高新金屬材料(1) 材料:人類社會(huì)前進(jìn)的物質(zhì)基礎(chǔ)
2019-07-22
材料是人類社會(huì)前進(jìn)的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類進(jìn)步的標(biāo)志,是人們用于制造物品、器械、機(jī)械或其他物品的那些物質(zhì),是物質(zhì)的一大類,并不是所有物質(zhì)都可以稱為材料,如燃料、化學(xué)原料、工業(yè)化學(xué)品、食物、藥品等等,一般都不算材料。材料總是和一定用途緊密相聯(lián)。材料可由一種或幾種物質(zhì)組成,同一種物質(zhì),由于加工制造方法的不同,可成為用途截然不同類型和性能的材料。
材料分類
材料是人類生存和發(fā)展的物質(zhì)質(zhì)基礎(chǔ),與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國防建設(shè)和人們生活水平休戚相關(guān)。20世紀(jì)70年代把信息、材料和能源稱為當(dāng)代文明的三大支柱,80年代以高技術(shù)為代表的新技術(shù)革命,又把新材料、信息技術(shù)和生物技術(shù)譽(yù)稱為新技術(shù)革命的標(biāo)志和風(fēng)向標(biāo)。
材料除了具有重要和普遍性外,還具有多樣性。由于種類的多樣性,所以沒有一個(gè)統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)。按照材料的物理化學(xué)性能不同,可把它們分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料和由不同類型材料組成的復(fù)合材料。按照材料的用途,可以為分:電子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材能、生物材料等等。更常見的分類法是把材料分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料、傳統(tǒng)材料與高新材料。
結(jié)構(gòu)材料是以力學(xué)性能為基礎(chǔ),用于制造受力結(jié)構(gòu)件的一類材料。功能材料則主要是利用物質(zhì)的獨(dú)特物理、化學(xué)性能或生物功能特性等而形成的一類材料。一種材料往往既是結(jié)構(gòu)材料又是功能材料,如鐵、銅、鋁、鎂等。結(jié)構(gòu)材料對(duì)物理、化學(xué)性能也有一定的要求,如光澤、熱導(dǎo)率、抗輻射、抗腐蝕、抗氧化等。
功能材料可分為無機(jī)功能材料與有機(jī)功能和復(fù)合功能材料,前兩類還可以分為:磁功能材料、電功能材料、熱功能材料、力功能材料、化學(xué)功能材料、光功能材料;復(fù)化功能材料可分為高分子系、金屬系、陶瓷系復(fù)合材料。
傳統(tǒng)材料是指那些成熟且可以商業(yè)化、批量生產(chǎn)與大量應(yīng)用的材料,如鋼鐵、水泥、塑料等。這類材料由于用量大、產(chǎn)值高、涉及面廣,又是不少支柱產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),所以又被稱為基礎(chǔ)材料。新型(先進(jìn))材料,是指那些具有優(yōu)秀性能和應(yīng)用前景廣闊、且在發(fā)展著的一類材料。傳統(tǒng)材料與新材料之間并無鮮明界限。采用新技術(shù)可提高傳統(tǒng)材料的性能,增加附加值便成為新型材料;新型材料發(fā)展成熟且在工業(yè)中批量生產(chǎn)并大量應(yīng)用之后也就成為傳統(tǒng)材料了。傳統(tǒng)材料是發(fā)展新材料的基礎(chǔ),而新型材料又往往能推動(dòng)傳統(tǒng)材料的進(jìn)一步發(fā)展。
材料發(fā)展與進(jìn)化的重要階段
大家知道,人類社會(huì)發(fā)展與進(jìn)化可分為幾個(gè)階段:舊石器時(shí)代;100萬年以前至1萬年前為新石器時(shí)代;1萬年以前至5000年為青銅器時(shí)代;3000年以前進(jìn)入鐵器時(shí)代,中國的鐵器時(shí)代始于公元前9世紀(jì)至公元前8世紀(jì)的西周晚期。實(shí)際上,人類從猿人進(jìn)化為現(xiàn)代人、發(fā)展到有文字記載的文明人的歷史,就是一部材料和技術(shù)演變史。中國是一個(gè)相傳5000年的文明古國,在材料開發(fā)應(yīng)用方面也有著光輝燦爛的華章,從古絲綢之路,到今天“一帶一路”,一脈相承,它就是中華民族發(fā)現(xiàn)、發(fā)展的絲綢材料和其制品推向世界的見證。相傳約5000年前黃帝時(shí)便發(fā)明了養(yǎng)蠶造絲。比絲綢更早,在史前文化中便有陶器的制作,并逐漸發(fā)展為世界聞名的中國瓷器文化。中國的銅器文化也赫赫有名,相傳蚩尤就曾煉銅制劍。