材料科学与人类文明
《材料科技与人类文明》 说课稿
《材料科技与人类文明》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《材料科技与人类文明》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《材料科技与人类文明》这一课题具有重要的地位和作用。
它不仅是科学技术领域的重要组成部分，也是人类文明发展的关键因素之一。
本课题所选用的教材内容丰富，涵盖了从古代材料的运用到现代高科技材料的研发等多个方面。
通过对教材的深入研究，我们可以清晰地看到材料科技的发展脉络，以及它如何推动人类文明不断向前迈进。
教材中通过大量的实例和图片，生动形象地展示了不同材料的特性和应用，有助于学生直观地理解和感受材料科技的魅力。
二、学情分析授课对象为具体年级的学生，他们在之前的学习中已经积累了一定的科学知识和探究能力。
这个阶段的学生具有强烈的好奇心和求知欲，对新鲜事物充满兴趣。
然而，他们对于材料科技的认识可能还比较片面，缺乏系统的了解和深入的思考。
在学习能力方面，学生具备一定的自主学习和合作学习能力，但在分析问题和解决问题的能力上还有待提高。
三、教学目标基于以上的教材和学情分析，我制定了以下的教学目标：1、知识与技能目标学生能够了解材料科技的发展历程和主要的材料类型。
掌握常见材料的性能和应用领域。
学会分析材料在人类文明发展中的作用。
2、过程与方法目标通过案例分析和小组讨论，培养学生的观察能力、分析能力和团队合作能力。
引导学生运用科学的思维方法解决实际问题。
3、情感态度与价值观目标激发学生对材料科技的兴趣和热爱，培养创新精神。
让学生认识到材料科技对人类文明的重要贡献，增强社会责任感。
四、教学重难点1、教学重点材料科技的发展历程和主要材料类型。
常见材料的性能和应用。
2、教学难点理解材料科技与人类文明的相互关系。
培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
五、教法与学法为了实现教学目标，突破教学重难点，我将采用以下的教法和学法：1、教法讲授法：系统地讲解材料科技的相关知识，使学生形成整体的认识。
材料与人类文明进步之间的关系
材料与人类文明进步之间的关系世界是由物质构成的，材料就是人们用来制成各种机器、器件、结构等具有某种特性的物质实体。
材料是人类生活的物质基础，材料的发展导致时代的变迁，推动人类的物质文明和社会进步。
在人类即将进入知识经济的新时代，材料与能源和信息并列为现代科学技术的三大支柱、其作用和意义尤为重要。
在人类社会的发展和进步过程中，材料是一个带有时代和文明标志的基础。
人类和材料的关系非常广泛、非常密切，也非常重要，在这一点上很少能有其他领域与之相比。
其实，人类文明的发展史，就是一部学习利用材料、制造材料、创新材料的历史。
材料是人类一切生产和生活活动的物质基础，历来是生产力的标志，被看出是人类社会进步的里程碑。
对材料的认识和利用的能力，决定着社会的形态和人类生活的质量，所以人类从来没有中断过追求更好的材料，让材料具有更优异的性质或者前所未有的功能来满足人类世世代代发展中层出不穷的新的需要和追求。
自人类诞生以来，人类就开始使用材料。
只不过由于技术水平的限制，人类也只能利用自然中现有的天然材料。
比如说，人类使用树叶或者是兽皮来制作衣服，用木棒和石块来制作工具捕猎。
这一时代主要以打制石器为主，称之为旧石器年代。
之后人类又知道通过磨制石器能更好地发挥工具的作用，这时称之为新石器时代。
虽然人类在石器时代中懂得了使用材料以及对其进行简单的加工，但人类使用材料只局限于现有的材料。
不过正是由于材料的发展，人类开始从事农业和畜牧业，这样人类的生活得到了改善，从而有了额外的精力去关注文化的发展，人类文明也就开始出现。
人类知道了制造材料，于是陶器、铜器、铁器便相继而生。
这些新型工具的诞生，使得人类生活更加方便、舒适。
由于这些金属器具的使用，使得人们的生产力和生活水平有了极大的提高，社会也越来安定。
于是人类在陶器、青铜器上绘画或者是刻录文字来记录当时的生活，这就侧面反映了人类文明的进步。
在青铜器时代之后，以冶炼和制造铁器为标志的铁器时代就出现了。
《材料科技与人类文明》 知识清单
《材料科技与人类文明》知识清单一、材料科技的定义与范畴材料科技，简单来说，就是研究和开发各种材料的性质、制备方法、应用以及其相互关系的科学技术领域。
它涵盖了从基础的材料物理、化学性质研究，到材料的设计、合成、加工，再到材料在各个领域的实际应用。
材料的范畴极其广泛，包括金属材料（如钢铁、铝合金）、无机非金属材料（如陶瓷、玻璃）、高分子材料（如塑料、橡胶）、复合材料（如碳纤维增强复合材料）等等。
每种材料都有其独特的性能和应用场景。
二、材料科技在古代文明中的作用在人类文明的早期，材料的发现和使用就对社会的发展产生了深远的影响。
例如，石器时代，人们使用石头制作工具和武器，这是人类利用天然材料的开端。
随着时间的推移，人类发现了铜，并学会了将其冶炼成青铜器。
青铜器的出现极大地提高了生产力，使得农业和手工业有了显著的发展。
而到了铁器时代，铁的强度和韧性更高，被广泛应用于农具、武器和建筑等领域，进一步推动了社会的进步。
古代的陶瓷材料也是重要的发明之一，它不仅用于日常生活中的器皿，还在建筑装饰等方面发挥了重要作用。
三、材料科技在工业革命中的推动工业革命时期，材料科技迎来了重大的变革。
蒸汽机的发明需要高强度的金属材料来制造零部件，这促使了钢铁工业的迅速发展。
新的炼钢方法被研发出来，大大提高了钢铁的质量和产量。
同时，纺织业的发展也依赖于新型纤维材料的出现。
棉花的大规模种植和加工，以及人造纤维的发明，改变了人们的穿着方式。
此外，机器制造需要大量的金属零件，这对金属加工工艺提出了更高的要求，推动了机械制造技术的进步。
