化學與材料論文范文第1篇
一：高分子物理部分
參考書目錄：
何曼君、陳維孝、董西俠編《高分子物理(修訂版)》，復旦大學出版社，1990年10月 何曼君、張紅東、陳維孝、董西俠編《高分子物理(第三版)》，復旦大學出版社，2007年3月
考試形式和試卷結構
一、試卷滿分及考試時間
試卷滿分為75分，考試時間為
分鐘.
二、答題方式
答題方式為閉卷、筆試.
三、試卷內容結構
四、試卷題型結構 名詞解釋及簡答題 解答題(包括證明題) 考試內容
聚合物材料的結構特點
1. 掌握高分子鏈結構的特點
2. 理解高分子鏈結構的內容
構造; 構型; 構象; 結構單元; 結構單元的鍵接結構; 支化度; 交聯度; 嵌段數; 序列長度; 旋光異構; 幾何異構等概念;
3. 理解高分子鏈的遠程結構 分子的大小; 內旋轉構象鏈段; 靜態柔順性; 動態柔順性等概念;
4. 了解高分子鏈的構象統計方法;掌握末端距; 均方末端距; 均方根末端距; 均方均方末端距θ條件; 無擾尺寸A; Kuhn鏈段長度 le; 極限特征比 C¥; 均方旋轉半徑; 無規線團的形狀等概念;
了解和掌握高分子的聚集態結構內容，包括：
1. 高聚物分子間的作用力
內聚能密度; 2. 高聚物結晶的結構和形態 聚合物結晶模型; 晶態結構模型; 非晶態模型; 3. 高分子的結晶過程 結晶度; 結晶動力學; 晶體生長; 半結晶期; 4. 結晶熱力學 熔限;
5. 聚合物的取向態結構 取向度; 6. 了解高分子液晶及應用性能，如熱致型液晶; 溶致型液晶; 高分子液晶的結構; 高分子液晶相變;
掌握高分子的分子運動特點及特點，包括：
1. 高聚物分子運動的特點 高分子分子運動現象; 運動單元的多樣性; 高分子運動的時間依賴性; 高分子運動的溫度依賴性; 2. 高聚物的次級松弛
3. 高聚物的玻璃化轉變 聚合物的玻璃化轉變理論; 影響Tg的結構因素及改變Tg手段 4. 晶態高聚物的分子運動
5. 高聚物的粘性流動 高分子粘性流動的特性; 牛頓流體; 非牛頓流體; 高分子流動理論 6. 高分子粘度測試技術
掌握和了解高分子溶液熱力學基礎知識和概念，主要內容包括：
1.溶液：
理想溶液; 無熱溶液; 正規溶液; 非正規溶液(或真實溶液); θ溶液; 2.高分子溶液
溶度參數;
3.柔性鏈高分子溶液熱力學 4.高分子稀溶液理論 5.高分子濃溶液
6.高分子在溶液中的擴散
擴散系數; 7.高分子在溶液中的粘性流動 粘度; 特性粘數;
掌握高分子的分子量及其分布概念及典型的實驗技術，包括：
1.高分子分子量的統計意義;常用統計平均分子量;
2.高分子分子量的測定技術
端基分析法; 沸點升高和冰點降低; 氣相滲透壓(VPO); 滲透壓; 3.高分子的分子量分布及其研究方法 高分子溶液的相分離; 實驗測試技術; 凝膠滲透色譜技術(GPC)
掌握和了解聚合物的力學性能及其特點等，包括：
1.描述力學行為的基本物理量
高聚物力學性能的特點; 2.高聚物的高彈性 平衡態高彈形變的熱力學分析; 平衡態高彈形變的統計理論; 3.高聚物的粘彈性 蠕變; 應力松弛; 粘彈性的模型描述; Maxwell模型(應力松弛)，Kelvin (Voigt)模型(蠕變)，松弛時間和推遲時間譜; 時溫等效與轉換; 4. 高聚物的塑性和屈服
材料的分類; 高聚物屈服點; 冷拉與成頸; 非晶態高聚物、晶態高聚物、球晶拉伸過程片晶的變形; 銀紋現象;
二：高分子化學部分
參考書目：
1.潘祖仁主編. 高分子化學(第四或五版).北京: 化學工業出版社, 2014 2 .潘才源主編. 高分子化學. 合肥: 中國科學技術大學出版社, 2001 3. 復旦大學高分子材料教研室, 高分子化學. 上海: 復旦大學出版社, 1995
第一章 緒論
考試內容 ：高分子化學相關基本概念，聚合物名稱、分子式、聚合反應式。 考試要求：
1. 掌握高分子基本概念：單體、高分子、聚合物、低聚物、結構單元、重復單元、單體單元、鏈節、主鏈、側鏈、端基、側基、聚合度、相對分子質量等。
2.掌握聚合反應;加成聚合與縮合聚合;連鎖聚合與逐步聚合。 3.掌握常用聚合物的命名、來源、結構特征。 4. 掌握聚合物相對分子質量及其分布 5. 熟悉系統命名法。
6. 了解聚合物相對分子質量及其分布對聚合物性能的影響。
第二章 逐步聚合
