材料工程在现实生活中的应用方式研究

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摘要：摘要：材料涉及到生活中的方方面面，小到家中的地板，大到航天航空技术的应用，都离不开材料的选择和使用。而材料工程，就是根据使用环境和使用目的，对材料进行选

　　摘要：材料涉及到生活中的方方面面，小到家中的地板，大到航天航空技术的应用，都离不开材料的选择和使用。而材料工程，就是根据使用环境和使用目的，对材料进行选取、融合或延伸，从而保障物品的使用性和耐用性。材料工程在现实生活的应用研究，可以为广大群众提供生活便利，提高生活质量。

　　关键词：材料工程;现实生活;应用方式

　　引言

　　现实生活中的材料应用，通常具有大众化、普遍性、可以大批量制作的特点，具有经济性和实用性等特征，除了考虑经济效益之外，还要根据使用的场景进行来进行材料的考量。材料工程运用于现实生活中，可以帮助改善大众的生活品质，例如在日常生活用品中，选择更为耐用、低廉的原材料，或是使用多种复合材料进行叠加，保证实用性和美观性，近些年来在各种行业中运用广泛。

　　1现实生活中材料工程分类

　　1.1冶金工程

　　冶金工程的主要内容是将矿石中的金属物质与化合物进行提取的化学工程，例如使用浮选机将矿土搅拌成泥浆，再通过化学试剂进行分离[1]，从而得到金属物和煤炭。冶金工程需要了解金属的使用特性，将其转化为非天然成型的金属材料，例如不锈钢等。并将这些金属材料作用于多个方向，使其在各个行业都能得到妥善的应用，从而加快工业化建设，创造更多的经济价值。冶金工程可以说是所有材料工程中最为重要的一门学科，其应用范围也是最广泛的，冶金工程的发展可以帮助减少金属材料提取时的损耗，加强能源的回收利用，环保的同时，也可以进一步提升其经济价值。

　　1.2高分子材料工程

　　高分子材料又称为聚合物材料，是以高分子化合物为基体，并加入添加剂所构成的一种材料，根据其来源可以分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然的高分子材料需从动植物体内进行加工获取，例如天然的橡胶、天然树脂等，合成的高分子材料比天然高分子材料具有优越的性能，成本也更为低廉，广受市场好评。

　　高分子材料具有分子含量大、分子分布多分散性的特点，其特征就是轻盈、延展性较强，具有较好的伸缩性和弹力性，一些新型的高分子材料，例如高分子分离膜、高分子磁性材料、光功能高分子材料以及高分子复合材料等，加强了高分子材料的优势和特性，轻便的同时具有较好的柔软性、渗透性和透光性，其生产的商品，例如塑料大棚、眼镜、玻璃纤维等广泛的应用在市场上。

　　1.3复合材料工程

　　复合材料是一种高性能的组合材料，是社会趋势，也是材料工程学科未来发展方向。复合材料是指运用先进的科学技术将不同性质的材料按照比例优化结合，从而创造出的一种新型材料，例如芳纶纤维、碳化硅纤维等，再用这些纤维去和橡胶、金属、石墨等物质组合，构成了独具特色的复合材料。

　　复合材料的优势在于提升了材料的综合优势，举例来说，建筑用的钢筋混凝土里，掺杂了水泥、沙石、钢筋等，就是典型的复合材料，通过多种元素分子的组成，让房屋更为牢固，墙壁更为密实，更适宜居住。

　　复合材料的发明与发展极大的推动了人类工业化的进程，符合材料主要可以分为结构复合材料和功能复合材料两大类，结构性主要用于承力，而功能型则肩负着多种物理功能，例如导电、透波、阻燃等。

　　1.4生物材料工程

　　生物材料是指用于与生命系统接触进而发生相互作用的材料[2]，例如人体器官、细胞或者胰岛素、生长激素等，常用于医学领域，在日常生活中涉猎较少。生物材料在未来具有极大的发展潜力，但要注意，生物材料并非药物，而是与生命系统接触才能产生治疗作用。

　　生物材料分为人工合成材料和天然材料两种，其中天然材料取自于自然生物，因排斥性和不稳定性较强，目前世界上范围内对天然生物材料的研究都十分有限，大部分生物材料都是人工合成的，其基本要求是必须具有生物相容、合理力学、温度和易于加工的特性。

