化學(xué)材料的發(fā)展與展望

安家辰（長(zhǎng)春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)，吉林 長(zhǎng)春 130117）

化學(xué)材料的發(fā)展與展望

安家辰（長(zhǎng)春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)，吉林 長(zhǎng)春 130117）

如果將人們所生活的時(shí)代按照對(duì)材料的使用程度來(lái)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(gè)類(lèi)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。”隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)Σ牧系男枨罅恳搽S之增長(zhǎng)，同時(shí)，對(duì)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(kāi)發(fā)材料品種、功能及其應(yīng)用的技術(shù)體系。從材料對(duì)生產(chǎn)力的發(fā)展、對(duì)人類(lèi)生產(chǎn)和生活所起的基礎(chǔ)作用來(lái)說(shuō),人類(lèi)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(huì)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(jiǎn)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(gè)時(shí)期被命名為“石器時(shí)代”。進(jìn)過(guò)時(shí)代的發(fā)展，人們有能力使用青銅器和鐵器,自此，人類(lèi)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(kāi)始被人類(lèi)發(fā)明并使用，大規(guī)模的生產(chǎn)活動(dòng),推進(jìn)人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入“鋼鐵時(shí)代”。一九二零年后,社會(huì)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(chǎng)革命使得化學(xué)合成工業(yè)的到了迅速發(fā)展,人類(lèi)開(kāi)始有能力合成一些自然界中本來(lái)沒(méi)有的材料，這些材料被稱(chēng)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(huì)相融合,自此人類(lèi)進(jìn)入了“高分子時(shí)代”。材料科學(xué)是一門(mén)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(duì)于材料科學(xué)中的問(wèn)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(wèn)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(wèn)題也可以理解為是從各種材料制造和應(yīng)用中做提出來(lái)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(shuō)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(shuō)，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(dòng)了其他學(xué)科的進(jìn)步，為其提供研究課題和資料?？偨Y(jié)起來(lái)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(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)技術(shù)的進(jìn)步，世界上的國(guó)家必將再次迎來(lái)一個(gè)新的時(shí)代,要知道，各類(lèi)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(lái)，均是因?yàn)槿藗冃枰麄?，需要才被研發(fā)，不需要的話就不會(huì)有人關(guān)注。近些年來(lái)，中國(guó)周邊也不太平,許多發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)中國(guó)虎視眈眈，如若發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)，比的就是各國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平，我們假設(shè)各國(guó)的其他條件均等的情況下,那個(gè)國(guó)家武器的材料、技術(shù)先進(jìn),占有優(yōu)勢(shì),那么哪個(gè)國(guó)家就有可能在未來(lái)可能發(fā)生的戰(zhàn)爭(zhēng)中獲勝。所以，現(xiàn)階段各個(gè)國(guó)家的軍備研發(fā)，這也是促進(jìn)新材料高速發(fā)展的一個(gè)原因。

目前的新型材料之所以能夠被研發(fā)出來(lái)，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(kāi)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(cè)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(kāi)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吡恕２牧峡茖W(xué)技術(shù)目前正在向分子設(shè)計(jì)、多質(zhì)合成、超級(jí)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(wèn)題。

分子設(shè)計(jì)的定義是這樣的：針對(duì)社會(huì)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(cè)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(cè)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(guò)設(shè)計(jì)分子而研發(fā)出新材料，來(lái)滿足社會(huì)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(huì)被推向一個(gè)新的高潮。

結(jié)構(gòu)材料想要發(fā)展，有一個(gè)必須重視的點(diǎn),那就是對(duì)復(fù)合材料的研究。表面涂層或改性是另一類(lèi)復(fù)合材料,應(yīng)用在各個(gè)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(shuō)是相當(dāng)廣闊。

目前在新材料領(lǐng)域中,逐漸出現(xiàn)一門(mén)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(guò)有機(jī)合成的方法,賦予有機(jī)材料“感覺(jué)”，這就是高分子智能材料。不要絕的不可思議，因?yàn)檫@類(lèi)材料已經(jīng)被應(yīng)用在社會(huì)生活中了,而且已經(jīng)成了世界各國(guó)中國(guó)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(huì)有更過(guò)的新材料與我們的社火相融合。

3 結(jié)語(yǔ)

盡管不斷的有新材料被學(xué)者們研發(fā)出來(lái)，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(huì)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(shí)[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(zhǎng)春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)，論文方向：材料化學(xué)。