分子化学与工程精选(九篇)

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第1篇：分子化学与工程范文

关键词：化工原理；高分子材料与工程专业；教学改革

化工原理是一门工程性、实践性很强的专业基础课程，是高分子材料与工程（以下简称“高材”）专业重要的必修课。其教学水平、教学内容、教学方法及教学质量被视为衡量本专业本科教育的重要因素及评价指标，是从基础到专业的连接。高材专业的学生在学习化工原理的过程中，存在较多问题，其原因有如下几点：①高材专业的学生没有学习过工科基本课程，缺乏基本的工程观念，在学习过程中很难做到联系实际的设备、工艺流程。②部分学生先修课程基础薄弱，面对大量公式推导、计算，会存在一定难度。③化工原理这门课程具有很强的实践性，对初学的学生来说，难免会有一种不得要领的感觉，认为这门课程很难，逐渐失去了学习的积极性，等等。因此，我们在教学中进行了探索与实践。

1.教学内容的改革

随着现代化生产和科技的飞速发展，对我们的教学内容提出了更高的要求。化工原理课程，其教学内容也应该反映化学工程学科的一些新理论、新技术和新装备。高质量、高品质的教材能为高素质人才培养打下坚实的基础。我们要将现代化工技术应用于典型单元操作的定量分析和教学描述，启发学生用不同的方法处理单元操作过程中的工程问题，使学生不断确立工程思想，为解决以后的实际问题打下基础，从而达到理论与实际相结合的教学目的。

2.教学方法与教学手段的改革

近年来，随着教学改革不断深入，新的教学理念越来越被广大教师所认同，鉴于化工原理是一门工程性、实践性很强的专业基础课程，将计算机引入化工原理课程教学已成为一种趋势。有了优秀的课程教材和配套的多媒体CAI教学软件，我们上课时可以省去大量的板书时间用以对课程重点进行更深入地剖析，引导学生主动思考和参与讨论，这种互动方式不但可以活跃课堂气氛，提高学生的参与意识和学习兴趣，还有利于知识的深化和创新。使学生既掌握了理论知识，又增强了感性认识，提高了教学效率和效果。[1]另外，根据教学内容的特点，要将课堂讲授与课堂讨论相互结合。公式推导繁多是化工原理课程的一大特点。对于较简单的推导，留给学生自己解决，而对于思路较复杂的公式则由教师讲解。阐述原理的部分，简单的就可由学生讲解，难度偏大的就以启发式教学为主，达到学生明白实质、加深过程理解的目的。

3.实验教学的改革

实验教学环节是全面推进素质教育、培养学生创新精神和实践能力的关键。学生通过实践教学不但可以巩固加深对课堂教学内容的理解，而且可以获得相关技能并且积累一些经验。我们目前采取尽量让学生多思考，实验前多查资料的方式。教师在指导学生实验的同时，抓住实验预习，实际操作，实验数据，实验处理和分析等几个主要环节并逐一把关，对学生的多方面能力认真考核评分，让学生针对设备运行过程中出现的现象进行讨论、分析。教师认真研究实验教材，熟悉各个实验装置，在讲解中，应有意识地讲解与实验相关的章节所要验证的理论，使理论与实践更好地结合起来，同时也避免了由于符号、公式、方法的不同，使学生无所适从的现象。与其他化学学科的实验不同，化工原理实验属于工程试验范畴，每个实验相当于化工生产中的一个单元操作，通过实验学生能建立起一定的工程概念。同时实验过程中会遇到大量的工程实际问题，学生可以更实际、更有效地掌握工程实验方面的原理及测试手段，发现复杂的设备与工艺过程同相关数学模型之间的关系。[2]

4.考核方式的改革

化工原理教材中的习题可以分为两类：一类是巩固基本概念，使学生更好地掌握化工原理的基本概念和基础知识；另一类是培养解决实际问题能力，让学生灵活运用课堂或书本上的知识。通过这两类练习，不但可以将学生学习中的薄弱环节暴露出来，及时解决教学中存在的问题，而且可以增强学生运用所学知识分析和解决问题的能力。所以教师就平时成绩从习题中计分的方式，多布置一些练习题给学生课后练习，让他们积极完成课后习题。

参考文献：

第2篇：分子化学与工程范文

问：高分子材料与工程专业的研究对象是什么？

答：高分子材料与工程是一门将理科、工科相结合的专业。高分子材料，又可以称作石油化学工业。在发达国家，石油化学工业里60%～70%的产值是由高分子来体现的。高分子专业涉及合成与加工两个方面，到了硕士阶段分设理科的“高分子化学与物理”和工科的“高分子材料”两个专业。

问：本科核心课程有哪些？高分子材料与工程专业的学生需要具备什么特质？

答：有机化学、物理化学、高分子化学、高分子物理、高分子材料、功能高分子导论。其中的高分子化学、高分子物理和高分子材料都有相对应的实验课。

我认为一个专业需要各种各样的人，高分子也是一样。不能说哪类学生特别适合学这个专业，我倒觉得更应该是学生在选择高分子后，能够主动去适应这个体系，发挥自身的特点，不断深入，持之以恒，这样才能够学好。

小编插话：如果能够不断深入学习，持之以恒，说不定就会像美剧《生活大爆炸》中的谢耳朵、霍华德他们一样，成为厉害的物理学家或化学家！在学习的路上，就算脚踩荆棘也要大步前行，来看看都会遇到怎样的困难吧。