四、现代材料科技的发展20 世纪以来，材料科技进入了一个飞速发展的阶段。
各种高性能的合金材料不断涌现，如钛合金、镍基高温合金等，广泛应用于航空航天、能源等领域。
高分子材料的发展也十分迅速，塑料、橡胶等在日常生活、工业生产中随处可见。
同时，具有特殊性能的高分子材料，如导电高分子、高分子液晶等，也为电子、显示等领域带来了新的突破。
材料科学与人类文明
材料科学与人类文明材料科学与人类文明回顾历史，人类的历史是一部材料不断进步发展的历史。
正是在历史发展过程中以及与此相联系的人类知识和经验的增长过程中，材料的使用才得以发展。
材料的发展与社会的发展以及人类文明之间贯穿着一条辩证的线索。
在人类发展史的早期阶段，直接获取的自然财富被用于满足最简单的需要。
随着分工程度的深化，对在自然界寻觅到的原始材料进行加工的兴趣提高了。
如果没有具备相应数量、质量、形式和布局的一定材料，没有必要的知识和技能，人类便会停留在原始阶段。
材料是人类生存和生活必不可缺少的部分，是人类文明的物质基础和先导，是直接推动社会发展的动力。
材料的发展及其应用是人类社会文明和进步的重要里程碑。
没有材料科学的发展，就不会有人类社会的进步和经济的繁荣。
材料是指经过某种加工,具有一定结构、组分和性能,并可应用于一定用途的物质。
材料可分为结构材料和功能材料。
结构材料主要是利用其强度、韧性、力学及热力学等性质。
功能材料主要是利用其声、光、电、磁、热等性能。
通常的材料包括有金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料、复合材料等。
材料的科学发展及应用,推动着人类社会的文明和进步,带动经济的繁荣发展。
人们把人类历史分为石器、青铜器和铁器时代。
在群居洞穴的猿人旧石器时代，通过简单加工获得石器帮助人类狩猎护身和生存，随着对石器加工制作水平的提高，出现了原始手工业如制陶和纺织，人们称之为新石器时代。
青铜时代大约源于4000-5000年前。
青铜是铜锡铝等元素组成的合金，与纯铜相比，青铜熔点低，硬度高，比石器易制作且耐用。
青铜器大大促进了农业和手工业的出现。
铁器时代则被认为是始于1400多年前，春秋战国时代，由铁制作的农具、手工工具及各种兵器，得以广泛应用，大大促进了当时社会的发展。
钢铁、水泥等材料的出现和广泛应用，人类社会开始从农业和手工业社会进入了工业社会。
本世纪半导体硅、高集成芯片的出现和广泛应用，则把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。
材料科学与人类文明 共析
材料科学与人类文明共析材料科学贯穿了整个人类文明的发展史，从原始社会的石器、陶器，到现代社会的各种高科技产品和装备，都离不开材料科学的支撑和推动。
材料科学的发展史就是人类文明发展的缩影，它不仅对于经济、社会、文化的发展产生了重要影响，也在推动科学技术进步、提高人类生活水平上起到了关键作用。
共析是材料科学领域中的一种重要现象，指的是当两种或更多的晶体物质在共同的温度下固相反应时，发生晶体结构和组成的变化。
这种变化会使材料的性能发生重大改变，如改变材料的硬度、强度、耐腐蚀性、导电性等，从而拓展了材料的使用范围和应用场景。
过去，材料科学的发展主要依靠试错和经验积累，缺乏系统性和理论性，导致进展缓慢。
但是，自然科学的发展推动了材料科学的理论体系逐步建立。
20世纪初，经典物理学为材料科学发展带来了重要思想和方法，如固体力学、热力学等，为材料物理学的建立铺平了道路。
同时，化学和物理化学等领域的研究也推动了材料科学的发展，如材料的化学合成、热化学反应等。
随着现代科技的不断进步，新的材料制备技术和测试手段也不断涌现，如纳米技术、材料模拟等，为材料科学的发展提供了新的契机和助力。
材料科学的发展对于人类文明的发展产生了深远的影响。
它在经济、社会、文化的发展中发挥着重要作用，推动了各种现代化产业的发展。
例如，材料科学的发展为航空航天、电子、医疗等领域提供了更为先进的材料，为现代工业的高效生产、节能减排做出了重要贡献。
另外，材料科学的发展也促进了人类社会文化的进步。
例如，随着材料科学的发展，各种文化艺术品的制作方式也得到了改进，如玻璃器皿制作、陶瓷器皿制作等。
此外，材料科学的发展也为探究人类自身的物质构造和本质提供了新的途径与方法。
总而言之，材料科学和人类文明的发展不可分割。
共析作为材料科学中的重要现象，为材料的制备和研究提供了理论依据和操作指南，为材料科学的进步提供了深刻认识和清晰路线。
材料科学的不断发展将为人类文明的终极目标服务，为实现人的梦想和愿景提供有力保障。
《材料科技与人类文明》 说课稿
《材料科技与人类文明》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《材料科技与人类文明》。
一、说教材（一）教材的地位和作用《材料科技与人类文明》是一门综合性较强的课程，旨在引导学生了解材料科学技术在人类文明发展进程中的重要作用。
这门课程不仅涵盖了丰富的科学知识，还涉及到历史、文化、社会等多个领域，对于培养学生的综合素养具有重要意义。
通过对本课程的学习，学生能够系统地认识到不同材料的特性、应用以及其对人类社会发展的影响，从而激发学生对科学技术的兴趣，提高学生的创新思维和实践能力。
（二）教学目标1、知识与技能目标学生能够了解常见材料的分类、性能和用途。
掌握材料科学的基本概念和原理。
理解材料科技的发展历程及其与人类文明的相互关系。
2、过程与方法目标通过案例分析和实验探究，培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
提高学生的信息收集、整理和归纳能力。
3、情感态度与价值观目标让学生感受材料科技对人类文明进步的巨大贡献，增强学生的社会责任感。
激发学生对科学研究的热情，培养学生的创新精神和团队合作意识。
