材料的发展

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材料科技发展简史

材料科技发展简史
材料科技发展史非常悠久，可以追溯到人类文明之前。

以下是大致的历程：
1. 使用纯天然材料的初级阶段：这个阶段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。

在这个阶段，人们利用天然材料制作工具、武器、容器和房屋等。

2. 铜器时代和铁器时代：随着冶炼技术的发展，人类进入了铜器时代和铁器时代。

铜和铁被用来制作各种工具、武器和装饰品等。

这个时期的发展带来了质的变化，人类的生产力得到了显著提高。

3. 陶瓷和玻璃的发明：在铁器时代的同时，人类发明了陶瓷和玻璃的制造技术。

陶瓷和玻璃的出现使得人们能够制作更为精细的物品，如餐具、容器和管道等。

4. 合成材料的兴起：19世纪初，化学和物理的发展为合成材料的发展奠定了基础。

合成材料如塑料、合成橡胶、合成纤维等被广泛地应用于各种领域。

5. 高科技材料的出现：20世纪中叶，随着科技的发展，高科技材料如复合材料、金属合金、陶瓷、超导体、半导体等开始出现。

这些材料的应用促进了科技的发展，并推动了工业的进步。

总的来说，材料科技的发展与人类文明的发展密切相关，随着科技的进步，人们对材料的需求和使用也在不断发展和变化。

材料的发展及分类

在烧制陶器过程中，人们偶然发现了金属铜和锡，从而使人类进入青铜时代，这是人类利用金属的开始，也是人类文明发展的重要里程碑。
中华民族在公元前2 700年已经开始使用青铜器了。至今已有约5 000年的历史，商周(公元前17世纪到公元前3世纪)进入了鼎盛时期，如河南安阳出土的重达875千克的鼎、湖北隋县的编钟、西安青铜车马都充分反映了当时中国冶金技术水平和制造工艺的高超。
通常把除金属材料之外的一切材料统称为非金属材料。非金属材料按组成、结构特点可分为无机非金属材料和有机非金属材料两大类，两者复合或任意一种与金属材料复合即为复合材料。每一类又可分为若干种。
无机非金属材料主要包括陶瓷及新兴的功能陶瓷、玻璃及玻璃纤维、非金属矿物材料、水泥及其衍生物混凝土等。其中陶瓷是应用历史最悠久、应用最广泛的非金属材料。
复合材料是20世纪后期发展起来的另一类材料。众所周知，人类很早就开始制造复合材料，如泥巴中混入碎麻或麦秆用以建造房屋，和钢筋水泥一样，是脆性
材料和韧性材料的复合。近几十年来，利用树脂的易成型和金属韧性好，无机非金属的高模量、高强度、耐高温，做成了树脂基复合材料或金属基复合材料，前者已得到广泛应用，后者因其制作困难、价格高而受到一定限制。为了改善陶瓷的性能，也制成陶瓷基复合材料。碳是使用温度最高的材料(可达2 500 0C )，为了克服其热震性能差，提高其力学性能而制出的碳一碳复合材料已广泛用于军工，并扩展到民用。
随着世界文明的进步，蒸汽机、电动机相继出现，这对金属材料提出了更高的要求，同时对钢铁冶金技术产生了更大的推动作用。
1854年和1864年先后发明了转炉和平炉炼钢，使世界钢产量有了快速发展，如1850年世界钢产量为6万吨，1890年达2 800万吨，这大大促进了机械制造、铁道交通及纺织工业的发展。随之电炉冶炼开始，不同类型的特殊钢相继问世，把人类带进了现代物质文明。在此前后，铜、铝也得到大量应用，而后镁、钦和很多稀有金属都相继被发现，从而使金属材料在整个20世纪占据了结构材料的主导地位。人类对铜器和铁器的应用，大大促进了社会的发展和进步。这一事实表明生产技术对社会生产力发展的巨大推动，使社会生产力起了革命性的变化，从而加速了人类社会发展的进程—把人类物质文明推向前进。因此，人类社会的发展和进步都是和材料的发展分不开的。如图1-1所示。

