材料发展史 - 豆丁网

　　材料发展史 - 豆丁网材料及其器具作为划分时代的标志：石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代∙∙∙∙∙∙。这里我

　　“迈尔新百科全书”：“∙∙∙∙∙∙材料是由原料中取得的、为生产半成品、工件、部件和成品的初始物料，

　　如金属、石块、木材、皮革、塑料、纸、天然纤维和化学纤维等∙∙∙∙∙∙”。详细解释这句话：材料是

　　从原料中取得的并且是生产产品的原始物料，包括人类在动物、植物或矿物原料基础上转化的所有物质。

　　一定压力下使之熔融，并在模具中塑制成一定形状，冷却后在室温下能保持既定形状，并可在一定条件下

　　使用的制品，其生产过程必须实现最高的生产率、最低的原材料成本和能耗，最少地产生废物和环境污染

　　按使用性能分类：利用材料力学性能的称为结构材料；而利用材料物理和化学性能的则称为功能材料。

　　按用途分类：航天航空材料、信息材料、电子材料、能源材料、生物材料、建筑材料、包装材料、电工电

　　也可将材料分为传统材料和新型材料。两者无严格区别，是互相依存、互相转化的。传统材料的特征：

　　需求量大、生产规模大，但环境污染严重；新型材料的特征：投资强度较高、更新换代快、风险性大、知

　　先民们开始人工打制石器—石矢、石刀、石铲、石凿、石斧、石球等；(打制石器用的材料大多数是石英

　　燧石的使用，是人类文明的一个重要里程碑。学会了人工取火，结束了人类茹毛饮血的生活；熟食是人

　　旧石器时代的工具是利用一块较硬的石头砍砸另一块较软的石头打击而成，所以称砍砸器，其形状既不规

　　六千多年前的西安半坡遗址为我们提供了丰富的文物和史料。半坡人普遍使用磨制的石铲、石刀等石器，

　　光滑锋利。他们还把骨、角制成阵、锥、鱼钩、鱼叉和弓箭。岩石、兽骨成为他们熟悉的材料。说明人类

　　已经懂得对石器进行选择、加工（切割、钻孔、磨制、雕刻等）。同时还出现了制陶、纺织等原始手工业。

　　六千多年前的西安坡遗址中发现，烧制陶器的竖穴窑和横穴窑，还有烧制的汲水底陶罐、鱼纹彩瓷盆、陶

　　铂等制品。在五前多年前的仰韶文化遗物中发现了陶瓷纺轮和骨针，在有些陶器上发现了麻布纹的痕迹，

　　在一些偶然的机会，例如森林着火，这种容器经受了火烧。人们发现，其内部的树枝条烧成了炭，剩下

　　后来，人们有意识地把粘土搓捏成形，烧制成器皿，用来盛水，存放、烧煮食物等。这就是最古老的制

　　制瓷技术是在制陶技术基础上逐渐发展而形成的。从制陶到制瓷，主要在以下三方面技术上取得了进展：

　　(1)精选原材料。瓷器是以含铝成分较多的高岭土为原料烧制而成的。(2)改进窑炉，提高烧成温度；(3)

　　公元前8000年左右，铜首次被有意识地用来作为原料。先民们发现并利用天然铜块制作铜兵器和铜工具。

　　 1977 年，北京市郊区平谷县刘家河村发现了一批商朝（距今已有3100~3600 年）中期的墓穴。古墓中发

　　现了一件古老的兵器——铁刃铜钺。这是一件镶有铁刃的青铜斧状兵器，是迄今所见最早的铁制古兵器；

　　 大约在4000 年前，地处西亚的安纳脱利亚地区的赫梯人在炼铜是很可能是在无意中发现铁矿石有助熔作

　　用，能降低铜矿石的熔化温度，因而常在炼铜炉里加进一些铁矿石。这时，如果炼铜炉的温度超过1000 ºCbat365，

　　早在2600 年前的春秋时代中后期，我们的祖先就发明了生铁冶炼技术，比欧洲国家要早1000 多年；

　　 最早的钢是在大约1200ºC 的较低温度下，用木炭还原出铁矿石里的混杂铁（含铁、矿渣和没烧尽的木炭

　　 在 18-19 世纪，钢铁的发展直接决定了工业的发展成度。就在上世纪五六十年代，钢铁的产量还

　　料等，有些自然界中缺少的材料，也可以通过人工合成来补充，如：橡胶等，但高分子材料也有其局限性，

　　如：使用温度不太高，不导电等等。但是我们从日常生活中能感受到，无论是日用品还是衣服等，高分子

　　还大大发挥了陶瓷本身耐磨、耐高温等优异性能，特别在电子通信领域及航空航天领域，发挥着日益重要

　　的复合材料。即所谓扬长补短。如：将金属与陶瓷复合，希望得到即能导电，又能耐高温，而且还不脆的

　　新型复合材料。不但在军工还是民用上，复合材料都占据着重要的地位。21 世纪是复合材料的世纪。

　　第一次技术发端于18 世纪后期，以蒸汽机的发明及广泛应用为主要标志，由此引发的纺织工业、

　　冶金工业、机械工业、造船工业等的工业大，是这次技术的产物，使人类从手工工艺时期跃进到

　　第二次技术开始于19 世纪末，以电的发明和广泛应用为标志，由于远距离送电材料以及通讯、照

　　明用的各种材料的工业化，实现了电气化。其结果是石油开采、钢铁冶炼、化学工业、飞机工业、电气工

　　业、电报电话等迅猛发展，组成了现代产业群，使人类跨进了一个新的时代，实现了向现代社会的转变。

　　第三次技术始于20 世纪中期，以原子能应用为主要标志。1942 年12 月，意大利物理学家费米在

　　美国建立了第一个核反应堆，实现了控制核裂变，使核能利用有了可能，实现了合成材料、半导体材料等

　　第四次技术始于20 世纪70 年代，它是以计算机，特别是微电子技术、生物工程技术和空间技术

　　其主要材料依托是以硅、砷化镓为代表的半导体材料、先进高分子材料、先进复合材料、生物相容材料等

　　在相当一段时间里，金属有过辉煌的地位，直到20 世纪50 年代，以钢铁为代表的金属材料仍居统治地位；

　　 随着无机非金属材料（尤其是特种陶瓷）、高分子材料及先进复合材料的出现和发展，钢铁老大的地位

　　受到了挑战。上世纪近100 年里，高分子材料发挥的作用越来越大，人们往往将这段时期称为高分子材料

　　汽车工业是一个国家的支柱产业。就材料而言，汽车工业涉及11 大类材料：钢板、特种钢、结构用塑

　　料和复合材料、非结构用塑料和复合材料、橡胶、涂料、有色金属合金、铸件、陶瓷和玻璃、金属基复合

　　 汽车上的原材料结构组成比也发生了较大的变化，随着安全、节能要求的提高，原材料构成比例发生了

　　变化，黑色金属(尤其是生铁和普通钢材)的比例在下降；而有色金属(尤其是铝合金等轻金属)和非金属材料

　　均一材质的材料往往已无法满足高新技术发展的要求，复合材料应运而生。在欧美等国家，轿车上复合材

　　料已超过50kg，法拉利等高级跑车、全塑汽车等的车身是以复合材料制作的。波音公司最新的7E7 飞机于

　　 美国商业部曾对2000 年时12 项新兴技术作了预测，先进材料的产值居首位，占43%。据估算，全世界

　　 在“863”高技术发展计划中，新材料技术被列为七大重点研究领域之一，其主题名为“高技术关键新材料

　　 我国新材料的研究与开发，以及产业化方面都取得了重要的成绩和显著的进展，有些领域取得了领先的

　　1986 年 3 月 3 日，王大珩、王淦昌、杨嘉墀（chi)、陈芳允四位老科学家给中央写信，提出要跟

　　踪世界先进水平，发展我国的高技术的建议。这封信得到了同志的高度重视。经过广泛、全面和极

　　中亟待解决的重大科技问题的国家高技术发展计划。计划因为是 1986 年 3 月提出的，故以“863”

　　 纲要坚持“有限目标，突出重点”的方针，选择了生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技

　　术、能源技术和新材料7 个高技术领域（1996 年增加了海洋技术领域）作为我国高技术研究发展的重点；

　　 现在，人们往往用材料的发展和应用水平来衡量一个国家国力的强弱、科学技术的进步程度和人们生活