（三）教学重难点1、教学重点常见材料的分类和性能。
材料科技在不同领域的应用。
2、教学难点理解材料科技的发展对人类文明的推动作用。
培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
二、说教法为了实现教学目标，突出重点，突破难点，我将采用以下教学方法：1、讲授法通过系统的讲解，向学生传授材料科技的基本概念、原理和发展历程，使学生形成一个较为完整的知识框架。
2、案例分析法选取具有代表性的案例，如新型材料在航空航天、医疗、电子等领域的应用，引导学生进行分析和讨论，加深学生对材料科技的理解。
3、实验探究法组织学生进行简单的实验，如材料的性能测试，让学生亲身体验材料的特性，提高学生的动手能力和实践操作能力。
4、小组讨论法将学生分成小组，针对一些开放性的问题进行讨论，培养学生的团队合作精神和创新思维能力。
三、说学法在教学过程中，我将注重引导学生采用以下学习方法：1、自主学习法鼓励学生通过阅读教材、查阅资料等方式，自主获取知识，培养学生的自主学习能力。
《材料科学与人类文明》课程教学大纲
《材料科学与人类文明》课程教学大纲1、课程名称：材料科学与人类文明课程负责人：赵建华2、学时与学分：30学时2学分3、课程类别：文化素质选修课4、课程教材：赵建华主编，《材料科技与人类文明》，华中科技大学出版社， 2011.75、参考教材：左铁镛编，《新型材料-人类文明进步的阶梯》，化学工业出版社出版社，2002.9陈贻瑞，王健.《基础材料和新材料》，天津大学出版社，19996、开课单位：重庆大学材料科学与工程学院7、课程的目的、性质和任务专科从石器时代、铁器时代到信息新纪元，人类前行的每一个脚印无不印证着材料科学技术的发展，人类文明史就是材料发展史。
新型材料是科学技术赖以发展的物质基础，是未来新技术革命的先导，新材料的知识是人们迈入科学殿堂的重要基础。
本课程通过材料与人类历史、材料与人类生活、材料科技与可持续发展等部分的论述，使学生在了解材料发展历史及环境材料、信息材料、能源材料等新型材料科技知识的同时，能够认识材料对人类历史、环境、能源、信息、军事、科学技术及人类生活的巨大作用，在今后的工作中能够科学地开发或应用材料，在材料科技方面提高科技文化素质。
8、课程的主要内容第1章绪论1.2.1 材料科技的发展历程1.2.2 材料在现代社会中的作用1.2.3 材料的政治经济学地位第2章青铜及古代铸冶技术2.1 青铜时代的文化遗产2.1.1 先秦青铜铸器分类2.1.2 台湾收藏的先秦青铜器精品2.1.3 流失到国外的先秦青铜稀世珍宝2.2 中国青铜铸造技术2.2.1 型范正--技艺高超的陶范铸造2.2.2 “金锡美”--铜锡六齐的发明2.2.3 失蜡铸造巧夺天工2.2.4 铸器装饰及表面处理2.3 青铜铸器精品欣赏2.3.1 铸器铭文记载历史2.3.2 罕见的人面人像青铜雕塑2.3.3 编钟—中国青铜文明的灵魂第3章陶瓷3.1 瑰丽多姿的古代陶瓷3.2 陶瓷与中国文化3.2.1 陶瓷与食文化3.2.2 陶瓷与茶文化3.2.3 陶瓷与酒文化3.2.4 陶器与儒家文化3.3 现代陶瓷材料第4章材料在工业革命中的作用4.1 工业革命前的准备4.1.1 工业革命的背景4.1.2 工业革命前的材料应用4.2 纺织业是世界工业的摇篮4.2.1 棉纺织业的技术革新4.2.2 其他行业的发展4.3 蒸汽机的发明与改进4.2.1 发明蒸汽机的条件4.2.2 巴本“蒸骨锅”、塞维利蒸汽机和纽科门蒸汽机4.2.3 瓦特改进蒸汽机4.2.4 瓦特蒸汽机走向成功的关键4.4 蒸汽时代的到来4.3.1 蒸汽动力的推动4.3.2 交通运输业的变革4.3.3 机器制造业的蓬勃发展4.5 钢铁业的发展4.5.1 从陨铁开始的事业4.5.2 用煤代替木炭炼铁4.5.3 坩埚炼钢法和搅拌炼铁法4.5.4 “铁疯子”开创钢铁时代4.5.5 钢铁时代第5章建筑材料与人居环境5.1 概述5.1.1 建筑及其发展5.1.2 人居环境的概念5.2 建筑材料5.2.1 建筑材料的发展5.2.2 传统建筑材料5.2.3 近代建筑材料5.2.4 现代建筑材料5.2.5 新型建筑材料5.2.6 “城市，让生活更美好”—2010上海世博会中的建筑与材料5.3 建筑材料与人居环境5.3.1 人居环境与土木工程、建筑材料5.3.2 室内环境评价与建筑材料5.4 建筑材料的节能与环保5.4.1 节能环保是建筑材料发展的必然要求5.4.2 节能环保建筑材料5.4.3 建筑材料未来的发展第6章轻量化材料与便捷交通6.1 概述6.1.1 轻量化材料6.1.2 常用轻量化材料6.2 汽车轻量化6.2.1 汽车轻量化的定义6.2.2 汽车轻量化的意义6.2.3 汽车轻量化的实现方式6.2.4 汽车轻量化材料的应用6.2.5 汽车轻量化材料技术的发展应用6.3 航空工业的轻量化6.4 交通轨道的轻量化6.4 船舶制造的轻量化第7章编织人类美好生活的纺织材料7.1 纺织材料的历史7.1.1 原始手工纺织7.1.2 手工机器纺织7.1.3 历代纺织品简介7.1.4 丝绸之路7.2 常用纺织材料7.2.1 纺织纤维7.2.2 纱线7.2.3 织物7.3 新型纺织材料7.3.1 新型纤维材料7.3.2 功能性纺织材料7.3.3 高性能纺织材料第8章信息材料8.1 引言8.1.1 信息8.1.2 信息技术8.1.3 信息材料8.2 信息获取材料8.2.1传感器材料分类8.2.2 传感器功能材料8.2.3 传感器功能材料展望8.3 信息传递材料8.3.1 光纤通信材料8.3.2 微波通信材料8.3.3 GSM数字蜂窝移动通信材料8.4 信息存储材料8.4.1 磁光存储材料8.4.2 全息存储材料8.5 信息显示材料8.5.1 液晶显示材料（LCD）8.5.2 等离子体显示材料（PDP）8.5.3 阴极射线管材料（CRT）8.5.4 其它信息显示材料8.6 