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国外新材料的发展状况： 国外新材料的发展状况：
汽车工业是一个国家的支柱产业。就材料而言，汽 汽车工业 车工业涉及11 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 复合材料； 汽车上的原材料结构组成比也发生了较大的变化， 如下表所示：
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铁的冶炼： 铁的冶炼：
是陨铁让人类有意识地寻找铁矿石 铁矿石，研究炼铁方法； 铁矿石 大约在4000年前，地处西亚的安纳脱利亚地区的赫 赫 梯人在炼铜是很可能是在无意中发现铁矿石有助熔 梯人 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 ºC，会有一些海绵状的铁被还原出来。所以， 可以说，赫梯人是世界上最早步入铁器时代的民族；
(材料和材料的未来—李新立，黄阿华，陆中正译，科学普及出版社)
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材料：是由一种化学物质为主要成分、并添加一定的 材料 助剂作为次要成分所组成的，可以在一定温度和一定 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物， 并且其废弃物可以回收、再利用。
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旧石器时代
(250万年前～1万多年前)
从树上下到地面、开始直立行走的人类祖先，为了生 存、抵御猛兽袭击和猎取食物，逐渐学会使用天然 的材料—木棒 石块、骨头 木棒、石块 木棒 石块、骨头等；(这种纯天然的材料 使用起来并不得心应手，也不够犀利) 先民们开始人工打制石器 人工打制石器—石矢、石刀、石铲、石凿、 人工打制石器 石斧、石球等；(打制石器用的材料大多数是石英石， 少部分是燧石（俗称火石） 燧石的使用，是人类文明的一个重要里程碑。学会了 燧石 人工取火，结束了人类茹毛饮血的生活；熟食是人 类的一大进步。
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铁器时代
陨铁的发现和应用： 陨铁的发现和应用：
在文明古国埃及 美索不达米亚 中国 埃及、美索不达米亚 中国，人类最早利 埃及 美索不达米亚和中国 用的铁都是陨铁，埃及人称之为“天铁 天铁”； 天铁 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 铁刃铜钺。这是一件镶有铁刃的 铁刃铜钺 青铜斧状兵器，是迄今所见最早的铁制古兵器；
(材料概论—周达飞主编，化学工业出版社)。
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材料的分类： 材料的分类：
按组成 结构特点 组成、结构特点 组成 结构特点进行分类：金属材料；无机非金 属材料；高分子材料；复合材料。 按使用性能 使用性能分类：利用材料力学性能的称为结构材 使用性能 料；而利用材料物理和化学性能的则称为功能材 料。
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按用途 用途分类：航天航空材料、信息材料、电子材料、 用途 能源材料、生物材料、建筑材料、包装材料、电工 电器材料、机械材料、农用材料、日用品及办公用 品材料等。 也可将材料分为传统材料 新型材料 传统材料和新型材料 传统材料 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、 知识和技术密集程度高，一旦成功，回报率也较高， 且不以规模取胜。
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先进陶瓷时代
在原来陶瓷的基础上，诞生了先进陶瓷，不但改变了 原来陶瓷性脆、延伸率低、强度低等缺点，而且还大 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，发挥着日益重要的作 用。
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先进复合材料时代
人们针对单一材料的缺点，将不同种类的材料复合， 制备出能克服单一材料缺点，发挥单一材料特长的复 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。
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瓷器的出现· 瓷器的出现· · · · · ·
陶瓷实际上是陶和瓷“两兄弟”的总称。瓷是陶的“弟 陶瓷 陶 瓷 弟”，但年龄要小好几千岁。 制瓷技术是在制陶技术基础上逐渐发展而形成的。从制 制瓷技术 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)发明和利 用釉。釉是以石英、长石、粘土等为原料，烧结在陶瓷 表面的玻璃质薄层。
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§1-3 材料的演变史
1980年前后，日本机械技术研究所的岛村昭治提出将 材料的发展历史划分为五代。 第一代材料：石器时代的木片、石器、骨器等天然材料。 第二代材料：陶、青铜和铁等从矿物中提炼出来的材料。 第三代材料：高分子材料。 第四代材料：复合材料。 第五代材料：智能材料。 其实，在第三代之前，还 可以加入钢铁材料时代； 在第四代之前，还有先进 陶瓷材料时代；而后面几 代之间都没有明显的界限。
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钢的冶炼： 钢的冶炼：
