材料学的历史简述
计算材料学1
1. 1计算材料学/材料设计的历史背景 续
20 世纪 70 年代是初步发展阶段段；到了 20 世纪 80 年代已形成学科。 80 年代中期日本从材料界提出 了用三大材料在分子原子水平上混合，构成杂化 材料的思想。 1985 年日本出版了《新材料开发与 材料设计学》一书，首次提出了材料设计学这一 专门方向，书中介绍了早期的研究与应用情况， 并在大学材料系开设材料设计课程。 1988 年由日 本科学技术厅功能梯度材料的研究任务，提出将 设计-合成-评估三者紧密结合起来，按预定要求做 出材料，并连续组织有关这一课题的国际研讨会。
1.1 计算材料学/材料设计的历史背景 续
随着凝聚态物理、统计物理、固体物理、量 子力学、量子化学等基础学科的发展，以及计算 机能力的极大提高，使得理论和计算在材料研制 过程中的作用越来越大。1999年美国能源部发表 一篇题为：“计算材料学：一场科学革命将成为 现实 ” (http://www. /) 。此文提到： 由于计算机能力的不断提高，材料科学正处于另 一场科学革命的边缘。科学家可能用太拉 (1012) 级以上的计算机通过模拟运算来指导先进材料的 发展，进一步阐明材料是如何形成的
1.1 计算材料学/材料设计的历史背景 续
1989年，美国若干个专业委员会调查分析了美 国八个工业部门(航天，汽车，生物材料，化学， 电子学，能源，金属和通讯等)对材料的需求， 之后编写出版了《90年代的材料科学与工程》 报告。材料设计的发展，使材料科学从定性描 述逐渐进入定量的科学阶段。到了20世纪90年 代，材料设计的研究已成为潮流。目的按需订 做材料，进行性能模拟，性能预报。
GRADING
• • • Class attending Homework and presentation (liu2001612@) Exam
浅谈材料历史发展与材料成型技术
浅谈材料历史发展与材料成型技术前言：作为一名材料成型及其控制工程的在校本科生，研究材料发展与本专业的关系是一种专业知识的扩展也是对自身能力的增强。
本文主要简单地介绍材料发展史以及相应材料成型技术的发展史。
摘要：石器时代第一次材料技术革命铜的熔炼以及铸造技术铁器时代铁的规模冶炼技术、锻造技术第二次材料技术革命”钢铁陶瓷有色金属混凝土高分子材料一、历史沿革从人类社会的发展和历史进程的宏观来看，材料是人类赖以生存和发展的物质基础，也是社会现代化的物质基础和先导。
而材料和材料技术的进步和发展，首先应归功于金属材料制备和成型加工技术的发展。
人类从漫长的石器时代进化到青铜时代（有学者称之为“第一次材料技术革命”），首先得益于铜的熔炼以及铸造技术进步和发展,而由铜器时代进入到铁器时代,得益于铁的规模冶炼技术、锻造技术的进步和发展（所谓“第二次材料技术革命”）。
直到16世纪中叶,冶金（金属材料的制备与成型加工）才由“技艺”逐渐发展成为“冶金学”，人类开始注重从“科学”的角度来研究金属材料的组成、制备与加工工艺、性能之间的关系，迎来了所谓的“第三次材料技术革命”—-人类从较为单一的青铜、铸铁时代进入到合金化时代，催生了人类历史的第一次工业革命，推动了近代工业的快速发展。
进入20世纪以后，材料合成技术、符合技术的出现和发展,推动了现代工业的快速发展，而电子信息、航天航空等尖端技术的发展，反过来对高性能先进材料的研究开发提出了更高的要求，起到了强大的促进作用，促成了一系列新材料和新材料技术的出现和发展。
一般而言,材料需要经历制备、成型加工、零件或结构的后处理等工序才能进入实际应用，因此，材料制备与成型加工技术，与材料的成分和结构、材料的性质一起，构成了决定材料使用性能的最基本的三大要素。
先进工业国家对材料制备与成型加工技术的研究开发十分重视。
美国制定了“为了工业材料发展计划”，其核心是开放先进的制备与成型加工技术，提高材料性能，降低生产成本，满足未来工业发展对材料的需求。
材料科学与工程学科的发展历程和趋势
材料科学与工程学科的发展历程和趋势本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March材料科学与工程学科发展历程和趋势摘要：本文结合国内几所高校材料学科的具体实例，综述了材料科学与工程学科的国内外发展的历史进程，讨论了材料科学与工程学科的发展趋势，同时展望了材料科学与工程学科在未来的发展前景。
关键词：材料科学与工程，发展历程，趋势AbstractIn this paper,on the basis of practice of materials science and engineering discipline in several domestic universities, the development process of materials science and engineering at home and abroad were reviewed, and the development trend of this discipline were discussed. Meanwhile, the prospect of this subject in the future were prospected.Keywords:materials science and engineering,development process,trend1 引言上个世纪70年代以来，人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。
80年代又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。
随着科学技术的高速发展，新技术、新产品及新工艺对新材料的要求越来越强烈，也促进了当代材料科学技术的飞速发展。
现在，材料学科及教育的重要性已被人们认识，国内外许多工科院校及综合性大学都相继成立了材料科学与工程学院（系）。