信息处理材料8.6.1 微电子信息处理材料8.6.2 光电子信息处理材料8.6.3 集成光路材料8.6.4 光电子集成回路材料8.7 其它信息材料第9章材料与环境：人类的责任9.1 材料与资源、环境的关系9.1.1 材料与资源的关系9.1.2 材料与环境的关系9.1.3 我国材料工业与资源、环境的状况9.2 环境材料的概念及其研究的内容9.2.1 环境材料的概念和含义9.2.2 环境材料的特征及其分类9.2.3 环境材料的研究内容9.3 材料的环境影响评价（LCA）9.3.1 环境材料的判据9.3.2 常见的环境指标及其表达方法9.3.3 生命周期评价方法9.3.4 LCA数据库与评价软件9.3.5 材料的生命周期评价方法（MLCA）9.4 材料的生态设计与典型环境材料9.4.1 材料的生态设计9.4.2 典型环境材料第10章新能源材料10.1 概述10.1.1 能源及其应用10.1.2 能源材料10.2 新型二次电池及其材料10.2.1 电池的种类10.2.2 Ni／MH二次电池（镍氢电池）10.2.3 锂离子二次电池材料10.3 燃料电池及其材料10.3.1 概述10.3.2 燃料电池的组成10.3.3 固体氧化物燃料电池（SOFC）10.3.4 燃料电池的应用10.3.5 储氢合金10.4 LED绿色照明10.4.1 LED（Light Emitting Diode）的特点与应用10.4.2 LED的结构与光学特性10.4.3 LED材料10.5 太阳能的利用与材料10.5.1 光热转换材料10.5.2 光电转换材料10.5.3 太阳能电池的发展10.5.4 太阳能电池的应用10.6 核能材料10.6.1 概述10.6.2 核能应用10.6.3 核能材料9、课程的教学基本要求第1章绪论掌握材料的概念与分类，了解材料科技在人类文明进步中的作用及材料的政治经济学地位第2章青铜及古代铸冶技术掌握先秦青铜铸器分类及特点，了解青铜的陶范铸造及失蜡铸造过程，了解六齐的概念及特点，了解青铜在人类历史上的作用第3章陶瓷熟悉陶瓷的变化历史，掌握陶瓷的产生对人类历史的作用以及在材料的发展上的意义，了解陶瓷与人类文化的联系第4章材料在工业革命中的作用了解工业革命的发展过程，熟悉材料在工业革命中的作用，了解钢铁是如何与工业革命互动发展的第5章建筑材料与人居环境掌握人居环境的概念及建筑材料的发展过程，了解建筑材料未来的发展趋势第6章轻量化材料与便捷交通掌握轻量化材料的概念及意义，了解常用轻量化材料类型及特点第7章编织人类美好生活的纺织材料了解纺织材料的发展历史，了解常用纺织材料的组织及性能第8章信息材料熟悉典型信息获取材料、信息传送材料、信息存储材料、信息显示材料、信息处理材料的种类及特点，了解信息材料对信息技术进步的影响。
《材料科技与人类文明》 知识清单
《材料科技与人类文明》知识清单一、材料科技的定义与范畴材料科技，简单来说，就是研究和开发各种材料的性质、结构、制备方法以及应用的科学技术领域。
它涵盖了广泛的材料类型，从传统的金属、陶瓷和聚合物，到先进的纳米材料、复合材料和生物材料等。
金属材料，如钢铁、铝和铜，是工业和建筑领域的基础，因其良好的机械性能和导电性而被广泛应用。
陶瓷材料，具有耐高温、耐腐蚀等特性，常用于电子、航空航天等高科技领域。
聚合物材料，包括塑料、橡胶等，在日常生活中的应用随处可见，从塑料制品到轮胎。
纳米材料，由于其独特的尺寸效应和表面效应，展现出许多新奇的物理、化学和生物特性，在药物传递、电子器件等方面有着巨大的潜力。
复合材料则是将两种或两种以上不同性质的材料组合在一起，以获得更优异的性能，例如碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用。
生物材料，旨在与生物体相互作用，用于医疗领域，如人工关节、心脏支架等。
二、材料科技在古代文明中的作用人类文明的发展与材料的使用息息相关。
在古代，材料的选择和应用推动了社会的进步。
例如，青铜的发明是人类文明发展的一个重要里程碑。
青铜由铜和锡等金属组成，比纯铜更坚硬，使得人们能够制造出更锋利的武器和更耐用的工具，促进了农业和战争的发展。
铁器的出现则进一步改变了人类的生活。
铁比青铜更坚硬、更廉价，广泛应用于农具和武器的制造，极大地提高了生产力，推动了社会从奴隶社会向封建社会的转变。
此外，古代的建筑材料如石头、木材和砖块等，也反映了当时的技术水平和文化特色。
埃及的金字塔是用巨大的石块建造而成，展示了古代埃及人的工程技术；中国古代的木质建筑，以其精美的结构和工艺，体现了东方文化的独特魅力。
三、材料科技在近代工业革命中的影响近代工业革命时期，材料科技的发展起到了关键的推动作用。
蒸汽机的发明需要大量的钢铁来制造部件，这促进了钢铁工业的迅速发展。
钢铁生产技术的不断改进，使得钢铁的质量和产量大幅提高，为铁路、桥梁和工厂的建设提供了坚实的基础。
《材料科技与人类文明》 知识清单
《材料科技与人类文明》知识清单一、材料科技的定义与范畴材料科技，简单来说，就是研究材料的性质、结构、制备和应用的一门科学技术。
它涵盖了众多领域，从传统的金属材料、陶瓷材料、高分子材料，到现代的纳米材料、复合材料、生物材料等等。
金属材料，如钢铁、铝、铜等，是人类工业发展的基础，广泛应用于建筑、机械制造、交通运输等领域。
陶瓷材料，具有耐高温、耐腐蚀等特性，常用于电子器件、航天航空等高科技领域。
高分子材料，像塑料、橡胶等，在日常生活中随处可见，从包装材料到医疗器械都有其身影。
纳米材料则是近年来材料科技的研究热点，由于其独特的尺寸效应和表面效应，展现出了许多优异的性能，在催化、生物医药、电子信息等领域具有巨大的应用潜力。
复合材料通过将不同性能的材料组合在一起，实现了性能的互补和优化，如碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用，大大减轻了飞行器的重量，提高了其性能。
