的应用中，应充分挖掘其利用价值，为国家的发展做出应有的贡献。随着社会经济的不断发展，我国的生态环境建设也被提上议事日程，并已成为科学发展观的重要政策之一。中国当前的发展规划要求节能减排，这是促进中国经济发展和环境保护并举的重要举措。在工业化进程中，中国的能源趋于枯竭。随着污染排放量的不断增加，提高材料化工的能源利用率不仅可以促进我国经济社会的发展，而且可以实现有效的环境保护。因此，材料化工的发展直接肩负着重大责任。推动材料化学工程的进步可以成为社会发展的重要力量。

参考文献

魏双峰, 郭静. 材料化学工程的应用及发展趋势研究[J]. 山东工业技术, 2017(6):1.

李晓娜. 材料化学工程的应用及发展趋势研究[J]. 云南化工, 2018, 45(3):2.

杨润龙. 材料化学工程的应用及发展趋势[J]. 化工管理, 2018(1):2.