考試內容：逐步聚合反應分類、官能團的活性、線型與體型逐步聚合、連鎖聚合與體型逐步聚合、反應程度與轉化率、當量系數與過量分率、結構預聚物與無規預聚物等基本概念，線性逐步，聚合相對分子質量控制方法及其計算，體型逐步聚合凝膠點控制方法及其計算，重要逐步聚合產品合成反應式，四種逐步聚合方法的區別。 考試要求：
1. 掌握官能團的活性，比較線型、體型逐步聚合、連鎖聚合的區別。 2. 掌握線型逐步聚合反應聚合度的控制。 3. 掌握體型逐步聚合凝膠點的控制。 4. 逐步聚合實施方法
第三章 自由基聚合
考試內容 ：自由基聚合相關基本概念，自由基聚合常見單體、引發劑、阻聚劑、聚合方法，單體聚合能力的判斷與類型的選擇，引發劑的選擇，任一體系的基元反應式，根據動力學方程計算各參數、選擇適當方法控制反應進程，根據相對分子質量方程計算各參數、選擇適當方法控制產物結構，設計聚合工藝、線路與配方。 考試要求：
1. 掌握單體聚合能力：熱力學;動力學(空間效應-聚合能力,電子效應-聚合類型)
2.掌握自由基基元反應每步反應特征，自由基聚合反應特征。
3.掌握常用引發劑的種類、引發劑分解反應式、表征方法、引發劑效率、誘導效應、籠蔽效應、引發劑選擇原則。
4.掌握聚合動力學:聚合初期計算,聚合中后期的反應速率的研究：自動加速現象，凝膠效應，沉淀效應;聚合反應類型。
5.掌握相對分子質量、動力學鏈長，聚合度及影響四因素(M,I,T,P)。 6.掌握鏈轉移類型、聚合度、動力學分析,阻聚與緩聚。 7. 熟悉熱、光、輻射聚合。 8. 熟悉聚合動力學研究方法。
9. 熟悉自由基聚合的相對分子質量分布 10.了解自由基聚合進展。
第四章 自由基共聚合
考試內容：共聚物的類型與命名，共聚物的鏈段分布，二元共聚物組成方程，二元共聚物組成曲線，二元共聚物組成與轉化率的關系，單體和自由基的相對活性及取代基的共軛效應、極性效應、位阻效應，Q-e概念。 考試要求：
1. 掌握共聚物的類型與命名，共聚物的鏈段分布。
2. 掌握二元共聚物組成方程，二元共聚物組成曲線，二元共聚物組成與轉化率的關系，二元共聚物微觀結構，單體和自由基的相對活性及取代基的共軛效應、極性效應、位阻效應對其活性的影響，Q-e概念，Q-e方程。
3.了解多元共聚，競聚率的測定和影響因素，化學終止控制終止和擴散控制終止等兩種假定下的共聚合速率方程。
第五章 聚合方法
考試內容：本體、溶液、懸浮、乳液聚合定義、組成、優缺點，自由基聚合主要的工業化品種，根據要求設計正確的聚合配方。 考試要求：
1. 掌握本體、溶液、懸浮、乳液聚合定義、組成、優缺點。 2. 掌握乳液聚合機理及動力學。 3. 能根據要求設計正確的聚合配方。
第六章 離子聚合 考試內容：陰，陽離子聚合相關基本概念，陰陽離子聚合常見單體與引發劑及聚合反應特點，陰陽離子聚合引發反應式、聚合機理、應用反應式，用計量聚合進行簡單計算。 考試要求：
1 掌握陽離子聚合常見單體與引發劑，陽離子聚合聚合機理，陽離子聚合離子對平衡式及其影響因素。
2. 掌握陰離子聚合常見單體與引發劑，陰離子聚合聚合機理，活性陰離子聚合聚合原理、特點及應用，
3. 熟悉陽離子聚合、異構化聚合。
4. 熟悉陽離子聚合的自發終止;溶劑、溫度與反離子對離子聚合反應的影響。 5.了解陽離子聚合動力學。 6. 了解其它類的活性聚合。
第七章 配位聚合
考試內容：聚合物的立體異構等基本概念，配位聚合、絡合聚合、定向聚合、有規立構聚合Ziegler-Natta聚合的基本內容及機理。 考試要求：
1. 掌握聚合物的立體異構概念、命名及立構規整度。
2. 掌握配位聚合、絡合聚合、定向聚合、有規立構聚合. Ziegler-Natta聚合等概念的區別與聯系。
3.Ziegler-Natta催化劑的組成與活性，單金屬、雙金屬機理。 4. 熟悉丙烯配位聚合催化劑，熟悉二烯烴配位聚合。
第八章 開環聚合
考試內容：單體開環聚合能力與環結構的關系，開環聚合機理的劃分，各種單體進行開環聚合的機理類型。 考試要求：
1. 掌握單體開環聚合能力、開環聚合常見種類、開環基本原理。 2. 熟悉典型單體的開環聚合：環醚，內酯，環酰胺。
第九章 聚合物的化學反應 考試內容：了解聚合物通過化學反應成為帶有特殊功能的高分子材料的方法。了解一些功能高分子材料。 考試要求：
1. 大分子反應活性及其影響因素。 2. 幾率效應和鄰近基團效應。 3. 典型的相似轉變反應。
化學與材料論文范文第2篇
關鍵詞：新型節能墻體材料
在現代社會，人類不但講究住得舒服，還有住得健康。墻體材料改革可以節約材料、節約資金，符合可持續發展的要求，還可以促進住宅建筑的節能。