问：在高分子材料与工程专业的学习过程中，有可能遇到的困难是什么？

答：困难主要在于从经典化学到高分子化学的改变。高分子是混合物，所以高分子化学的化学式，结构不明确。在经典化学中，化合物有明确的分子式，但到了高分子化学，很多时候我们只能说大概是这样，不够明确，这会令学生困惑。

等到学习高分子物理，困惑就更多。因为学科体系尚未完全建立，很多东西只是在一定条件下的研究过程中，觉得应该是那么回事，至今没有定论。这种现象，对学生甚至老师来说，都是困惑的。

此外，高分子是大分子混合物，每一个聚合物的分子量有几万、几十万，甚至上百万，分子量庞大，且混在一起，此时就需要统计理论来总结规律。高分子物理里有大量统计理论，而统计理论对一般人来讲，很难理解。

问：大家是否有对高分子材料与工程专业的理解误区？

答：很多人认为高分子材料是不环保的，特别是所谓的“白色污染”，这样的说法并不科学。高分子材料从制造、使用、处置和无害化处理的多环节的综合评价结果来看，是对环境污染最小和能量消耗最少的材料。国内之所以出现“白色污染”，是因为人们没有养成良好的环境保护理念和垃圾分类处置的习惯。学习和掌握了高分子的相关知识，不仅可以成为你事业的方向，还可以使自己的生活过得更加健康和环保。

问：高分子材料与工程专业的毕业生，主要是面向哪些行业就业？

答：各行各业都可以。我们系大多数学生读研究生、出国，真正本科一毕业就去工作的好像很少，硕士毕业很容易找工作。

第3篇：分子化学与工程范文

【关键词】高分子化学灌浆材料；混凝土；防渗堵漏；

高分子化学灌浆材料作为新的工程技术，可将浆液注入需要工程需要修补的位置，浆液发生化学反应后，转变为高度聚合物，从而起到加固作用，使整个工程融为一体，避免发生渗水、漏水等不良现象。灌浆材料自身具有显著特点，能够起到很好的堵漏效果，因此应用领域十分广泛，比如隧道开凿、大坝加固以及混凝土缺陷修复等工程。高分子灌浆材料的应用，提高了各种工程的建筑质量，可有效避免质量事故的发生。本文通过高分子化学灌浆材料具有的特征，对防渗堵漏工程采用的化学灌浆材料和工艺进行了简单介绍，并举例说明此技术的防渗堵漏效果。

一、简述高分子化学灌浆材料的特点

化学灌浆材料按照用途、目的，主要有两种，类型，一种是补强固结灌浆材料，比如甲基丙烯酸酯类和环氧树脂类都属于补强固结型的灌浆材料；另一种是防渗堵漏灌浆材料，比如木质素类和丙烯酰胺类都属于防渗堵漏类型的灌浆材料。化学灌浆材料具有比较明显的特点，如较好的可灌性、粘度地，防水性能显著，充填严密，渗透能力较强，灌浆材料固结之后具有很强的硬度，能自由调节固化时间，确保灌浆能够顺利完成。

二、混凝土防渗堵漏工程常用的化学灌浆材料及工艺流程

1、混凝土防渗堵漏工程的常用化学灌浆材料

1.1中化-798灌浆材料

目前，环氧-糠醛-丙酮体系在混凝土建筑中得到了广泛应用，主要目的便是加固、补强。稀释剂用量的不断增加，在一定程度上降低了灌浆材料的固结性能，从而对灌浆质量带来较大影响。在中化-798灌浆材料的组成基础上，辅的加上YDS复合增强剂以及改性剂D，可以使羧基化合物被活化，从而和环氧树脂发生固化反应。

1.2聚氨酯类灌浆材料

聚氨酯灌浆材料具有防渗堵漏、加固的作用，其突出特点是能够与水在任何条件下进行反应、固化，其固结体有多种形态，如延伸性强的橡胶体、硬性好的塑胶体等。聚氨酯灌浆材料的优势很明显，比如材料活性比较大，固结体强度大以及弹性好等，因此被广泛应用在各个领域。按照溶剂不同，可将其分为两类：一类是油溶性聚氨酯，由于其固结体抗压强度科达到10MPa，渗透系数十分高，因此常被用在防渗堵漏或者地基加固工程中。另一类是水溶性聚氨酯，其渗透力强，包水量大，可用于堵涌水、地表防护等。

1.3丙烯酰胺灌浆材料

即丙凝，此灌浆材料浆液粘度不大，在凝胶前粘度处于恒值；具有很强的渗透性，能融入0.1mm以内的裂缝中；具有很好的可变性及弹性；凝胶体的抗渗能力很强，渗透系数达到10-10cm/s，抗压强度比较低，对材料配方的要求比较小；可以按照工程需求，对其凝结时间进行自由控制，适用于含水工程当中，发挥防渗堵漏的作用。

1.4单宁类灌浆材料

单宁类灌浆材料的主剂是凝缩烤剂，溶剂为水。单宁类灌浆材料的舌渗透性较高，可根据实际情况调整固化时间，凝胶体制作方便、无毒，且性质较稳定。固结强度最高可达18.5MPa，不仅可以起到防渗堵漏的效果，还能够补强、加固。

