摘要：近年来，我国生态建设工作取得一定进展，通过节能减排，提高资源利用率，保证经济的可持续发展。在这一过程中，化学材料工程发展起到重要的推动作用。当前新型的有机金属材料在工业生产中表现出重要作用，新型的半导体材料也在不断提高半导体发展水平。因此发展新型材料已经成为新时代下经济发展的重要任务。
关键词：材料化学工程；应用；趋势
1研究背景
随着经济的发展，工业得到了迅速的发展，随之而来的环境问题也越来越严重。国家在发展经济的同时，坚持实施可持续发展战略，采取了材料化学工程计划。国家将材料化学工程引进到新能源的开发与利用、工业领域的优化中。1987年时我国大学中的化学学科中开设了材料化学课程，浙江大学也随后建立了材料科学与工程学院。生态问题的日益凸显让全国各地的高校纷纷开设了材料化学工程相关方面的课程，以求为国家科学技术发展与环境保护做出贡献。
为了更好地实施可持续发展战略，国家科技研究部门积极开发新材料，希望能够建立起完整的材料设计和过程优化的理论与方法，将主要的研究内容设定为新材料的膜过程、吸附过程等。科技的进步使各项材料的功能和作用相互融合，例如将聚合物混凝土、薄膜材料应用在玻璃的制作上。科学研究员通过技术来对新型的化学材料进行性能上的转变与融合，促进其功能的升级。在将新型的化学材料与化学工程进行融合中，可以通过改变产品的结构减少对生态的破坏，降低污染材料的使用。
2材料化学工程概述
材料化学工程在我国已经经历了一定的发展历程，但就新型材料的研究以及应用方面，我国相对于发达国家还有较大差距。经济发展对人们的生活和工作也造成一定的影响，材料化学工程研究的内容在于对新材料的探索，对材料稳定性稀有材料可替代性的追求。其中研究对象具体以膜过程、吸附过程以及催化过程等为基础，目的在于提高对新型材料的应用水平。新型材料的研发目的在于解决新时代存在的问题。当前，由于化学材料种类众多，功能有所差别，因此具有非常广泛的应用。相对于早期的独立材料，当前各类合成材料可以相互结合，相互作用，发挥出更加明显的效果。
通常情况下，可以将化工材料分为金属功能材料、无机非金属材料、高分子材料以及非晶钛合金材料以及纳米材料等。研究人员在对材料进行研究时，还应该逐渐提高工艺水平，完成高质量材料的制备和转换。将新材料应用到实际工作中，从而有效解决资源消耗过大以及环境污染等问题。另外，按照材料功能分，又可以将材料分为、结构材料和功能材料。不同的分类方式主要体现在材料在应用层面的差别。
3材料化学工程的应用
随着科技的进步，化学工程材料获得非常好的发展，最令人瞩目的成绩就是纳米材料、先进陶瓷与新型薄膜材料在现代生活与生产中的应用。
3.1纳米材料的应用
纳米是非常小发的一种尺度单位，而且现代纳米技术在日常生活中的使用非常普遍，它有自身的特性，所以很难被其他的材料所取代。因为对于普通材料来说，如果在尺寸上产生变化，则会影响整体的功能，但是对于纳米材料来说则不用担心这些，它自身具备异于常规固体的性能。对于纳米颗粒来说，它可以充当高效率发热与光电转换的材料，因此其大小和形态对于高效能材料有非常关键影响。对于一般的固体化学材料来说，其大小可以用颗粒度来表示。纳米材料在日常生活中的应用很广泛，比如纳米阻燃剂，纳米电池等，都应用到了纳米技术，而且其存在也获得了社会的认同。
3.2先进陶瓷的应用
