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一、引言

我們的生活中到處都是材料，除去傳統工藝技術的革新與設備的革新之外，日常生活質量的提升也離不開材料的進步與發展。在當今世界的高新科技領域，材料的研發與更新往往會帶來巨大的發展，甚至是革命性的進步，而處于研究前沿的技術與材料合成途徑也備受學術界、工業領域的廣泛關注。目前，材料化學工程所涉及的新型材料主要包括有納米材料、先進陶瓷材料以及功能薄膜材料等多個方面。

二、材料化學工程的應用分析

（一）納米材料

納米是一個很小的度量單位，所謂納米材料實際上就是材料的微粒達到了該度量單位的范疇內時，其物理性質與化學性質都會出現顯著變化的情況，在大量科學領域當中，納米材料的開發與利用一直是行業競爭的關鍵點，也是發展過程中必須控制的部分之一。從性能角度上來看，納米材料獨特優良的性能一直備受科學界的廣泛關注，其主要體現在小尺寸效應以及表面效應等方面。在應用當中，許多廠商將其作為紅外高效率光熱材料或者光電轉換材料，一些紅外敏感元器件身上也能夠看到納米材料的身影。由于良好的力學特性以及不錯的延展性，納米材料也適合用來作為低成本的產品研發，替代過去高昂的貴金屬。從應用的功能角度上來看，目前國內應用最為廣泛的包括有催化材料、磁性材料以及光學材料三個主要方面。其中催化與生物材料與人們的生產生活關系十分密切，比如說汽車在使用時難免會出現不完全燃燒的情況，從而出現大量的一氧化碳與二氧化氮氣體，污染大氣給人們帶來安全隱患。在采用納米催化材料時，可以通過光催化的方式將其污染物轉化為其他的物質，確保降低能耗的同時也降低了污染。常見的納米催化材料包括有氧化鈦等。納米生物材料多被用于器官移植，能夠降低排異反應所帶來的負擔，比如說人造骨就采用了納米顆粒進行制作。

（二）先進陶瓷材料

所謂先進陶瓷材料，實際上就是高性能陶瓷，這些材料具有光電熱等性能方面的獨特功能，在不同的化學結構條件下可以表現出不同的功能特征，常見的就是氧化物、氮化物以及碳化物陶瓷類型。根據實際功能進行分類，可以劃分為以下兩種主要類型：1.結構陶瓷結構陶瓷實際上就是指那些具有較強機械、化學性能的陶瓷，這些陶瓷在一定情況下可能會比合金聚合物的機械性能更為強大。從客觀上來看，結構陶瓷可以將多種機械性能集中在一起，比如說高硬度、高耐磨性以及高耐腐蝕性等等，而這些內容顯然是一般合金所不具備的條件。另外，結構陶瓷多被用于航空航天等重要領域。根據性質品類的區別，其同樣存在高強度、耐磨損以及可以代替金屬制作模具氧化鋯的特點，能夠有效加強氧化鋯材料的穩定性，所以也是一種不錯的防火材料。2.生物陶瓷從功能上來看，生物陶瓷與納米生物材料的功能十分類似，都被用于人體硬組織的修復與替代，由于其本身與人體具有不錯的親和屬性，所以也可以降低排異的發生幾率。值得注意的是，生物陶瓷與骨組織的化學組成十分類似，而植入后可以隨著陶瓷來逐漸降解，從而形成新的骨骼，這也是目前醫學上應用該材料十分廣泛的重要原因之一。

（三）新型薄膜材料

在當前社會發展階段中，薄膜材料的應用也變得越來越廣泛。由于薄膜材料本身具有空間小、表面積大以及性能優越的特點，所以日常生活中應用十分廣泛。在生活中我們都見過光盤，其實際上就是一種磁性薄膜材料，該材料在刻錄機磁頭上也覆蓋了類似的材料，其厚度較小，所以與電子設備的結合較為緊密，所以也被應用于一些精密制造行業當中。從結構類型上來看，金屬氧化物燒結而成的薄膜多層介質是一種光學薄膜材料，其包括有反射膜、分光膜、濾光膜等多種類型。目前市場上一些眼鏡鏡片都采用了防紫外線的處理，不過由于成本過高，其實現全面覆蓋依然存在一定的難度。

三、材料化學發展展望

材料化學作為目前我國重點發展的學科類型，其不但直接決定了工業現代化的發展水平，同樣也在軍工、金屬冶煉以及宇宙航空等多個特殊行業中具有重要的作用。一些超高溫與真空條件下材料的性質也會發生一定程度的變化，這也是目前材料化學工程學科研究的重點之一。盡管近些年來我國材料化學的發展水平取得了突破性的進展，但是由于基礎研究相對薄弱，發展時間短等問題，一些高新技術領域依然與西方國家存在一定的差距，所以我們也需要繼續尋找更為合適的材料合成方法與研發途徑，切實提升材料的綜合性能，以此來滿足工業現代化多樣化的需求。目前有一種材料正處于快速研發階段，該材料就是復合型材料，其具有高強度、高纖維以及金屬復合特征，而陶瓷復合材料以及碳碳基復合材料也是目前行業研發的重點之一。復合型材料的綜合性能顯著高于單體材料，具有更強的應用效果與應用廣泛性，所以也是未來材料化學工程研發的關鍵點。

總結

綜上所述，材料化學屬于綜合性學科，其同樣也是與人們的生產生活緊密結合的學科。隨著科學技術的不斷發展，當前材料化學工程也不再具有神秘的特征，相反，其研究的領域與技術實踐也越來越靠近生活，這也是最讓我著迷和感興趣的原因之一。本文重點結合材料化學工程的應用現狀和發展前景進行了介紹，希望可以為普及材料化學工程相關知識提供良好的基礎。

參考文獻：

[1]李曉娜.材料化學工程的應用及發展趨勢研究[J].云南化工,2018,45(03):5-6.

[2]楊潤龍.材料化學工程的應用及發展趨勢[J].化工管理,2018(01):95-96.[3]張帥.材料化學工程的應用及發展趨勢研究[J].山東工業技術,2017(06):28.

作者：宋詠蒲 單位：商丘市第一高級中學