材料是社会进步的里程碑.doc

材料社会进步的里程碑简要 材料是人类社会可接受、能经济的制造有用器件或物品的固体物质。包括天然生成和人工合成的材料，如：土石钢铁铜铝陶瓷半导体超导体煤炭磁石光导纤维塑料橡胶等，以及由他们组合而成的复合材料。人类社会历史离不开材料的发展，人类利用、发明材料，材料又推动了人类社会的进步。迄今为止，人类历史经历了七个时代：石器、陶瓷、青铜、铁器、水泥、钢、硅器时代。可以说，人类历史就是人类使用材料的历史。从历史中可以看出，材料和人类命运可以说是休戚相关，对于人类是何其重要。那么材料到底怎样影响了我们，我们又为什么要发明新的材料来改造生活的呢？过去的重要材料有哪些，发展到现在又是什么情况呢？下面我们来一一展开叙述。关键词 材料；发展史；新材料；传统材料；一、新材料技术的发展，强力推动社会生产力的发展每个时代的代表性材料都不同，这表明人类发现制造和利用材料的水平在不断提升，也是人类智慧不断提高的过程。从天然到人工，从石器到铁器，都极大促进了人类社会的发展和进步。在21世纪，材料更是影响了我们社会生活的方方面面。比如说资源问题充满挑战的今天，材料却为我们的生活带来巨大转机。由于材料和能源的不合理开发利用，直接导致资源短缺和环境破坏，材料和可持续发展之间的问题已引起世界各国的高度重视。许多资源并非取之不尽的，因此开发新能源是解决问题的关键。而其中新材料的研制和应用在提高能源转换率、增加稳定性和降低成本上起了至关重要的作用。从这个意义上来说，新材料的应用就是未来生活的支柱。材料的影响力可见一斑。二、不断发展新材料是永无休止的必经之路大家现在知道，材料很广泛而且很深远的影响了我们，那么我们是否可以安于现状，不再有发展新材料的必要了？不是的。材料的研发利用是不可能停止的，它终将无休止的伴随人类直到“末日来临”。我们主要从以下几点来论证：1、人类对于改善生活欲望无止境；2、人类创造力无可估量；3、人类社会发展呼唤新材料的诞生。2.1人类对于改善生活欲望无止境现实生活中，总会听到有人抱怨自己的生活多么不如意，多么需要改善，“要是怎样怎样就好了”！大多数人总是无意识有意识的和心目中更高水平的生活标准做比较，从而自己得出不幸福的结论，然后就想法设法来改变。运气好的可以稍稍改进，运气不好的就可能要垂头丧气了。可是那些幸运儿还是不满足，还是会追求更加令他（她）羡慕的生活，比如有了一份中等水平工资的工作，还会想着月薪涨一涨，年终奖金多发点；当上了主任，还会想着当经理；当上经理还会惦记着老板的旋转椅；老板整天一大堆事，其实也觉得自己不幸福，要是能当神仙就好了。还有很多事例，可以表明这一点：人类的欲望是没有上限的，有多少好处也不算好，也还会惦记着更加怎样怎样。古圣人讲“无欲则刚”，放到现在早已不实用了。不排除很少一部分“颜回”一样的安贫乐道圣人贤士，但是对泱泱人类来讲只能算是稀奇了。因此，可以得出这样的结论，随着社会的发展进步，生活逐渐改善，人类对自己生活的期望值也会水涨船高，不可能像正弦那样有某个峰值似的戛然而止。有需求就有市场，有市场就有发展新材料的动力。2.2人类创造力无可估量虽然我们找到了发展新材料的动力，但是还缺少发展新材料的头脑也是不行的。然后问题来了，我们人类能不断创造出新材料吗？如果说能，为什么有这个自信？首先我们对自己的认识还不是完全的，不说很多灵异事件，单单说我们的大脑结构和功能还没有研究清楚，至今很多领域都是空白：第六感怎么解释，心心相印怎么回事，中国人的眼皮跳代表要发生什么事情了为什么好多时候都很准，中医的脉络学位和针灸到底有什么科学道理，人类的自我意识怎么产生的。世界上新物种我们天天几乎都能发现，地震的机理我们还不清楚，可怕的海啸肆意摧毁了日本的海岸，玛雅人知晓那么精确的天狼星知识，UFO忽隐忽现，这些我们都还未有解决的答案，从我们自身到广阔的外太空。你还会说我们人类已经江郎才尽，没有创造的可能了吗？有许多我们为发展的潜力，有许多我们值得去不断探索，从中发现真理的机会。人类的创造力无限，未来也有无限可能。从以上分析可知，人类的文明远远没有达到顶峰，充其量只是刚点燃太空中的启明灯吧。2.3人类社会发展呼唤新材料的诞生由于科学技术的发展，新兴工业成为当今国民经济最有活力的部门，如原子能工业、电子工业、海洋工业、能源技术等原子能迫切需要耐辐射和耐腐蚀材料；电子需要提供超高纯、超薄博、特纤细、特均匀的材料；太阳能的利用需要寻找光电转换效率高的材料。为发展信息、航天、能源、海洋、生物等高科技领域，20世纪90年代后所研制的新材料更是快速。人类从此进入新材料时代。到了21世纪，随着社会发展，地球人口剧增，粮食问题、环境问题资源问题日益明显，不可忽视。