所謂可持續發展，既要滿足當代人的利益，又不能損害后代的利益。原國家建材局結合建材工業的發展實際，把搞好資源綜合利用、搞好環保、實現可持續發展作為建材工業轉變經濟增長方式的必然要求和主要途徑，制定了建材工業的發展規劃。
什么是建筑涂料?建筑涂料是指敷于物體表面，能與基體材料很好的粘結，干燥后形成完整而堅韌保護膜的物質。早期的涂料主要是以植物油和天然漆為主要原料，隨著合成材料工業的發展，大部分植物油已被合成樹脂所代替，改稱為涂料。涂料品種繁多，新產品不斷涌現，目前市場上銷售的涂料規格有千余種。在建筑工程中涂料已成為不可缺少的重要飾面材料。
一、墻體材料現狀
墻體材料包括燒結普通磚、燒結多孔磚、蒸壓粉煤灰磚、蒸壓灰砂磚、砂漿、混凝土砌塊、混凝土空心砌塊、毛石、毛料石等。
實心粘土磚消耗大量粘土，嚴重占用耕地，嚴重不利于可持續發展。2002年有170個城市簽訂了于2003年6月底前在城市內全面禁用實心磚的協議。采用實心粘土磚的民用建筑每平方米應多交14元粘土磚“限制使用費”和50元的“調節稅”。
在我國城市采用砌塊建筑的差別和發展都是很大的。從1995年起，上海市開始采用混凝士小型空心砌塊建成10個住宅試點小區，總面積達1000000平方米。至1997年擴大到44個，總建筑面積達4500000平方米。
組成涂料的各原料成分，按照其所起作用可分為主要成膜物質和次要成膜物質及輔助成膜物質。主要成膜物質是組成涂料的基礎，其主要作用是將其他組分粘在一起，并能附著在涂基層表面形成堅韌的保護膜。次要成膜物質主要是指涂料中所用的材料，它不能離開主要成膜物質而單獨構成涂料。其主要作用是使涂料具有各種顏色。涂料組中沒有顏料的透明體稱為清漆，加有顏料的稱為色漆。輔助成膜物質不能單獨構成涂膜，而對涂料的成膜過程或對涂膜的性能起一些輔助作用。
二、墻體材料改革途徑
(一)墻體改革途徑之一 ——燒制品
《燒結空心磚和空心砌塊》(GB135452003)已頒布并于2003年10月1日起開始實施。按主要原料分為粘土空心磚和砌塊(n)、頁巖磚和砌塊(Y)、煤矸石磚和砌塊(m)、粉煤灰磚和砌塊(f)。
空心磚和空心砌塊的強度等級為mu10、mu7.5、mu5、mu3.5和mu2.5。體積密度分為800、900、1000和1100級，孔洞率大于等于40%。
空心磚與實心磚相比較，其優點是可減輕結構自重磚厚較大，可節約砌筑砂漿和減少工時。此外，粘土用量和電力及燃料亦可相應減少。
建筑涂料通過刷涂，滾涂或噴涂等施工方法，涂敷在建筑物的表面上，形成連續的薄膜，厚度適中，有一定的硬度和韌性，并具有耐磨、耐候、耐化學侵蝕以及抗污染等功能，可以提高建筑物的使用壽命。
(二)墻體改革途徑之二——蒸壓制品
蒸壓制品是指不含水泥或含少量水泥而通過蒸壓養護方式使磚或砌塊結硬的制品。
蒸壓灰砂磚是1880年德國人威廉·米哈伊爾博士發明，至今已有120多年的生產歷史。主要原料是砂和石灰，適用于就地取材，不占用耕地，生產耗能低，磚強度高，外觀幾何尺寸規整，放射性低，應稱得上是環保產品。我國從20世紀60年代開始生產此磚，以240mm*115mm*53mm的實心灰砂磚為主。由于磚塊小、自重大、耗料多、生產成本高且抗壓強度低、抗剪強度差，無法與燒結磚競爭，導致目前發展困難急需改革。
專家建議以生產塊大質輕的灰砂空心磚來減輕建筑物重量，提高灰砂磚建筑物抗震性能，節約資源，降低生產成本，提高企業競爭力。
泡沫混凝土砌塊屬于多孔混凝土砌塊，有水泥泡沫混凝土砌塊和硅酸鹽泡沫混凝土砌塊兩種。在工廠主要用于框架結構，現澆混凝土結構建筑的外墻填充、內墻隔斷，也可用于多層建筑的外墻或保溫隔熱復合墻體，還可根據設計在現場澆筑泡沫混凝土墻體。
下列情況不得使用泡沫混凝土砌塊：建筑物基礎;處于浸水、高溫和受化學侵蝕的環境;承重制品表面溫度高于80攝氏度的部位。
泡沫混凝土砌塊的性能及優點：主規格尺為880mm* 380mm*240mm和880mm*430mm*24，一般密度在300-1000kg每立方米。采用厚度為200-250mm的泡沫混凝土砌塊外墻相當于490mm厚實心粘土磚外墻的保溫效果，保溫隔熱性能好。吸聲能力強，防火防水性能好，完全抗凍，收縮裂縫較少。
建筑涂料所形成的涂層能裝飾美化建筑物，若有涂料施工中運用不同的方法，可以獲得各種紋理、圖案及質感的涂層，使建筑物產生不同凡響的藝術效果，以達到美化環境，裝飾建筑的目的。
(三)墻體改革途徑之三——膠凝制品