钢和生铁的最大区别是含碳量的多少，前者少而后者 多，以2.11％为界。 生铁硬而脆，韧性不好；很少作为结构材料使用（跟 碳含量有关） 炼钢跟炼铁的主要区别是消耗掉多余的碳，最简单的 方法是利用空气中的氧气去除碳，以降低碳含量 降低碳含量； 降低碳含量
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钢的冶炼： 钢的冶炼：
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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，说明新石器时代的人们已经懂得纺织。 恩格斯把陶器的出现作为人类文明开始的标志。
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从铁器时代向钢铁时代过渡
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；世界上冶 炼、浇铸生铁的最早文字，也记载于我国古代典籍名 著《左传》中； 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 矿渣和没烧尽的木炭 木炭混 铁 矿渣 木炭 杂在一起的炼铁块）为原料，在炭火中反复锻打，反 复渗碳而逐步形成的。
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陶器的出现· 陶器的出现· · · · · ·
早在1万多年前的旧石器时代末期，人类已会在用树枝条 编成的容器上涂抹粘土 涂抹粘土，晒干后用来盛物，但这种容器 涂抹粘土 既不牢固又怕浸水。 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，剩下了坚硬的、 耐火的坯料 坯料。 坯料 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。这就是最古老的制陶技术 制陶技术。 制陶技术
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第三次技术革命始于20世纪中期，以原子能 第三次技术革命 原子能应用为 原子能 主要标志。1942年12月，意大利物理学家费米 费米在美国 费米 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、半导体材料等大规 模工业化、民用化，把工业文明推到顶点，开启了通 向信息社会文明的大门。 其主要材料依托是钛合金、先进合金、高温陶瓷、先 进复合材料等材料的迅猛发展。
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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 砍砸器，其形状既 砍砸器 不规则，又不固定，加工十分粗糙。不管怎么说， 这是人类制造的第一种原始材料。
注：旧石器是人类制造并保留下来的的第一种原 始材料。
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Байду номын сангаас
新石器时代
(始于1万多年前)
在一万八千年前山顶洞人的洞穴里，曾发现七件穿孔 的石珠、五件穿孔的海壳和一百多只穿孔的兽牙。表 明山顶洞人掌握了磨制 钻孔 磨制和钻孔 磨制 钻孔技术，能制造比较精致 的石器和骨器，用骨针把兽皮缝成衣服。 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。
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§1-4 新材料的重要性
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 钢铁为代表的金属材料仍居统治地位； 钢铁 随着无机非金属材料 无机非金属材料（尤其是特种陶瓷）、高分子材 无机非金属材料 高分子材 料及先进复合材料 复合材料的出现和发展，钢铁老大的地位受 复合材料 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时 高分子材料时 代；
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智能材料时代
人们根据自然界生物自然生长的规律，开发了能够根 据环境改变自适应的智能材料。 这也是未来材料发展的一个主要方向。
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第一次技术革命发端于18世纪后期，以蒸汽机 第一次技术革命 蒸汽机的发明 蒸汽机 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革命，是这次 技术革命的产物，使人类从手工工艺时期 手工工艺时期跃进到机器 手工工艺时期 机器 工业时代，开创了工业社会 工业时代 工业社会的文明。 工业社会 其主要的材料依靠是钢铁的飞速发展，实现了高炉、 转炉、平炉制造优质钢材的工业化。
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第二次技术革命开始于19世纪末，以电的发明和广泛 第二次技术革命 电 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 现代社会的转变。 现代社会 其主要材料依托是紫铜、黄铜、铝、钨等有色金属以 及高分子绝缘材料的迅猛发展。
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高分子时代
随着化工技术的发展，高分子材料应运而生。许多自 然界中不存在的材料，都可以人工合成。如：塑料等， 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，高分子都占据了不可或缺都位置。