化學材料與機械發展摘要：機械的發展與制造的原材料有著密切的關系，每一次在材料方面的巨大進展都可能促進機械行業的發展，而原材料的發展則依托化學與冶金的發展。關鍵字：化學材料 機械 發展 化學與我們的生活息息相關，人類的生活離不開衣、食、住、行,就拿我們每天的飲食來說,人體需要的營養素有六大類:碳水化合物、脂肪、蛋白質、維生素、水和無機鹽,我們通過日常的飲食來獲取這些營養素,而這些都與化學有關。衣、食、住、行離不開物質，在這些物質中，有的是天然存在的，比如我們喝的水、呼吸的空氣；有的是由天然物質改造而成的，如我們吃的醬油、喝的酒，是由糧食加工和經過化學處理得到的。更多的物質不是天然生成的，而是用化學方法由人工合成的，如化肥、農藥、塑料、合成橡膠、合成纖維等。它們形形色色、無所不在，使人類社會的物質生活更加豐富多彩。而機械同樣在我們的生活中占據重要的地位。那么什么是機械？機械是指機器與機構的總稱。機械就是能幫人們降低工作難度或省力的工具裝置，像筷子、掃帚以及鑷子一類的物品都可以被稱為機械，他們是簡單機械。而復雜機械就是由兩種或兩種以上的簡單機械構成。通常把這些比較復雜的機械叫做機器。從結構和運動的觀點來看，機構和機器并無區別，泛稱為機械。有此可知，我們生活中的很多東西其實就是簡單的機械，比如筷子就是簡單的杠桿，樓梯可以看做斜面，這些簡單機械為我們的生活提供了許多的便利。而那些復雜機械則使得我們的生活變得豐富多彩，如汽車、火車、飛機等交通工具讓我們的出行變得方便，能夠快速到達世界的每個角落，而不再是像古代那樣，靠我們的雙腳行走。在經濟方面，機械工業是一個國家的命脈，它關系著一個國家的民生、國防、軍事等，保證了一個國家能過安定的發展，能夠維護社會的穩定。那么化學與機械之間又有什么聯系呢？我們都知道機械的發展與制造的原材料有著密切的關系，每一次在材料方面的巨大進展都可能促進機械行業的發展，而原材料的發展則依托化學與冶金的發展。人類社會的發展史表明，材料與人類的出現和進化、發展有著密切的關系，生產中所用材料的性質，直接決定了所能使用的機械種類和用途，也反映了人類社會的文明水平。在舊石器時代，人們使用的工具大多是木棍和簡單打磨的石器。最早的石器基本是由礫石打造而成，而隨著歷史的發展，人們可以通過更復雜的物理手段來進一步改善石器的制作方法，把經過選擇的石頭打造成石斧、石刀、石鑿等，以用來進行狩獵和保護自己。而陶瓷的出現則標志著人類進入了新石器時代，而這也表明人類已經開始通過化學反應來制造簡單工具。公元前4500年到公元前1000年則被稱為青銅時代，是人們開始使用青銅工具、青銅禮具的時期，也是人類冶金業的最早記錄。人們通過使用炭加熱銅礦石，造出純度更高的銅，把銅和錫礦石熔合后可得一種堅度高的合金青銅，以青銅來造出各種武器。青銅是紅銅(純銅)與錫或鉛的合金，熔點在700-900之間，比紅銅的熔點(1083)低。含錫10的青銅，硬度為紅銅的4.7倍，性能良好。青銅出現后，對提高社會生產力起了劃時代的作用。到這個時期世界各地文明都出現了用于谷物脫殼和粉碎的臼和磨；用來灌溉的桔槔和轆轤，裝輪子的車；用來航行的船和舵。動力也由人力發展到畜力，水力和風力。機械工具也由天然的木，石，土發展到人造材料陶瓷和青銅材料。青銅器的出現標志著一種新的機械技術和制造工藝的誕生。青銅冶鑄工藝在這一階段經歷了由低級到高級逐漸成熟的過程。從使用單面范和雙面范制作小件器物，發展到用多塊范、芯組成的復合范制作大型器件。商中期已廣泛使用分鑄法等先進工藝。這一階段后期，陶范熔鑄技術得到了進一步的發展。在材料方面由以石質材料為主發展為以木、銅質材料為主。在結構方面由簡單工具發展為復合工具和較為復雜的機械。