材料科学的发展趋势

材料科学的发展趋势材料科学是当今世界上最重要的前沿科学领域之一，它涉及到众多材料类型的研发和应用，如金属、陶瓷、高分子、复合材料等。

随着科技的不断进步和工业的不断升级，材料科学的发展趋势也越来越受到人们的关注。

本文将从以下几个方面探讨材料科学的发展趋势。

一、纳米材料的应用越来越广泛纳米材料是指尺寸在纳米尺度下的材料，其具有许多独特的性质，如高强度、高硬度、高导电性、高透明性等。

随着纳米技术的不断发展，纳米材料的应用领域也越来越广泛。

在电子、通信、医疗、能源等领域，纳米材料都发挥着重要的作用。

未来，纳米材料将会在更多领域得到应用，如生物医用材料、环境材料等，其发展前景十分广阔。

二、绿色材料的研发成为热点随着环保意识的不断提高，绿色材料的研发成为材料科学领域的热点。

绿色材料是指在生产、使用和废弃过程中对环境影响最小的材料，其具有环保、安全、可持续等特点。

未来，绿色材料的研发将会更加注重材料的可回收利用、无毒无害、节能减排等方面，如生物降解材料、绿色陶瓷材料等。

三、智能材料的广泛应用智能材料是一种能够感知环境变化并能够做出相应响应的材料。

它们具有感知、分析、响应三个基本特征，能够实现自适应、自修复等功能。

智能材料在工程中的应用越来越广泛，如智能混凝土、智能纤维复合材料等。

未来，智能材料将会在更多领域得到应用，如建筑、交通、医疗等，它们将为人类带来更加安全、舒适的生活环境。

四、仿生材料的研发成为趋势仿生材料是模仿自然界中的生物所形成的结构或功能而研发的材料。

它们具有优异的力学性能、独特的结构特点、环保可持续等特点。

未来，仿生材料的研发将会更加注重模仿生物界的自然规律和结构特点，如模仿植物茎秆的纤维增强复合材料、模仿贝壳的生物无机材料等。

五、超导材料的突破有望实现超导材料是指在低温下具有零电阻和完全抗磁性的材料。

它们在磁悬浮、能源传输、超高速计算机等方面具有广泛的应用前景。

然而，超导材料的研发一直是一个挑战性很大的领域。

新材料的发展趋势

新材料的发展趋势随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的提高，新材料的研发和应用正处于一个快速发展的阶段。

新材料具有轻量化、高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。

未来，新材料的发展趋势将主要体现在以下几个方面：1. 纳米材料的应用纳米材料是一种具有纳米尺度特征的新材料，具有独特的物理、化学和生物学特性。

纳米材料的应用领域非常广泛，包括纳米电子材料、纳米生物材料、纳米光学材料等。

未来，随着纳米技术的不断发展，纳米材料的应用将会得到进一步扩大。

2. 智能材料的发展智能材料是一种能够感知外部环境并做出相应响应的材料，具有自修复、自感知、自适应等功能。

智能材料的应用领域包括智能结构、智能传感器、智能电子器件等。

未来，随着人工智能和物联网技术的发展，智能材料将会得到更广泛的应用。

3. 生物可降解材料的推广生物可降解材料是一种能够在自然环境中被微生物降解的材料，具有很好的环境友好性。

生物可降解材料的应用领域包括医疗器械、包装材料、农业膜等。

未来，随着人们对环境保护意识的增强，生物可降解材料的需求将会不断增加。

4. 复合材料的发展复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成，具有多种材料的优点，可以弥补单一材料的缺陷。

