材料科学与工程论文

材料科学与工程是研究有关金属、无机非金属、有机高分子等材料的组成

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结构、测试

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表征、制备

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合成、性能

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应用四要素及其关系的科学技术与应用。

材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是物质，但不是所有物质

都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算是材料。但是这个定义并不

那么严格，如炸药、固体火箭推进剂，一般称之为

“

含能材料

”

，因为它属于火炮或火箭的组成部分。

材料

是人类赖以生存和发展的物质基础。

 20

世纪

70

年代人们把信息、

材料和能源誉为当代文明的三大支柱。

80

年代以高技术群为代表的新技

术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济

建设、

国防建设和人民生活密切相关。

材料除了具有重要性和普遍性以外，

还具有多样性。

由于多种多样，

分类方法也就没有一个统一标准。从物理化学属性来分，可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子

材料和不同类型材料所组成的复合材料。从用途来分，又分为电子材料、航空航天材料、核材料、建筑材

料、能源材料、生物材料等。更常见的两种分类方法则是结构材料与功能材料；传统材料与新型材料。结

构材料是以力学性能为基础，

以制造受力构件所用材料，

当然，

结构材料对物理或化学性能也有一定要求，

如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。功能材料则主要是利用物质的独特物理、化学性质或生物

功能等而形成的一类材料。

一种材料往往既是结构材料又是功能材料，如铁、铜、铝等。传统材料是指那些已经成熟且在工业中

已批量生产并大量应用的材料，如钢铁、水泥、塑料等。这类材料由于其量大、产值高、涉及面广泛，又

是很多支柱产业的基础，所以又称为基础材料。新型材料

(

先进材料

)

是指那些正在发展，且具有优异性能

和应用前景的一类材料。新型材料与传统材料之间并没有明显的界限，传统材料通过采用新技术，提高技

术含量，提高性能，大幅度增加附加值而成为新型材料；新材料在经过长期生产与应用之后也就成为传统

材料。传统材料是发展新材料和高技术的基础，而新型材料又往往能推动传统材料的进一步发展。

材料是人类生存、社会发展、科技进步的物质基础，是现代科技革命的先导，是当代文明的三大支柱

之一。世界各先进工业国家都把材料作为优先发展的领域。我国政府对新材料的研究开发一直给予高度重

视，在

“

863

”

等重大科技计划中，新材料都是重点支持的领域。

任何重要的新材料得到广泛应用，

进而给人类生活、

国家安全乃至整个经济和社会的发展带来重大影

响，都是建立在人们对其全面了解和正确认知基础之上的。因此，新材料和新材料技术要切实充分发挥推

动社会和科技进步的作用，就不仅仅是材料科技工作者所能完成的；它同样要求所有工程的各个领域及其

设计部门能够对已有材料合理选择和正确使用；而且，材料是高新技术发展和社会现代化的先导，准确判

断和资助优先发展方向是政府部门官员的职责，这要求他们也要对材料的全貌有着正确了解和总体认识，

能够把握高技术先进材料的发展趋势。

材料学即是研究材料的学科，其研究内容包括材料的性能，材料的组成结构，材料的形成变化过程，

材料的研究、制造方法及设备，以及它们之间的相互关系。其核心是材料的性能，其他均是为了材料性能

的有效控制。

在人类社会的发展过程中，

材料的发展水平始终是时代进步和社会文明的标志

.

人类文明的发展史，

就

是一部如何更好地利用材料和创造材料的历史。同时，材料的不断创新和发展，也极大地推动了社会经济

的发展。在当代，材料和能源、信息、生命科学是构成社会文明和国民经济的四大支柱，新材料、信息技

术、生物技术、新能源并列为新技术革命的重要标志，其中新材料更是科学技术发展的物质基础和技术先

导。

人类社会的发展历程，是以材料为主要标志的。

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。新石器时代

后期，出现了利用粘土烧制的陶器。人类在寻找石器过程中认识了矿石，并在烧陶生产中发展了冶铜术，

开创了冶金技术。公元前

5000

年，人类进入青铜器时代。公元前

1200

年，人类开始使用铸铁，从而进入

了铁器时代。随着技术的进步，又发展了钢的制造技术。

18

世纪，钢铁工业的发展，成为产业革命的重要