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材料科学发展历史

材料科学发展的历史：

材料是人类生活和生产的物质基础，是人类认识自然和改造自然的工具。人类文明曾被

划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代等，由此可见材料的发展对人类社

会的影响——没有材料就是没有发展。

人类诞生以前其实就有了材料，材料的历史与人类史一样久远，可能还要比之久远呢！

在人类文明的进程中，材料大致经历了以下五个发展阶段，他们是

1．使用纯天然材料的初级阶段:旧石器时代,人类只能使用天然材料（如兽皮、甲骨、

羽毛、树木、草叶、石块、泥土等），之后也都只是纯天然材料的简单加工而已。

2．人类单纯利用火制造材料的阶段：新石器时代、铜器时代和铁器时代，是人类利

用火来对天然材料进行煅烧、冶炼和加工的时代，主要材料有：陶、铜和铁。

3．利用物理与化学原理合成材料的阶段：20世纪初，由于物理和化学等科学理论在材

料技术中的应用，从而出现了材料科学。在此基础上，人类开始了人工合成材料的新阶段，

主要材料：人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现，加上已有的金属

材料和陶瓷材料（无机非金属材料）构成了现代材料（除合成高分子材料以外，人类也合成

了一系列的合金材料和无机非金属材料。超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段

的杰出代表）。

4．材料的复合化阶段：20世纪50年代金属陶瓷的出现标志着复合材料时代的到来。

人类已经可以利用新的物理、化学方法，根据实际需要设计独特性能的复合材料（只要是由

两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料）。

5．材料的智能化阶段：如形状记忆合金、光致变色玻璃等等都是近年研发的智能材

料（自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能，而目前研制成功的智能材料还

只是一种智能结构）

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材料科学发展历史

材料科学的现状：

背景：

20世纪以来，物理、化学、力学、生物学等学科的研究和发展推动了对于物质结构、

材料的物理化学和力学性能的深入认识和了解。同时，金属学、冶金学、工程陶瓷技术、高

分子科学、半导体科学、复合材料科学以及纳米技术等学科的发展促进了各种新型材料的产

生,并推进了对于材料的制备、生产工艺、结构、性能及其相互之间关系的研究，为材料的

设计、制造、工艺优化和材料功能和性能的合理使用，提供了充分的科学依据。现代材料科

学更注重于研究新型复合材料和纳米材料的制备和创新，对于设计具有不同性能要求的材料

复合工艺和纳米态材料的凝聚过程，以及各类材料之间的相互渗透和交叉的性能以及综合性

能的研究给予了更多的重视。现代材料科学的发展不仅与揭露材料本质及其演化规律的物理

化学性质和力学性能有关，而且与使用材料的工程技术学科以及制造加工材料的工程学科有

着相互交叉性的密切关系。在此基础上，“材料科学与工程”逐步形成学科，并发展成为一门

独立的一级学科。作为一级学科的“材料科学与工程”下分三个二级学科：材料物理与化学、

材料学、材料加工工程。

当前新材料的发展方向：

1．高性能化、高功能化、高智能化2.复合化3.极限化

4.仿生化5.环境友好化

我国的材料科学现状：

1．金属材料

在注重提高传统金属材料的性能，降低成本的同时，耐高温材料、金属间化合物和金属

基复合材料的研究也应引起重视。我国燃气轮机和飞机发动机与世界先进水平有很大差距，