生物材料则是与生命科学紧密结合的领域，旨在开发能够与人体组织和器官相兼容的材料，用于医疗修复和替代，如人工关节、心脏支架等。
二、材料科技在人类文明发展中的重要地位材料是人类文明发展的基石。
从石器时代到青铜时代、铁器时代，每一次材料的革新都推动了人类社会的巨大进步。
在古代，人们利用天然材料如石头、木材、兽皮等来建造住所、制作工具和武器。
随着青铜和铁的出现，农业生产和战争方式发生了根本性的改变。
青铜的制造使得更加锋利和耐用的工具和武器成为可能，促进了农业的发展和社会的分工。
铁器的广泛应用则进一步提高了生产力，推动了封建社会的形成和发展。
在近代，工业革命的兴起使得钢铁成为了主要的结构材料，促进了机械制造、交通运输等行业的快速发展。
同时，各种新型材料的不断涌现，如塑料、橡胶、合成纤维等，极大地改变了人们的生活方式。
塑料的发明使得各种轻便、廉价的日用品得以大量生产，橡胶的应用使得汽车轮胎等工业产品性能得到提升，合成纤维的出现则改变了人们的衣着方式。
到了现代，材料科技的发展更是日新月异。
材料科学与人类文明进步的关系
材料科学与人类文明进步的关系材料科学作为一门研究物质的性质、结构和性能的学科，已经成为推动人类文明进步的关键领域之一。
在现代社会中，几乎每个方面都离不开材料的应用和创新。
从古代石器时代的青铜器到现代高性能材料的开发，材料科学的进步极大地改变了人类的生活方式、提升了生活质量，对人类文明的发展起到了巨大的促进作用。
首先，材料科学的进步为人类创造了更好的生活条件。
在建筑领域，新型的建筑材料如钢筋混凝土、高强度玻璃等不仅改善了建筑的结构稳定性，还增强了建筑的耐用性和防灾能力。
在交通领域，轻质高强度材料不仅能减轻车辆自身重量，提高燃油效率，还能使汽车更安全可靠。
此外，医疗器械的发展也大大改善了人们的生活质量，如人工关节等可以延长病患的寿命，减轻生活的负担。
这些例子表明材料科学的进步对人类的生活条件产生了巨大的积极影响。
其次，材料科学的进步推动了工业生产的发展。
新材料的开发为各个行业提供了更多的选择与创新机会。
先进的合金、电池材料和光学材料等不仅能提高产品的品质和性能，还能节约能源、减少环境污染。
新材料还具有更高的可塑性和可加工性，降低了生产成本和工艺复杂度。
这使得制造业能够更加高效地生产更多高质量的产品，满足不断增长的人类需求。
此外，材料科学的进步也对能源领域产生了重要影响。
能源是人类生存和发展的基础，而材料在能源的产生、传输、储存和利用过程中起到了不可或缺的作用。
新型的能源材料如太阳能电池、燃料电池和储能材料等能够高效地转换和储存能源，为可持续发展提供了重要的支持。
材料科学的进步带来了能源效率的显著提高，推动了清洁能源的普及和替代传统能源的进展，有助于降低环境污染，推动可持续发展。
最后，材料科学的进步在信息技术领域产生了革命性的影响。
现代社会离不开信息技术的支撑，而材料科学的进步为信息技术提供了重要的基础材料。
从半导体材料的发展到高性能显示器材料的研制，材料科学的进步推动了计算机、通讯和存储技术的快速发展。
材料与人类文明以及材料工程关系
（b） 有序置换固溶体
（c）
（d）
随机间隙固溶体 固溶体中的溶质丛聚
图2 不同类型固溶体中原子排列示意图
合金中的金属间化合物：
金属间化合物可分为三类，即由负电性决定的 原子价化合物（简称价化合物）、由电子浓度决 定的电子化合物（亦称为电子相）以及由原子尺 寸决定的尺寸因素化合物。除了这三类由单一元 素决定的典型金属间化合物外，还有许多金属间 化合物，其结构由两个或多个因素决定，称之为 复杂化合物。
材料科学基础课程的教学内容
无机材料科学基础课程是无机非金属材料工程专业 的重要的学科基础课之一，主要介绍无机材料科学中的 共性规律，即材料的组成-形成（工艺）条件-结构-性能材料用途之间相互关系及制约规律。内容主要包括：材 料种类、晶体结构、缺陷化学、非晶体结构、材料的表 面与界面、相图、扩散、相变、固相反应、烧结和材料 的环境效应等基础知识。
此外，合金中溶质原子还可能形成丛聚，即 同类原子趋于相邻。丛聚可以呈随机弥散分布。事 实上，实验中还没有见到溶质原子呈完全随机分布 的固溶体。因此，只能在宏观尺度上认为处于热力 学平衡态的固溶体是真正均匀的，而原子尺度上并 不要求它也是均匀的。不同类型固溶体中原子排列 情况示于图2。
（a） 随机置换固溶体
功能陶瓷包括:装置瓷（即电绝缘瓷）、电容器 陶瓷、压电陶瓷、磁性陶瓷（又称为铁氧体）、导 电陶瓷、超导陶瓷、半导体陶瓷（又称为敏感陶 瓷）、热学功能陶瓷（热释电陶瓷、导热陶瓷、低 膨胀陶瓷、红外辐射陶瓷等）、化学功能陶瓷（多 孔陶瓷载体等）、生物功能陶瓷等。
根据陶瓷坯体结构及其基本物理性能 的差异，陶瓷制品可分为陶器和瓷器，见表 2 。陶器包括粗陶器、普陶器和细陶器。陶 器的坯体结构较疏松，致密度较低，有一定 吸水率，断口粗糙无光，没有半透明性，断 面成面状或贝壳状。
材料科学的发展与人类文明进步的关系
材料科学的发展与人类文明进步的关系材料科学是一门研究物质性质、合成、制备、加工及应用的学科。
从史前时代石器的使用、铜器青铜的炼制，到现代高科技材料的诞生，人类对材料的掌握和应用不断推动着人类文明的进步。
一、材料科学的发展史人类化石中最早出现了使用化石骨、石头、木头等材料制作工具、武器等物品的证据。
在古埃及，人们就使用了石质结构材料进行建筑。
而古希腊的建筑也采用了大理石来表现质感和美感。
直到18世纪以后，人们逐渐认识到材料的性能和制备方法对于人类发展的重要性。
诸如炉火纯青的青铜冶炼、黑色宝藏煤炭的开采、新工业时代钢铁制造等，都成为了推动经济与发展的助推剂。
20世纪50年代后期，材料科学作为一门独立的学科逐渐成型。
人类对于材料的需求和掌握不断增长，推动了各种先进材料的诞生，包括了高分子、纳米材料、超导体、半导体、生物材料等等，并在国民经济`s 体系中扮演着越来越重要的角色。