复合材料的应用领域包括航空航天、汽车、建筑等。

未来，随着材料制备技术的不断改进，复合材料的性能将会得到进一步提升。

5. 3D打印材料的创新3D打印技术是一种快速制造技术，可以根据设计模型直接制造出所需的零件或制品。

3D打印材料的创新将会推动整个制造业的转型升级，未来，随着3D打印技术的不断发展，新型3D打印材料将会不断涌现。

综上所述，新材料的发展趋势将会主要体现在纳米材料的应用、智能材料的发展、生物可降解材料的推广、复合材料的发展和3D打印材料的创新等方面。

随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的不断提高，新材料的研发和应用前景将会更加广阔。

材料发展的历史演变过程

材料发展的历史演变过程材料是人类社会发展的基础，随着人类文明的进步，材料的发展也经历了漫长的历史过程。

本文将从材料发展的历史演变过程出发，探讨材料在不同时期的应用和发展。

一、古代材料的发展在古代，人类主要使用天然材料进行生产和生活。

最早的材料可以追溯到石器时代，人们利用石头制作石器，满足了基本的生存需求。

随着时间的推移，人类开始利用其他天然材料，如木材、兽皮、骨头等，制作工具和器具。

随着冶炼技术的发展，人类开始使用金属材料，如铜、铁等。

这一时期的重要突破是青铜器的出现，青铜器在古代文明中扮演了重要的角色，不仅用于生产和生活，还作为贵族和统治者的象征。

二、工业革命与新材料的兴起18世纪的工业革命是材料发展的重要转折点。

随着机械化生产的兴起，对材料的需求量大幅增加。

在这一时期，人们开始使用新的材料，如铁、钢、煤等。

铁和钢的广泛应用推动了工业化的进程，煤成为主要的能源来源。

19世纪末，化学工业的快速发展带来了新一轮的材料革命。

人们发现了许多新的材料，如橡胶、塑料、合成纤维等，这些材料具有良好的性能和广泛的应用领域。

塑料的发明改变了人们的生活方式，合成纤维的出现使纺织工业迈上了新的台阶。

三、现代材料的多样化20世纪以来，材料科学和技术取得了巨大的进步，各种新材料相继问世。

金属材料方面，高性能合金、超导材料、稀土材料等应运而生，为航空航天、能源、电子等领域提供了重要支持。

在非金属材料领域，先进陶瓷材料、复合材料、纳米材料等成为研究热点。

先进陶瓷材料具有优异的耐高温、耐磨损性能，广泛应用于航空、军事等领域。

复合材料由两种或多种不同材料组合而成，具有轻质、高强度等特点，被广泛应用于汽车、船舶等领域。

纳米材料具有特殊的物理、化学性质，被广泛应用于电子、医药等领域。

生物材料也成为材料科学的重要分支，人工骨骼、人工心脏瓣膜等生物材料的研发和应用为医学领域带来了巨大的突破。

四、未来材料的展望随着科技的不断进步，人们对材料的需求也在不断提升。

材料科学发展的历史

材料科学发展的历史引言概述：材料科学是一门研究材料性质、结构和应用的学科，它的发展历史可以追溯到人类社会的起源。

本文将按照一、二、三、四、五的顺序，分别介绍材料科学发展的五个重要阶段，并详细阐述每一个阶段的三个关键点。

一、古代材料科学的起源1.1 早期人类对材料的认知早期人类通过观察和实践，开始认识到不同材料的特性和用途。

1.2 原始材料的应用人类利用自然界中的原始材料，如石头、木头和兽皮，制作工具、武器和住所。

1.3 火的发现和利用人类的智慧使得他们发现了火的用途，火的应用使得材料的加工和改良变得可能。

二、古代文明中的材料科学2.1 金属的发现和冶炼古代文明开始发现金属，如铜和铁，并掌握了冶炼技术，使得金属制品得以广泛应用。

2.2 陶瓷的发展陶瓷的制作技术在古代文明中得到了长足发展，陶器成为人类生活中不可或者缺的重要物品。

2.3 玻璃的创造古代文明开始创造玻璃，玻璃制品在建造、工艺品和科学仪器中得到广泛应用。

三、工业革命与材料科学的进步3.1 金属冶炼技术的革新随着工业革命的到来，人们开始研究和改进金属冶炼技术，发展了新的合金和金属创造工艺。

3.2 新材料的发现在工业革命时期，人们发现了一些新材料，如橡胶、塑料和合成纤维，它们在工业生产和日常生活中得到广泛应用。

3.3 材料性能的测试和分析随着科学技术的进步，人们开始研究材料的性能测试和分析方法，为材料的开辟和应用提供了科学依据。

四、现代材料科学的发展4.1 材料结构与性能的关系现代材料科学研究了材料的微观结构与宏观性能之间的关系，为材料设计和改良提供了理论基础。

4.2 新材料的研究与应用现代材料科学致力于开辟新材料，如纳米材料、高温超导材料和生物材料，为各个领域的应用提供了新的可能性。

4.3 可持续发展与材料科学现代材料科学注重研究环境友好型材料和可持续发展的材料，以减少对环境的影响，并为可持续发展做出贡献。

五、未来材料科学的趋势5.1 人工智能在材料科学中的应用随着人工智能技术的发展，它在材料科学中的应用将变得更加广泛，加速新材料的发现和开辟过程。

材料的发展历程

材料的发展历程材料的发展历程可以追溯到人类最早的文明时期。

在古代，人们主要使用天然材料如石头、骨头、木材、皮革等进行生产和生活。

然而，随着科学技术的进步和人类对物质世界的探索，材料的种类和性能得到了不断提升和改善。

以下是材料的发展历程的主要阶段：第一阶段：原始材料的使用在人类文明刚起步的时期，人们主要使用可自然获得的原始材料。

比如，石器时代使用石头制作工具；青铜时代使用铜和锡合金制作武器和器具；铁器时代使用铁制品等。

这些原始材料在当时的技术条件下，能够满足人们的基本需要，帮助人们改善生产和生活。

第二阶段：金属和合金的应用随着冶金技术的进步，人们开始掌握金属和合金的制造方法。

金属提供了更强、更耐用的材料基础，广泛用于战争、交通、建筑等领域。

人们发现了铜、铁、铝等金属的应用，并通过冶铜、冶铁等工艺将其加工成合金，如铜锡合金青铜和铁碳合金钢。

这些金属和合金的出现使人类工业和技术水平提升到一个新的阶段。

第三阶段：无机非金属材料的开发随着工业革命的到来，人类在无机非金属材料的开发和应用上取得了突破性进展。

比如，人们发现了矾石制取铝，发明了水泥和混凝土等建筑材料，使大规模建造成为可能；石英、玻璃纤维等材料的应用使得电气设备和通信技术得到了发展。

第四阶段：高分子材料的兴起20世纪初，合成高分子材料成为材料科学的重要突破。

人们发现了合成橡胶、合成纤维和塑料等材料，它们具有轻质、耐磨和可加工性好的特点，广泛应用于工业和日常生活。

合成高分子材料的出现改变了人们对材料的认识和使用方式，为现代材料科学的发展奠定了基础。

第五阶段：功能性材料的涌现近年来，随着科技的不断进步和需求的不断变化，在材料领域出现了大量的功能性材料。

比如，高温超导材料在电力领域具有革命性的应用潜力；纳米材料在电子、光学、生物医学等领域展现了出色的性能；智能材料具有可响应、自愈合和形状记忆等特点，被广泛应用于航空航天、机械制造等高端领域。

总结起来，材料的发展历程可以总结为原始材料的使用、金属和合金的应用、无机非金属材料的开发、合成高分子材料的兴起以及功能性材料的涌现。

材料的发展趋势综述

材料的发展趋势综述
1. 可持续发展：随着人们对环境保护的关注增加，材料的发展趋势之一是朝着可持续和环保的方向发展。

这包括使用可再生材料、回收利用废弃材料和减少资源消耗等。

2. 高性能材料：现代社会对材料的需求越来越高，要求材料具有更高的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等特性。

