20世紀(jì)以來(lái)化學(xué)有那些重大成就的事件？

【專家解說(shuō)】：現(xiàn)代化學(xué)工業(yè) 20世紀(jì)60～70年代以來(lái)，化學(xué)工業(yè)各企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)激烈，一方面由于對(duì)反應(yīng)過(guò)程的深入了解，可以使一些傳統(tǒng)的基本化工產(chǎn)品的生產(chǎn)裝置，日趨大型化，以降低成本。與此同時(shí),由于新技術(shù)革命的興起,對(duì)化學(xué)工業(yè)提出了新的要求，推動(dòng)了化學(xué)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，發(fā)展了精細(xì)化工、超純物質(zhì)、新型結(jié)構(gòu)材料和功能材料。 規(guī)模大型化 1963年，美國(guó)凱洛格公司設(shè)計(jì)建設(shè)第一套日產(chǎn)540t（即600sh.t）合成氨單系列裝置,是化工生產(chǎn)裝置大型化的標(biāo)志。從70年代起，合成氨單系列生產(chǎn)能力已發(fā)展到日產(chǎn) 900～1350t，80 年代出現(xiàn)了日產(chǎn)1800～2700t合成氨的設(shè)計(jì),其噸氨總能量消耗大幅度下降。乙烯單系列生產(chǎn)規(guī)模，從50年代年產(chǎn)50kt發(fā)展到70年代年產(chǎn)100～300kt，80年代初新建的乙烯裝置最大生產(chǎn)能力達(dá)年產(chǎn) 680kt。由于冶金工業(yè)提供了耐高溫的管材，因之毫秒裂解爐得以實(shí)現(xiàn),從而提高了烯烴收率,降低了能耗。其他化工生產(chǎn)裝置如硫酸、燒堿、基本有機(jī)原料、合成材料等均向大型化發(fā)展。這樣，減少了對(duì)環(huán)境的污染，提高了長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性，促進(jìn)了安全、環(huán)保的預(yù)測(cè)和防護(hù)技術(shù)的迅速發(fā)展。 信息技術(shù)用化學(xué)品 60年代以來(lái)，大規(guī)模集成電路和電子工業(yè)迅速發(fā)展，所需電子計(jì)算機(jī)的器件材料和信息記錄材料得到發(fā)展。60年代以后，多晶硅和單晶硅的產(chǎn)量以每年20％的速度增長(zhǎng)。80年代周期表中 ～V族的二元化合物已用于電子器件 隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展,氣態(tài)源如磷化氫 (PH )等日趨重要。在大規(guī)模集成電路制備過(guò)程中,需用多種，其雜質(zhì)含量小于1ppm,對(duì)水分及塵埃含量也有嚴(yán)格要求。大規(guī)模集成電路的另一種基材為，其質(zhì)量和穩(wěn)定性直接影響其集成度和成品率。此外，對(duì)基質(zhì)材料、密封材料、焊劑等也有嚴(yán)格要求。1963年，荷蘭菲利浦公司研制盒式錄音成功后,日益普及。它不僅用于音頻記錄、視頻記錄等,更重要的是用于計(jì)算器作為外存儲(chǔ)器及內(nèi)存儲(chǔ)器，有磁帶、磁盤、磁鼓、磁泡、磁卡等多種類型。為重要的信息材料，不僅用于光纖通信，且在工業(yè)上、醫(yī)療上作為內(nèi)窺鏡材料。 高性能合成材料 60年代已開始用（俗稱尼龍）、聚縮醛類（如）、，以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物 （）等為結(jié)構(gòu)材料。它們具有高強(qiáng)度、耐沖擊、耐磨、抗化學(xué)腐蝕、耐熱性好、電性能優(yōu)良等特點(diǎn),并且自重輕、易成型,廣泛用于汽車、電器、建筑材料、包裝等方面。