论文 材料——演变史.doc

材料演变史摘要本文简要的介绍了材料的发展史,然后分别对金属材料、无机非金属材料以及高分子材料做了简单的介绍。 关键词材料 发展 金属材料 无机非金属材料 高分子材料 The evolution history of materialPaper abstract：This article brief introduction the material history, and made the simple introduction separately of metallic material, inorganic nonmetallic materials,high polymer material.Paper keyword：material，develoment,metallic material, inorganic nonmetallic materials, high polymer material纵观古今，我们无法否定材料一直伴随着人类文明的发展而发展，材料的发展史是人类文明的发展进化史，是人民文明崛起的见证者，材料的发展阶段一定程度上代表了人类文明的等级。自有资料记载到现如今的事实告诉我们的材料发展可以暂分文4个阶段：石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代。但是个人认为一个人类文明的跃进必然是材料方面的重大突破。可以预料在不久的将来将会突破现有的高分子材料局限。未来的材料可能是人造或者人类提取亦或是人类在探索太空不断从其他星球上提取、开采而带来的未知材料。但是可以预料材料的发展是一个缓慢而又瞬速的过程。 100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁 工业 的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶, 现代 平炉和转炉炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。直到20世纪中叶,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。20世纪中叶以后, 科学 技术迅猛发展,作为发明之母和产业粮食的新材料又出现了划时代的变化。首先是人工合成高分子材料问世,并得到广泛应用仅半个世纪时间,高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱,并在年产量的体积上已超过了钢,成为国民 经济 、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的发展。陶瓷是人类最早利用 自然 界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制备工艺的发展,使陶瓷材料产生了一个飞跃,出现了从传统陶瓷向先进陶瓷的转变,许多新型功能陶瓷形成了产业,满足了电力、 电子 技术和航天技术的发展和需要。 现在人们也按化学成分的不同将材料划分为金属材料,无机非金属材料和有机高分子材料三大类以及他们的复合材料。 金属材料科学主要是研究金属材料的成分组织、结构、缺陷与性能之间内在联系的一门学科。金属材料科学与工程的工作者还要研究各种金属冶炼和合金化的反应过程和相的关系,金属材料的制备方法和形成机理,结晶过程以及材料在制造及使用过程中的变化和损毁机理。对其按化学成份进行分类可以分为钢铁、有色金属以及复合金属材料。按用途分类包括结构材料和功能材料。 金属基复合材料(MMC)因其良好的性能而得到了人们广泛的关注。它是一类以金属或合金为基体,以金属或非金属线、丝、纤维、晶须或颗粒状组分为增强相的非均质混合物,其共同点是具有连续的金属基体。目前,特别是航空航天部门推进系统使用的材料,其性能已经达到了极限。因此,研制工作温度更高、比刚度和比强度大幅度增加的金属基复合材料,已经成为发展高性能结构材料的一个重要方向。1990年美国在航天推进系统中形成了3250万美元的高级复合材料(主要为MMC)市场,年平均增长率16%,远高于高性能合金的年增长率1.6%。 有机高分子材料是现代工业和高新技术的重要基石，已成为国民经济基础产业以及! w2 w# z0 P7 z6 H国家安全不可或缺的重要材料。一方面量大面广的通用高分子材料需要不断地升级改造 , x/ _8，以降低成本、提高材料的使用性能；另一方面各类新型的高分子材料将应运而生，尤! jq/ I8其是有机及聚合物分子或少数分子组合体的光、电和磁特性将成为高分子向功能化以及! P- A$ I6 v8 i, + G& R5 x微型器件化发展的重要方向。- C& Z& l% E k. ( A9 k+ _（1）分子材料与分子电子器件研究：该领域的主要研究方向是：新型功能分子的设计、合成与组装；分子纳米结构的构筑；分子的组装、自组装以及自组装技术在分子电子器件上的应用研究。这些分子电子器件主要包括分子电开关、分子光开关和分子电光开+ W关的设计、分子导线、分子整流器、分子开关、分子晶体管、分子马达及分子逻辑器等。4 N/ v; O: g* Z2 o2 _) ?6 U! v1 : k# X1 w0 f2 V（2）光电信息功能高分子材料研究重点主要在： * pv; D% j/ A( P8 q有机高分子光子晶体材料：探索有机高分子形成光子材料的途径； % p5 W Y- T8 l3 - B1 w h1 i7 a$ x H, z超高密度高分子存储材料：开发存储密度高的高分子材料； 7 B9 ; P( K MX w高分子传输材料：研究和开发应用于通讯传输的具有较高光学透过性，光学均匀W%，且高折射率、低光损耗的高分子塑料光纤；! Q2 B! s9 X% q/ b/ q3 q( m/ D3 |高分子显示材料：有机高分子电致发光材料、高分子液晶材料等，其发展方向为开发出具有高的电致发光效率、低驱动电压，具有不同发光波长（彩色）和长寿命的/ v4 G. m* 各种发光器件。（3）生物医用高分子材料包括：; J& T2药物载体与控释材料：研究适于各类药物的新型生物降解高分子载体和控释材料 r% F0 % J: F/ p5 T的设计与合成，药物与载体的相互作用以及药物载体体系的生物医学性能（注射、口服2 z! f1 N# I% _7 Z , K、吸收、分布、排泄等）评价； Y, R; O9 r+ V- 诱导组织自修复与再生材料：研究能够诱导组织自修复与再生新型生物降解材料 Q. A s! c6 t# G) f L! E# b的设计与制备，材料的形态、孔度、降解速度等与组织自修复和再生过程的相互作用关. N6 S& z0 q$ w7 b: d7 M系；* h+ v, Z6 O, O生物医用材料的表面修饰以及生物相容性研究：研究不同结构的生物医用材料表( A+ k& * a. M6 d; o1 X面修饰新方法以解决