　　2材料工程在现实生活中的应用方式

　　2.1冶金工程

　　金属在日常生活中的应用较为广泛，冶金工程包含了对金属的开采和提取工程，就目前而言，纯金属是非常昂贵的，也是非常难以提取的，所以无论是在工业生产还是日用生活来说，纯金属几乎都是很少见的，我们大部分所使用的都是合金，而合金具有更高的稳定性能。

　　通过冶金被提炼出来的金属，一部分用于工业化产品的制造，例如机床、螺丝、毛坯等，再通过车床、铣床等机械的加工，成为生活中的常用物品，例如房屋的钢筋、金属的桌椅、汽车等。除此之外，还有一部分被作用于生活物品及家用电器的制造，例如洗衣机、洗碗机、电饭锅和不锈钢的盘子、铲子等等。

　　总体来说，大部分不需要避电的生活日常用品，都可以选择金属原材料进行制造，质地较硬，更加耐用，冶金在日常生活中可以应用在大部分制造行业。

　　2.2高分子材料工程

　　高分子材料具有质地较轻，延展性较好的特征[3]，所以能更好的运用在日常生活中。合成纤维、合成橡胶及合成塑料这三大类是高分子材料在日常生活中最广泛的三个用途，塑料制品不但可以用于装载物品、超市购物等，还可以用于扣大棚、覆地膜等农业生产行为，缺点是稳定性极好较难腐蚀，对环境造成污染。合成纤维常是构成日常衣物布料的主要原材料，它可以形成聚酯纤维、丙纶、腈纶等衣物的原材料，如若使用传统的棉花、蚕丝进行衣物的制作，很难满足我国庞大的人口数量，所以合成纤维被广泛应用。合成橡胶则主要用于制作轮胎、乳胶制品，例如乳胶床垫、乳胶枕头等。

　　2.3复合材料工程

　　复合材料具有很强的辅助功能，普遍使用在日常生活中，例如我们常用的玻璃、陶瓷制品，因其本身的脆性，很容易发生破损，但复合的玻璃和陶瓷材料会在原有的基础上增加高强度材料，从而使玻璃和陶瓷变得更有韧性，难以破坏。因此在日常生活中，衣服布料、树脂制品、纸张、玻璃、编织物等，均大量采用复合材料，改善物品原有的缺陷，使物品的耐久性和稳定性增强。近年来，金属性复合材料学科有着极大的发展，复合的金属材料相较普通的金属原材料质量轻、价格低，被广泛应用在家用大型器械中，例如跑步机、动感单车、卫生洁具、空调罩等。

　　2.4生物材料工程

　　生物材料在日常生活中适用范围较小，其运用最多是仿生学，参照动物的特性，再进行日常生活产品的创造与开发，例如鸡在晃动的时候，鸡头是不动的，俗称“鸡头防抖”原理，将其作用于攝像机照相机上，从而保证了相机的稳定。以及蝙蝠依靠超声波的回声，来寻觅猎物的踪迹，科学家也因此发明了雷达，用于探测肉眼不可见或较为遥远的事物。而根据青蛙只能看到动态事物的特性，进而也研究出了追踪监控设备，并广泛的应用在实际生活中。

　　结语：

　　世界上存在着无数的材料元素，材料工程研究的目的，就是挖掘这些材料的特性，开发它们特性，采用多种组合的方式，构建新型使用材料，为社会提供更加安全、健康、价格低廉的生活用品，所以，我们应当对材料工程的学习和发展保持着热忱和积极的心态，发展国家科技实力，更好的为人民服务。

　　参考文献：

　　[1]姚佳伟.材料成型与控制工程中的金属材料加工研究[J].冶金与材料，2021，41(06)：13-14.

　　[2]杨建校，肖汉宁，陈石林，欧阳婷，李伟，郭文明.《材料工程基础》课程思政的教学设计与实践[J].创新创业理论研究与实践，2021，4(22)：22-24.

　　[3]宋旭艳，陈登，姜正平，沈焱，刘兆秀.材料工程专业生产实习实践教学改革探索[J].山西建筑，2021，47(21)：182-184.

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