材料化工在材料科学与产业化中的地位和作用分析

李洁

摘 要：随着我国经济水平的不断提高，材料化工的发展为工业生产提供了更多的选择。本文将通过分析材料化工在材料科学与产业化中的地位和作用，论述材料化工在环保、能源、军工等方面的广泛应用为社会发展做出的突出贡献，以提高社会对于材料化工的重视，推动新材料的研发和应用，提高我国工业生产水平。

关键词：材料化工;材料科学;产业化

引 言

材料是人类生存和发展所依赖的重要物质基础，材料化工使得更多的新材料得到了开发与利用，并广泛应用于现代生活和工业生产中，为推动国民经济建设、国防建设和人民生活水平的提高提供了极大的帮助。材料化工在我国经过了一定的发展历程，其已成为材料科学与技术发展的主要动力。

1材料化工在材料科学与产业化中的地位

材料化工在材料科学与产业化中占据着重要的地位。材料化工是一个涉及材料学、工程学和化学等方面的较宽口径专业，研究范围广泛，其以材料学、化学、物理学为基础，对新材料、新工艺和新技术的研究和开发具有重要意义。一方面，材料化工作为材料、化学、工程的交叉学科，其主要研究内容是材料的成分、结构、加工工艺与其性能和应用，所以材料化工的发展可以促进材料科学理论和实验技能的提高，对于材料科学的进步提供了理论和技术的支持;另一方面，通过材料化工对于材料结构与性能，材料的制备和加工的不断研发，促进了材料工艺设计和技术的不断创新和发展，提高了材料的性能和产品的质量，实现了定性定量生产，为材料的产业化生产创造了基础。

2材料化工在材料科学与产业化中的作用

2.1促进材料科学发展，提高材料生产的环保效益

2.1.1促进能源与资源的合理利用

我国工业的快速发展使得工业生产需求与日俱增，能源、资源被大规模开发，能源枯竭、资源短缺问题已成为我国工业进一步发展不得不面临的难题。基于此，在优化材料性能的同时，最大限度地降低材料生产对于资源、能源的消耗，成为了科技工作者共同关注的重点。材料化工为实现新材料的开发和利用，提高能源、资源利用效率做出了贡献。例如，超导材料的研发和应用在节省能源、资源方面发挥了重要作用。超导材料凭借着在传输过程中几乎没有能量耗损的特性，被广泛应用于发电、输电和储能方面。如利用超导材料制作成的超导发电机与常规发电机相比，具备明显的优势。其功率更强，在几乎没有能源损失的情况下，可以将发电机的磁场强度提高到5～6万高斯，单机容量提高5～10倍，发电效率提高50%，提高了发电质量;耗能更低，利用超导材料制作的超导输电线和超导变压器可以实现电力几乎无损耗的输送，给用户提供稳定、高效的电能。使用铜或铝导线输电时，约有15%的电能损耗在输电线上，但利用超导材料输电则可以极大程度地减少能源损耗，节省电能;体积更小，比起庞大笨重的常规发电设备，超导发电机的体积和质量显著缩小，但功率和运行稳定性却得到了增长，节省了发电机的制作成本和存储成本，极大地提高了能源、资源的使用效率[1]。

2.1.2降低工业环境污染

工业的迅速发展伴随着惨痛的代价，工业生产所产生的废水污染、废气污染、废渣污染，对自然环境、工农生产和人民群众的身体健康造成了极大的危害。环境污染问题的日益突出，使得无毒无害、易于回收的绿色新材料的开发和利用迫在眉睫。材料化工通过自身的不断发展，为引进新能源，降低工业污染提供了有效方法。例如，工业所需的传统能源主要来自于煤、石油和天然气等化石燃料，其不完全燃烧产生了大量有害气体，进入空气中导致了雾霾、酸雨等一系列自然危害，造成了环境的污染。而固体氧化物电池材料的研发减轻了工业生产对传统燃料的过分依赖，具有极高的环境保护效益。利用固体氧化物电池材料制作的燃料电池不仅有较高的发电效率，同时具有低污染的特点。其在燃烧过程产生的高质余热仍有利用价值，可以实现热电的联产，还可以通过余热回收装置提供热水或用来供暖，有效地提高了燃料的利用率，为工业生产和人民生活提供了清洁、高效的能源。

2.2推动新材料产业化发展，增强国防实力

材料化工通过不断进行理论与实践的研究，实现了对材料微结构与性能的控制，推动了材料的定量定向制备，促进了材料的产业化、规模化发展。例如，纳米材料作为一种具有一定的独特性的新材料，其研制和在军事领域中的成功应用，极大地提高了军队的战斗力，增强了我国国防实力。现代战争对于武器系统的生存型和隐蔽性提出了更高的要求，隐身技术作为提高武器系统纵深打击能力的有效手段，已成为军事技术发展的重点。材料科学的发展为军事隐身技术提供了强大支持。利用纳米材料良好的吸波性能以及质轻层薄的优点，将其作为雷达波吸收剂应用到军事武器装备上，可以提高其躲避雷达侦查的能力，增强其隐身性能。如纳米碳化硅吸收剂具有低密度、耐腐蚀、高温稳定性好、吸波性能优异的优点，被应用于飞机、导弹、坦克、舰艇和仓库等武器装备和军事设施的吸波涂层上，起到吸收侦察电波，衰减反射信号的作用，使武器系统能够有效地避开雷达监测，促使武器系统安全突破敌方雷达的防区。另外，先进陶瓷材料也在军事领域得到了广泛应用，并取得了丰富的成就。例如，利用陶瓷材料制成的各种陶瓷涂层，可以极大地提高武器装备的表面硬度、耐腐蚀性、耐热性和耐磨性，延长武器装备使用寿命。材料化工对新材料及其制备技术的研究和开发，使得新材料在性能提高、成本降低的条件下得到了更广阔的发展空间。新材料技术及新材料在军事领域的成功应用，促进了材料产业化的成熟，使新材料在技术的支持下实现了批量生产并走向市场，满足了军事发展对于新材料的需求[2]。

结 论

社会的持续发展和科学技术的进步，使得材料化工在社会生产和人民生活中发挥着越来越重要的作用。因此科技工作者需要加強对材料化工的重视，加大研究投入，促进材料科学的不断进步，实现新材料的产业化发展，提高工业生产的能源资源利用率和环境效益，坚持走中国特色的可持续发展道路。

参考文献

[1] 姚慧.材料化学工程的实践及未来发展分析[J].化工设计通讯，2019，45（10）：65+103.

[2] 方玉诚.材料化学工程的应用与发展[J].化工设计通讯，2019，45（01）：51.