二、材料科学在人类文明进步中的贡献1. 材料的研究促进了传统经济的发展传统经济普遍依赖自然资源来为生产提供原材料。
人类长期的探索研发使得我们在硅酸盐、钢铁、水泥等原材料的处理和利用上取得了很大的进展。
这对于国家的发展有着不可替代的重要意义。
2. 材料的高强度、高刚性、高导热、高导电、高储能等特性，使得科技事业获得了快速发展航空、航天、电子、医学、生物技术和节能环保等领域，材料科学的技术成果为其提供了广泛的应用，促进了技术的快速发展。
现代光子学、超导体、波导、纳米和微结构的理论和实验研究也是在材料的基础上实现的。
3. 材料的发展推动了环保和可持续发展材料的大规模使用给环境带来了诸多问题，但通过研究和不断提升材料的可持续性和环保性，材料科学也为生态环境保护做出了重要贡献。
例如：新型材料的应用可以有效地节约能源、减少污染和排放、提高产品寿命，并降低环境负荷。
三、材料科学发展面临的问题材料科学与社会经济和文化领域的发展同步推进，是当前整个社会和经济生活的重要组成部分。
材料科学与人类文明
人类文明与材料科学的密切关系，材料科学对人类文明的贡献和影响。
材料科学的基础和原理
材料的分类和特性
了解不同材料的分类、性 质和用途，为材料选择和 设计提供基本原理。
材料的制备和加工技 术
介绍材料的制备方法、加 工工艺和生产流程，以实 现所需的材料性能和特定 外观。
材料的性能与结构关 系
探讨材料的微观和宏观结 构对其性能和行为的影响， 深入理解材料在不同应用 环境下的适用性。
材料科学在不同领域的应用
工程材料的应用
展示工程领域中广泛应用的材 料，如金属、塑料、陶瓷等， 以及它们的成功案例。
生物材料的应用
介绍医疗器械、组织重建和控 释系统中使用的生物材料，解 释其在医学领域的重要性。
先进材料的应用
探索纳米材料、光电材料、高 性能材料等新型材料在高科技 产业中的创新应用。
材料科学的未来发展趋势
1
新材料的研发与应用
未来的材料科学将专注于开发具有新功能、高性能和环境友好的材料，以满足不 断变化的需求。
2
环境友好材料的发展Fra bibliotek探索可持续发展和资源效率的材料解决方案，减少环境影响并推动循环经济的发 展。
材料科学与人类文明ppt课件
水泥生产工艺 以石灰石、粘土为主要原料，经破碎、 配料、磨细制成生料，喂入水泥窑19中煅 烧成熟料，加入适量石膏，磨细而成
材料与人类文明发展
钢时代(Steel Age) 1800 —
炼铁、炼钢的大工业生Байду номын сангаас，分别开始于1620、1870年代。最先在英国发展起来
1875，全世界生铁产量为1400万吨，钢产量190万吨
17
材料与人类文明发展
1972，河北北藁(gǎo)城台西村商(BC 13世纪)中期遗
址出土铁刃青铜钺 刃部是陨铁加热锻造而成
用陨铁锻造成薄刃，浇铸青铜柄部而成
“中华第一剑”
1977,北京平谷县出 土。长8.7cm
1990，河南三门峡虢[guó]国墓(虢季墓)出土，剑长20cm，茎长13cm。西周晚期 剑柄是一株竹子。竹子已拔出数节，数支螺旋上冲的叶片盘旋直入铁质剑身
1974，全世界生铁产量为5.05亿吨，钢产量7.10亿吨
1973，开始石油调价和世界性的经济萧条，钢铁生产发展转慢
1979，世界生铁和钢的产量创造新的纪录，分别达5.29亿吨和7.47亿吨
20
材料与人类文明发展
硅时代(Silicon Age) 1500 —
多晶硅
单晶硅
二战中，开始用硅制作雷达的高频晶体检波器。所用的硅纯度低，不是单晶
1960年代，外延生长硅单晶技术和硅平面工艺 硅晶体管制造技术趋于成熟，集成电路迅速发展
1980年代初，全世界多晶硅产量达2500吨
21
1998，我国制出12英寸单晶硅
材料与人类文明发展
新材料时代 (New Material Age)
材料、能源、信息是当代社会文明和国民经济的3大支柱 是社会进步和科学技术发展的物质基础和技术先导
材料科学对人类文明有重要影响
材料科学对人类文明有重要影响材料科学是一门研究材料结构、性质、制备和应用的学科，它在人类文明的发展中发挥着重要的作用。
材料科学的发展不仅改变了我们的日常生活，推动了科技进步，还在许多重要领域为人类带来了巨大的利益，如能源储存、环境保护和医疗保健等。
在本文中，我们将探讨材料科学对人类文明的影响，并以一些具体的例子加以说明。
首先，材料科学的进步改变了人类的生活方式。
通过研究材料的结构和性能，我们能够制造更高质量、更安全、更舒适的产品。
比如，随着材料科学的不断发展，我们已经能够制造出更轻、更强、更耐用的材料，如复合材料和纳米材料，它们不仅改良了汽车、飞机等交通工具的制造，提高了安全性和能源效率，还提升了建筑材料的性能，使建筑更安全、更环保。
此外，材料科学的研究也有助于开发更高效的电池、光伏电池和储能技术，为能源领域提供了更可持续的解决方案，促进了能源的可再生和清洁生产。
因此，材料科学的进步不仅改善了我们的生活质量，还有助于推动可持续发展。
其次，材料科学在环境保护方面发挥了重要作用。
现代社会面临着严峻的环境挑战，如气候变化、空气和水污染等。
材料科学的研究为解决这些问题提供了新的思路和解决方案。
例如，某些纳米材料被用于制造环境友好型材料，例如吸附剂和催化剂，用于净化空气和水中的污染物。
此外，可降解和可回收材料的研发也有助于减少固体废物的生成和对环境的污染。
材料科学的进步还促进了循环经济的发展，通过材料再利用和再生利用，减少了资源的消耗和浪费。
因此，材料科学的发展为环境保护提供了新的工具和方法。
最后，材料科学在医疗保健领域发挥着重要的作用。
新材料的研发和创新可以提高医疗设备的性能、制造过程的精度和耐用性。
例如，金属材料的应用推动了人工关节等医疗器械的进步，使病患能够恢复正常生活。
此外，生物可兼容材料的研究也有助于改善人工器官和组织工程的效果，为重大疾病的治疗提供了新的选择。
