材料与人类社会

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1、《新材料导论》1.材料与人类社会2.超塑性材料与成型3.高分子材料及其应用4.复合材料及其应用5.陶瓷材料及其应用6.纳米材料及其应用7.新型汽车材料8.新型功能材料主讲：张菁材料工程教研室IntroductiontoAdvancedMaterials1《新材料导论》第一讲材料与人类社会首先要回答一个问题：•为什么要认识材料？IntroductiontoAdvancedMaterials2材料与人类社会先看几个例子重型车桥壳3IntroductiontoAdvancedMaterials材料与人类社会U11.材料在人类发展中的作用~人类利用材料的历史源远流长。

2、~人们按照在使用中占主导地位的材料划分历史：~石器时代→陶器→青铜器→铁器→钢铁（资本主义大工业时期）→合成材料（20世纪）→复合材料（20世纪40年代）4IntroductiontoAdvancedMaterials幻灯片4U1人类利用的材料的历史，溯来源远流长。人类最早使用的工具--石器，就是一种最早的天然陶瓷材料，大约在公元前5000年，人类发明用粘土烧成陶器，同时在烧陶过程中又还原出金属铜和锡，创造了炼铜技术，从而进入青铜器时代，5000年前发明炼铜技术。而现在被认为是材料的一重要发展方展方向的复合材料，其实在很久以前就已再出现，人类在6000年前就知

3、道用稻草和泥巴混合垒墙，这是早期人工制备的复合材料；5000年前中东地区曾用芦苇增强沥青造船；我国越王剑是古代金属基复合材料的代表，它采用金属包层复合材料，不仅光亮锋利，且韧性和耐蚀性优异，在地下埋藏几千年，出土时仍然寒光夺目，锋利无比。如果说19世纪是机械世纪，20世纪是电子时代，那么21世纪将是光子时代。也有人认为21世纪将是生物、信息和材料的世纪。User,2007-3-4金属高分子材料复合材料陶瓷工程材料历史随时间推移的相对重要性示意图（时间是非线形的）材料与人类社会1.材料在人类发展中的作用冶炼技术u4铜的冶炼包括采矿、冶炼、熔铸等主要工序。古埃及人

4、利用燃烧冶炼铜壁画用木炭烧炼铜矿石，产生CO还原析出铜6幻灯片6u4青铜冶炼成为冶炼技术的萌芽，包括采矿、冶炼、熔铸等主要工序。user,2008-3-4材料与人类社会1.材料在人类发展中的作用合金配制及合金强化规律微软用户2《周礼·考工记》：金有六齐(同“剂”)：六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戢之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧[suì]之齐。a1“六齐”规则。是世界上最早的关于合金配比的科学文献幻灯片7微软用户2《考工记》又称《周礼•冬宫考工记》

5、，作者不详，可能是多人所著，成书于春秋战国时代。它记述了中国先秦时期的科学技术知识和手工业技术水平，涉及到木工、金工、制造、冶炼等30个工种，书中所阐述的科学道理包含了物理学中的力学、声学、热学等方面的知识。。《考工记》将商周以来积累的冶金知识归纳为“金有六齐”，这是已知世界上最早的青铜合金配置法则，它揭示了青铜机械性能随锡含量变化的规律。微软用户,2007-3-3a1古代中国人发明了复合材料金属兵器制造技术，能够用两种不同性能的合金铸造既锋利又不易折断的剑。他们首先用低锡青铜铸造韧性良好的剑芯（兵器专家称为剑脊），再用高锡青铜包裹剑芯进行第二次铸造，形成坚硬

6、耐磨的锋刃（专家们称为剑肩）。上海博物馆的科学家曾对这种特殊的剑作合金成份分析，发现剑芯含铜约８５％，含锡约１５％；剑的锋刃含铜约８０％，含锡约２０％。a,2007-3-5材料与人类社会ô当历史进入20世纪下半叶开始的新技术革命时代后，新材料已成为各个高科技领域发展的奠基石、推进器与突破口。ô没有新材料的开发应用，便谈不上科学繁荣、技术创新、新品开拓和产业进步，自然也就谈不上人类社会的发展与人类文明的提升了。高功率电弧炉8材料与人类社会1.材料在人类发展中的作用¾材料是人类社会发展的基础和先导，¾是人类社会进步的里程碑和划时代的标志。¾材料和能源、信息被称为人

7、类社会的“三大支柱”。在高科技发展的今天，材料还重要吗？材料的产值在我国GDP中占1/39材料与人类社会2.材料的定义首先，哪些是材料呢？什么是材料？材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其它产品的物质。材料的特性微软用户3总是和一定的用途相联系；可以由一种或若干种物质构成；在自然界中存在同素异构，如金刚石和石墨都是碳组成，但金刚石最硬、绝缘，石墨最软的固态物质、导电。10IntroductiontoAdvancedMaterials幻灯片10微软用户3总是和一定的用途相联系；可以由一种或若干种物质构成；在自然界中存在同素异构，如金刚石和石墨都是碳组成，但

8、金刚石最硬、绝缘，石墨最软的固态物质、