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1、從材料化學看現代發(fā)展學院:化學學院專業(yè):材料化學姓名:周偉學號:2011600921材料是人類賴以生存的重要物質基礎之一,人類社會發(fā)展的歷史證明,材料是人類生存和發(fā)展、征服自然和改造自然的物質基礎,也是人類社會文明的重要支柱??v觀人類利用材料的歷史可以清楚的看到,每一種重要的新材料的發(fā)現和應用,都把人類支配自然的能力提高到一個新的水平。材料科學技術的每一次重大突破,都會引起生產技術的革命,大大加速社會發(fā)展的進程。材料化學是研究材料的制備、組成、結構、性質及其應用的科學。以新材料研究為基礎,現代獲得了一大批的杰出成果。涉及
2、到醫(yī)藥、電子、能源等諸多方面的新材料紛紛問世,為社會的進步奠定基石?,F在,讓我們以材料化學的眼光來看一下這個世界的發(fā)展以及這些發(fā)展對社會的影響。首先,容我介紹一項醫(yī)藥抗癌史上的具有革命性意義的物質——順鉑! 現代社會,溫飽問題已大體解決,所以人們對自己的生活水品有了更高的要求,俗話說:身體是革命的本錢,如今自身保健才是人們最關心的問題。在健康這一塊,最大的麻煩便是令人談之色變的癌癥。癌癥,顧名思義,一旦患上,基本就相當于宣告了死亡。于是,藥物抗癌成為現代醫(yī)學研究的主流。時間的累計使科技有了質的突破,具有抗癌譜廣、療
3、效確切等特點的臨床常用的化療藥物順鉑應運而生,使得生物抗癌領域有了一次飛躍,同時也是人類社會上的一件大事。這也是材料推動社會發(fā)展的一個確切實例?,F代社會即將跨進信息時代,而電子產品則是信息高速傳遞的載體,隨著電子工業(yè)迅速發(fā)展,超導、半導等材料可以說是大展拳腳。超導材料具有的優(yōu)異特性使它從被發(fā)現之日起,就向人類展示了誘人的應用前景。但要實際應用超導材料又受到一系列因素的制約,這首先是它的臨界參量,其次還有材料制作的工藝等問題。由網上的資料我了解到,到80年代,超導材料的應用主要有:①利用材料的超導電性可制作磁體,應用于電機
4、、高能粒子加速器、磁懸浮運輸、受控熱核反應、儲能等;可制作電力電纜,用于大容量輸電(功率可達10000MVA);可制作通信電纜和天線,其性能優(yōu)于常規(guī)材料。②利用材料的完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。③利用約瑟夫森效應可制作一系列精密測量儀表以及輻射探測器、微波發(fā)生器、邏輯元件等。利用約瑟夫森結作計算機的邏輯和存儲元件,其運算速度比高性能集成電路的快10~20倍,功耗只有四分之一。這樣優(yōu)越的性能要放在以前,我們可能連想也不敢想,可新材料的誕生確實是它成為了現實,在感嘆社會進步的時候,我覺得我們更應該敬佩那些新材料的研發(fā)
5、者,他們才是社會進步的領軍人物。在能源方面,材料也為社會進步立下了汗馬功勞。記得讀高中的時候,我們學電化學,老師和我們引入鋰離子電池的概念,我當時就在那里納悶,那么小的一個裝置,就可以進行那么復雜高效的轉化,然后放出巨大的能量嗎?它是怎么工作的?。繋е@樣的疑問,我來到了大學,在對材料的了解過程中我漸漸見識到了這個學科的豐富底蘊,也慢慢看到了材料科學的廬山真面目。就拿剛才提到的那個鋰離子電池工藝來說:鋰離子電池是一種充電電池,它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中,Li+在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌:
6、充電池時,Li+從正極脫嵌,經過電解質嵌入負極,負極處于富鋰狀態(tài);放電時則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池。是現代高性能電池的代表。這種鋰離子電池相比于傳統(tǒng)的干電池,不僅性能穩(wěn)定,而且壽命和電力也是干電池不能企及的。新材料的優(yōu)越性再一次得到證明!材料科學與社會應該有這樣一個關系:新材料使新技術得以產生和應用,而新技術又促進新工業(yè)的出現與發(fā)展,從而促進人類社會文明的進步!