因此，高性能材料的研究和开发成为材料发展的重要趋势。

3. 智能材料：随着科技的进步，智能材料正在迅速发展。

这些材料具有能够感应、响应和适应环境变化的特性，可以进行自修复、自重组和自传感等功能。

4. 纳米材料：纳米技术的发展带动了纳米材料的研究和应用。

纳米材料具有独特的物理和化学特性，可以用于提高材料的强度、导电性、导热性等。

5. 生物材料：生物材料是一种以生命体内的材料为模板设计和合成的材料。

生物材料具有良好的生物相容性和生物降解性，可以用于医学领域的人工器官、组织工程和药物传递等应用。

6. 3D打印材料：随着3D打印技术的发展，相应的材料也在不断创新。

3D打印材料具有可塑性强、可定制、快速制造等特点，可以应用于各种领域，如航空航天、医疗和制造业等。

7. 易处理材料：现代制造技术对材料的处理要求越来越高，因此易处理材料也成为发展趋势之一。

易处理材料具有良好的加工性能和可塑性，可以方便地进行成型、切削和焊接等操作。

总的来说，材料的发展趋势是朝着可持续、高性能、智能化、纳米化、生物化、可定制和易处理的方向发展。

这些趋势将推动材料科学的进一步发展和应用。

材料发展的七个时代

材料发展的七个时代材料是人类社会发展进步的重要基础，随着科技的不断进步和人类对物质的不断探索，材料的发展经历了七个重要的时代。

本文将从材料的起源开始，逐渐介绍这七个时代的特点和重要意义。

第一个时代是原始材料时代。

在这个时代，人类利用自然界的原始材料，如石头、木头、兽皮等进行生产和生活。

虽然这些材料的性能较为有限，但是对于原始社会的人们来说已经足够满足他们的基本需求。

第二个时代是金属材料时代。

在这个时代，人们开始发现和利用金属材料，如铁、铜等，这些金属材料具有更好的强度和耐用性，使人类的生产和生活水平得到了显著提高。

第三个时代是合成材料时代。

随着化学科学的发展，人们开始尝试合成新的材料，如塑料、橡胶等。

这些合成材料具有很好的柔韧性和耐腐蚀性能，广泛应用于各个领域，推动了现代工业的发展。

第四个时代是功能材料时代。

在这个时代，人们开始注重材料的功能性能，开发出一系列具有特殊功能的材料，如光学材料、导电材料、超导材料等。

这些功能材料的出现，使得人类的科技水平和生活质量得到了质的飞跃。

第五个时代是纳米材料时代。

随着纳米科学的兴起，人们开始研究和制备纳米材料，这些材料具有独特的物理和化学性质，被广泛应用于生物医学、电子器件、能源等领域，推动了科技的发展。

第六个时代是智能材料时代。

在这个时代，人们开始研究和制备具有智能性能的材料，如形状记忆合金、敏感材料等。

这些智能材料能够根据外界环境的变化自主调整其性能和形状，具有广泛的应用前景。

第七个时代是可持续发展材料时代。

随着人们对环境保护和可持续发展的重视，材料的研究和开发也朝着可持续的方向发展。

人们开始研究和开发可再生材料、生物降解材料等，以减少对环境的影响，并实现资源的循环利用。

总结起来，材料的发展经历了原始材料时代、金属材料时代、合成材料时代、功能材料时代、纳米材料时代、智能材料时代和可持续发展材料时代这七个时代。

每个时代的出现都推动了人类社会的进步和发展，为人们的生产和生活提供了更好的条件。

材料的发展趋势

材料的发展趋势材料的发展趋势指的是未来材料科学领域在技术、功能和性能上的发展方向。

近年来，随着科技的不断进步，材料领域也迎来了许多创新和突破。

以下是材料发展趋势的一些主要方向：1. 可持续材料：由于环境污染和资源短缺等问题日益加剧，可持续材料成为材料领域的热点。

可持续材料指的是资源利用高效、循环利用率高、对环境和人体安全的影响较小的材料。

例如，生物可降解材料、可再生能源材料等都具有较高的发展潜力。

2. 纳米材料：纳米材料是指具有一个或几个尺寸小于100纳米的材料。

由于其具有特殊的物理、化学和力学性质，纳米材料已经在许多领域得到广泛应用，如电子、医学、环境等。

未来，纳米材料的发展方向主要集中在提高制备技术的可控性、改善材料性能的一致性以及开发全新的纳米材料。

3. 智能材料：智能材料是指具有感知、响应和控制功能的材料。

随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能材料将扮演重要的角色。

未来智能材料的发展方向包括提高材料的响应速度和灵敏度、实现多功能性和高温耐久性等。

4. 超材料：超材料是指通过结构的设计和组合来获得材料的优异性能。

超材料可以在某些特定频率、波长或温度范围内表现出特殊的光学、声学和热学性质。

未来超材料的发展方向主要包括设计和制备更复杂的结构和功能、探究新的超材料性质以及实现可控性和可调性。

5. 生物材料：生物材料是指用于生物医学应用的材料，包括医用材料和组织工程材料等。

随着人口老龄化和医疗技术的进步，生物材料在医学领域的应用前景巨大。

未来，生物材料的发展方向主要包括提高材料的生物相容性、增强材料的机械性能，以及实现个性化和定制化。

总之，材料的发展趋势是多样化和多方向的。

可持续材料、纳米材料、智能材料、超材料和生物材料等都是未来材料科学领域值得关注的重要方向，这些趋势将对科技进步和社会发展产生积极的影响。