2、混凝土防渗堵漏工程的工艺流程

防渗堵漏工程采用高分子化学灌浆材料的工艺流程较多，比如现场缺陷调查、凿缝、清理缝隙、布孔埋管、封缝、灌浆以及封闭浆孔。

①调查现场情况。化学灌浆开始之前，工作人员要对现场情况进行仔细调查，对地质条件、裂缝原因、渗漏情况等要有足够的了解，在获得足够资料的情况下，再开始施工。将裂缝附近的渗漏水清理干净，干燥之后对裂缝的具体资料进行测量，便于施工等尺或。采用钢尺或者其他工具对裂缝宽度进行仔细测量，用钢丝或者放大镜对裂缝深度进行精确测量。当裂缝处于混凝土结构的重要位置时，要钻孔取样，在室内试验之后确定裂缝的走向、深度。如果地质条件比较复杂，则需要钻孔电视、超声波以及钻孔摄像等技术获取所需资料。②开凿裂缝。清理裂缝周边的砂浆，然后将裂缝处理为U型槽，深度值要根据实际情况而定，一般在4～9cm之间；根据漏水混凝土数量的实际情况确定宽度，通常情况下在4cm左右。③清理缝隙。清除干净槽内的残留物，使槽内环境保持干燥，尽量避免残留杂物或者有水。④布孔、埋管。布置注浆孔于裂缝的两边，将长度适中的注浆管预埋在布置注浆孔的位置，布置注浆孔时，其数量多少要符合裂缝越宽、间距越大的原则，每条缝至少有2个注浆孔。⑤封闭裂缝。注浆管填埋好以后，再用水泥水玻璃混合浆液浸入缝隙，保证其没有空隙，最后用混凝土砂浆把裂缝顶部抹平，确保其不会漏水。⑥浇灌浆液。正式操作之前，要将灌浆材料的性能调整到最佳状态，然后用注浆泵将其灌到裂缝内部。⑦封闭注浆孔。灌浆完成后，切除多余的注浆管，修正其表面。

等防渗堵漏工程结束之后，要对施工质量进行全面检查。比如表观检查法，在工程完成后，对灌浆位置进行查看，确定其补灌混凝土结构符合要求，从而确定补灌质量。也可采用盖帽灌溉法，注浆管埋好18h后，在注浆管头上盖上胶管套并固定住，观察两边是否存在漏水现象，就可以准确判断封缝的质量。

三、高分子化学灌浆材料在混凝土防渗堵漏工程的应用

1、高分子化学灌浆材料在某地铁防渗堵漏工程中的应用

2012年，某地铁管理处对7.4km的洞体渗漏情况进行了仔细调查，其中42处存在渗漏情况，漏水严重的位置达到15处。受到地铁隧道严重渗漏水情况的影响，地铁运行环境不断恶化，钢轨锈蚀严重，轨道和地面的绝缘值降低，导致信号传送逐渐失效，对行车安全带来很大的威胁。因此，某地铁管理处和有关专家对此情况进行了分析研究，选择氰凝和丙凝作为主要灌浆材料，对裂缝位置进行了有效处理，从而保证了地铁列车的安全运行。具体施工工艺为：用真空泵吸除渗漏水，以降低裂缝部位的水压值，然后将裂缝开凿为U型槽，按照操作流程预埋注浆管，最后用水泥砂浆抹平U型槽。由于地铁是地下工程，灌浆时要注意通风。

2、高分子化学灌浆材料在某大坝坝基中应用

低渗透介质灌浆理论在实践中取得了很大进展，中化-798灌浆材料可以充分渗透泥化夹层。某大坝坝基进行灌浆操作时，选择了中化-798，它可以渗透K值在10-6～10-8cm/s之间的软弱夹层，固结之后，软弱夹层的硬度有很大提高，十分坚硬，压缩强度最大为33.4MPa，而变形模量最高可以达到120GPa，在保证灌浆质量的同时还能够节省工程投资。

四、结束语

高分子化学灌浆材料不仅方便、简单，还能够起到很好的防渗堵漏、补强、加固的作用。在防渗堵漏工程中采用的防渗堵漏材料虽然有很好的水溶性，但其强度较差；补强固结材料虽然有很大的强度，但水溶性又难以满足要求，因此根据工程需要，采用多种材料，可发挥其各自的优势，为工程质量服务。

参考文献：

[1]程鉴基，程鉴添，程文汉.化学灌浆在混凝土防渗堵漏工程中的综合应用[J].探矿工程-岩土钻掘工程.2011（02）.

第4篇：分子化学与工程范文

学科、专业名称（代码〉 研究方向

预计招

生人数

考试科目

备注

070101基础数学

共

 

 

01.非线性偏微分方程

68

人

①101思想政治理论②201

 

 

英语一③616数学分析 ④801高等代数

 

02^多复分析

 

同上

 

070104应用数学

 

 

 

01.数学物理方程

 

①101思想政治理论②201 英语一③616数学分析 ④801高等代数

 

01数据分析与统计计算

 

同上

 

03^非线性泛函分析

 

同上

 

070201理论物理

 

 

 

01.原子分子物理理论

 

①101思想政治理论②201 英语一③601高等数学（甲 ④811量子力学

 

070203原子与分子物理

 

 

 

01.冷原子物理与应用

 

①101思想政治理论②201 英语一③601高等数学（甲

 

 

 

或617普通物理（甲)或

 

 

 

619物理化学（甲)④811童

 

 

 

子力学

 

02丨原子分子超快过程

 

同上

 

03^囚禁离子与精密谱

 

同上

 

070207光学

 

 

 

01.量子光学与原子光学

 

①101思想政治理论②201 英语一③601高等数学（甲 ^或617普通物理（甲）

④811量子力学或817光学

 

070208无线电物理

 

 

 

01.原子频率标准原理与技

 

①101思想政治理论②201

 

术

 

英语一③601高等数学（甲 ^或617普通物理（甲）

④811量子力学或817光学 或856电子线路或859信号 与系统

 

01磁共振理论与实验方法

 

同上

 

070302分析化学

 

 

 