根据陶瓷的类别，可以划分为结构陶瓷和功能陶瓷两种。它与金属、高分子材料等一起被称为日常三大固体材料，在生活和生产中是必不可少的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为其具有硬度高、强度高、耐腐蚀性、抗热性的优势，所以较之其他的固体材料，具有无可比拟的优势。根据历史的发展阶段，陶瓷的研究历程经历了新石器时期、先进陶瓷时期与纳米陶瓷时期。我们的先祖们在几千年前就已经用土来做器具，制作原始陶瓷。受到当时技术的限制，很多陶瓷的制作并不成功。随着时代的发展，人们在新石器陶瓷的基础上发明了先进陶瓷，其工艺和质量都得到了很大的提升。先进陶瓷在材料的选则上十分的丰富，已经抛弃了原始的黏土，而采用化学材料、矿物原料等进行生产，而且它的使用广泛，军事、航空等领域都应用到了先进陶瓷技术。随着科学技术的进步，先进陶瓷的应用前景广阔，将会在安全领域发挥出越来越关键的作用。
3.3新型薄膜材料的应用
在工业中将新型薄膜材料划分成磁性薄膜、金刚石薄膜和纳米复合技术薄膜等。对于这种化学材料来说，它在技术和性能上的要求非常高，必须要应用到高新技术。与结构材料有所不同的是，它主要是应用在电子、通讯等行业，在促进我国航空航天事业与国防安全方面发挥着重要的作用。目前我国正在努力开发新的化学材料，希望能够挖掘到更多的使用环保的新型化学材料，来减少我国的环境污染与资源浪费。
4材料化学工程技术的进展
利用材料的物理及化学特性实现化工生产中的传递过程及化学反应过程是材料化学工程的重点研究内容，南京工业大学开发的以陶瓷膜材料为核心的集成单元技术，在国内形成了以陶瓷膜为基础的新产业，同时发展出了陶瓷膜催化集成工艺、生物质乙醇制备工艺、陶瓷膜生产中药工艺等先进技术，带来明显的经济效益。天津大学开创的以吸附材料为核心的吸附蒸馏技术，使吸附过程与蒸馏操作耦合在同一塔中，提高了分离因数，加强了脱附作用，同时还具有操作连续以及物料处理量大的优点。
通过控制反应及工艺条件，运用化学工程的方法理论对材料的加工过程进行控制是材料化学工程的另一重点内容。我国在这一领域已经取得较大进展，北京化工大学结合超重力场工程技术，在生产中实现了对材料形貌的控制，解决了从实验室阶段到工业化阶段的放大效应问题。超重力场能够强化物质的传递过程，通过改变其强度便可控制产品粒径。目前已经发展成了工业化技术体系，能够生产碳酸锶、碳酸钙、碳酸钡等纳米级粉体。清华大学将流化床工艺运用于生产碳纳米管，促进了碳纳米管的规模化生产，大幅降低了生产成本，为我国带来了巨大的经济效益。
5材料化学工程的未来发展
根据国家的发展形势，对于新型材料的开发已经到了紧要关头。国家努力构建环保型社会，将绿色发展的观念贯穿到我们生活的各个方面，号召节约资源、保护环境，那么对于材料上的应用则是必不可少的。国家的经济发展已经居于世界前列，那么环境保护必将成为未来的重点问题，要解决能源浪费等问题，新型的化学材料的应用是必须的。目前大多企业因为社会需要，加大了对资源的大规模开发，导致资源短缺，这是对化学材料工程的巨大难题。提高资料利用率与回收使用率是材料工程研究者的主要研究任务。在工业的生产中，会释放大量的有害气体和废水，造成严重的环境问题，所以，化学材料的无毒无害等要求成为了化学材料在开发与应用时所必须考虑的问题。
6结束语
总之，随着科技进步与发展，材料化学工程将渗透到各个行业，与其他学科专业的交叉越来越广，技术挑战越来越大。生命、能源和环境是当今世界各国都特别重视的领域，材料化学工程的各个分支学科的主要研究也应与这些方面密切相关。强化环境与绿色化学材料的研究，关注与公共安全相关的材料化学问题的研究将是未来研究的重要课题。
参考文献
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[3]徐南平.无机膜分离技术与应用[M].化学工业出版社，2015.
论文作者:毛艳玲
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/8/7
标签：材料论文; 化学工程论文; 陶瓷论文; 化学材料论文; 过程论文; 薄膜论文; 技术论文; 《城镇建设》2019年第10期论文;