根据估计，主要能源矿物质的可采年限也是有限的，如石油、天然气仅为几十年，煤炭也只有200多年。 1985年，世界有关组织公布金属使用年限的调查结果：铁矿含量可用171年，铜可用年限为40年，铝为238年。由于传统资源形势紧张，迫使人们增加对新能源的开发和利用。而前面已提到，材料是新能源的支柱，也就是未来的支柱！三、几种传统材料传统材料包括金属材料、陶瓷材料、高分子材料。3.1金属为我们所熟知，是重要的工程材料。金属键决定了固态金属的特性：良好的的导电性和导热性，正的电阻温度系数、来年噶后的塑性形变能力。有纯铁、碳钢、铸铁，近年来出现低合金超高强度钢，超低温奥氏体钢，塑料模具钢。还有铜及铜合金，铝及铝合金，镁，钛及钛合金。其中，铝及铝合金，由于自身的优点，在电气工程、航空及余杭工业中都有广泛的应用。还有许多有意思的金属，钼既加强了钢的硬度，又提高了韧性，使其刚柔并济。在刚中掺入1.5%2%的钼元素之称的坦克钢板，只要30毫米厚，普通炮弹就奈何不了他。 3.2陶器大约在新石器时代，有先民们用粘土烧制而成，后来又加入了石英长石等原料，提高工艺，又制成了瓷器。陶瓷有普通陶瓷和特种陶瓷。普通陶瓷用于日用、卫生、电器绝缘、化工、等。特种陶瓷有生物陶瓷、导电陶瓷、纳米陶瓷、智能陶瓷、透光陶瓷、高温结构陶瓷等。智能陶瓷对人类有很重要的研究意义。它是指是指在某种环境中，对气体温度和湿度能敏感的做出反应的陶瓷，如气敏陶瓷、湿敏陶瓷。有一项基于此的技术可以使汽车节约20%以上的汽油消耗。高温结构陶瓷已在能源、军事、航空航天、汽车、电子方面起到了不可取代的地位和作用。3.3高分子材料包括塑料、橡胶、黏膜、纤维、胶合剂和涂料等。塑料、合成纤维和合成橡胶是现代高分子三大合成材料，他们已经成为国民经济建设和日常常生活的必需品。近年来有许多新型高分子材料，主要有高分子磁性材料、高分子分离膜、医用高分子材料、光功能高分子材料超级塑料等。它发展迅猛，前景广阔。四、新材料新材料包括超导材料、纳米材料、激光材料、生物材料、绿色材料、智能材料、形状记忆合金等。他们是时代的宠儿，是人类值得自豪的发现。和发明。4.1超导材料-低温下的奇迹超导材料在某温度下可以做到零电阻，传输电力不需要损耗，不发热，这就可以解决很大的电力。而且超导还有抗磁性，只需消耗很少的电能就可以产生10万高斯以上的稳态强磁场，而用常规导体，则要消耗3.5M瓦的电能及大量的冷却水。利用这个性质，可以制成交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电新路等。4.2纳米材料-微观领域的新宠纳米材料不同于晶体和非晶体，是物质的第三态固体材料。它是20世纪80年代初发展的，具有奇特的性能和广泛前景。纳米材料具有四大效应：小尺寸效应、量子效应、表面效应和界面效应。纳米技术在信息技术、医学、环境、自动化技术和能源科学方面将会取得成就。4.3激光-神奇之光激光与原子能、半导体、计算机齐名，并称20世纪四大发明。发展始于上世纪60年代，40多年来，激光的研究和应用在工农、军事、能源、信息技术、文化等方面全方位的影响着我们，取得了相当好的经济效益和社会效益。激光的定向发光可实现对月球的精确测距。大功率的激光器输出的激光亮度要比太阳高上上百亿倍到千亿倍！闪光时间很短，可借助于它了解很快的变化。脉冲激光现在可以达到6飞秒（1飞秒=10-15秒）。颜色纯正单一，激光时钟的计时准确度可达到1000万年才差一秒！4.4智能材料-聪明伶俐智能材料也就是机敏材料，指的是具备发现故障和自我修复功能的，能感知环境条件，做出相应行动的材料。比如英国伊利斯诺大学建筑研究中心现在已经开发出两种“自愈合纤维”，这两种纤维能感知混凝土中的裂痕和钢筋中的腐蚀，并能自动黏合。4.5形状记忆合金-有记忆力的金属研究发现，这种合金的晶体结构可以进行斜方结构和立方结构的转换，从而在不同温度下实现宏观形态的自行转换。从美国海军军械实验室冶金师布勒在1936年一次实验中偶然发现了这一特性，到最近30几年发展起来的特殊功能材料，已经取得很多不凡的成果。在太空天线研究方面，1970年美国首先将NiTi形状记忆合金做成天线，在较高温度下将合金做成天线，然后在低温的时候做成致密的块状，发射到太空后，由于阳光照射，合金升温到变形的温度，自己变成天线的形状。这种新天线比以前的大大减小了运载空间，也不易损坏。此举说明，这种合金大有用武之地！工业生产中，通过各种“形状记忆”元件的配合，可实现工序间或者整个生产过程的自动化！五、致谢感谢宿舍好友的帮助，可以借到一本好书，从中感触很多，震撼很多。也谢谢胡老师布置的作业，让我们对材料有了一次比较深刻的认识。六、参考资料1、大学生必知基本科学常识。崔华芳主编，中国时