01.生物波谱分析

 

①101思想政治理论②201 英语一③610分子生物学 或611生物化学（甲)或618 普通化学（甲)或619物理 化学（甲)④819无机化学 或820有机化学或821分析 化学或847生理学

 

02^影像分析

 

同上

 

03^仪器分析

 

同上

 

070304物理化学

 

 

 

01.催化与结构化学

 

①101思想政治理论②201 英语一③601高等数学（甲 ^或611生物化学（甲)或

 

 

 

617普通物理（甲)或619物

 

 

 

理化学（甲)④819无机化

 

 

 

学或820有机化学或821分

 

 

 

析化学或852细胞生物学

 

02^生物物理化学

 

同上

 

01理论和计算化学

 

同上

 

085208电子与通信工程

 

 

 

01.无线电与通信工程

 

①101思想政治理论②201 英语一③302数学二④811 量子力学或817光学或856 电子线路或859信号与系 统

 

02丨原子频标与通信工程

 

同上

 

03丨光电子与通信工程

 

同上

 

085238生物工程

 

 

 

01.生物仪器工程

 

①101思想政治理论②201 英语一③338生物化学 ④819无机化学或820有机 化学或821分析化学或847 生理学

 

02^蛋白质工程

 

同上

 

03^生物代谢工程

 

同上

 

01生物医用材料

第5篇：分子化学与工程范文

你适合学习材料专业吗?

材料学包罗万象，是国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析，我国在材料成型设计方面的人才缺口在20万～30万之间，并且呈逐年递增趋势，材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才，人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。

材料行业对人才的需求是如此的迫切，那么也可以想象材料学的就业趋势非常好，想要进入材料行业的学生也很多，那什么性格的人适合进入材料学院呢?笔者列出了如下的性格需求度表格，同学们不妨参考一下。

概述：材料学究竟是什么

材料学是一门跨学科的科学，涵盖的范围很广，子学科多。所以想要回答“材料学究竟学什么”这一问题很难。总的来说，材料学就是研究材料结构、性质和性能，以制造出更好的材料或更好地使用材料的学科。

材料学具体分为三个大类：金属材料、无机非金属材料和高分子材料。因此，大部分高校会开设材料科学与工程专业，专业下又分出几个方向，针对性地学习这三大类的知识，并且它还与其他一些工程科学相重叠，因此在各大院校，材料科学与工程都有若干分支。

从这三大类可以看出，材料学是典型的工科专业，课程安排和其他工科专业大同小异。大学一、二年级会安排基础科目的学习，如高等数学、线性代数、概率统计与随机过程、大学英语、C语言、大学物理、机械制图、电子电工学这样与材料生产设备相关的课程：到了大三大四，则会偏重专业课，比如材料物理、物理化学、有机化学、材料力学等，都是必须要学习的。

材料学由于应用广泛。在众多领域都有很大的发展空间。学生毕业后可在航空航天、冶金、机械、汽车、电子、信息、交通、化工和建筑等工业企业以及相关科研单位工作。学校不同，学科方向不同，就业的去向也不一样，比如以研究钢铁为主的材料专业。学生毕业后大部分去的都是加工为主的企业，比如钢铁厂、汽车厂。

总体而言，材料学是比较基础的学科，光是大学四年学不到特别专业的知识。所以很多同学会选择考研深造，这个时候，不妨选择一个前沿的并且热门的方向，比如先进陶瓷、复合材料、纳米材料、生物材料等。

核心专业：高分子材料科学与工程

从本世纪中叶。高分子材料逐渐登上了材料王国中的宝座。据2011年的最新统计，我国高分子材料的体积产量已经超过其他各类材料，塑料的体积产量已经超过钢铁体积产量，合成纤维的生产也超过全部有色金属的总产量，这说明我国已经跨进了高分子材料时代。

高分子材料科学与工程的建立可以说只有二三十年的历史。从“高分子”三个字，就知道这个专业需要用到化学方面的很多知识，在大多数院校中，都开设了无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学等，而且根据各个学校的侧重点不一样，有机化学、量子化学、结晶化学和热力学、固体物理学、结晶学、统计物理学、聚合物流变学、高分子材料学、塑料成型工艺学、机械制造基础、模具材料及制造等课程也都是需要学习的专业基础课程。为了理解高分子材料中的许多物理现象。系统学习高分子物理学也是十分重要的。如果你只希望念完本科就毕业工作，高分子材料专业是个很不错的专业，因为它的就业市场很大。

新兴专业：生物功能材料

国家将生命科学和新材料科学列为21世纪重点发展的领域，而生物材料学作为一门只有十年历史的新专业、站在生命科学和材料科学前沿的交叉学科，更是优先发展的重点。

生物功能材料专业是培养具有材料科学与工程、生物学和医学等领域的相关知识，掌握生物材料的基础和专业知识，能在生物材料的制备、改性、加工成型及应用等领域从事基础研究、应用研究和技术开发等的综合型高级技术人才。

不过很多人会纳闷，生物材料到底拿来做什么呢?作用到底体现在哪里呢?答案很简单—它们最常出现在牙科和整形外科。假牙、补牙材料、人造骨、人造关节都是生物材料的一种。例如为防止骨折，关节等部位要承担体重的3—6倍的重量，而且一年要承受近200万次重复荷重，因此要求人造的关节材料有优良的对生物适应性、疲劳强度和耐磨性等。