混凝土小型空心砌塊節土、節能，符合國家基本政策，承載力高，相同強度等級塊材和砂漿的砌體抗壓強度是磚墻的1.5-1.8倍。其孔洞率50%，較磚墻輕，可減輕基礎荷載，因而可減少基礎材料用量。它有以下優點：施工快，墻厚較標磚薄，可節省結構面積。商品砂漿：品質穩定、節約材料，有利于文明施工和環保，且可配制出適應新型墻體材料所需的性能。砌塊墻體：多層砌塊墻體住宅造價較相同層數磚混房高出5%～10%，但保溫性能好，在北方尤為突出。多功能砌塊是為實現建筑節能而發展的，如抗震、承重、裝飾作用等。
此外還有混凝土多孔磚、粉煤灰空心砌塊等。
建筑涂料能提高室內的亮度，起到吸聲和隔熱的作用：一些特殊用途的涂料還能使建筑具有防火、防水、防霉，放靜電的作用。
三、墻體材料改革意義
民用建筑和工業建筑都需節能。居民建筑的能耗以采暖占主要部分，熱水供應15%，電氣照明14%，炊事6%，采暖65%。隨著建筑業發展，其用能已占全社會終端能耗的1/4以上。墻體材料改革最顯著的意義就是建筑節能以及環境保護。保溫隔熱節能建議：采取單一材料較理想，施工方便，效率高;采用輕骨料混凝土砌塊墻外貼苯板;采用輕骨料混凝土砌塊苯板夾芯墻;采用輕骨料混凝土砌塊孔內填苯板;采用輕骨料混凝土砌塊空腔內插入苯板;外墻保溫常用eps板、復合混凝士小型空心砌塊。
四、國外墻體材料生產應用簡介
常見的有混凝土砌塊、紙面石膏板、灰砂磚、加氣混凝土、復合輕質板?；炷疗鰤K在美、日已成為墻體材料主要產品，約占總量的1/3。美國是紙面石膏板的最大生產國，目前年產量已超過20億平米;日本產量為6億平米。近年來還有許多生產建筑用磚的新動向，如不用砂漿的磚、高強度壓力硬化磚、巨型陶瓷磚、可切割的混凝土磚、生態磚、環保地磚等。國外還生產應用玻璃纖維增強混凝士/織物增強混凝土，能承受較強預應力和拉力，從而使生產薄壁混凝土構件成為可能。
幻彩涂料，又稱夢幻涂料、云彩涂料，是用特種樹脂乳液和專門的有機、無機顏料制成的高檔水性內墻涂料。所用的樹脂乳液是經特殊聚合工藝加工而成的合成樹脂乳液，具有良好的觸變性及適合的光澤，涂膜具有優異的抗回粘性?；貌释苛系哪油獗砻嬉话銍娡客该魍苛?，以保護面層不受污染?？捎糜诩彝サ母鱾€房間、賓館的標準間、辦公樓的會議室和辦公室、酒店等場所的內墻裝飾。
總結
隨著人類社會發展，生產技術進步，磚和砌塊生產構造多樣化、材料多樣化已成為必然，承重水平孔洞空心磚、輕質高強材料的發展研制提上日程。通過改進生產工藝提升施工技術擴大砌塊應用范圍，發展輕質隔墻板，繼續節約建筑能耗，減少環境污染，建筑業的可持續發展一定是現實的。
涂料對我國建筑裝飾事業的發展起著決定性的作用，我們應該更多的去了解它，也要更多的研究它，這樣它才會更好的服務于我們，它的好壞直接關系到建筑物的美觀與實用性，基于以上特點，建筑涂料也決定著我國建筑行業的發展方向。
回首往昔，展望未來，節能型住宅的普及應該不遠了。
參考文獻：
[1]丁大鈞.砌體結構[M]北京：中國建筑工業出版社，2004年
[2]唐岱新.砌體建筑的發展和應用[M]哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2001年
[3]涂逢祥.建筑節能大發展[J]磚瓦2003(12)
[4]李湘州.國外墻體材料發展的若干動向[J]磚瓦2003(7)
化學與材料論文范文第3篇
關鍵詞：材料科學基礎;材料化學;教學改革
1、引言
國內目前已有150多所高等院校開設了材料化學專業，培養了大批具有扎實的理論基礎知識和優秀工程實踐素質的高層次人才。作為該專業的第一門材料學專業基礎課，《材料科學基礎》課程的重要性毋庸置疑，其在材料化學專業的培養體系中占據了非常重要的地位。作為一門重點研究材料“結構-性質”關系的基礎課，如何利用經典的理論知識來解釋實際科學或工程實踐中的問題是學好該課程的關鍵所在。
對于材料化學專業而言，化學理論的基礎也是必不可少的。根據所授學位類型的不同，對化學基礎理論課程的數目和課時量的安排也有所不同。一般而言，理學學士對于化學理論的要求要高于工學學士。這也就意味著四大化學基礎課程(無機化學、有機化學、物理化學、分析化學)在整個培養體系中所占的比重有所區別，直接影響到材料學相關課程的數量和課時量安排。在大多數將材料化學專業作為理科專業進行培養的高校中，本科第一和第二學年基本都安排了課時量在100-120學時/課程的四大化學課程，材料學課程的學時相對較少。而對于授予工科學位的材料化學專業則正好相反。因此，在材料化學專業學生的培養過程中，如何處理好化學基礎理論課與材料學專業課之間的關系是做好《材料科學基礎》課程教學的關鍵。