在原理方面從杠桿、尖劈等原理的利用發展為對慣性、摩擦、彈性和重力等原理的利用。在制造工藝方面經歷了由石器制造工藝向銅器和其他機械工藝的轉變。這些情況說明在這一時期中國傳統機械技術已經形成并有了一定的發展。這時已經具有動力，傳動和工作三個部分的完整機械。而這些都源于青銅冶煉技術的出現。在青銅時代如火如荼的進行時，人類歷史的車輪也不聲不響地進入新的時代鐵器時代。在古埃及第二十王朝時，出現了虹吸管，水鐘，鼓風箱和活塞式唧筒等流體機械。大約與此同時或稍晚一些中國也出現了吹旺爐火的鼓風器，有足夠強大的鼓風器才能使爐達到足夠的溫度來從礦石中得到金屬元素，原材料開始從單一的銅變得豐富起來，人類的冶金技術也得到長足發展，同時在中國河北易縣的遺址出土的兵器中，已經有回火和淬火組織。這也是世界上最早的熱處理技術，對現代技術材料處理技術有不可磨滅的影響，客觀也促進了近代機械的發展。這一時期鐵器開始得到使用，使古代機械在材料方面取得了重大突破。鋼鐵技術的產生和發展為制造高效生產工具提供了條件。隨著鋼鐵技術的產生、鑄造、鍛造和柔化處理等機械熱加工技術在這一時期得到了迅速發展。從春秋時期開始，就已用生鐵來鑄造多種機械，特別是農業機械。這一時期鍛造工藝有了新的發展，許多工具都是用鍛造方法制成的。戰國早期就已出現鑄鐵柔化處理技術，到東漢末期，大多數鑄造的機械工具都經過了柔化處理。而現在，人類的冶金技術化學科學達到極高的水平，各式各樣不同種類、不同功能的合金等材料正在被大量使用，正是因為化學技術的發展，原材料的發展，人類的機械工業才得到快速的發展，人類利用材料的領域也不斷擴大。進入21世紀以后，人工合成材料得到高速發展。人工合成材料，是人為地把不同物質經化學方法或聚合作用加工而成的材料，主要是指通過化學合成將小分子有機物如烯烴等合成大分子聚合物。現在人們用的很多東西都是有機合成材料,比如很多眼鏡都是用有機玻璃做的,當然汽車上的窗，輪胎都是，生活中用的塑料袋,電磁爐上的底盤等.可以說有機合成材料在很多方面已經能夠代替一些金屬的耐高溫的功能作用!人們正是利用這些合成材料的某些特性來制造機械零件，以提高機械的使用效率，使用壽命等等，達到發展機械的目的。例如在一些高精尖的行業里，材料的發展有著重要的地位，例如航空航天行業。航空航天材料是一類非常特殊的材料，它與軍事應用密切相關。與此同時，航空航天材料的進步又對現代工業產生了深遠的影響。推動航空航天領域新材料新工藝的發展，能夠引領和帶動相關技術進步和產業發展，衍生出更為廣泛的、軍民兩用的新材料和新工藝。用航空航天材料制造的許多零件往往需要在超高溫、超低溫、高真空、高應力、強腐蝕等極端條件下工作，有的則受到重量和容納空間的限制，需要以最小的體積和質量發揮在通常情況下等效的功能，有的需要在大氣層中或外層空間長期運行，不可能停機檢查或更換零件，因而要有極高的可靠性和質量保證。鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，并得到了實際應用。20世紀5060年代，主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金，70年代開發出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。鈦合金主要用于制作飛機發動機壓氣機部件，其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。而正是這些特殊材料的發展，推動了航空航天技術的發展，推動了航空航天相關機械的發展。化學材料發展，化學技術發展有