本专业毕业生的就业、继续升学和出国深造的前景广阔。可从事与生物材料、医药等领域相关的管理、产品研究开发、市场销售、贸易等方面的工作。

院校推荐

到目前为止，我国设有材料类专业的高校有400多所，这400多所院校有自己的特色，因此，这些院校在学生的培养上也会有自己的特色。

比如，清华大学材料科学与工程专业注重学生的基础，下设了五个方向：材料物理与化学、金属材料、无机非金属材料、复合材料和电子材料。不过在本科阶段，五个方向的课程都大致相同。

北京科技大学的材料科学与工程专业是该校最强势的学科，偏重钢铁材料研究，软硬件设备足以让冶金专业以外的学生眼红。学校名师荟萃，科研实力强，本科生在校学习期间都可跟老师进实验室做科研。

哈尔滨工业大学的材料学院则始终围绕“高端”两字，紧密围绕国防尖端技术发展需要的新型材料、新型材料的精密和特种加工技术设置课程与内容。

北京化工大学的材料学是国家的重点学科，其高分子材料科学与工程专业是传统强项，碳基复合材料、无机非金属材料和金属材料防护学科在全国具有很高的知名度。

第6篇：分子化学与工程范文

【关键词】高分子；化学；发展；方向

中图分类号： F407 文献标识码： A

一、前言

我国高分子化学一直都是我国发展的重点，这项技术对于很多相关产业非常有帮助，高分子化学是高分子材料的研究基础，已经涉及到了机械行业，建筑行业等多个行业，因此发展高分子化学对于我国高分子材料行业是非常有帮助的。

二、现如今高分子化学的发展情况和应用范围

自从20世纪到现在，随着工业技术的快速发展，天然资源已经露出了疲态，科学家们已经开始使用高分子化学进行材料的合成。有数字表明，在之前的40年中，使用材料的速度正在以每10年五倍增长，人类三大合成材料，其中包括塑料、橡胶、纤维，在使用过程中表现出了令人惊讶的增长速度。新型的材料，特别表现在合成材料，在工业、建筑、农业、电子技术方面都被广泛使用，极大的支撑着人类的日常生活，是使国民经济持续发展的必要动力源泉。

相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。

三、高分子化学与高科技的结合

当今社会，人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起，人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械工业等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。

随着生产和科学技术的发展，许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来，如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域，下面简单介绍特种高分子材料：功能高分子是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料；高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴；特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂）的范畴。

第一，力学功能材料：强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；)弹材料，如热塑性弹性体等。

第二，化学功能材料：分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。

第三，生物化学功能材料：人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以预计，在今后很长的历史时期中，特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。

四、高分子材料化学的应用

材料是人类社会文明发展阶段的标志，是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用，把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。可以说某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料，家家离不开高分子材料，处处离不开高分子材料，是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的，高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料，另外许多精细化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一类是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等；另一类叫工程塑料，其强度大，如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。

第二，纤维：人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物，通过不同的加工，生产出了各种纤维制品，极大地满足着人类的需要。

第三，橡胶：天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制，于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。

第四，精细化工：比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品，如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油，使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂，以及各种吸水树脂等都是高分子产品。

五、高分子化学的发展方向

1、使地球更加绿色化

在现在很多工业发达的城市，天空中都会飘着非常浓郁的黑烟，对人们的日常生活有非常严重的污染。绿色，在现在被认为是没有污染、再生性或者可以循环使用。在没有污染方面，我们需要做的就是减少工业废弃物的排放、相对的减少污染源。现在的情况表明，化学行业中具有污染和治理两个方面的性质，可以对绿色使用材料进行研究，也可以继续对环境造成恶化。例如：在研制的过程中使用的催化剂、溶解剂、中间物品等，在生产过程中产生的废气、废渣、废弃液体等都是对环境造成影响的主要元凶，若长期的进行排放，会对环境造成严重的影响，甚至会导致不可逆转的事情发生。

2、减少的自然资源的使用依赖

目前研究的高分子合成材料对石油具有很强的依赖性，众所周知，石油是经过地球非常漫长孕育才出现的，另外，石油也是现如今人类社会非常重要的能源，石油资源现在正在快速的减少，而且不能快速的进行补充，所以人们现在非常急切的找到可以代替石油使用的资源，这已经成为现在高分子化学研究中非常重要的课题。在对物质中原子和分子的比率进行调节，对物质的微观特性、宏观特性以及表面性质进行加强控制，也许这种物质就会满足一些行业的使用要求，当这种情况出现的时候就可以把这种物质作为材料使用。所以，在对材料进行配置的时候就会减少对不可再生资源的依赖程度，并对使用材料和环境进行相互协调，这是现如今化学研究当中非常重要的领域。现在很多高分子合成材料都非常依赖石油资源。想要解决目前的情况，可以对天然高分子进行利用，这其中也应该包含对无机高分子的不断探索和研究。

现在由石油合成的高分子材料，主要因为原子中以碳为主要元素，其中还含有少量的氮、氧等原子，所以被称为有机高分子。无机高分子是因为主链上的组成原子中不含碳。根据元素的性质进行判断，大约有40～50种元素可以成为长链分子。现在引起科学家高度重视的一种无机高分子，它的主链上都是硅原子，并且含有有机侧链的聚硅烷。

