應(yīng)用化學(xué)在先進(jìn)材料中的發(fā)展探索

應(yīng)用化學(xué)在先進(jìn)材料中的發(fā)展探索摘要：應(yīng)用化學(xué)是化學(xué)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)較為重要的組成部分，在實(shí)際應(yīng)用中還與其他各學(xué)科領(lǐng)域都存在密切的關(guān)系，其中應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料的融合發(fā)展是當(dāng)前一大趨勢(shì)，在發(fā)揮各種先進(jìn)材料的實(shí)踐應(yīng)用效果等方面發(fā)揮著重要的作用。對(duì)應(yīng)用化學(xué)在先進(jìn)材料中的發(fā)展進(jìn)行分析和探索顯得尤為重要。關(guān)鍵詞：應(yīng)用化學(xué)；先進(jìn)材料；融合發(fā)展應(yīng)用化學(xué)包括有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)等等多個(gè)化學(xué)分支，在其實(shí)際應(yīng)用中與先進(jìn)材料的融合使得材料生產(chǎn)的效果更加理想，為現(xiàn)代各領(lǐng)域的生產(chǎn)提供了新的可能，從而最大程度上滿足市場(chǎng)需求。因此，在未來的化學(xué)領(lǐng)域中，應(yīng)該加強(qiáng)重視應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料的融合發(fā)展，為現(xiàn)代社會(huì)的建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料融合發(fā)展的必要性1.1應(yīng)用化學(xué)能夠?yàn)橄冗M(jìn)材料的發(fā)展提供有效的理論依據(jù)及技術(shù)支持各種先進(jìn)材料的生產(chǎn)需要用到大量的化學(xué)理論知識(shí)以及相關(guān)的技術(shù)支持，而應(yīng)用化學(xué)恰好可以為先進(jìn)材料的生產(chǎn)提供所需，從而促進(jìn)先進(jìn)材料的有效生產(chǎn)，以便為現(xiàn)代社會(huì)的行業(yè)生產(chǎn)提供更多的先進(jìn)材料，促進(jìn)各行業(yè)領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展。尤其是化學(xué)實(shí)踐知識(shí)的普及應(yīng)用，使得先進(jìn)材料可以在科學(xué)知識(shí)的支持下不斷進(jìn)行創(chuàng)新開發(fā)，達(dá)到人們所需要的理想效果，多種功能多樣且穩(wěn)定的先進(jìn)材料在現(xiàn)代生產(chǎn)中不斷產(chǎn)出，在社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用取得了滿意的效果。1.2先進(jìn)材料的發(fā)展能夠有效地推動(dòng)應(yīng)用化學(xué)發(fā)展應(yīng)用化學(xué)作為一門專業(yè)學(xué)科，其也需要進(jìn)一步的發(fā)展，在此基礎(chǔ)上，先進(jìn)材料生產(chǎn)過程中的個(gè)性化需求使其對(duì)應(yīng)用化學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用也提出了更高的要求，因此先進(jìn)材料的發(fā)展也會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)應(yīng)用化學(xué)的發(fā)展。兩者的融合發(fā)展也是相互促進(jìn)的良性過程。2應(yīng)用化學(xué)在先進(jìn)材料中的應(yīng)用—以高分子材料在體育領(lǐng)域的應(yīng)用為例高分子材料是以高分子化合物為基礎(chǔ)的材料，其由相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成，包括橡膠、纖維以及高分子基復(fù)合材料等。高分子材料涉及到人類生產(chǎn)生活的各個(gè)方面，其中在體育領(lǐng)域中，高分子材料的應(yīng)用尤其廣泛，比如將一些具有耐極限條件、具有良好力學(xué)性能和耐腐蝕性能的高分子材料應(yīng)用到體育器械的加工制造中，不僅可以提高相關(guān)機(jī)械設(shè)備本身的使用性能，而且還能夠提升運(yùn)動(dòng)人員使用舒適性，從而有效地提高運(yùn)動(dòng)員們的競技體育成績。2.1高分子材料在體育領(lǐng)域的具體應(yīng)用2.1.1塑料復(fù)合材料塑料復(fù)合材料本身的質(zhì)量比較輕便，而且具有較為優(yōu)異的力學(xué)性能以及加工性能，因此可以較好地應(yīng)用到各類型體育裝備、設(shè)施的加工生產(chǎn)中，目前常使用的塑料復(fù)合材料有不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料。這些材料中，環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂的整體性能相差不大，而碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度、彈性模量和拉伸強(qiáng)度都較好，但是斷裂伸長率稍差。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，這三種材料的使用往往還需要根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際的功能差異、性能需求以及人群需求等針對(duì)性地進(jìn)行使用，以便最大程度上滿足生產(chǎn)需要。