2、《材料科學基礎》與四大化學課程的銜接
在材料化學專業的培養體系中，無機化學是第一門開設的專業課程，也是所有化學課程的基礎。它既要完成無機化學學科自身豐富的教學內容，又承擔著為后續課程作好必要準備的特殊任務[1]。無機化學課程的授課內容廣泛，包含普通化學的基本原理和元素及其化合物的性質。其中，化學熱力學和晶體結構的相關知識是材料科學基礎課程中“相圖”和“原子和晶體結構”等內容非常重要的理論基礎。因此，無論是對于工學還是理學專業，無機化學作為一門基礎專業課，其重要性是毋庸置疑的。
有機化學和物理化學課程一般在本科二年級開設。由于涉及一個全新的知識架構，有機化學所講授的內容通常不作為材料科學基礎課程的主要內容。相反，物理化學一般被認為是四大化學中非常重要，也是學習難度較大的一門課程[2]。與材料科學基礎的課程內容相比較而言，物理化學課程體系中的熱力學基礎、相平衡以及表面與界面等內容也都是目前材料科學體系的經典內容，在目前納米材料的前沿研究領域都有著非常重要的應用。因此，對于授予工學學位的材料化學專業而言，在有機化學課程的選擇上一般根據學院自身的研究方向來確定。而物理化學一般作為材料類專業的必修課程，根據所授學位的不同，在授課學時方面有所區別。
作為一門最貼近實驗的理論課，分析化學的主要任務是鑒定物質的化學組成、測定物質有關組分的含量、確定物質的結構和存在形態及其與物質性質之間的關系等[3，4]。其中，光譜、色譜和質譜分析手段在目前功能材料的研究中也發揮著重要的作用。因此，適當開設一定的分析化學課程能夠很好的與《材料現代分析測試方法》中的大型儀器結構表征等內容形成互補，為材料表征的相關方法提供一定的理論支撐。
縱觀《材料科學基礎》的教學內容，授予工學學位的材料化學專業可根據自身的發展方向適當刪減有機化學、分析化學和物理化學的教學內容，并增加更多的工科課程如《電工技術》、《材料力學》、《機械制圖》等。而作為授予理學學位的材料化學專業，則可以將培養體系設置為偏重化學基礎，同時兼顧材料類課程的方式。
3、《材料科學基礎》與材料學專業課程的銜接
由于涉及非常多的專業方向(金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料、復合材料等)，使得材料科學基礎這門課程具有內容復雜、涉及面廣等特點[5，6]，在有限的學時內難以將所有的專業方向進行全面學習。因此，凝練出材料科學最為基礎的理論和所有材料的共性問題，同時突出自身教學內容的特色是所有《材料科學基礎》課程教學的關鍵。經過1個多世紀的發展，目前公認的《材料科學基礎》的課程內容可分為兩大基礎知識模塊：1、材料的微觀結構(原子鍵合、晶體結構、晶體缺陷);2、外場作用下材料結構和性質的變化(擴散、塑性變形與再結晶、凝固、相圖)。
本科三年級所開設的材料學專業課程大多與學院的研究方向密切相關，在《材料科學基礎》的授課過程中，將目前最新的研究成果融入到相關的知識點中不失為一種具有良好效果的教學方式。例如，Kirkendall效應是固體擴散理論中的關鍵組成部分，而在目前前沿的研究工作中，其又是合成納米金屬核-殼結構的重要方法。因此，在課堂教學中將基礎理論與研究應用緊密結合是激發學生學習興趣，提高教學效果的重要方法。
4、總結
本文從《材料科學基礎》與四大化學課程和材料學專業課程的銜接方面展開進行討論，提出了課程在內容設置和教學方法等方面的一些見解。本文認為，處理好《材料科學基礎》在化學基礎課與專業方向課之間的關系，充分發揮《材料科學基礎》在二者之間的橋梁作用，對于提升教學效果非常重要。
參考文獻：
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作者簡介：孫頡(1985-)，男，講師，主要從事材料科學相關領域的教學科研工作。
化學與材料論文范文第4篇
[關 鍵 詞] 高分子材料;成型加工;工藝
在人類社會發展中，各類材料的靈活運用成為比較關鍵的要素，高分子材料作為當前比較關鍵的一類材料，確實在很多領域都發揮重要價值。高分子材料一般由高分子質量的化合物構成，比較常見的有塑料、橡膠、合成纖維以及膠粘劑等，這些高分子材料在航空航天、國防領域以及制造業等多個行業中發揮著重要作用。在高分子材料的應用中，為了更好地提升其應用價值，往往不僅需要關注于高分子材料自身的性能，從成型加工角度進行嚴格把關同樣極為必要，有助于最終提高高分子材料的作用和效益，具備較高研究價值。
