何耀旭
摘 要:從現(xiàn)代材料科學(xué),化學(xué)化工領(lǐng)域分離出來(lái)的材料化學(xué),作為一門新興的交叉學(xué)科,在人類文明進(jìn)步發(fā)展的過(guò)程中是獨(dú)一無(wú)二的。眾多高科技技術(shù)發(fā)展是建立在材料化學(xué)的基礎(chǔ)之上,同時(shí),科技發(fā)展文明進(jìn)步也能夠反作用于材料化學(xué),促使它更緊密的融入我們的生活中。本文就材料化學(xué)在生活中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述,以供業(yè)內(nèi)專業(yè)人士交流。
關(guān)鍵詞:材料化學(xué);生活應(yīng)用;高分子材料
材料化學(xué),是化學(xué)學(xué)科的分支之一,其主要是研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及他們之間轉(zhuǎn)變的學(xué)科。作為一門偏向于實(shí)驗(yàn)研究的學(xué)科,材料化學(xué)正式將宏觀與微觀上對(duì)于物質(zhì)的研究結(jié)合在一起,在新材料的研發(fā)上作出卓越的貢獻(xiàn)。材料化學(xué)涉及眾多領(lǐng)域,其前景非常廣闊。
一、材料化學(xué)概述
材料化學(xué)是一門利用化學(xué),材料學(xué)等專業(yè)知識(shí)來(lái)發(fā)現(xiàn)合成新材料的交叉學(xué)科,尤其是近年來(lái)對(duì)于高分子材料的研究,材料化學(xué)做出了巨大的貢獻(xiàn)。雖然材料化學(xué)最初知識(shí)邊緣學(xué)科,但是得益于材料的廣泛應(yīng)用和學(xué)科知識(shí)的交叉貫通,材料化學(xué)已經(jīng)蓬勃發(fā)展成為當(dāng)代熱門學(xué)科,材料化學(xué)在生活中的應(yīng)用也逐漸增多。無(wú)論是天然還是合成,高分子化合物都是高分子材料的基礎(chǔ)。通過(guò)共價(jià)鍵連接起來(lái),高分子的分子量可以從幾千一直到幾百萬(wàn)。雖然聽(tīng)起來(lái)材料化學(xué),尤其是高分子材料仿佛離我們很遠(yuǎn),但其實(shí)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(xué)在生活中的應(yīng)用
材料化學(xué)在生活中已經(jīng)有很多應(yīng)用,尤其是作為高新技術(shù)產(chǎn)物的高分子材料更為常見(jiàn),高分子材料在現(xiàn)代材料化學(xué)中已經(jīng)是極具代表性和發(fā)展前途的材料種類之一。如今材料化學(xué)蓬勃發(fā)展,當(dāng)今時(shí)代更是發(fā)展的時(shí)代,社會(huì)文明的進(jìn)化必定推動(dòng)科技的進(jìn)一步深化,材料化學(xué)也不例外。比現(xiàn)在更加優(yōu)質(zhì),功能更新的高分子材料會(huì)被發(fā)現(xiàn)或合成,以滿足社會(huì)日漸增長(zhǎng)的需求。例如,在醫(yī)學(xué)上的人造器官材料會(huì)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(fā)展空間。具體應(yīng)用如下:
(一)纖維素
自然界中含有量最大的一類有機(jī)物,也是世界上最富饒的天然有機(jī)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(yīng)用于紡織工業(yè)的棉麻。同時(shí)在生活中,纖維素還可以用于制作油漆,無(wú)煙火藥等。
(二)塑料
作為生活中最常見(jiàn)的合成高分子材料,塑料有著獨(dú)有的特點(diǎn):很少與酸堿產(chǎn)生反應(yīng),這樣的優(yōu)點(diǎn)能夠使塑料抗腐蝕能力出眾,變得非常耐用。同時(shí)還具有成本低這一優(yōu)點(diǎn),這就為塑料能夠廣泛應(yīng)用于生活中提供可能。塑料還有耐塑性強(qiáng),絕緣性好的優(yōu)點(diǎn),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(shù),可以發(fā)揮材料化學(xué)更大的作用。首先拿納米阻燃劑舉例,在微觀角度來(lái)看,高分子材料具有極大的空隙,將納米級(jí)的無(wú)機(jī)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(wú)污染的阻燃。把材料做到真正的安全放心。未來(lái)的高分子納米材料可能會(huì)對(duì)發(fā)生的情況進(jìn)行分析后自動(dòng)提醒和預(yù)告,識(shí)別身份信息甚至能夠自我修復(fù)損壞的部分。例如應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的納米材料可能會(huì)對(duì)病人的生長(zhǎng)和愈合更加有利,除此之外,其還可以根據(jù)人體的恢復(fù)狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整施用的藥劑含量等。
(四)硅橡膠
硅橡膠作為應(yīng)用十分廣泛的高分子材料,不僅是高分子的硅有機(jī)化合物,更是具有比其他普通橡膠更好的耐熱性,穩(wěn)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(hù)手部,以免燙傷。[1]除此之外,還有新興的生物陶瓷,結(jié)構(gòu)陶瓷的先進(jìn)陶瓷材料;還有應(yīng)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(xué)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(xué)的發(fā)展前景
社會(huì)不斷進(jìn)步的情況下,高科技必定會(huì)被帶動(dòng)進(jìn)一步發(fā)展,材料化學(xué)也會(huì)在人們的視野中變得愈發(fā)光鮮。未來(lái)社會(huì)中的高分子材料,必定是有著更加美好的發(fā)展前景,并且在高科技的結(jié)合中,變得更加智能,多樣和環(huán)保。未來(lái)的城市化生活要求材料對(duì)環(huán)境更加有利。
如今工業(yè)化在生活中已經(jīng)帶來(lái)負(fù)面的影響,嚴(yán)重的霧霾使人們對(duì)于青山綠水更加渴望,所以未來(lái)的城市生活和國(guó)家建設(shè)必定要求材料是環(huán)保的?,F(xiàn)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(xué)合理的是用高分子材料,并研發(fā)合成可降解的綠色高分子材料,降低甚至廢止對(duì)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(huán)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(huán)起來(lái)。[2]
四、結(jié)語(yǔ)
材料化學(xué)與如今的生活方式緊密相連,不可分割。在人類社會(huì)不斷進(jìn)步,文明科技不斷發(fā)展的今天,對(duì)于材料的需求也會(huì)逐漸增大,同時(shí)提高的還有對(duì)材料的要求。為了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,材料化學(xué),尤其是高分子材料必須能夠適應(yīng)時(shí)代。
參考文獻(xiàn):
[1]張帥.材料化學(xué)工程的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2017,No.236,35-36.
[2]朱達(dá),鄭婧.材料化學(xué)的發(fā)展前景概述[J].化工管理,2018,No.485,27-28.