材料科学的进步还在药物传递、影像学和诊断技术等方面带来了巨大的改进。
《材料科技与人类文明》 知识清单
《材料科技与人类文明》知识清单一、材料科技的发展历程材料是人类社会发展的物质基础，从远古时代的石器、青铜器到近代的钢铁、塑料，再到现代的纳米材料、复合材料等，材料科技的发展见证了人类文明的进步。
在远古时期，人类主要使用天然材料，如石头、木材和兽皮等。
这些材料的获取相对容易，但性能有限。
随着人类文明的发展，金属材料逐渐被发现和应用。
大约在公元前 4000 年，人类进入了青铜时代，青铜的强度和韧性比石头有了显著提高，使得人类能够制造更加复杂和耐用的工具和武器。
公元前 1200 年左右，人类进入了铁器时代。
铁的硬度和强度比青铜更高，而且更加普遍，这使得农业和手工业得到了极大的发展。
到了近代，工业革命的兴起推动了材料科技的快速发展。
钢铁成为了主要的结构材料，广泛应用于建筑、机械制造等领域。
同时，化学工业的发展也带来了新的材料，如塑料、橡胶等，这些材料具有重量轻、耐腐蚀等优点，改变了人们的生活方式。
20 世纪以来，材料科技进入了一个新的时代。
随着物理学、化学等学科的发展，人们对材料的认识不断深入，新型材料不断涌现。
例如，半导体材料的出现推动了电子信息技术的发展，使得计算机、手机等电子产品成为可能；纳米材料的研究为材料的性能带来了质的飞跃，具有广阔的应用前景。
二、材料科技对人类文明的重要意义1、推动生产力的发展材料的性能和质量直接影响着生产工具和设备的性能，从而影响生产力的水平。
例如，高强度的钢铁使得大型机械和建筑结构的建造成为可能，提高了生产效率；新型半导体材料的出现推动了电子信息技术的发展，促进了自动化生产和智能化制造。
2、改善生活质量材料科技的进步为人们提供了更加舒适、便捷和安全的生活条件。
例如，新型建筑材料使得房屋更加保温、隔音和抗震；高性能的医疗材料提高了医疗设备的诊断和治疗效果，延长了人们的寿命；环保材料的应用有助于减少环境污染，保护生态环境。
3、促进科学技术的进步材料科学是许多其他学科发展的基础。
《材料科技与人类文明》 知识清单
《材料科技与人类文明》知识清单一、材料科技的发展历程从远古时代开始，人类就已经在利用天然材料来满足生活的基本需求。
石头、木材、兽皮等是早期人类使用的主要材料。
随着时间的推移，人类逐渐掌握了对材料的加工和改造技术。
青铜时代的到来是材料科技发展的一个重要里程碑。
青铜的出现使得人类能够制造出更复杂、更坚固的工具和武器，大大提高了生产力和战斗力。
铁器时代的降临则进一步推动了人类社会的发展。
铁的硬度和韧性比青铜更高，使得农业生产和手工业得到了极大的发展。
到了近代，工业革命带来了新材料的大量涌现。
钢铁成为了工业的支柱材料，广泛应用于建筑、机械制造等领域。
同时，塑料、橡胶等合成材料的发明也给人们的生活带来了巨大的改变。
而在现代，材料科技更是日新月异。
纳米材料、复合材料、生物材料等新兴材料不断涌现，为各个领域的技术创新提供了强大的支撑。
二、材料科技对人类文明的重要影响1、推动经济发展材料是工业生产的基础，新材料的研发和应用往往能够催生新的产业和经济增长点。
例如，半导体材料的发展推动了电子信息产业的蓬勃发展，碳纤维等高性能复合材料在航空航天领域的应用带动了相关产业的进步。
2、改善生活质量从日常用品到医疗设备，材料的进步都在不断改善着我们的生活质量。
新型的建筑材料让我们的居住环境更加舒适和安全；高性能的服装材料让我们在不同的气候条件下都能保持舒适；先进的医疗材料则为疾病的诊断和治疗提供了更有效的手段。
3、促进科技进步材料的性能和特性直接决定了科技产品的性能和功能。
例如，高强度、耐高温的材料是航空发动机发展的关键；高灵敏度的传感器材料对于物联网的发展至关重要。
4、保护环境和资源可持续发展的理念促使材料科技朝着绿色、环保的方向发展。
开发可降解材料、回收利用废旧材料等技术，有助于减少环境污染和资源浪费。
三、常见的材料类型及特点1、金属材料包括钢铁、铝、铜等。
金属材料具有良好的导电性、导热性和机械强度，但密度较大，容易生锈。
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材料科学与人类文明
回顾历史，人类的历史是一部材料不断进步发展的历史。
正是在历史发展过程中以及与此相联系的人类知识和经验的增长过程中，材料的使用才得以发展。
材料的发展与社会的发展以及人类文明之间贯穿着一条辩证的线索。
在人类发展史的早期阶段，直接获取的自然财富被用于满足最简单的需要。
随着分工程度的深化，对在自然界寻觅到的原始材料进行加工的兴趣提高了。
如果没有具备相应数量、质量、形式和布局的一定材料，没有必要的知识和技能，人类便会停留在原始阶段。
材料是人类生存和生活必不可缺少的部分，是人类文明的物质基础和先导，是直接推动社会发展的动力。
材料的发展及其应用是人类社会文明和进步的重要里程碑。
没有材料科学的发展，就不会有人类社会的进步和经济的繁荣。
材料是指经过某种加工,具有一定结构、组分和性能,并可应用于一定用途的物质。
材料可分为结构材料和功能材料。
结构材料主要是利用其强度、韧性、力学及热力学等性质。
功能材料主要是利用其声、光、电、磁、热等性能。
通常的材料包括有金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料、复合材料等。
材料的科学发展及应用,推动着人类社会的文明和进步,带动经济的繁荣发展。
人们把人类历史分为石器、青铜器和铁器时代。
在群居洞穴的猿人旧石器时代，通过简单加工获得石器帮助人类狩猎护身和生存，随着对石器加工制作水平的提高，出现了原始手工业如制陶和纺织，人们称之为新石器时代。
青铜时代大约源于4000-5000年前。
青铜是铜锡铝等元素组成的合金，与纯铜相比，青铜熔点低，硬度高，比石器易制作且耐用。