一、高分子材料成型加工特點
高分子材料成型加工主要是指針對相應材料進行恰當處理，按照后續應用需求，將其轉變為固定的形狀，促使其可以發揮出實用價值，保障高分子材料制品能夠在后續運用中發揮應有作用。結合高分子材料自身的性能特點，其作為非金屬材料，在成型加工中一般表現出以下幾個方面的性能。
(一)可擠壓性是高分子材料成型加工的重要屬性
因為絕大部分高分子材料在受到擠壓時，都能夠出現明顯形變，如此也就可以通過控制擠壓力度和方向，促使高分子材料能夠具備相匹配的形變效果，成型更為合理。在高分子材料擠壓變形處理中，往往需要促使相應高分子材料呈現出粘流態，高分子材料的流變性以及流動速率滿足擠壓形變要求，進而才能有效發揮作用，并且通過合理調控，確保其能夠保持擠壓后的形狀。
(二)可模塑性是高分子材料成型加工所具備的重要屬性
其主要指高分子材料在溫度和壓力的調控下，自身能夠借助于模具發生有效形變，進而模塑成型。這種可模塑性特點同樣也需要考慮高分子材料在不同狀態下表現出來的流變性以及熱性能，在條件最佳的前提下，針對高分子材料施加較為合理的壓力和熱量，進而也就能夠促使其在相應模具中發生變化，逐步填充完全模具。當然，針對具體模具進行恰當選擇，確保其結構尺寸更為合理可靠也是確保高分子材料成型加工效果的重要條件。
(三)可延性也能夠較好支持高分子材料的成型加工
因為高分子材料在受到明顯壓力或者是拉伸時，自身能夠借助于變形予以適應，進而也就必然能夠借助于該性能進行成型加工，促使最終聚合物發生符合要求的轉變。比如在當前很多高分子材料的成型加工中，都能夠較好借助于壓延或者是拉伸工藝，促使高分子材料轉變為薄膜或者是片材，進而促使其在后續發揮出更強的應用價值。高分子材料可延性應用中往往還需要關注應變硬化作用，如此才能夠更好地優化高分子材料的成型加工效果。
二、高分子材料成型加工工藝
(一)塑料成型加工工藝
塑料是當前比較常見的一類高分子材料，塑料的成型加工同樣也是較為關鍵的工藝類型。塑料成型加工主要就是在原有高聚物的基礎上，通過添加恰當的添加劑，借助于適宜的溫度和壓力作用，促使其能夠形成所需要的塑料產品。在塑料制品的成型處理中，往往涉及模壓、注射、擠出、吹塑、澆注以及粉末壓制燒結等不同工藝手段，應該結合具體處理需求進行恰當選用。
在塑料成型加工中，一般主要涉及熱塑性塑料以及熱固性塑料兩種不同的加工處理方式。熱塑性塑料的成型加工一般需要借助于粉狀熱塑性高聚物進行處理，在合理添加其他物質的基礎上，將這些混合均勻的物質進行加熱處理，促使其能夠形成線形以及支化，借助固化劑以及溫度控制，確保其能夠呈現交聯結構，進而也就可以塑形為所需要的塑料制品。比如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯等都是比較常見的熱塑性塑料。熱固性塑料在成型加工中往往表現出較高的耐熱性，自身剛度也比較高，進而也就提升了成型難度，一般一次成型后無法再次成型，如酚醛塑料、氨基塑料以及環氧塑料等，都是比較常見的熱固性塑料。
(二)橡膠成型加工工藝
橡膠作為當前應用范圍比較廣的一類高分子材料，在成型加工中同樣也應該予以重視，因為橡膠往往表現出較高的彈性，進而也就需要在成型加工中予以針對性處理。一般橡膠成型加工同樣也需要借助于一些外加劑，如硫化劑、補強劑以及防老劑等，都應該在橡膠材料成型加工中予以恰當運用。在橡膠成型加工中，往往還需要關注天然橡膠和合成橡膠的差異，注重針對不同橡膠類型進行有效分析，力求采取較為適宜、合理的加工方式，保障橡膠產品最終的定型較為合理。
在橡膠成型加工處理中，往往涉及模壓法、傳遞模壓法以及注射法三個基本處理方式，這也是模制法生產橡膠產品的重要方式。一般在成型加工中需要借助鋼?；蛘咪X模進行模具的有效制作，將膠料合理填充入模腔內，促使其能夠具備有效定型條件。對需要制作為橡膠棒或者是橡膠管的成型加工需求，則可以借助擠出成型法處理。
(三)合成纖維成型加工工藝
合成纖維作為高分子材料中比較特殊的一個類型，在工業以及衣物制作等方面同樣也表現出了積極作用，因為其具備較高強度以及耐磨性，在酸堿性環境下能夠保持理想穩定性，如此也就需要針對成型加工工藝嚴格把關。當前常用的合成纖維主要有滌綸、棉綸、腈綸人造羊毛以及丙綸等。結合合成纖維成型加工工藝的具體應用進行分析，其一般主要涉及抽絲、牽伸以及熱定型等環節，在具體操作過程中需要嚴格按照合成纖維的生產條件要求進行精確化把關，以最終保障合成纖維產品能夠在柔軟性以及彈性方面具備理想表現，符合后續的實際應用需求。