3、使高分子材料不断纳米化

现在很多高分子化学反应中的原子经过重新排列组合之后的反应空间要比原子的大小大出很多，所以，化学反应的研究要在一个受限空间之中进行。若在有限的空间中，像纳米量级的片层当中，小型分子由于和片层分子相互作用而且还在一个比较受限的空间内进行排列，之后产生单体聚合，聚合之后的产物的拓扑结构不会再受限的空间内进行全部的复制，这种情况和自由空间的结果完全不同。我们也许会在受限制空间内进行聚合反应的分子中提炼出高分子纳米化学的定义。化学的研究对象基本都是纳米量级的分子和原子，但是因为没有精细的方式，没有达到可以在纳米尺度上精确控制分子或者原子的程度，所以现如今很难做到对分子的精准设计，使化学的合成让人感觉非常的粗放。高分子化学在纳米程度上精要精确的按照分子设计，在此基础上确定分子链中的原子配比位置以及相互结合的方式，通过纳米技术对分子、原子和分子链进行非常精确的控制，达到对高分子各级结构的位置确定。这样就可以精确的控制新合成材料的功能和特性。

4、面向智能材料的高分子化学研究路线

20世纪的人类社会是以合成材料为标志的，在21世纪人类社会的标志将会是智能材料。高分子化学仍然是进入智能材料时期非常重要的组成部分。材料自身具有的功能可以根据外部条件的变化，有意识的进行调节和修复等一系列措施，这就是智能材料的基本定义。现在科学家已经了解高分子有软物质这一特征，简单说就是可以对外场具有反应。

六、结束语

综上所述，高分子化学已经发展到了非常不错的方向，在很多方面都有非常广阔的运用，目前高分子化学会朝着绿色以及环保方面进行发展，随着高分子化学不断取得突破，未来使用高分子材料的前景会更加的广阔。

参考文献

[1]王立艳.《高分子化学》理论与实践教学的整体优化研究[J].广州化工，2012，40（4）：108-109.

[2]张宏刚.新型高分子化学注浆材料在碱沟煤矿的应用[J].中国高新技术企业，2011（34）：63-64.

[3]何冰晶，王庆丰，刘维均，等.能量最低原理在高分子化学教学中的应用探索[J].高分子通报，2011（12）：141-144.

[4]董建华.从高分子化学与衣食住行到高科技发展[J].化学通报，2012，74（8）：675-682.

第7篇：分子化学与工程范文

材料化学专业主要课程

在学习高等数学、化学、物理等基础理论知识及相关实验技能的基础上，本专业主要学习材料科学基础、结晶化学、高分子化学、高分子物理、现代材料分析技术、材料研究与测试方法、材料性能学、材料化学、材料工艺学以及材料基础实验、材料化学专业实验等专业基础课和专业课，接受计算机课程模拟及应用，实验技能、信息获取、工程设计、科学研究等方面的技能培训。该课程体系设置使学生既掌握了材料化学方面的扎实宽广的基础理论知识又具备材料专业特长。主要实践性教学环节：包括生产实习、毕业论文等，一般安排10--20周。

材料化学专业就业方向

本专业学生毕业后可在无机材料、高分子材料等材料及相关技术领域从事质量检验、产品开发、生产、教学及技术管理工作。

从事行业：

毕业后主要在石油、新能源、电子技术等行业工作，大致如下：

1、石油/化工/矿产/地质;

2、新能源;

3、电子技术/半导体/集成电路;

4、制药/生物工程;

5、原材料和加工;

6、其他行业;

7、建筑/建材/工程;

8、环保。

从事岗位：

毕业后主要从事研发、工艺、材料工程师等工作，大致如下：

1、研发工程师;

2、工艺工程师;

3、化验员;

4、质检员;

5、材料工程师;

6、销售工程师;

7、技术员;

8、实验员。

1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;

2.掌握材料制备(或合成)、材料加工、材料结构与性能测定及材料应用等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能;

3.了解相近专业的一般原理和知识;

4.熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策，国内外知识产权等方面的法律法规;

5.了解材料化学的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及材料科学与工程产业的发展状况;

第8篇：分子化学与工程范文

关键词：聚四氟乙烯　防腐　涂层　采油工程

聚四氟乙烯(Polytetrafluoro ethylene)缩写为为PTFE，我国简称氟纶，也有称含氟纤维，美国和日本的商品名为特氟纶（Teflon）。1938年,美国新泽西州杜邦研究实验室的R.S.Plunkett博士首先发明了聚四氟乙烯[1]，1946年实现商品化，1954年开始投入工业化生产。PTFE为四氟乙烯(TFE) 单体的高结晶聚合物, 一种通过氟原子取代聚乙烯中氢原子、由人工合成的高分子材料，白色, 无毒, 无味。其聚合物分子是由一( 一CF2一CF2一)一结构单元重复连接而成,是目前各行业中应用最新型的工程塑料。由于其优良的物理、化学性质，具有耐腐蚀性，耐气候性，电绝缘性，高、低摩擦性和不粘性等，被美誉为“塑料王”，“永不沾污的涂层”，并得到不断发展。

目前，聚四氟乙烯已在国防、航天、航海、化工、机械、石油、纺织、食品、医疗、电器、环保等领域广泛应用，在油田开发中的应用也日益广泛，前景看好。

一、聚四氟乙烯的物理、化学性质

PTFE是一种高度对称和不带有极性、不含有任何支链的线型高分子化合物，从而形成优异的物理、化学特性。

1.物理特性

PTFE是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料，由于它特殊的分子结构，从而形成了优异的物理、化学特性。PTFE一般结晶度为90~95%，熔融温度为327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列，由于氟原子半径较氢稍大，所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向，而是形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面，因此具有优良的力学特性：PTFE由于摩擦因数小，是现有合成材料中最小的，而且可在较大的温度和荷重范围内保持不变；PTFE其表面张力极小，可避免表面张力在0.02N/m以上的液体所润湿，因此具有不粘附任何物质的属性。聚四氟乙烯是最难燃的有机物，在空气中不燃烧，其极限氧指数高达95%，具有优异的电性能，是理想的C级绝缘材料。