材料的发展

材料的发展一、材料的发展。

根据人类在不同时期的材料发展情况，可将人类的历史分为旧石器时代、新石器时代、铜器时代、青铜器时代、铁器时代、新材料时代。

二、新型材料1.定义：新型材料是指那些新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需要的材料。

2.当前最令人关注的材料有：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、新型高分子材料、超导材料、纳米材料等。

3.纳米材料。

(1)定义：以纳米为单位的超级微小颗粒（材料），称为纳米材料。

（2）特性：在机械强度、磁、光、声、热等方面与普通有很大的不同。

4.记忆金属：一些特定成分的合金（如镍钛合金），具有记住本来面目的能力，这种材料被称为记忆金属。

三、材料制造与环境保护“绿色”新工艺：为减少或消除材料制造过程中污染，需要探寻无污染或低排放的材料制造过程，探索污染物的防治、转化和综合利用的途径。

九年级上册第二章综合测试卷一、选择题（每题只有一个选项符合题意，每题2分，共50分）1．我省是农业大省，皖南主产大米，皖北主产小麦。

大米和小麦中所含的营养成份最多的是（）A.蛋白质B.油脂C.糖类D.维生素2．下列物质的鉴别方法错误的是 ( )A ．用酚酞溶液鉴别稀盐酸和稀氢氧化钠溶液B ．用燃着的木条鉴别CO 2和O 2C ．用稀硫酸鉴别锌片和铜片D ．用加水溶解的方法即可鉴别食盐和白糖3．下列有关物质用途的叙述中，正确的是 ( )A ．用氢氧化钠溶液中和胃中过多盐酸B ．用稀硫酸清除钢铁表面的铁锈C ．室内放一大盆水就可以防止煤气中毒D ．用甲醛的水溶液浸泡豆制品和海产品以保鲜4．等质量的下列物质中，蛋白质含量最高的是（）A ．鱼B ．大米C ．青菜D ．苹果5．青蒿素（C 15H 22O 5）是我国首创的新型抗疟疾药，下列关于青蒿素的叙述错误的是（）A ．属于无机物B ．含有三种元素C ．相对分子质量为282D ．碳元素的质量分数约为63.8%6．“绿色化学”能实现零排放（即反应物中的原子利用率达到100%）。

材料的发展

△ 方案二： 2Cu＋O2＝2CuO CuO＋ H2SO4＝ CuSO4＋H2O 方案三： Cu＋2AgNO3＝2Ag＋Cu（NO3）2
Cu（NO3）2＋2NaOH＝Cu（OH）2↓＋2NaNO3
Cu（OH）2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O
考虑因素：
原料的利用率、安全、操作简便、产生的污染、制备成本等方面
光纤维材料制成的胃镜
用碳纤维生产的自行车前叉
碳纳米管
超级塑料
超级计算机
一、材料的发展史
石器
陶器
青铜器
铁器
合成材料
新型材料
材料的发展历程：
原始社会火的发明商朝春秋晚期
石器
陶器
青铜器
钢铁的使用
标志着生产力的不断发展
新型材料的使用
21世纪(信息时代)
合成材料的使用
100多年前
新型材料：
想一想生活中我们可以去做到哪些绿色行为不用一次性筷子控制实验药品用量不随地吐痰不用含氟冰箱垃圾袋装，分类投放不用含磷洗衣粉不吃野生动物节电节水
少用不可降解的塑料制品
小结：
材料的发展
材料的发展史
新型材料
“绿色”新工艺三废的防治
材料制造与
环境保护
还给大自然原有的颜色
指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料
光纤
超级陶瓷
新型金属
新型高分子材料
超级塑料
超导材料制的不沾锅
二、新型材料
光电子信息材料先进复合材料纳米材料
最引人关注的新型材料
超导材料
超级陶瓷材料新型金属材料
新型高分子材料

材料的利用与发展

2.6 材料的利用与发展目录模块一知己知彼 (1)模块二知识掌握 (1)知识点一、材料与人类社会发展 (1)知识点二、新型材料 (2)知识点三、材料制造与环境保护 (3)模块三巩固提高 (6)模块一知己知彼学习目标目标解读 1.了解材料的发展与人类文明的关系。

2.了解新型材料的性能和使用。

3.了解在制造材料过程中产生的污染以及如何防治。

解读1：知道新型材料的性能和使用，常见题型为选择题、填空题，难度较小。

解读2：了解材料的发展、材料制造与绿色化学，常见题型为选择题，难度较小。

模块二知识掌握知识点一、材料与人类社会发展材料的发展历程：石器→陶器→青铜器→钢铁→合成材料→新型材料。

学习目录知识重点人类对金属材料的使用不仅与金属的活动性有关，还与金属冶炼的难易程度有关。

如人类最早使用的金属材料是铜，目前使用最多的金属材料是铁及铁的合金。

虽然地壳中含量最多的金属元素是铝，但由于铝的金属活动性较强，冶炼具有一定的难度，因而铝的利用比铜和铁晚的多。

知识点二、新型材料新型材料：指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。

特点：具有优异特性和功能，与普通材料的性质差别很大。

当前，最引人注目的新型材料有：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料新型高分子材料、超导材料、纳米材料等。

