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材料化學與當前生活方式的關聯探析
添加時間:2018-11-29

  摘    要: 從現代材料科學, 化學化工領域分離出來的材料化學, 作為一門新興的交叉學科, 在人類文明進步發展的過程中是獨一無二的。眾多高科技技術發展是建立在材料化學的基礎之上, 同時, 科技發展文明進步也能夠反作用于材料化學, 促使它更緊密的融入我們的生活中。本文就材料化學在生活中的應用進行簡單闡述, 以供業內專業人士交流。

  關鍵詞: 材料化學; 生活應用; 高分子材料;

材料化學與當前生活方式的關聯探析

  材料化學, 是化學學科的分支之一, 其主要是研究物質的結構性質以及他們之間轉變的學科。作為一門偏向于實驗研究的學科, 材料化學正式將宏觀與微觀上對于物質的研究結合在一起, 在新材料的研發上作出卓越的貢獻。材料化學涉及眾多領域, 其前景非常廣闊。

  一、材料化學概述

  材料化學是一門利用化學, 材料學等專業知識來發現合成新材料的交叉學科, 尤其是近年來對于高分子材料的研究, 材料化學做出了巨大的貢獻。雖然材料化學最初知識邊緣學科, 但是得益于材料的廣泛應用和學科知識的交叉貫通, 材料化學已經蓬勃發展成為當代熱門學科, 材料化學在生活中的應用也逐漸增多。無論是天然還是合成, 高分子化合物都是高分子材料的基礎。通過共價鍵連接起來, 高分子的分子量可以從幾千一直到幾百萬。雖然聽起來材料化學, 尤其是高分子材料仿佛離我們很遠, 但其實高分子材料就包括我們生活中常遇到的多種材料, 例如, 橡膠, 塑料等等。

  二、材料化學在生活中的應用

  材料化學在生活中已經有很多應用, 尤其是作為高新技術產物的高分子材料更為常見, 高分子材料在現代材料化學中已經是極具代表性和發展前途的材料種類之一。如今材料化學蓬勃發展, 當今時代更是發展的時代, 社會文明的進化必定推動科技的進一步深化, 材料化學也不例外。比現在更加優質, 功能更新的高分子材料會被發現或合成, 以滿足社會日漸增長的需求。例如, 在醫學上的人造器官材料會更加親和人體。如此分析, 更高功能的高分子材料有著更大的發展空間。具體應用如下:

  (一) 纖維素

  自然界中含有量最大的一類有機物, 也是世界上最富饒的天然有機物就是纖維素, 它是由葡萄糖組成的大分子多糖, 且具有疏水性。纖維素在棉花, 木材中大量存在, 所以多應用于紡織工業的棉麻。同時在生活中, 纖維素還可以用于制作油漆, 無煙火藥等。

  (二) 塑料

  作為生活中最常見的合成高分子材料, 塑料有著獨有的特點:很少與酸堿產生反應, 這樣的優點能夠使塑料抗腐蝕能力出眾, 變得非常耐用。同時還具有成本低這一優點, 這就為塑料能夠廣泛應用于生活中提供可能。塑料還有耐塑性強, 絕緣性好的優點, 這樣就容易把塑料做成討人喜歡的形狀。

  (三) 納米材料

  高分子材料利用納米技術, 可以發揮材料化學更大的作用。首先拿納米阻燃劑舉例, 在微觀角度來看, 高分子材料具有極大的空隙, 將納米級的無機阻燃劑填充到高分子材料中, 不僅能夠提高材料的利用率, 還能夠做到無污染的阻燃。把材料做到真正的安全放心。未來的高分子納米材料可能會對發生的情況進行分析后自動提醒和預告, 識別身份信息甚至能夠自我修復損壞的部分。例如應用于醫學的納米材料可能會對病人的生長和愈合更加有利, 除此之外, 其還可以根據人體的恢復狀態自動調整施用的藥劑含量等。

  (四) 硅橡膠

  硅橡膠作為應用十分廣泛的高分子材料, 不僅是高分子的硅有機化合物, 更是具有比其他普通橡膠更好的耐熱性, 穩定性和絕緣性的可改性材料。用硅橡膠做成的壓力鍋圈耐熱手柄, 可以很好地保護手部, 以免燙傷。[1]除此之外, 還有新興的生物陶瓷, 結構陶瓷的先進陶瓷材料;還有應用于眼鏡等方向的新興薄膜材料等等。高分子材料作為材料化學的前沿方向, 一直在我們的生活中扮演著重要的角色。

  三、材料化學的發展前景

  社會不斷進步的情況下, 高科技必定會被帶動進一步發展, 材料化學也會在人們的視野中變得愈發光鮮。未來社會中的高分子材料, 必定是有著更加美好的發展前景, 并且在高科技的結合中, 變得更加智能, 多樣和環保。未來的城市化生活要求材料對環境更加有利。

  如今工業化在生活中已經帶來負面的影響, 嚴重的霧霾使人們對于青山綠水更加渴望, 所以未來的城市生活和國家建設必定要求材料是環保的。現有的高分子材料一般不可降解, 回收率使用率又低, 所以科學合理的是用高分子材料, 并研發合成可降解的綠色高分子材料, 降低甚至廢止對天然資源的消耗極為重要。而且, 降解高分子材料的方式也需要環保, 盡可能利用生物降解和光降解, 讓材料最終反饋給大自然, 使其也可以在生物圈中循環起來。[2]

  四、結語

  材料化學與如今的生活方式緊密相連, 不可分割。在人類社會不斷進步, 文明科技不斷發展的今天, 對于材料的需求也會逐漸增大, 同時提高的還有對材料的要求。為了人類社會的可持續發展, 材料化學, 尤其是高分子材料必須能夠適應時代。

  參考文獻:

  [1]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, No.236, 35-36.
  [2]朱達, 鄭婧.材料化學的發展前景概述[J].化工管理, 2018, No.485, 27-28.

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