長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,在全世界范圍內(nèi),預(yù)計(jì)至21世紀(jì)上半葉,化石燃料仍將占能源的主要地位。隨著時(shí)間的推移,由于化石燃料資源的限制,除上述常規(guī)能源外,若干非常規(guī)能源的發(fā)展將越來(lái)越受到重視。非常規(guī)能源指核能和新能源,后者包括、波浪能、海洋能和生物能(如沼氣)等。在太陽(yáng)能、核能利用的研究開(kāi)發(fā)和大規(guī)模應(yīng)用的漫長(zhǎng)過(guò)程中,化學(xué)工程和化工生產(chǎn)技術(shù)也大有用武之地。
復(fù)合材料 是新型結(jié)構(gòu)材料。其特點(diǎn)是體積比強(qiáng)度、體積比剛度和耐蝕性都超過(guò)金屬材料。它由合成樹(shù)脂、金屬或陶瓷等基體材料和無(wú)機(jī)或有機(jī)合成纖維等增強(qiáng)材料所組成復(fù)模材料?;暮驮鰪?qiáng)材料都有多種,因而可以進(jìn)行有選擇的配合,以制得性能符合要求的各種復(fù)合的出現(xiàn),使化工材料有了更為廣闊的前景。
聚合物材料的基礎(chǔ)材料是合成樹(shù)脂。塑料制品質(zhì)輕(一般只有鋼鐵的1/9),耐腐蝕,耐熱,電絕緣性好,易于加工成型,近幾十年來(lái)大量用來(lái)代替金屬、玻璃、紙張、木材等。塑料薄膜主要用作包裝材料,在農(nóng)業(yè)上,也被廣泛使用。塑料管大量用作汽車(chē)的輸油、輸水管。汽車(chē)殼體和零件也用塑料。用聚氯乙烯加工的地板和門(mén)窗比用木材加工的耐磨性增加五倍。有機(jī)玻璃的密度為普通玻璃的一半,而沖擊強(qiáng)度高達(dá)17倍,可用作飛機(jī)的風(fēng)擋玻璃。塑料還大量用于電子和電氣工業(yè),制成電線、電纜、開(kāi)關(guān)和儀器儀表殼體等。塑料制品可以說(shuō)已經(jīng)深入人們生產(chǎn)和生活的各個(gè)角落。還有一些合成樹(shù)脂具有特殊的功能,被稱(chēng)為功能高分子材料,如導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料、感光樹(shù)脂、光導(dǎo)材料和超導(dǎo)材料等,引起人們很大的興趣。
新型無(wú)機(jī)非金屬材料 主要是特種陶瓷。隨著工農(nóng)業(yè)、軍事工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新型結(jié)構(gòu)陶瓷先后問(wèn)世。它們是由不同的氧化物、硅化物、碳化物、氮化物、氟化物,硼化物等組成的。主要包括耐高溫材料、電絕緣材料、鐵電材料、壓電材料、半導(dǎo)體陶瓷材料等,用途特殊,產(chǎn)量不大,但價(jià)值很高。21世紀(jì)開(kāi)發(fā)了一種陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)用于汽車(chē),可使燃?xì)鉁囟忍岣叩?400℃以上,對(duì)提率,節(jié)約能源具有重要意義。這些材料的制造工藝的特點(diǎn)是:對(duì)原料的純度要求高,成分、顯微結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品表面和界面都需嚴(yán)格控制,形狀也細(xì)致而復(fù)雜,要求精密加工。此類(lèi)新型材料是在高水平科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上獲得成功的。