纳米材料：指其基本颗粒在1 ~ 100纳米范围内的材料。

如：纳米陶瓷、新型纳米油墨、纳米铅粉等。

纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面和普通材料都有很大的不同。

如纳米陶瓷具有很好的韧性；新型纳米油墨的色调更浓，书写的字迹色泽更好；将纳米铅粉加入固体燃料中，会使火箭推进器的前进速度加快好几倍。

[例题1]下列杯子使用的主要材料中，属于有机合成材料的是（）A．不锈钢水杯B．玻璃水杯C．陶瓷水杯D．塑料水杯【解答】解：A、不锈钢水杯是用不锈钢制成的，属于金属材料，故选项错误。

B、玻璃水杯是用玻璃制成的，属于无机非金属材料，故选项错误。

新材料发展趋势及重点发展方向

新材料发展趋势及重点发展方向一、引言新材料是指具有先进性、前瞻性和战略性的材料，其研发和应用对于推动经济发展、提高产业竞争力具有重要意义。

本文将探讨新材料的发展趋势以及重点发展方向，以期为相关行业提供参考和指导。

二、新材料发展趋势1. 绿色环保随着人们对环境保护意识的提高，绿色环保新材料的需求日益增长。

绿色环保新材料具有低碳、无毒、可降解等特点，能够有效减少对环境的污染，因此在各个领域具有广阔的应用前景。

2. 高性能随着科技的不断进步，对于新材料的性能要求也越来越高。

高性能新材料具有优异的力学性能、热学性能、电学性能等，能够满足现代科技的需求，应用范围广泛。

3. 多功能多功能新材料具有多种性能和功能，能够在不同的环境和条件下发挥作用。

例如，具有防水、防火、隔热、隔音等多种功能的建造材料，能够提高建造物的安全性和舒适性。

4. 数字化随着数字化时代的到来，数字化新材料成为发展的趋势。

数字化新材料能够与智能设备进行互联，实现信息的传输和处理，为人们的生活带来便利。

三、新材料重点发展方向1. 先进复合材料先进复合材料是新材料领域的重要发展方向之一。

先进复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点，广泛应用于航空航天、汽车、建造等领域。

未来，应进一步提高复合材料的性能和加工工艺，拓展其应用领域。

2. 新能源材料新能源材料是应对能源危机和环境问题的关键。

太阳能电池、燃料电池等新能源材料的研发和应用，能够实现能源的可持续利用和环境的净化，具有重要的战略意义。

3. 生物医用材料生物医用材料是医疗健康领域的重要发展方向。

生物医用材料能够与人体组织相容性良好，具有生物活性和生物可降解性，广泛应用于人工关节、骨修复、组织工程等领域。

4. 纳米材料纳米材料是材料科学领域的前沿研究方向。

纳米材料具有独特的物理、化学和生物学特性，能够在光电、催化、传感等领域发挥重要作用。

未来，应加强对纳米材料的研究和应用，推动纳米技术的发展。

四、结论新材料的发展趋势和重点发展方向对于推动经济发展、提高产业竞争力具有重要意义。

新材料发展趋势及重点发展方向

新材料发展趋势及重点发展方向一、引言新材料是指在材料科学与工程领域中，通过引入新的原料、新的制备工艺以及新的结构设计，开辟出具有新的性能和功能的材料。

随着科技的不断进步和社会的发展，新材料的研究和应用已经成为推动经济发展和社会进步的重要领域。

本文将详细介绍新材料发展的趋势以及重点发展方向。

二、新材料发展趋势1. 绿色环保在全球环保意识的提升下，绿色环保材料成为新材料发展的重要趋势。

绿色环保材料是指在生产、使用和废弃过程中对环境无污染、无危害、可循环利用的材料。

例如，可降解塑料、环保涂料等都属于绿色环保材料。

2. 智能化随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能材料成为新材料发展的热点。

智能材料是指能够感知、响应和适应环境变化的材料。

例如，智能玻璃可以根据光照强度自动调节透明度，智能纺织品可以感知人体温度并调节透气性。

3. 高性能新材料的发展趋势之一是追求更高的性能。

高性能材料是指具有优异的物理、化学和机械性能的材料。

例如，高强度钢材可以提高建造物和交通工具的安全性能，高导热材料可以提高电子设备的散热效果。

4. 多功能化随着科技的进步，新材料的研究和应用已经再也不局限于单一功能，而是追求多功能化。

多功能材料是指具有多种功能的材料，可以同时满足不同的需求。

例如，光催化材料既可以吸收光能进行光催化反应，又可以具有抗菌功能。

三、新材料重点发展方向1. 先进创造材料先进创造材料是指在创造过程中能够提高产品质量、降低生产成本和提高生产效率的材料。

例如，高温合金材料可以提高航空发动机的工作温度，陶瓷刀具材料可以提高机械加工的效率。

2. 新能源材料新能源材料是指能够转化和存储能量的材料，是解决能源短缺和环境污染问题的关键。

例如，太阳能电池材料可以将太阳能转化为电能，储能材料可以将电能储存起来。

3. 生物医用材料生物医用材料是指用于医疗和生物工程领域的材料，可以用于人体组织修复和替代。

例如，生物可降解材料可以在人体内逐渐降解，促进组织修复，人工关节材料可以替代受损的关节。

