《论材料与人类生活.docVIP

论材料与人类生活材料是人类生存和生活必不可缺少的部分，是人类文明的物质基础和先导，是直接推动社会 发展的动力。从历史上的旧石器演进到新石器，再由新石器进步到现今高度科技发达的世界，材料一直在不断地进步发明中，亦可以说是人类文明的代表。所以，可藉由某一时期所用的材料去判断那时期的科技发展情形或者是人类生活的状况。而在今日的社会，材料科学的发展更显出其重要性。例如现今大楼中，纷纷要求「防火」建材，可知材料科学亦在人类生活的安全上占有不可忽视的地位。又如电子组件的演进，从体积非常大的真空管、晶体管进步到集成电路（IC化），不仅为现代的科技另造高峰，同时也使得电器用品趋于小型化、轻巧化、功能强、易于携带等种种好处。所以说人类的生活确实是与材料科学有关。 随着科技日新月异，许多新科技发展的材料愈来愈常应用于人类日常生活之中。因为人们日常生活中所需用到的种种物品皆是由许多不同材料所组成，可能是传统的，也可能是新研发出来的。但不论是何种材料，其优缺点、好与坏，都直接或间接地影响到我们的生活。而除了日常生活，在国防或科技方面，材料科学亦为一不可忽视的重要课题。另外在医学工程及环境保护上，材料科学的发展亦对其有极大的助益。至于在航天科技及信息网络的应用上，材料科学的发展更是占有举足轻重的地位。50年代末，美国政府就制定了全国材料发展规划，70～80年代又进行了 多次的补充和修正，把重点放在超硬化合物、半导体激光材料、磁性材料和精 密陶瓷上。日本在1980年开展了为期10年、耗资4亿美元的新材料发展规划，重点 领域为精密陶瓷、功能高分子、复合材料、生物材料等。接着欧洲与前苏联也 制订了类似的规划，竞争的项目也集中在这些领域。某些具有特殊性能的新材料的出现，引 起了今天的高技术突飞猛进的发展。 1982年日本首次研制出了陶瓷发动机小汽车，引起了世界性轰动。因为它的 出现将使发动机重量减轻，提高燃烧度和节约燃料的愿望成为现实。1988年前 苏联一架以液氢为燃料的中型运输机首次试飞成功，象征人类在航空领域中启 用了无污染的新能源--液氢。液氢的沸点为－253℃，携储液氢需要高效率的绝热 材料。液氢发动机的使用，则意味着低温极限技术已达到实用化程度。1989年3 月，日本的一艘6500号潜水调查船下潜到6500米的深海区，打破了美国、前苏 联和德国的下潜纪录。这艘潜水艇耐水舱使用的正是一种高强度钛合金，观察 窗使用的是一种新型的有机玻璃。有了深海探测技术，人们才可实现对人类资源 开发有不可估量的意义的深海资源的开发。 美国在1989年12月入侵巴拿马，1991年1月人侵海湾以及此刻正在空袭南联 盟的战争中，使用的F- ll7隐身战斗机世人皆知。这种武器之所以能隐身，就是 使用了一种吸波材料和吸波涂层。由此可见，材料的发展已成为战争胜负的一个 方面。  新材料与现代科学技术特别是高技术是互相依存、互相促进的，高技术的 飞速发展对新材料提出了更高的要求。精密测试技术，电子显微技术，高速大 容量计算技术等的发展，为材料科学工作者提供了更有力的研究工具。 大致而言，材料的发展可分为三个时期： （一）分离型：材料单纯而简单，可直接视为单一材料，只对本身的特性加以应用，而材料的组成只有一种，不掺杂任何材料，即金属是金属，陶瓷就是陶瓷。 （二）混合型：是由二种或二种以上的材料所组成，应用彼此间特性的相结合而发展出的新产品。 （三）融合型：是由多种材质合成在一起，已经不能分辨异种物质的材料，是一创造发明出的新材料。 由于材料发展不断推陈出新，各种应用更是处处可见材料的踪影，而且对人类生活的影响更是深远。所以，材料科学不仅仅是一门学问而已，它的发展与我们的生活息息相关且密不可分。材料的应用非常广泛，且对于人类的生活影响也非常深远。举凡日常生活的食、衣、住、行、育、乐、医疗、通讯以至军事国防及太空发展……等等，无一不与材料有关。以下便逐一分类说明材料对人们生活的影响及其应用的层面： （一）在日常生活方面： 生活中食、衣、住、行、育、乐等用品和我们所使用的材料有着很大的关系；如衣服的制造原料原本是取之于天然的丝棉，但是由于耐龙、特多龙及人造纤维的发明使得衣服的质料愈加地舒适与保暖。在房屋建筑上，防火建材的研发使得我们住得更安心，另外建筑物的防震设计越来越坚固，使得我们生命获得更好的保障。碳纤维材质应用于制造脚踏车，使原本已趋向夕阳工业的脚踏车工业又变得缤纷灿烂；而未来磁浮列车的开发可让我们的交通更安全与快速。在娱乐方面，视听产品光盘CD（Compact Disc）、影碟LD（Laser Disc）等不断地发展，使得我们的生活更享受。 （二）在家电用品方面： 由于半导体工业的发展，使电子材料从原本体积大的真空管时代经过了晶体管到现在的集成电路（IC化）时代，不但使体积