60年代以后，又出現(xiàn)、、、等。尤其是為耐高溫、耐高真空、自潤(rùn)滑材料，可用于航天器。其纖維可做航天服以抗輻射。聚苯并噻唑和聚苯并咪唑?yàn)槟透邷貥渲?耐熱性高,可作燒蝕材料，用于火箭。共聚、共混和復(fù)合使結(jié)構(gòu)材料改性，例如多元醇預(yù)聚物與經(jīng)催化反應(yīng)，為尼龍聚醚嵌段共聚物，具有高沖擊強(qiáng)度和耐熱性能，用于農(nóng)業(yè)和建筑機(jī)械。另一種是以纖維增強(qiáng)樹脂的高分子復(fù)合材料。所用樹脂主要為環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、聚酰胺 聚酰亞胺等 所用為玻璃纖維、或（常用丙烯腈基或?yàn)r青基）。這些復(fù)合材料比重輕、比強(qiáng)高、韌性好，特別適用于航天、航空及其他交通運(yùn)輸工具的結(jié)構(gòu)件,以代替金屬,節(jié)省能量。和含氟材料也發(fā)展迅速，由于它們具有突出的耐高低溫性能、優(yōu)良電性能、耐老化、耐輻射，廣泛用于電子與電器工業(yè)、原子能工業(yè)和航天工業(yè)。又由于它們具有生理相容性，可作人造器官和生物醫(yī)療器材。 能源材料和節(jié)能材料 50年代原子能工業(yè)開始發(fā)展，要求化工企業(yè)生產(chǎn)重水、吸收中子材料和傳熱材料以滿足需要。航天事業(yè)需要高能。固體推進(jìn)劑由膠粘劑、增塑劑、氧化劑和添加劑所組成。液體高能燃料有液氫、煤油、偏二甲肼、無(wú)水肼等，氧化劑有液氧、發(fā)煙硝酸、四氧化二氮。這些產(chǎn)品都有嚴(yán)格的性能要求，已形成一個(gè)專門的生產(chǎn)行業(yè)。為了滿足節(jié)能和環(huán)保的要求，1960年美國(guó)試制成可以實(shí)用的膜，以淡化、處理工業(yè)污水，以后又?jǐn)U展用于醫(yī)藥、食品工業(yè)。但這種膜易于生物降解，也易水解，使用壽命短。1970年，開發(fā)了芳香族聚酰胺反滲透膜，它能夠抗生物降解,但不能抗游離氯。1977年,改進(jìn)后的復(fù)合膜用于海水淡化,每立方米淡水僅耗電23.7～28.4MJ 此外，還開發(fā)了和用膜等。聚砜中空纖維氣體分離膜，用于合成氨尾氣的氫氮分離及其他多種氣體分離。這種技術(shù)比其他工業(yè)分離方法可以節(jié)能。精細(xì)以其硬度見長(zhǎng)，用作切削工具。1971年，美國(guó)福特汽車公司及威斯汀豪斯電氣公司以β-氮化硅 (β-Si N )為燃汽透平的結(jié)構(gòu)材料,運(yùn)行溫度曾高達(dá)1370℃,提高功效，節(jié)省燃料，減少污染，為良好的節(jié)能材料，但經(jīng)10年試驗(yàn),仍存在不少問(wèn)題,尚須進(jìn)一步改進(jìn)?，F(xiàn)主要用作陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)、透平葉片、導(dǎo)電陶瓷、人造骨等。陶瓷的主要物系有氧化物系,如氧化鋁(Al O )、氧化鋯(ZrO )等，和非氧化物系,如碳化物(SiC)、氮化物(BN)、氮化硅(Si N )等。80年代,為改進(jìn)陶瓷的脆性，又在開發(fā)硅碳纖維增強(qiáng)陶瓷。 專用化學(xué)品得到進(jìn)一步發(fā)展，它以很少的用量增進(jìn)或賦予另一產(chǎn)品以特定功能，獲得很高的使用價(jià)值。例如食品和飼料添加劑,塑料和橡膠助劑,皮革、造紙、油田等專用化學(xué)品，以及膠粘劑、防氧化劑、表面活性劑、水處理劑、催化劑等。以催化劑而言，由于電子顯微鏡、電子能譜儀等現(xiàn)代化儀器的發(fā)展，有助于了解催化機(jī)理，因而制備成各種專用催化劑，標(biāo)志催化劑進(jìn)入了新階段。