2.化学性质

PTFE具有耐化学俯视、耐候性。PTFE除熔融的碱金属外，几乎不受任何化学试剂腐蚀。经试验PTFE在浓硫酸、硝酸、盐酸、王水中，其重量、性能均无变化，也几乎不溶于所有的溶剂，只在300℃以上稍溶于全烷烃。PTFE不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性[2]。

二、聚四氟乙烯在采油工程上的应用

随着油田逐渐进入了高含水期，采油工程技术逐渐步入三次采油阶段，聚合物，三原溶液等高粘附性，强腐蚀性溶液在采油工程中应用后，对井下工具的要求有了进一步的提高。改性聚四氟乙烯对酸碱腐蚀介质具有良好的化学稳定性，可取代金属、陶瓷用于防腐工程，特别适合用于高温、强烈腐蚀的场合，在井下工具的关键防腐部位起着至关重要的作用。此外，聚四氟乙烯是目前表面能最小的一种固体材料，表面张力仅0.019N/m，几乎所有的固体材料都不能粘附在其表面，只有表面张力在0.02N/m以下的液体才能完全浸润其表面。可以有效缓解井下工具在注入聚合物、三元溶液等高粘附性的液体后，工具管壁结垢，易堵塞的问题。

下图为对井下工具进行解剖(井下工作时间8个月)，涂层表面无腐蚀、结垢现象发生。

“聚合物驱全过程一体化分注工艺”技术为了满足在聚合物、三元溶液中长期工作的要求，在井下工具的关键易结垢部位喷涂了PTFE防腐蚀涂层，可延长工具使用寿命3倍以上，解决了由于井下工具腐蚀严重而不得不进行重新作业的问题。使井下工具在聚合物、三元溶液中长期工作成为可能，从而促进了三次采油技术的大规模推广。

随着科技进步，传统耐蚀非金属材料制防腐蚀设备发展日益完善，新型耐蚀非金属材料制品不断涌现。聚四氟乙烯防腐蚀产品在采用新技术、新材料开发防腐蚀新产品的浪潮中一枝独秀迅速发展。聚四氟乙烯所具有的高度化学稳定性，使其能耐几乎所有的常用强腐蚀、强氧化性化学物质，同时还具有耐高温的特点，所以他是一种理想的防腐蚀材料，通过加工成型工艺的研究，聚四氟乙烯产品在采油工程中的应用越来越广泛了[3]。

三、聚四氟乙烯在采油工程其他方面的应用

1.密封件

由于聚四氟乙烯良好的耐热性和耐化学品性,它可以作为优异的密封材料使用。但考虑到PTFE的冷流性在密封件上的缺点，需提高其耐压能力只有从密封件结构的设计来考虑弥补。

PTFE生料带具备强度高、纤维长的特点,又由于其塑性较大、压延性较好,经试验用在凹凸不平或结构精密的表面更显其高效,试验中只需要施加较小的压紧力就可完全密封,具有很好的密封性能并且可提高抗腐蚀能力。滑动部件的密封使用PTFE填料, 具有一定压缩性回弹性、滑动时阻力小,而且它可以获得良好的耐腐蚀稳定性。填充PTFE密封材料使用温度范围广泛,是目前传统石棉垫片材料的主要替代物,更兼有高模量、高强度、抗蠕变、耐疲劳、以及导热率高、热膨胀系数和摩擦系数小等性能,加入不同的填充料更可扩大应用范围。

2.摩擦零件

PTFE下摩擦件多常用于机械工程上,包括活塞环、轴承(包括多孔铜浸渍塑料金属轴承)及齿轮等。以活塞环为例,它是动力机械中一个重要零件,关系到动力机械的性能,其工作环境十分苛刻。为此,一般采用填充PTFE制作，不但不需要油,还具有较强的密封作用。与此同时,PTFE可用于环境十分苛刻的印染、造纸、轻纺和食品等工业的运动传递和动力传递元件使用的齿轮与轴承。因它具有耐腐蚀、振动小、噪声低、不污染、质量轻、自性好等多项优点,因此受到广泛应用[4]。

四、结语

近几年国外对聚四氟乙烯的应用研究，已使其成为一种十分成熟的材料，我国虽已有一定发展，但在其加工成型工艺和改性研究反面与国外还有较大差距。聚四氟乙烯在多方面具有优异的性能，是其它材料不可比拟的，应用领域十分广阔。

随着聚四氟乙烯应用技术的不断发展，已将其性能提高到一个新的层次，使采油工程领域内曾经许多无法实现的设想成为可能。聚四氟乙烯经过填充改良后，不但可保持其原有的特性外，还可以降低冷流性及线胀系数，改善尺寸稳定性，提高耐磨性和导热性，且综合力学性能得到改善，因而可广泛应用于采油工程的各个领域，用来制备密封件、摩擦零件、防腐部件以及电绝缘件等等，具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]钱知勉.塑料性能应用手册.修订版.上海:科学技术文献出版社,1988,285.

[2]刘荣清 聚四氟乙烯在纺织器材上的应用 棉纺手册

第9篇：分子化学与工程范文

    思想感情”。一个人学习效率的高低,会随着教学方法的不同,而有着以下明显分别:(1)如果只是听,学习效果是30%;(2)边听边看,学习效果是50%;(3)藉着听、看和实际操作,学习效果可以达到80%。恰如美国心理学家艾伯尔的学习原则:(1)What I hear I forget(我听了,就会忘记)(2)What I see I remember(我看了,我记得)(3)What I do I know(我做了,我就知道)。

    可见,角色扮演不失为教学方法创新的点睛之笔。下面从我的教学实践中择其一二以飨读者。

    1、擂台。打擂的趣味性毋庸置疑,它能最大限度地激发学生的求知欲望。在复习单质、氧化物、酸、碱、盐时,我带领成苏、张晓韵等学生设计了这样一场“擂台”赛,效果颇佳。

    (话外音)一天,金属和盐发生了争执。

    金属:尊敬的盐“大哥”,听说你们很怕我们。

    盐:怕你们什么?