2.1.2橡膠橡膠主要分為兩種，即天然橡膠與合成橡膠。在體育裝備中，應(yīng)用最廣泛的是合成橡膠，例如球拍手柄、賽車輪胎。合成橡膠是具有可逆形變的高彈性聚合物材料，在室溫下，彈性比較高，在外界的壓力下就會(huì)產(chǎn)生較大的形變，撤去壓力則會(huì)恢復(fù)原狀，用途比較廣泛，已經(jīng)成為體育領(lǐng)域中應(yīng)用頻率最高的高分子材料，尤其是利用減震橡膠材料加工而成的新型羽毛球拍、網(wǎng)球拍手柄，都能夠使得運(yùn)動(dòng)員在使用過程中，盡可能降低因擊打球而產(chǎn)生的振動(dòng)，提高其運(yùn)動(dòng)的舒適性。2.1.3纖維滌綸、尼龍、芳綸和丙綸纖維等有機(jī)高分子材料是在使用中比較常見的高分子合成纖維。滌綸是使用最為普遍的一種纖維材料，具有強(qiáng)度高、伸長大、彈性恢復(fù)好等優(yōu)點(diǎn)。在其結(jié)構(gòu)組成中，其中的大分子中的酯基在堿性液體中會(huì)發(fā)生水解，用其作為原材料所制成的衣服具有高強(qiáng)低伸、低強(qiáng)高伸等性能，遠(yuǎn)動(dòng)員們穿著舒服，從而能夠最大程度上滿足運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)需求。2.1.4其他其他的高分子材料還包括克維拉高分子材料、Sympatex、快皮等，其中克維拉高分子材料的柔軟性高、強(qiáng)度大，良好的減震性能應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)器械中可以大大提升器械的減震效果；Sympatex是由30%聚醚和70%聚酯復(fù)合而成的，透氣性比較好，常用于運(yùn)動(dòng)服飾的制作；快皮的超伸展纖維表面完全仿制鯊魚皮膚，其主要就是用于制作泳衣，而且其中還使用了聚氨酯纖維，增加了彈性與浮力。2.2應(yīng)用效果高分子材料是目前應(yīng)用比較普遍的先進(jìn)材料，在應(yīng)用化學(xué)的支持下，各種高分子材料都可以按照產(chǎn)品的實(shí)際需求進(jìn)行恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用，效果良好。就體育領(lǐng)域中所涉及到的各種產(chǎn)品來看，相關(guān)的化學(xué)實(shí)踐知識(shí)得到了充分地發(fā)揮，應(yīng)用效果良好。比如在乒乓球運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)前的球拍為了更好地為運(yùn)動(dòng)員提供強(qiáng)有力的擊球力度和旋轉(zhuǎn)效果，設(shè)計(jì)人員最常采用的方法是用一層膠皮蒙在球拍的正反表面，膠皮可以增加和延長擊打時(shí)球與球拍接觸時(shí)間和受力時(shí)間，在此基礎(chǔ)上，運(yùn)動(dòng)員就可以確保相關(guān)動(dòng)作可以更快、更有效。隨著相關(guān)材料的研究，設(shè)計(jì)人員又將球拍表面的膠皮表面制成顆粒狀，這就可以實(shí)現(xiàn)擊球旋轉(zhuǎn)。隨著應(yīng)用化學(xué)的不斷發(fā)展，當(dāng)前對(duì)乒乓球拍的膠皮使用材料有了更加詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，碳素纖維等材料加工而成的球拍底板的比強(qiáng)度和比模量都較高，且其穩(wěn)定性以及耐腐蝕性也更好。再比如當(dāng)前的撐桿跳運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員們所使用的撐桿也經(jīng)過了木質(zhì)材料、竹竿、玻璃纖維桿等多種材料，而到了20世紀(jì)末，合成樹脂與碳纖維復(fù)合加工制備而成的撐桿逐漸得到了應(yīng)用，主要是因?yàn)槠湮锢硇阅芨茫粫?huì)出現(xiàn)斷桿、折桿現(xiàn)象，該種碳纖維復(fù)合材料的比模量、彈性和韌性都更好，可以最大程度上將運(yùn)動(dòng)時(shí)的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，大大提高了撐桿跳運(yùn)動(dòng)員的成績。由此可見，先進(jìn)材料一直在促進(jìn)著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展，應(yīng)用化學(xué)領(lǐng)域方面必須要提高重視，加強(qiáng)與先進(jìn)材料的融合發(fā)展，為兩者的融合奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3應(yīng)用化學(xué)在先進(jìn)材料中的發(fā)展途徑3.1樹立應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料融合發(fā)展的意識(shí)由于應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料融合發(fā)展具有可行性和較高價(jià)值，應(yīng)當(dāng)高度重視應(yīng)用化學(xué)在先進(jìn)材料生產(chǎn)中的重要作用，樹立兩者融合發(fā)展的意識(shí)并加強(qiáng)對(duì)應(yīng)用化學(xué)知識(shí)以及相關(guān)技能的應(yīng)用。積極探討兩者融合發(fā)展的有效途徑及方式，擴(kuò)大應(yīng)用化學(xué)知識(shí)及技能的應(yīng)用范圍，進(jìn)而促使兩者融合發(fā)展，以滿足實(shí)際需求。3.2構(gòu)建應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料融合發(fā)展的體系就目前來看，應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料的融合發(fā)展還受到多種因素的影響，這一問題使得應(yīng)用化學(xué)理論知識(shí)及實(shí)踐知識(shí)無法全面地應(yīng)用到先進(jìn)材料的生產(chǎn)過程中，因此必須要構(gòu)建應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料融合發(fā)展的體系，積極探索有利于兩者融合發(fā)展有效實(shí)現(xiàn)的方式及模式，加強(qiáng)對(duì)應(yīng)用化學(xué)知識(shí)以及相關(guān)技能的合理應(yīng)用等，而且完善的融合發(fā)展體系，也能夠更好地指導(dǎo)融合發(fā)展模式的運(yùn)行，提高兩者融合的效果。3.3合理選擇及使用應(yīng)用化學(xué)在先進(jìn)材料的實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)用化學(xué)的作用沒有得到充分發(fā)揮，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候并沒有嚴(yán)格按照實(shí)際情況去選擇相應(yīng)的應(yīng)用化學(xué)知識(shí)或者相關(guān)技能，從而影響了先進(jìn)材料的有效生產(chǎn)，導(dǎo)致應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料的融合發(fā)展出現(xiàn)問題，因此，必須要合理選擇化學(xué)知識(shí)及有關(guān)技能，并科學(xué)的使用應(yīng)用化學(xué)，以便盡快實(shí)現(xiàn)應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料的有效融合。要求先進(jìn)材料在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)該保證所選擇的應(yīng)用化學(xué)理論知識(shí)及實(shí)踐技能均符合實(shí)際需求，以便更好地發(fā)揮應(yīng)用化學(xué)的作用，使得兩者的融合取得更好的效果。3.4加強(qiáng)復(fù)合型人才建設(shè)應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料融合發(fā)展過程中較為重要的一個(gè)因素是人才作用的發(fā)揮。但是就目前的發(fā)展現(xiàn)狀來看，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用化學(xué)知識(shí)沒有得到充分合理的應(yīng)用，這是由于很多人員缺乏專業(yè)的應(yīng)用化學(xué)知識(shí)及技能，這就需要進(jìn)一步加強(qiáng)復(fù)合型人才建設(shè)工作。一方面需要各高校加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)，按照應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料的實(shí)際情況進(jìn)行有效的課程改革，促進(jìn)應(yīng)用化學(xué)與材料學(xué)科的融合建設(shè)等，為大學(xué)生們提供學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，以夯實(shí)理論基礎(chǔ)；另一方面需要企業(yè)與高校加強(qiáng)聯(lián)系，為人才的培養(yǎng)過程提供更多的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，以便鍛煉大學(xué)生的實(shí)踐能力等，從而為應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料的有效融合奠定堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)。4結(jié)語綜上所述，先進(jìn)材料的使用是現(xiàn)代生產(chǎn)的重要資源，在應(yīng)用化學(xué)的支持下，先進(jìn)材料有了充足的理論基礎(chǔ)以及技術(shù)支持，從而促進(jìn)了先進(jìn)材料的有效生產(chǎn)，滿足了現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)需要，應(yīng)用化學(xué)也因此得到了發(fā)展的推動(dòng)力，由此可見，應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料的融合發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在未來的發(fā)展過程中，有必要進(jìn)一步樹立起應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料融合發(fā)展的意識(shí)，構(gòu)建起應(yīng)用化學(xué)與先進(jìn)材料融合發(fā)展的體系，科學(xué)的選擇并使用應(yīng)用化學(xué)的相關(guān)知識(shí)，與此同時(shí)還要提高復(fù)合型人才的培養(yǎng)力度，從而不斷提高應(yīng)用化學(xué)在