安家辰（長春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)，吉林 長春 130117）

化學(xué)材料的發(fā)展與展望

安家辰（長春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)，吉林 長春 130117）

如果將人們所生活的時(shí)代按照對材料的使用程度來進(jìn)行劃分的話，目前為止，可將人們生活的時(shí)代劃分為五個類別，分別是“石器時(shí)代”、“銅器時(shí)代”、“鐵器時(shí)代”、“鋼鐵時(shí)代”、“高分子時(shí)代?！彪S著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，各個領(lǐng)域?qū)Σ牧系男枨罅恳搽S之增長，同時(shí)，對材料的質(zhì)量和性能也有著更高的要求，其型態(tài)也由三維轉(zhuǎn)向二維、一維，甚至是零維，材料的發(fā)展必將向著精密化和前沿化不斷的靠攏。

化學(xué)材料；發(fā)展；展望；特點(diǎn)

所謂的化學(xué)材料，在本質(zhì)上指的是可以制造工作或者是做成產(chǎn)品的物質(zhì),是生產(chǎn)生活的物質(zhì)基礎(chǔ)。材料科學(xué)技術(shù),就是研究開發(fā)材料品種、功能及其應(yīng)用的技術(shù)體系。從材料對生產(chǎn)力的發(fā)展、對人類生產(chǎn)和生活所起的基礎(chǔ)作用來說,人類社的歷史就是一部材料發(fā)展史。

1 化學(xué)材料發(fā)展史

在很久之前,社會發(fā)展剛剛起步，生產(chǎn)水平極低,人們只有尋找一些自然界的天然石塊以及簡單磨制一些有棱角的石頭作為工具使,這一時(shí)期最顯著的工具就是時(shí)期，因此這個時(shí)期被命名為“石器時(shí)代”。進(jìn)過時(shí)代的發(fā)展，人們有能力使用青銅器和鐵器,自此，人類進(jìn)入了“銅器時(shí)代”和“鐵器時(shí)代”。資本主義工業(yè)革命的進(jìn)行，使得機(jī)器開始被人類發(fā)明并使用，大規(guī)模的生產(chǎn)活動,推進(jìn)人類社會進(jìn)入“鋼鐵時(shí)代”。一九二零年后,社會生產(chǎn)力水平較之前有了極大的提升，人們進(jìn)行了化學(xué)工業(yè)革命，這場革命使得化學(xué)合成工業(yè)的到了迅速發(fā)展,人類開始有能力合成一些自然界中本來沒有的材料，這些材料被稱為化學(xué)合成材料,這些材料應(yīng)為其自身的特點(diǎn)很快被人們所接納，和諧的與社會相融合,自此人類進(jìn)入了“高分子時(shí)代”。材料科學(xué)是一門綜合性學(xué)科，這樣給材料科學(xué)下定義主要是有兩方面原因：

（1）對于材料科學(xué)中的問題，總是需要結(jié)合多種學(xué)科理論去思考解決。

（2）材料科學(xué)中產(chǎn)生的問題有著綜合性的特點(diǎn)，材料科學(xué)自身就與其他學(xué)科緊密聯(lián)系，所以其產(chǎn)生的問題也可以理解為是從各種材料制造和應(yīng)用中做提出來的。

材料科學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系并不是相互獨(dú)立的，兩者之間可以說是相互依存的，是各種

學(xué)科相互影響相互作用才產(chǎn)生的。它所涉及到的學(xué)科包括物理學(xué)等等。也就是說，其他學(xué)科的發(fā)展，促進(jìn)了材料學(xué)科的發(fā)展，而材料科學(xué)的發(fā)展，也推動了其他學(xué)科的進(jìn)步，為其提供研究課題和資料。總結(jié)起來就是一句話：材料科學(xué)與多種學(xué)科互相聯(lián)系、共同發(fā)展。