    金属:我们偷梁换柱的本领,常常使你们招架不住。

    盐:真的吗?我们倒要领教一下应用,不过……

    金属:“不过”什么?

    盐:金属“小弟”,这话你说了不算数,得让裁判来判决。为了能够充分发挥双方的实力,可以各派几位“大将”参战,一一对阵,若你们绝招灵,则判我方战将失败。最后看谁能取胜?

    金属:好吧!若我方胜,请裁判亮绿灯,你方胜,请裁判亮红灯。现在“擂台”比武可以开始了吗?

    (将学生组成男女各十人小组。手举写有物质名称的标牌,依次打擂。两名学生分任金属、盐主持人,我亲自当裁判,其余学生当观众)

    盐:开始,第一局我方先上,第二局你方先上。

    交 战 双 方

    战 局

    金 属

    盐

    裁判结果

    第一局

    (后上)金属钠

    (先上)硫酸锌溶液

    红灯

    第二局

    (先上)金属锌

    (后上)硫酸铜溶液

    红灯

    第三局

    (后上)金属铜

    (先上)硝酸汞溶液

    绿灯

    第四局

    (先上)金属铁

    (后上)氯化钠溶液

    红灯

    第五局

    (后上)沾水铁

    (先上)硝酸银溶液

    绿灯

    第六局

    (先上)沾水锌

    (后上)氯化银

    红灯

    第七局

    (后上)金属镁

    (先上)氯化铜溶液

    绿灯

    第八局

    (先上)金属钾

    (后上)氯化钙溶液

    红灯

    第九局

    (后上)金属锌

    (先上)硝酸铜溶液

    绿灯

    第十局

    (先上)金属铝

    比赛结果:4∶6,金属失败。金属一肚子不高兴,而盐却心中有数。观众也在一旁纳闷:裁判是如何按偷梁换柱的本意做标准去亮绿灯和红灯的?同学们陷入了深深的沉思之中 2、相声。相声能够化抽象语言为具体的视觉形象,在学生惟妙惟肖的表演中萌发出强烈的学习意识。由

    我带领丁闰、张等学生创作的《我想当一名分子设计工程师》情趣盎然。

    甲:我有一个理想,美好的理想。

    乙:你有一个什么美好的理想?

    甲:将来我要当一名分子设计工程师。

    乙:没听说过。我只知道有建筑工程师、桥梁工程师、铁路工程师,可从来没听说过谁是设计分子的工程师。

    甲:这就对啦。这就是我的理想,我的奋斗目标。小王,你化学学得怎么样?

    乙:我化学学得挺好的,每次考试都在95分以上。

    甲:那请你讲一讲什么是分子吧!

    乙:好。你听着,分子是保持物质化学性质的最小粒子,分子看不见、摸不着、并且在不停地运动着,它还可以分为原子。

    甲:你化学学得不错啊。我再问你:分子很小,小到什么程度?

    乙:小到要用几十万倍的电子显微镜才能看得见;小得让一万个水分子排成一列横队,可以浩浩荡荡地穿过小小的针孔。

    甲:是的,分子很小,如拿水分子的大小跟乒乓球相比,就好象拿乒乓球跟地球相比一样。

    乙:你打算设计出什么样的分子?

    甲:这就一言难尽了。

    乙:你就简单地介绍介绍吧。

    甲:行。在下雨天,你穿上雨鞋有什么感觉?

    乙:脚闷得很,特别是穿着雨鞋走远路,外面避雨,里面却出了水。

    甲:怎么?你的雨鞋烂了吗?

    乙:不。里面全是汗水,因为橡胶不透气啊?

    甲:以后我们就可以设计出一种既防水又能透气的橡胶。

    乙:那就好了。这么说雨衣闷气的问题也都解决了。

    甲:那当然啦。

    乙:你真行。

    甲:我将来还要设计出一种新型的物质分子,用它做成轻便、小巧、高速、安全的宇宙飞船。到那时,你从地球到其它星球上遨游,就可以像在地球上从南通到北京一样便捷。

    乙:太好了应用,这样整个宇宙就可以互通有无了,整个宇宙也应改口叫做“宇宙村”了。

    甲:这还用说。告诉你,我将来还要设计一种比这更好的分子?

    乙:什么分子?

    甲:我要设计出一种药物遗传分子。它可以把上一代人具有的知识遗传给下一代,并且使下一代超过上一代。

    乙:照你这么说,你将来是工程师,你儿子就是工程师的工程师,你儿子的儿子就是工程师的立方啦。还有,因为下一代超过了上一代,整个人类就可以不要学校,那我们的老师不就都失业了吗?

    甲:这没关系,他们可以去生产这种药物啊!

    乙:好,咱们赶快去生产这种药物吧。

    甲:着什么急?这是我的理想,我相信,只要现在好好学习,打下坚实的基础,我的美好理想一定会实现的。

    乙:哈哈,但愿我的未来不是梦……

    (鞠躬下)

    为保证角色扮演沿着课堂教学既定的目标有序地进行,需要教师科学地实施组织策略: