先进材料中应用化学的使用及发展途径

　　摘    要：　应用化学是化学专业领域内较为重要的组成部分，在实际应用中还与其他各学科领域都存在密切的关系，其中应用化学与先进材料的融合发展是当前一大趋势，在发挥各种先进材料的实践应用效果等方面发挥着重要的作用。对应用化学在先进材料中的发展进行分析和探索显得尤为重要。

　　关键词 :     应用化学,先进材料;融合发展;

　　Abstract：　Applied chemistry is an important part in the field of chemistry. In practical application, it has close relationship with other disciplines. The integration of Applied Chemistry and advanced materials is a major trend, which plays an important role in the practical application of various advanced materials. It is very important to analyze and explore the development of Applied Chemistry in advanced materials.

　　Keyword：　applied chemistry; advanced materials; integrated development;

　　0 、引言

　　应用化学包括有机化学、无机化学、高分子化学、物理化学、分析化学等等多个化学分支，在其实际应用中与先进材料的融合使得材料生产的效果更加理想，为现代各领域的生产提供了新的可能，从而最大程度上满足市场需求。因此，在未来的化学领域中，应该加强重视应用化学与先进材料的融合发展，为现代社会的建设奠定坚实的基础。
 

　　1 、应用化学与先进材料融合发展的必要性

　　1.1、 应用化学能够为先进材料的发展提供有效的理论依据及技术支持

　　各种先进材料的生产需要用到大量的化学理论知识以及相关的技术支持，而应用化学恰好可以为先进材料的生产提供所需，从而促进先进材料的有效生产，以便为现代社会的行业生产提供更多的先进材料，促进各行业领域的稳定发展以及可持续发展。尤其是化学实践知识的普及应用，使得先进材料可以在科学知识的支持下不断进行创新开发，达到人们所需要的理想效果，多种功能多样且稳定的先进材料在现代生产中不断产出，在社会发展中的应用取得了满意的效果[1]。

　　1.2、 先进材料的发展能够有效地推动应用化学发展

　　应用化学作为一门专业学科，其也需要进一步的发展，在此基础上，先进材料生产过程中的个性化需求使其对应用化学的实践应用也提出了更高的要求，因此先进材料的发展也会进一步推动应用化学的发展。两者的融合发展也是相互促进的良性过程。

　　2 、应用化学在先进材料中的应用—以高分子材料在体育领域的应用为例

　　高分子材料是以高分子化合物为基础的材料，其由相对分子质量较高的化合物构成，包括橡胶、纤维以及高分子基复合材料等。高分子材料涉及到人类生产生活的各个方面，其中在体育领域中，高分子材料的应用尤其广泛，比如将一些具有耐极限条件、具有良好力学性能和耐腐蚀性能的高分子材料应用到体育器械的加工制造中，不仅可以提高相关机械设备本身的使用性能，而且还能够提升运动人员使用舒适性，从而有效地提高运动员们的竞技体育成绩。

　　2.1、 高分子材料在体育领域的具体应用

　　2.1.1、 塑料复合材料

　　塑料复合材料本身的质量比较轻便，而且具有较为优异的力学性能以及加工性能，因此可以较好地应用到各类型体育装备、设施的加工生产中，目前常使用的塑料复合材料有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、碳纤维增强树脂基复合材料。这些材料中，环氧树脂和不饱和聚酯树脂的整体性能相差不大，而碳纤维增强树脂基复合材料冲击强度、弹性模量和拉伸强度都较好，但是断裂伸长率稍差。在实际生产应用中，这三种材料的使用往往还需要根据产品实际的功能差异、性能需求以及人群需求等针对性地进行使用，以便最大程度上满足生产需要。

　　2.1.2、 橡胶

　　橡胶主要分为两种，即天然橡胶与合成橡胶。在体育装备中，应用最广泛的是合成橡胶，例如球拍手柄、赛车轮胎。合成橡胶是具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下，弹性比较高，在外界的压力下就会产生较大的形变，撤去压力则会恢复原状，用途比较广泛，已经成为体育领域中应用频率最高的高分子材料，尤其是利用减震橡胶材料加工而成的新型羽毛球拍、网球拍手柄，都能够使得运动员在使用过程中，尽可能降低因击打球而产生的振动，提高其运动的舒适性[2]。

　　2.1.3、 纤维

　　涤纶、尼龙、芳纶和丙纶纤维等有机高分子材料是在使用中比较常见的高分子合成纤维。涤纶是使用最为普遍的一种纤维材料，具有强度高、伸长大、弹性恢复好等优点。在其结构组成中，其中的大分子中的酯基在碱性液体中会发生水解，用其作为原材料所制成的衣服具有高强低伸、低强高伸等性能，远动员们穿着舒服，从而能够最大程度上满足运动员的运动需求。

　　2.1.4、 其他

　　其他的高分子材料还包括克维拉高分子材料、Sympatex、快皮等，其中克维拉高分子材料的柔软性高、强度大，良好的减震性能应用在运动器械中可以大大提升器械的减震效果；Sympatex是由30%聚醚和70%聚酯复合而成的，透气性比较好，常用于运动服饰的制作；快皮的超伸展纤维表面完全仿制鲨鱼皮肤，其主要就是用于制作泳衣，而且其中还使用了聚氨酯纤维，增加了弹性与浮力。