2 化學(xué)材料的發(fā)展趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會技術(shù)的進(jìn)步，世界上的國家必將再次迎來一個新的時(shí)代,要知道，各類技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)均是材料，生活中新材料之所以能夠被研發(fā)出來，均是因?yàn)槿藗冃枰麄?，需要才被研發(fā)，不需要的話就不會有人關(guān)注。近些年來，中國周邊也不太平,許多發(fā)達(dá)國家對中國虎視眈眈，如若發(fā)生戰(zhàn)爭，比的就是各國的科學(xué)技術(shù)水平，我們假設(shè)各國的其他條件均等的情況下,那個國家武器的材料、技術(shù)先進(jìn),占有優(yōu)勢,那么哪個國家就有可能在未來可能發(fā)生的戰(zhàn)爭中獲勝。所以，現(xiàn)階段各個國家的軍備研發(fā)，這也是促進(jìn)新材料高速發(fā)展的一個原因。

目前的新型材料之所以能夠被研發(fā)出來，仰仗的也是日益發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，它為新的材料的誕生提供了條件。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步,人們開始深層次的了解材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能,并且有能力利用一系列新技術(shù)的研發(fā)成果，完善制備工藝和檢測手段。新產(chǎn)業(yè)革命的掀起,導(dǎo)致材料科學(xué)技術(shù)出現(xiàn)了更多的難題。像空間技術(shù)、能源開發(fā)、電子技術(shù)、激光技術(shù)、光電子學(xué)技術(shù)、紅外技術(shù)、環(huán)境保護(hù)等技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Σ牧系囊蟾吡?。材料科學(xué)技術(shù)目前正在向分子設(shè)計(jì)、多質(zhì)合成、超級工藝的方向發(fā)展，發(fā)展的目的均是為了解決這些因產(chǎn)業(yè)革命而誕生的眾多問題。

分子設(shè)計(jì)的定義是這樣的：針對社會需求,結(jié)合物理、生物等眾多學(xué)科的基本理論成果,配合使用計(jì)算機(jī)、電子等最前端的技術(shù)方法,利用眾多高端測試儀器,從分子的角度著手，探索材料功能,或者使用原子構(gòu)成理論推測出目前不被知曉的材料的功能,然后，根據(jù)被需要的材料的功能設(shè)計(jì)分子，使目前的其他材料能夠具備相同的功能或者是能夠通過設(shè)計(jì)分子而研發(fā)出新材料，來滿足社會需要。如果這系列操作能夠被實(shí)現(xiàn),材料科學(xué)技術(shù)將會被推向一個新的高潮。

結(jié)構(gòu)材料想要發(fā)展，有一個必須重視的點(diǎn),那就是對復(fù)合材料的研究。表面涂層或改性是另一類復(fù)合材料,應(yīng)用在各個領(lǐng)域，使用數(shù)量較多，涉及范圍較廣，更主要的是，其比較廉價(jià)，更加實(shí)用，表面涂層的發(fā)展前景可以說是相當(dāng)廣闊。

目前在新材料領(lǐng)域中,逐漸出現(xiàn)一門新的分支學(xué)科，那就是高分子智能材料,也被人們叫做機(jī)敏材料。通過有機(jī)合成的方法,賦予有機(jī)材料“感覺”，這就是高分子智能材料。不要絕的不可思議，因?yàn)檫@類材料已經(jīng)被應(yīng)用在社會生活中了,而且已經(jīng)成了世界各國中國學(xué)者的研究課題,相信隨著學(xué)者們及科學(xué)家的努力，以后會有更過的新材料與我們的社火相融合。

3 結(jié)語

盡管不斷的有新材料被學(xué)者們研發(fā)出來，但是，化學(xué)材料的發(fā)展仍然任重而道遠(yuǎn)，我們需要明白，在拖進(jìn)研發(fā)進(jìn)程的同時(shí)，需要建立材料的社會系統(tǒng)工程,要完善材料信息網(wǎng)建設(shè),做到各種材料的合理使用。更要做到節(jié)省能源、保護(hù)資源、減少污染，這樣的發(fā)展才是正確的發(fā)展，才符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

[1]王德勝.現(xiàn)代科技精華[M].銀川：寧夏人民出版社,2013,21(04):18-19.

[2]宋健.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)知識[M].北京:科學(xué)出版社.中共中央黨校出版社,2013,17(03):27-28.

[3]張運(yùn)法.化學(xué)材料的發(fā)展與展望[J].科技資訊,2014,33(05):143-144.

安家辰，長春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)，論文方向：材料化學(xué)。