安徽大学
引言：我国经济水平在不断地提高，但相应地，经济的发展不可避免地带来了一些环境问题，尤其最近几年，各个国家对环境问题越来越重视，如何实现材料科学发展，提高资源利用率，减少材料对环境的污染与破坏，我国在材料方面提出更高要求。材料化学工程能够很大程度上提升资源的利用率，而且使材料的性能也得到很大提升，同时也大大减少了环境的压力，符合我国可持续发展战略，促进了我国工业、军事等多个领域的发展。深入研究材料化学工程，对国家建设，人们生活都有很大的帮助。
1、材料化学工程的应用分析
1.1先进陶瓷材料的应用
先进陶瓷材料，即高性能陶瓷，其高性能体现在使用新型的制备技术和精确的化学计量手段制成，使得材料具有比一般材料表现出更好的性能。先进陶瓷材料按照使用性能和实际功能不同可分为结构陶瓷和功能陶瓷，另外，生物陶瓷也是先进陶瓷的一种。
1.1.1结构陶瓷
结构陶瓷具有强大的耐腐蚀，耐高温高压和高强度、高硬度的特点。结构陶瓷通常被应用于军事、航天、机械等领域，在其性能方面优于一般的合金和聚合物[1]。不同的领域对结构陶瓷的性能要求不尽相同，如：高强度、耐磨损陶瓷适合制作轴承以及燃烧室的氮化硅陶瓷材料等，高强度、高韧性的结构陶瓷可以被用来制作代替不生锈，不导电等的新型剪刀，其优势在于可以绝缘，防止触电，被用于电线的剪切。除此之外，用氧化铝和氧化镁混合制作而成的"防弹玻璃"，其耐温能力很强，可以保证在1800摄氏温度下都不会融化。
1.1.2生物陶瓷
生物陶瓷也是属于先进陶瓷，作为近些年来比较受关注的一种材料，其作用与纳米生物材料相当，它能较好地修复与替代人体硬组织，具有很好的亲和性，降低人体组织排异概率，通常被用于人体骨骼修复治疗等，在医学上应用较广，有较大发展应用空间。
1.1.3功能陶瓷
功能陶瓷的应用也非常广泛，在信息技术和计算机领域和军事工业等领域出现较多，压电陶瓷是功能陶瓷中最具代表性的一种，压电陶瓷的强大性能体现在它的晶体上没有对称的中心，且在对每一个方向施加压力时，它都会在特定的方向产生一种计划现象，即极化。与此同时，还会出现另一种情况，它会产生电位差，这就导致，如果在特定的方向施加了磁场或电场，它的形状会受到影响，发生一定的改变或者位移。原子弹的起爆器即利用了压电陶瓷的这种特性。还有一种是敏感陶瓷，敏感陶瓷是一种导体材料包括热敏、湿敏等，通常是由离子金属氧化物等多种晶体组成。敏感陶瓷导电性较强，它能在很短的时间内，对周围环境的变化有明显感应，并做出应激反应。这些陶瓷各有其优势，被用于各个领域，在安全、节能、环保等方面都发挥了相应作用。
1.2纳米材料的应用
纳米，是一个微型的度量单位，1纳米约为10-6米，而纳米材料是指三维空间中至少有一维是出于纳米尺寸，材料的大小已达到了该使用纳米单位才能准确表达的材料。纳米材料的特点是一旦其物理性质和化学性质发生变化，变化的产生非常显著，通常产生物理化学性质变化的微粒尺寸在0.1微米以下，颗粒尺寸在1~100纳米的微粒又称超微粒材料，也是一种纳米材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近些年来，纳米材料一直是材料界争相研究的热点，而其研究成果也不负众望，给人们的生产生活带来很大帮助[2]。
纳米材料的应用在材料方面有着关键的作用。在现实生活中，几乎没有其他材料能代替其发挥相应的作用。纳米材料具有很多材料没有的性能，被广泛应用于各个领域，根据其特性，如：表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应等，被作为红外高效率光热材料或者是光电转换材料，作成了红外敏感元件和红外隐身技术等。纳米材料包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系等。市场上使用最广的是纳米磁性材料、纳米催化材料、纳米生物材料和纳米光学材料等，纳米磁材料具有很特别的磁学性质，具有单磁畴结构和矫顽力很高的特性，可以用它来制作磁记录材料，具有音质、图像、信噪比好、记录密度高等优点。纳米催化材料则可用来帮助解决汽车尾气问题，它可催化尾气中的一氧化碳、二氧化氮等有害气体，减少排放污染。纳米材料在信息产业、能源环保、生物医药、科学研究等领域得到广泛应用，带动各种产品的出现于发展，促进了社会的发展、科技、医学的进步。
1.3新型薄膜材料的应用
按新型薄膜材料的应用类型不同，可分为磁性、金刚石、纳米负荷薄等各种薄膜材料，目前，又出现了超晶格薄膜和半导体的超晶格材料，且这些都具有质量轻、空间占比小的优点。生活中我们使用的光盘、影碟等，均使用了磁性薄膜材料。近些年来，超晶格薄膜和半导体的超晶格材料不断得到发展，从砷化镓到镓化铝，又发展到铟砷、铟镓砷等，这些材料被归入新一代的硅材料中[3]。这些材料与硅加工工艺结合可以被应用于高科技器件、激光器等设备中，也可应用于雷达和空间技术领域。
2、材料化学工程的发展前景
在这个经济科技发展都非常快速的时代，发展新材料已经成为一种使得不可挡的趋势，随着个领域对各种性能材料的需求不断地提高，材料地创新，研究已变得非常重要且急迫。当下能源紧缺问题，环境污染问题日益严重，材料化学工程的新型材料逐渐缓解了不可再生资源过度使用的趋势，生产了许多高性能的产品，具有广阔的发展前景，在原子、分子水平的新材料设计还待我们进一步探究，石化发展过程中先进材料的分离与反应技术发挥关键的作用[4]。膜材料发展的新型分离技术，利用材料化学技术对废气、废物进行无污染处理等，符合当前时代发展主体。我们都期待更多水平，更多技术在材料方面的发展。
结束语：当代的材料化学工程技术对当前我国存在的环境污染、能源紧缺问题有很好的缓解作用，为构建环境友好型社会，实现我国可持续发展战略提供了很大助力，符合全世界和平，发展主体，希望全社会能一起努力，充分发挥材料化学工程价值，推动我国进一步发展，为提高我国综合国力贡献强大力量。
参考文献
[1]王昊哲.材料化学工程的应用与发展趋势探析[J].石化技术,2018,25(11):325+332.
[2]张启俊.纳米材料研究现状及其于生物医学中应用实践[J].化工管理,2019(06):143-144.
[3]张伟.材料化学工程的应用和发展趋势[J].化工设计通讯,2018,44(04):245.
[4]杨润龙.材料化学工程的应用及发展趋势[J].化工管理,2018(01):95-96.
论文作者:陈平 张江锋
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
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