從材料的進展史看化工對人類文明的影響人類社會的進展歷程,是以材料為主要標志的:100萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。1萬年以前,人類對石器進展加工,使之成為器皿和精巧的工具,從而進入石器時代。石器時代后期,消滅了利用粘土燒制的陶器。人類在查找石器過程中生疏了礦石,并在燒陶生產中進展了冶銅術,開創了冶金技術。公元前5000年,人類進入青銅器時代。公元前1200年,人類開頭使用鑄鐵,從而進入了鐵器時代。隨著技術的進步,又進展了鋼的制造技術。世紀,鋼鐵工業的進展,成為產業革命的重要內容和物質根底。世紀中葉,現代平爐和轉爐煉鋼技術的消滅,使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時,銅、鉛、鋅也大量得到應用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應用。直到20世紀中葉,金屬材料在材料工業中始終占有主導地位。世紀中葉以后,科學技術迅猛進展,作為制造之母和產業糧食的材料又消滅了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世,并得到廣泛應用。先后消滅尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料,以及維尼綸、合成橡膠、型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。僅半個世紀時間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅,并在年產量的體積上已超過了鋼,成為國民經濟、國防尖用自然界所供給的原料制造而成的材料。50年月,合成化工原料和特別制備工藝的進展,使陶瓷材料產生了一個飛躍,消滅了從傳統陶瓷向先進陶瓷的轉變,很多型功能陶瓷形成了產業,滿足了電力、電子技術和航天技術的進展和需要。構造材料的進展,推動了功能材料的進步。20世紀初,開頭對半導體材料進展爭論。50年月,制備出鍺單晶,后又制備出硅單晶和化合物半導體等,使電子技術領域由和進展,使人類社會進入了信息時代。人類最先利用的材料是自然材料:石頭、木頭、泥土、獸皮...制造火以后,可以使用陶器和瓷器青銅是最早使用的金屬材料煉鐵和煉鋼豐富和進展了機械材料,鋼鐵是機械材料的主要材料提高鋼鐵等金屬材料的使用性能和加工性能是19世紀20世紀21世紀材料專家的主要爭論內容非金屬材料,如:21世紀材料工作者的爭論目標。爭論機械工程材料史,既有文化意義歷史意義,也可以指導材料工作者的爭論行為。現代材料科學技術的進展,促進了金屬、非金屬無機材料和高分子材料之間的親熱聯系,從而消滅了一個的材料領域——復合材料。復合材料以一種材料為基體,另一種或幾種材料為增加體,可獲得比單一材料更優越的性能。復合材料作為高性能的構造材料和功能材料,不僅用于航空航天領域,而且在現代民用工業、能源技術和信息技術方面不斷擴大應用。材料是人類生活和生產的物質根底,是人類生疏自然和改造自然的工具。可以這樣說,自從人類一消滅就開頭了使用材料。材料的歷史與人類史一樣長遠。從考古學的角度,人類文明曾被劃分為舊石器時代、石器時代、青銅器時代、鐵器時代等,由此可見材料的進展對人類社會的影響。材料也是人類進化的標志之一,任何工程技術都離不開材料的設計和制造工藝。一種材料的消滅,必將支持和促進當時文明的進展和技術的進步。制造業主要材料之重要性的轉化過程:石材→(陶瓷→青銅→(木材→鐵器→水泥→鋼材(合金鋼→硅材→(高分子材料→碳纖維復合材料→材料進展史代、硅時代從人類的消滅到20世紀的今日,人類的文明程度不斷提高,材料及材料科學也在不斷進展。在人類文明的進程中,材料大致經受了以下五個進展階段。使用純自然材料的初級階段在原古時代,人類只能使用自然材料(如獸皮、甲骨、羽毛、樹木、草葉、石塊、泥土等,相當于人們通常所說的舊石器時代。這一階段,人類所能利用的材料都是純自然的,在這一階段的后期,雖然人類文明的程度有了很大進步,在制造器物方面有了種種技巧,但是都只是純自然材料的簡潔加工。人類單純利用火制造材料的階段這一階段橫跨人們通常所說的石器時代、銅器時代和鐵器時代,也就是距今約10000年前到20世紀初的一個漫長的時期,并且連續至今,它們分別以人類的三大人造材料為象征,即陶、銅和鐵。這一階段主要是人類利用火來對自然材料進展煅燒、冶煉和加工的時代。例如人類用自然的礦土燒制陶器、磚瓦和陶瓷,以后又制出玻璃、水泥,以及從各種自然礦石中提煉銅、鐵等金屬材料,等等。利用物理與化學原理合成材料的階段20世紀初,隨著物理學和化學等科學的進展以及各種檢測技術的消滅,人類一方面從化學角度動身,開頭爭論材料的化學組成、化學鍵、構造及合成方法,另一方面從物理學角度動身開頭爭論材料的物性,就是以分散態物理、晶體物理和固體物理等作為根底來說明材料組成、構造及性能間的關系,并爭論材料制備和使用材料的有關工藝性問題。由于物理和化學等科學理論在材料技術中的應用,從而消滅了材料科學。在此根底上,人類開頭了人工合成材料的階段。這一階段以合成高分子材料的消滅為開端,始終連續到現在,而且仍將連續下去。人工合成塑料、合成纖維及合成橡膠等合成高分子材料的消滅,加上已有的金屬材料和陶瓷材料(無機非金屬材料構成了現代材料的三大支柱。