青铜器大大促进了农业和手工业的出现。
铁器时代则被认为是始于1400多年前，春秋战国时代，由铁制作的农具、手工工具及各种兵器，得以广泛应用，大大促进了当时社会的发展。
钢铁、水泥等材料的出现和广泛应用，人类社会开始从农业和手工业社会进入了工业社会。
本世纪半导体硅、高集成芯片的出现和广泛应用，则把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。
在原古时代，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），相当于人们通常所说的旧石器时代。
这一阶段，人类所能利用的材料都是纯天然的，在这一阶段的后期，虽然人类文明的程度有了很大进步，在制造器物方面有了种种技巧，但是都只是纯天然材料的简单加工。
在已经发现的旧石器时代的人类遗址里，可以看到我们的祖先用石头打磨制成的石刀、石斧、刮削器等，这些就是人类早期曾经用过的工具。
劳动工具的出现，也带来了社会物质和人类文明的进步。
古生物学研究证明：在这个时期，除了能加工粗糙的石器外，还能制造工具。
除了拳状锲之外，还有刮刀和刮板。
骨头、象牙、石头和植物编织物被用来制造鱼叉、鱼钩和鱼网等。
原始时代和史前时期用“划时代材料”来命名历史阶段，形象地说明了材料在人类历史上的重要性。
距今约10000年前到20世纪初的一个漫长的时期，是人类单纯利用火制造材料的阶段例如人类用天然的矿土烧制陶器、砖瓦和陶瓷，以后又制出玻璃、水泥，以及从各种天然矿石中提炼铜、铁等金属材料等等。
20世纪初，随着物理学和化学等科学的发展以及各种检测技术的出现，人类一方面从化学角度出发，开始研究材料的化学组成、化学键、结构及合成方法，另一方面从物理学角度出发开始研究材料的物性，就是以凝聚态物理、晶体物理和固体物理等作为基础来说明材料组成、结构及性能间的关系，并研究材料制备和使用材料的有关工艺性问题。
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。
这一阶段以合成高分子材料的出现为开端，一直延续到现在，而且仍将继续下去。
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）构成了现代材料的三大支柱。
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。
从这一阶段开始，人们不再是单纯地采用天然矿石和原料，经过简单的煅烧或冶炼来制造材料，而且能利用一系列物理与化学原理及现象来创造新的材料。
并且根据需要，人们可以在对以往材料组成、结构及性能间关系的研究基础上，进行材料设计。
使用的原料本身有可能是天然原料，也有可能是合成原料。
而材料合成及制造方法更是多种多样。
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。
随后又出现了玻璃钢、铝塑薄膜、梯度功能材料以及最近出现的抗菌材料的热潮，都是复合材料的典型实例。
它们都是为了适应高新技术的发展以及人类文明程度的提高而产生的。
到这时，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材料。
现代复合材料最根本的思想不只是要使两种材料的性能变成3加3等于6，而是要想办法使他们变成3乘以3等于9，乃至更大。
严格来说，复合材料并不只限于两类材料的复合。
只要是由两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料。
20世纪80年代人们发现自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能。
如所有的动物或植物都能在没有受到绝对破坏的情况下进行自诊断和修复。
人工材料目前还不能做到这一点。
但是近三四十年研制出的一些材料已经具备了其中的部分功能。
这就是目前最吸引人们注意的智能材料，如形状记忆合金、光致变色玻璃等等。
尽管近10余年来，智能材料的研究取得了重大进展，但是离理想智能材料的目标还相距甚远，而且严格来讲，目前研制成功的智能材料还只是一种智能结构。
材料作为划分时代的标志，正确地反映了人类社会的生产力发展水平，也反映出材料举足轻重的意义。
在现代科学技术中，材料科学已经和能源科学、信息科学并列为三大支柱。
值得注意的是，无论能源技术还是信息技术对于材料的依赖，均变得越来越突出.
在新的世纪里，会有更多的新材料问世，传统材料的性能得到进一步提高，人类将生活在一个多元化材料的时代。
寻求新材料在飞机上应用成为未来飞机发展的关键技术之一。
复合材料使用日益广泛，陶瓷复合材料由于极好的耐高温性能和低密度，越来越多地应用到高温耐磨的热部件上传统的金属材料不断被新研制的先进合金材料所代替，如Al－Li合金，钛合金等，以及更轻，更好的强度和更耐热的金属基复合材料。
为适应特种飞机的特种需要出现了特种材料，如航空电子器件用的高温超导材料和专用于作战飞机隐身的吸波材料和导电塑料等。
金属材料朝更轻、更强、耐高温、抗腐蚀、抗疲劳，生产成本更低，结构功能一体化的方向发展。
先进的陶瓷高温结构应用继续得到重视，功能陶瓷的发展方兴未艾，光电子陶瓷材料具有无限的生命力。
结构高分子材料和功能高分子材料（导电、导热、发光等）具有广阔的发展前景，将在很多应用里域内与金属材料和陶瓷材料展开竞争。
各种材料的生产与使用将更注重与环境的协调性，资源的再生和循环利用。
总的说来，本世纪材料科学的发展有以下几个特点:超纯化（从天然材料到合成材料）、量子化（从宏观控制到微观和介质控制）、复合化（从单一到复合）及可设计化（从经验到理论）。
当前，高技术新材料的发展日新月异，材料科学的内涵也日益丰富，21世纪会出现什么样的高技术材料，材料科学又将发展到何种程度，我们很难预料。