材料的发展历程

材料的发展历程
材料的发展历程可以追溯到人类文明的早期。

最早的材料是天然材料，如石头、木材、兽皮等。

随着人类文明的发展，人们开始使用加工后的材料，如陶器、青铜器、铁器等。

在古代，材料的发展主要是基于手工艺和经验的积累。

随着科学技术的进步，材料的研究和开发也逐渐走上了科学化、系统化的道路。

19 世纪末 20 世纪初，随着现代物理学和化学的发展，材料科学开始形成。

20 世纪初，材料科学的研究主要集中在金属材料和陶瓷材料上。

20 世纪中叶，随着高分子材料的出现和发展，材料科学的研究范围进一步扩大。

20 世纪后期，随着计算机技术和信息技术的发展，材料科学的研究也进入了一个新的阶段。

现代材料科学的研究内容非常广泛，包括材料的结构、性能、制备、加工、应用等方面。

材料科学的研究方法也非常多样化，包括实验研究、理论计算、模拟分析等。

在未来，材料科学的发展将会更加迅速，新材料的研发和应用将会成为推动社会进步和经济发展的重要力量。

同时，材料科学也将面临着更加严峻的挑战，如环境保护、资源短缺等问题。

因此，材料科学的发展需要不断地创新和探索，以适应社会发展的需求。

新材料发展趋势及重点发展方向

新材料发展趋势及重点发展方向一、引言新材料是指相对于传统材料而言，具有新的物理、化学、力学等性质，并能够广泛应用于各个领域的材料。

随着科技的不断进步和社会的不断发展，新材料的研究和应用已成为推动经济增长和社会进步的重要因素。

本文将对新材料的发展趋势及重点发展方向进行详细探讨。

二、新材料发展趋势1. 绿色环保：随着全球环境问题的日益突出，绿色环保已成为新材料发展的重要趋势。

新材料应具备可持续发展性，能够减少对环境的污染和资源的浪费。

例如，可降解材料、再生材料和节能材料等都是绿色环保的代表。

2. 高性能：随着科技水平的提高和工业化的需求，新材料的高性能要求也越来越高。

高性能材料具有优异的物理、化学和力学性能，能够满足各个领域的特殊需求。

例如，高强度材料、高导电材料和高温材料等都是高性能材料的代表。

3. 多功能性：新材料的多功能性是其发展的又一重要趋势。

多功能材料能够同时具备多种特殊性能，能够适应不同的应用场景。

例如，智能材料、自修复材料和传感材料等都是多功能材料的代表。

4. 微纳结构：随着纳米科技的发展，微纳结构材料成为新材料发展的热点。

微纳结构材料具有特殊的物理和化学性质，能够在纳米尺度下展现出优异的特性。

例如，纳米材料、纳米复合材料和纳米涂层等都是微纳结构材料的代表。

三、新材料重点发展方向1. 先进功能材料：先进功能材料是新材料发展的重点方向之一。

该类材料具有特殊的功能性能，能够应用于电子、光电、能源和生物医学等领域。

例如，高份子功能材料、磁性材料和光学材料等都属于先进功能材料。

2. 新能源材料：新能源材料也是新材料发展的重点方向之一。

随着全球能源危机的日益严重，开辟和利用新能源已成为当务之急。

新能源材料能够转化和储存能源，为可持续发展提供支持。

例如，太阳能材料、燃料电池材料和储能材料等都属于新能源材料。

3. 生物医用材料：随着医疗技术的不断进步和人口老龄化的加剧，生物医用材料的需求也日益增长。

材料的发展

超导材料：超导材料有零电阻、抗磁性和高灵敏度的特点，在能源、交通、电子及其他学科领域带来技术革命。
纳米材料是指由尺寸小于100nm(0.1~100nm) 的超细颗粒构成的具有小尺寸效应的材料的总称。纳米材料与普通材料相比，在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大的不同。
导纤维
光导纤维手术头灯
复合材料是用两种或多种组分按一定方式组合而成的材料，它的许多性能都优于单组分材料。先进复合材料是指用纤维、织物、晶须及颗粒等增强基体材料所制成的高级材料。
现代陶瓷克服了传统陶瓷的脆性，不但强度、硬度、韧性都高，又耐磨损、耐腐蚀、耐高温，能制作人工骨骼、关节、牙齿，具有一系列理想的性能。制成的刀具削铁如泥。
1.探寻无污染或低排放的“绿色”新工艺 2.探索污染物的防治、转化和综合利用的途径
方案一：生成了二氧化硫气体，既浪费了原料，又
因为二氧化碳有毒造成环境污染。
方案二：原料利用率高，无污染。
方案三：因所选原料氯气有毒，不符合环保要求。
废水
废渣
废气
材料生产厂排放的废气
浙教版科学九年级上第二章第四节
材料的发展
一、材料的发展历史
二、新型材料
光电子信息材料先进复合材料超级陶瓷材料
新型金属材料新型高分子材料
超导材料
纳米材料
1.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性材料常被用于集成电路的基板。
2.具有光学特性。有些新型无机非金属材料能发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。
新型合金铁：由钛和铝或镍和铝合成的金属化合持物极，优重良碳钢合量的非机常械轻性，能在，再76铝加0合℃入金的陶是高飞瓷机温纤外下维壳仍合保成的复合材金料，其硬度为现有飞机发动机所用