除合成高分子材料以外,人類也合成了一系列的合金代表。從這一階段開頭,人們不再是單純地承受自然礦石和原料,經過簡潔的煅燒或冶煉來制造材料,而且能利用一系列物理與化學原理及現象來制造的材料。并且依據需要,人們可以在對以往材料組成、構造及性能間關系的爭論根底上,進展材料設計。使用的原料本身有可能是自然原料,也有可能是合成原料。而材料合成及制造方法更是多種多樣。材料的復合化階段20世紀50年月金屬陶瓷的消滅標志著復合材料時代的到來。隨后又消滅了玻璃鋼、鋁塑薄膜、梯度功能材料以及最近消滅的抗菌材料的熱潮,都是復合材料的到這時,人類已經可以利用的物理、化學方法,依據實際需要設計獨特性能的材料。現代復合材料最根本的思想不只是要使兩種材料的性能變成3加3等于6,而是339,乃至更大。嚴格來說,復合材料并不只限于兩類材料的復合。只要是由兩種不同的相組成的材料都可以稱為復合材料。材料的智能化階段最吸引人們留意的智能材料,如外形記憶合金、光致變色玻璃等等。盡管近10余年來,智能材料的爭論取得了重大進展,但是離抱負智能材料的目標還相距甚遠,而且嚴格來講,目前研制成功的智能材料還只是一種智能構造。如上所述,在20世紀中,材料經受了五個進展階段中的三個階段,這種進展速度是前所未有的。總的說來,本世紀材料科學的進展有以下幾個特點:超純化(從自然材料到合成材料、量子化(從宏觀掌握到微觀和介質掌握、復合化(從單一到復合及可設計化(從閱歷到理論。當前,高技術材料的進展日月異,材料科學的內涵也日益豐富,21世紀會消滅什么樣的高技術材料,材料科學又將進展到何種程度,我們很難預料。材料科學及其進展趨勢:材料科學的進展,從目前的趨勢來看,是確定會沿著材料的方面進展的。材料又稱先進材料,它不以生產規模,而以優異性能、高質量、高穩定性取勝的高知識、高技術密集型為特點。材料有構造材料和功能材料之分,前者主要利用他的力學性能,而后者以應用其各種物理、化學效應為主。間內在聯系的一門學科。金屬材料,特別是鋼、銅、鋁等,仍舊是21世紀主要的構造材料和電能傳輸材料。金屬材料已經有成熟的生產工藝,相當多的配備設施和工業規模生產,價格低廉、性能牢靠,已成為涉及面廣、市場需求大的根底材料。所以在今后相當長的時間內轉變不了它在材料中的主導地位。金屬材料的進展趨勢是:隨著航天航空和其它尖端技術的飛躍進展,在改善和提升傳統材料品質的同時,金屬功能材料、非平衡態金屬,特別是高比強、高模量、耐高溫、抗氧化、抗腐蝕、耐磨損合金和金屬復合基材料會有快速進展,如金屬超導材料、鈦及其合金、鋁基增加復合材料、記憶合金、納米晶塊體材料等。成的有機化合物自20世紀20年月德國著名科學家斯托丁格開創這一學科以來,高分子科學和技術的進展極為迅猛,如今已形成格外浩大的高分子工業。它具有較高的強度,良好的塑性,較強的耐腐蝕性能,很好的絕緣性能,以及重量輕等優良性能,在是工程上的進展最快的一類型構造材料。高分子材料按其分子鏈排列有序與否,可分為結晶聚合物和無定型聚合物兩類。結晶聚合物的強度較高,結晶度打算于分子鏈排列的有序程度。工程上通常依據機械性能和使用狀態將其分為三大類:塑料、橡膠以及合成纖維。其中,我國的合成纖維、合成樹脂和合成橡膠已分別居世界產能的第一、二和三位。高分子材料進展趨勢:進展先進的樹脂基、有機/無機和異質材料連接技術,爭論高分子的老化、降解機制和掌握技術,制備綜合性能更好的材料是高分子材料的進展趨勢。能源材料廣義的說,但凡能源工業及能源技術所需的材料都可稱為能源材料。但在材料領域,能源材料往往指那些正在進展的、可能支持建立能源系統滿足太陽能、地熱能、風能及海洋能等。就規模應用而言,一次性能源利用還需要抑制,其中材料就是一個帶共性的關鍵問題。氫能、合成燃料、高比能電池的利用原理和特色各異,對材料品種和功能提出了更多的要求。:隨著化石能源的枯竭,能源的爭論與進展必定越來越受到重視,而能源的進展必定依靠材料,所以能源材料的進展將會與能源緊緊聯系在一起。的材料。超導材料具有的優異特性使它從被覺察之日起,就向人類展現了迷人的應用前景。但要實際應用超導材料又受到一系列因素的制約,這首先是它的臨界參量,其次還有材料制作的工藝等問題(例如脆性的超導陶瓷如何制成柔細的線材就有一80年月,超導材料的應用主要有:①利用材料的超導電性可制作磁體,應用于電機、高能粒子、磁懸浮運輸、受控熱核反響、儲能等;可制作電力電纜,用于大容量輸電(10000MVA;可制作通信電纜和天線,其性能優于②利用材料的完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。③利用約瑟夫森約瑟夫森結作計算機的規律和存儲元件,其運算速度比高性能集成電路的快10~20倍,功耗只有四分之一。:由于超導材料所具有的優異性能,所以超導材料將會并已經受到科學界和各類爭論機構的重視,超導材料也會向有用化方向進展。在上世紀里,世界的變化比任何時候都都要大,其緣由在于技術直接緊隨根底科學的進步而進展,這為材料科學和技術的進展注入了強大的動力。在構造材料方面除了連續對傳統材料進展升級改造之外,應當特別重視進展耐高溫、耐腐蝕、高比強、高韌、高剛度材料及復合材料。對于功能材料,應當特別重視多功能、高集成,擴大它們的應用領域,21世紀的材料科學與工程推動到一個的水平。材料和高技術是材料科學爭論的核心,兩者之間親熱相關,材料爭論需要高技術,材料本身必需依托于高技術,同時材料