三、高分子材料成型加工發展趨勢
基于當前高分子材料成型加工的應用效果，其雖然確實在很多領域都表現出了突出作用，成型加工水平也越來越高，但是依然存在一些性能低下或者是效率不高等問題，成為未來進一步創新研究的目標。未來高分子材料成型加工應該關注以下幾個方面。
1.未來高分子材料成型加工應該進一步提高產品性能，促使高分子材料產品能夠具備更高的耐腐蝕性、耐磨性、耐高溫性能以及機械強度，進而才能夠促使其在更多領域得到有效運用，尤其是對要求較為苛刻的航空航天、電子信息、電器設備等方面，更是需要借助更高性能的高分子材料產品，需要在加工制造中予以優化。比如針對高分子材料成型加工中的催化體系進行轉變，促使其能夠進一步優化高分子材料的性能，或者是創造新的聚合物，將不同高分子材料進行復合化處理，都能夠促使高分子材料產品具備更強性能。
2.未來高分子材料成型加工還需要進一步關注智能化技術的引入和運用，充分借助智能化手段，實現對高分子材料成型加工過程的實時監管，體現更強自動化調控作用，對成型加工過程中存在的一些缺陷和問題也能夠及時自我修復，最終確保高分子材料成型加工具備更高效率，并且同時還可以保障成型加工品質。
3.未來高分子材料成型加工還需要關注綠色化效果，針對當前高分子材料成型加工中存在的各類污染成分予以徹底規避，避免因為廢棄物的排放帶來嚴重環境壓力?；诖?，未來除了要研發無毒無害的高分子材料外，還需要在成型加工過程中進行優化，促使成型加工更為清潔，能夠實現可循環利用，針對各類有毒害的廢棄物也需要進行全面收集和凈化處理，促進高分子材料成型加工的綠色化發展。
四、結語
綜上所述，高分子材料作為當前我國社會發展中比較關鍵的一類應用材料，在很多領域都發揮著重要作用，應該切實圍繞成型加工工藝進行嚴格把關，切實優化成型加工精確度，保障最終產品可以得到可靠運用。針對常見的塑料、橡膠、合成纖維等高分子材料需要選擇最為適宜合理的成型加工工藝，優化保障最終的加工效果。
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◎編輯 趙瑞峰
化學與材料論文范文第5篇
摘 要：改革開放40年極大的促進了我國的經濟發展，每個行業在經濟發展的浪潮中都獲得了很好的發展，材料化學工程也是如此。材料化學工程是當下我國能源建設和國防安全的一個主要內容，既有利于提升我國的能源使用效率，又有利于國防能力的整體提升。所以，在本文中，筆者首先闡述了材料化學工程的應用現狀，基于現狀提出了未來材料化學工程的發展前景，以供相關的學者研究參考。
關鍵詞：材料化學工程；應用；發展趨勢
引言
我國工業化的發展雖然有效促進了經濟的發展，但是同時也給能源造成了很大的破壞，這也導致我國不少能源已經處于枯竭的狀態。怎樣利用先進環保材料來滿足社會生產的需求，是當下我國實現可持續發展首先需要解決的問題。材料化學工程的應用可以有效的促進這一目標的早日實現，它能很好的提升能源利用率，盡可能的減少污染排放的體量，并且幫助提高國家的綜合邊防能力。材料化學工程的應用關系到新型能源的開發，肩負著能源開發的重要任務。因此，筆者通過對材料化學工程的應用現狀做深入的分析，并闡述其可能的存在的問題，盡可能的為其未來的發展提供切實可行的建議。
1.材料化學工程的應用現狀
1.1納米材料、新型薄膜材料以及先進陶瓷
1.1.1納米材料
納米材料的應用有著起著非常關鍵的作用。首先，納米是一種微量的單位，幾乎很少有其他種類的材料能夠代替其特性來發揮作用。對于納米材料的分析可以從其粉體的粒徑、超導態的長度等物理方面的特性進行細分，包括其化學性質、力學性質、磁學性質、熱學性質等方面的特殊性。在實際的使用中，納米材料可以被當做光電以及光熱的轉換材料，比如在紅外感組件等方面的應用上。納米技術的廣泛性使其可以有效的應用到多個生產領域中，比如利用納米材料來制作納米氧化鋅聚丙烯纖維的抗菌性，這種效用在相關行業內被廣泛的采納和接受。
1.1.2先進陶瓷
在先進陶瓷的材料中，根據其使用性能上的差異將這種類型的原料細分成結構和功能陶瓷兩種種類。