　　2.2、 应用效果

　　高分子材料是目前应用比较普遍的先进材料，在应用化学的支持下，各种高分子材料都可以按照产品的实际需求进行恰当的应用，效果良好。就体育领域中所涉及到的各种产品来看，相关的化学实践知识得到了充分地发挥，应用效果良好。比如在乒乓球运动中，当前的球拍为了更好地为运动员提供强有力的击球力度和旋转效果，设计人员最常采用的方法是用一层胶皮蒙在球拍的正反表面，胶皮可以增加和延长击打时球与球拍接触时间和受力时间，在此基础上，运动员就可以确保相关动作可以更快、更有效。随着相关材料的研究，设计人员又将球拍表面的胶皮表面制成颗粒状，这就可以实现击球旋转。随着应用化学的不断发展，当前对乒乓球拍的胶皮使用材料有了更加详细的标准，碳素纤维等材料加工而成的球拍底板的比强度和比模量都较高，且其稳定性以及耐腐蚀性也更好。再比如当前的撑杆跳运动中，运动员们所使用的撑杆也经过了木质材料、竹竿、玻璃纤维杆等多种材料，而到了20世纪末，合成树脂与碳纤维复合加工制备而成的撑杆逐渐得到了应用，主要是因为其物理性能更好，不会出现断杆、折杆现象，该种碳纤维复合材料的比模量、弹性和韧性都更好，可以最大程度上将运动时的弹性势能转化为动能，大大提高了撑杆跳运动员的成绩。由此可见，先进材料一直在促进着现代社会的进步发展，应用化学领域方面必须要提高重视，加强与先进材料的融合发展，为两者的融合奠定坚实的基础[2]。

　　3 、应用化学在先进材料中的发展途径

　　3.1、 树立应用化学与先进材料融合发展的意识

　　由于应用化学与先进材料融合发展具有可行性和较高价值，应当高度重视应用化学在先进材料生产中的重要作用，树立两者融合发展的意识并加强对应用化学知识以及相关技能的应用。积极探讨两者融合发展的有效途径及方式，扩大应用化学知识及技能的应用范围，进而促使两者融合发展，以满足实际需求[3]。

　　3.2 、构建应用化学与先进材料融合发展的体系

　　就目前来看，应用化学与先进材料的融合发展还受到多种因素的影响，这一问题使得应用化学理论知识及实践知识无法全面地应用到先进材料的生产过程中，因此必须要构建应用化学与先进材料融合发展的体系，积极探索有利于两者融合发展有效实现的方式及模式，加强对应用化学知识以及相关技能的合理应用等，而且完善的融合发展体系，也能够更好地指导融合发展模式的运行，提高两者融合的效果。

　　3.3、 合理选择及使用应用化学

　　在先进材料的实际生产过程中，应用化学的作用没有得到充分发挥，因为很多时候并没有严格按照实际情况去选择相应的应用化学知识或者相关技能，从而影响了先进材料的有效生产，导致应用化学与先进材料的融合发展出现问题，因此，必须要合理选择化学知识及有关技能，并科学的使用应用化学，以便尽快实现应用化学与先进材料的有效融合。要求先进材料在实际生产中应该保证所选择的应用化学理论知识及实践技能均符合实际需求，以便更好地发挥应用化学的作用，使得两者的融合取得更好的效果。

　　3.4、 加强复合型人才建设

　　应用化学与先进材料融合发展过程中较为重要的一个因素是人才作用的发挥。但是就目前的发展现状来看，在实际生产中，应用化学知识没有得到充分合理的应用，这是由于很多人员缺乏专业的应用化学知识及技能，这就需要进一步加强复合型人才建设工作。一方面需要各高校加强专业建设，按照应用化学与先进材料的实际情况进行有效的课程改革，促进应用化学与材料学科的融合建设等，为大学生们提供学习的机会，以夯实理论基础；另一方面需要企业与高校加强联系，为人才的培养过程提供更多的实习机会，以便锻炼大学生的实践能力等，从而为应用化学与先进材料的有效融合奠定坚实的人才基础。

　　4 、结语

　　综上所述，先进材料的使用是现代生产的重要资源，在应用化学的支持下，先进材料有了充足的理论基础以及技术支持，从而促进了先进材料的有效生产，满足了现代企业的生产需要，应用化学也因此得到了发展的推动力，由此可见，应用化学与先进材料的融合发展具有十分重要的现实意义。在未来的发展过程中，有必要进一步树立起应用化学与先进材料融合发展的意识，构建起应用化学与先进材料融合发展的体系，科学的选择并使用应用化学的相关知识，与此同时还要提高复合型人才的培养力度，从而不断提高应用化学在先进材料中的发展效果。

　　参考文献

　　[1]曾悬月.应用化学与先进材料的融合发展[J]化工管理, 2019(34):52-53.
　　[2]薄阿维先进高分子材料体育装备性能分析及对竞技体育发展的影响研究[J].合成材料老化与应用, 2020, 49(06):163- 165.
　　[3]张景一.应用化学在先进材料中的发展探索[J]. 科技经济导刊, 2020, 28(10):137.