材料发展史

材料发展史材料的发展是人类社会文明的重要发展标志一、石器时代100万年前石头是人类生活的主要材料和工具，人们用石头做成各种加工工具，刀、碗等。

各种石器二、青铜器时代公元前5000年，人类进入青铜器时代，制造了各种青铜用品，如乐器、酒壶、水缸等。

青铜器三、铁器时代公元前1200年，人类开始使用铸铁。

四、造纸的发展造纸原料的多样性是造纸发展的一个重要方面。

西汉时期的纸大都以麻为原料，东汉也以麻纸为主，到蔡伦时代，又利用树皮（主要是楮皮）造纸。

此后，各种树皮纸纷纷问世。

魏晋时期发明了桑皮纸、藤皮纸。

唐代又出现了利用某些香树的树皮造的纸，称为香皮纸。

特别值得一提的是用竹子造纸，唐中期出现了竹纸。

竹纸的发明使造纸的原料大大丰富了。

竹浆造纸可以说是现代木浆造纸的先驱。

以青檀皮为原料的宣纸，至今享有盛名。

宋代安徽徽州是当时的纸业中心之一。

宋末，泾县开始生产宣纸。

宣纸五、钢铁时代18世纪，钢铁工业的发展，成为产业革命的重要内容和物质基础。

19世纪中叶，现代平炉和转炉炼钢技术的出现，使人类真正进入了钢铁时代。

与此同时，铜、铅、锌也大量得到应用，铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。

直到20世纪中叶，金属材料在材料工业中一直占有主导地位。

六、人工合成材料20世纪中叶以后，人工合成高分子材料问世，并得到广泛应用。

先后出现尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料，以及维尼纶、合成橡胶、新型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。

成为我们生活中必不可少的材料。

橡胶七、半导体材料20世纪初，开始对半导体材料进行研究，使电子技术领域由电子管发展到晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路。

半导体材料的应用和发展，使人类社会进入了信息时代。

半导体电子元件八、复合材料复合材料以一种材料为基体，另一种或几种材料为增强体，可获得比单一材料更优越的性能。

复合材料作为高性能的结构材料和功能材料，不仅用于航空航天领域，而且在现代民用工业、能源技术和信息技术方面不断扩大应用。

材料发展的历史演变过程

材料发展的历史演变过程材料是人类社会发展的重要基石，随着人类文明的演进，材料也经历了漫长的发展历程。

本文将从古代到现代，梳理材料发展的历史演变过程。

一、古代材料的发展古代人类的材料主要来源于大自然，如木材、石材、兽皮等。

在最早的时期，人们使用石器、木器等工具满足基本生活需求。

随着社会的进一步发展，人们开始使用金属材料，如铜器、铁器等，提高了生产力水平。

同时，陶器、玻璃器等非金属材料也逐渐被人们所利用。

古代材料的制备主要依靠手工劳动，工艺简单，品种有限。

二、中世纪材料的发展中世纪是欧洲社会发展的时期，材料的制备方法逐渐得到改进和创新。

在冶金技术方面，人们掌握了锻造、炼铁等技术，提高了金属材料的质量和用途。

此外，人们开始使用石灰石、黏土等材料制作建筑材料，如石灰石砖、瓦片等。

这些材料的使用使建筑更加坚固耐用。

三、近代材料的发展近代工业革命的到来，为材料的发展带来了巨大的推动力。

在18世纪末19世纪初，人们开始使用化学方法制备人造材料，如人造纤维、塑料等。

这些材料具有良好的可塑性和机械性能，广泛应用于纺织、建筑、电子等行业。

同时，钢铁、铝合金等金属材料的制备也得到了极大的改进，为工业生产提供了坚实的基础。

四、现代材料的发展随着科技的进步和人们对材料性能要求的不断提高，现代材料的发展越来越多样化和复杂化。

在金属材料方面，高强度钢、高温合金等材料的研发应用，推动了航空、航天等高端制造业的发展。

在非金属材料方面，复合材料、功能性陶瓷等新型材料的涌现，广泛应用于汽车、电子、医疗等领域。

此外，纳米材料、生物材料等也成为研究的热点。

材料发展的历史演变过程见证了人类社会的进步和科技的发展。

随着人们对材料性能和功能要求的不断提高，材料科学与工程的研究也变得日益重要。

未来，随着技术的不断突破和创新，我们有理由相信，材料将继续发展，为人类社会的可持续发展作出更大的贡献。