首先，從結構陶瓷進行分析。結構陶瓷的主要優勢是這種陶瓷具有較為強勁的機械力并且在熱能、化學反應等方面都發揮著積極的作用，它的高強度、高硬度、耐高溫、耐高壓、抗腐蝕等多種作用讓其在材料化學工程領域中的應用得到了發揮，相對于其他的合金或者聚合物產品，這種材料也更具優勢。我們都知道，防彈玻璃有極強的硬度和強度，并且也廣泛的應用到生產領域中。事實上，防彈玻璃的材料是由氧化鋁和氧化鎂進行混合而制成的，這種玻璃的強度使其在1800℃下依然能夠保持其原型而不會被融化。一般類似這種高強度并且耐磨損的結構陶瓷大多會被應用到軸承制作以及燃燒室等。對于一些高強度和韌性的材料也可以被運用到氧化鋯材料。氧化鋯材料的使用可以讓材料不會生銹，也不會產生導電現象。另外，生物陶瓷也是結構陶瓷種類中的一種，它在使用上表現的效能與納米材料相仿。而且它與人體組織的親和性較高，因此在人體的修復治療方面也得到了廣泛的應用。
另外，功能陶瓷的應用也較為廣泛。比如在信息技術和計算機技術的領域中大多會采用到這種材料。并且在軍事領域中壓電陶瓷也占據著重要的位置。壓電陶瓷具有較強大的性能，如果深入分析其晶體結構，我們會發現其內部并沒有對稱的中心，幾乎每個方面都會施加壓力，然后在一定的方向中產生極化反應，與此同時，還會出現電位差的現象。如果在特定的方向中施加電場，那么這種晶體的形狀便會發生改變或者位移。在實際的應用中，我們原子彈發射時所使用的起爆器便是由于壓電陶瓷的應用而形成的。除此之外，我們日常較為常用的還有敏感陶瓷，敏感陶瓷主要包括熱敏、濕敏等，這種敏感型的陶瓷主要是有金屬氧化物中的多晶體而組成，其導電性能強，可以對周遭的環境產生不同程度的影響，并且能夠快速敏感的感受到其變化，并做出應激反應。這些陶瓷都有其自身的特性，并且也被應用與多個領域，比如在節能環保以及安全防護等方面都發揮著積極的效用。
1.2新型薄膜材料
根據薄膜材料運用的類型差異，我們可以將這種形式的材料細分成磁性薄膜、納米負荷薄膜等材料。目前，隨著研究的不斷深入，超晶格薄膜中，半導體的超晶格材料的種類在被不斷的豐富和擴展，從過去的砷化鎵再到鎵化鋁，再到后來的銦砷、銦鎵砷等，這些材料都被統一納入到新一代的硅材料中。隨著制作工藝的進步，這種材料可以與硅的加工工藝進行融合，將其應用到實際的社會生產過程中去。對于一些目前常見的高科技器件、激光器等設備中，正是采用了超晶格薄膜而形成與建設的。另外，他也在雷達和空間技術領域的建設過程中發揮著重要的作用。
在國內的材料化學工程領域，應用較為廣泛的則是國家重點實驗室的成立。面向全國范圍內，在南京工業大學的研究基礎上，不斷探索新的領域適應國內外在學術領域上的需求。這種實驗室的建立可以幫助形成高水平研究的材料工程實驗，并且通過實驗的深入實踐，不僅可以鍛煉研究者本身的實驗水平，可以培養相關的新型人才，一代一代的技術上的傳承也是材料化學工程得以進一步優化的重要基礎。在材料化學工程相關領域的指導下，了解學術研究的重要手段，為國內的能源資源匱乏探索可能的解決方案，突破在資源環境中遇到的難點，將化學工程與材料相互的融合，形成兩項領域交叉引用的平臺，達到信息資源整合的目的，這也是未來材料化學工程得以發展的重要前提。
2.材料化學工程的發展前景
材料化學是材料科學中重點關注的內容，隨著新材料以及合成材料的深入應用和研究，這些材料的應用也得到了較為廣泛的普及，并且在多個領域發揮著其特有的優勢。因此，從未來的發展前景來看，材料化學工程的應用還有很大的拓展空間，并且對于社會的穩步發展也有著廣闊的前進，特別是那些運用原子和分子的新材料設計方式，給未來的材料化學工程領域的發展提供了一項新的思路。
材料化學工程可以被應用于多個領域，包括能源資源和軍事工業等領域?？梢哉f，材料科技的發展為這類領域做出了極大的貢獻。要想促進國家的綜合國力，必然要在能源發展、環境保護等方面采取有效的措施，解決這些阻礙經濟發展的重點因素，才能夠幫助國家突破瓶頸。材料化學工程在能源資源等方面發揮著重要的作用，因此國家的發展必然離不開材料化學工程的進步。比如，基于膜材料發展的分離技術，可以利用壓力差等動力來實現分離技術的功能。因此，在節能環保方面，材料化學工程占據著關鍵的地位，在未來的發展中必然有廣闊的前進。
3.結語
綜上所述，雖然我國幅員遼闊，但是能源資源方面的匱乏一直困擾著我國的經濟發展，嚴重阻礙了國內工業結構的轉型。而材料化學工程的應用可以有效的提高資源的利用率，在節能環保觀念的指導下，為環境友好型社會的形成奠定了一定的基礎。另外，材料化學工程也可以對國家的國防實力產生影響。因此，材料化學有較大的應用范圍，國家必須對這項學科引起重視，充分發揮其潛在的價值，進而推動國民經濟的發展。
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