2 材料科学与工程学科发展历程“材料科学”这个名词在20世纪60年代由美国学者首先提出。
简述纺织材料的发展史
简述纺织材料的发展史
纺织材料是人类历史上最早的一种材料，其发展历史可以追溯到公元前5000年左右的新石器时代。
在古代，纺织材料主要是以手工编织的方式进行生产，其生产工艺非常原始，但随着人类文明的发展，纺织材料的生产技术也不断提高。
在中国古代，丝绸是最有名的纺织品之一。
早在公元前27世纪，中国就已经掌握了蚕桑的养殖和丝绸的制作技术，成为了世界上最早的丝绸生产国之一。
此外，在中国古代，还有棉花、亚麻、毛纺等各种纺织材料的生产和应用。
古代的欧洲和中东地区也有着丰富的纺织产业，其中最有名的就是埃及的棉花和古希腊的毛纺织品。
在中世纪，欧洲的纺织业开始逐渐发展，纺织材料的生产工艺也得到了改进。
16世纪，英国人约翰·卡伯特发明了纺车，这一发明大大提高了棉纺织品的生产效率，使棉花成为了欧洲的主要纺织品原料。
到了19世纪，纺织技术得到了进一步的发展。
在英国，詹姆斯·哈格里夫斯发明了力矩纺纱机，使得纱线的生产效率大大提高。
同时，卡尔·马克思的《资本论》中详细描述了英国纺织业的生产流程和劳动条件，引发了工人阶级的反抗和工会运动的兴起。
20世纪以后，纺织技术进一步提高，化学纤维、人造纤维等新材料的应用也使得纺织品的款式和质量得到了极大的提升。
总之，纺织材料的发展成果是人类社会不断进步的一个缩影。
从最早的手工编织到现在的机械化生产和化学合成，纺织技术的进步不
仅改变了人们的生产方式和生活方式，而且对社会经济和文化的发展也产生了深刻的影响。
新型纺织材料学
新型纺织材料学随着科技的不断进步，人们的生活发生了翻天覆地的变化。
纺织材料也不例外，传统的纺织制品渐渐失去了市场，新型纺织材料的出现让制品更加轻便、有弹性、透气、防水防尘，更具有坚韧度和防护性等多种特性。
这就是新型纺织材料学。
一、新型纺织材料学的基本概念新型纺织材料学是以纤维和纺织品物性（如力学性能、透气性，防水性、耐热性，防静电等）为主线的，涵盖了材料科学、纺织技术、环境技术等多个领域的学科。
二、新型纺织材料学发展历史人类最早的纺织材料是草、兽皮等制作的。
然而，这些材料使用寿命短且质量不佳。
早在公元之前，埃及就有了丝绸之路的出现，丝绸成为一种高贵的奢侈品，但其生产方法严格保密。
一直到公元105，唐朝的张衡设计并制造了一个丝绸机，将质量优越的丝绸推向了全球市场。
17世纪后期，英国的棉纺工业获得了突飞猛进的发展。
现代纤维的业务与发展，始于20世纪初期。
石油和煤炭成为了生产化纤的化学原料，这一年代也被称为“新型纺织的时代”。
三、新型纺织材料学的优劣势相较于传统纺织品，新型纺织材料有着以下几个优点：1、轻便：新型纺织材料的密度更小，重量更轻，穿着更为舒适。
2、透气性强：新型纺织材料可以在结构上有所调整，达到更高的透气性。
3、弹性佳：新型纺织材料会根据人体曲线立体裁剪，使得穿着更舒适、体验更佳。
4、防水性好：新型纺织材料可以通过多种技术增强水的防护性。
5、耐磨损：新型纺织材料表面以芳纶等转化纤维为主材料,比传统腈纶等合成纤维更为耐磨损。
6、防UV：新型纺织材料可以在织物纤维加入的矿物物质这样的additives 物如钛白粉、石墨烯等，增加耐紫外线的性能。
四、新型纺织材料学的应用领域新型纺织材料的发展，令人们更好地适应环境和社会多样化的需求。
下面是一些新型纺织品的应用领域：1、运动用品：旅行袋、登山鞋、抗UV手套等。
2、医疗保健：压力缝纫、消除嗅味、改进过滤、增强防护、缩短医疗时间等。
3、建筑、装饰和汽车行业：防火、耐候、隔音、防辐射等。
从自然观角度浅谈材料科学发展历史
从自然观角度浅谈材料科学发展历史从自然观角度浅谈材料科学发展历史On The Development of Material Science from the view of Nature鹿堃（北京工业大学激光工程研究院，北京，100022）摘要：人对自然界各种材料的应用历史已经有上万年时间，从某种程度上可以说，人类对材料的应用反映了人类社会的发展水平。
从自然观的角度来看，材料科学的发展历史体现了人与自然对象性关系的内容。
材料科学作为人工自然，也有其自身的特点。
根据自然界物质系统的特点可以预测到材料科学在未来的发展方向。
关键词：自然观；材料科学；物质Abstract: Various materials in the nature have been used by human for thousands of years. It can be said that to some extent, the human’s application of the material reflects the level of development of human society. From the point of view of the view of nature, the development of materials science embodies the object relation betweenhuman and nature. Materials science as an artificial natural also has its own characteristics. According to the characteristics of natural substances system, the direction of development in the future can be predicted to materials science.Key words: View of nature; Material Science; substance人和自然的关系是在自然界演化的特定阶段产生的。
第1章 材料发展史(1学时)
现代科技 发展特点
综合化 一体化
高校改革 内涵建设
现代企业 人才要求 复合型 创新型
知识 + 能力
自学能力 实践能力 创新能力
人才培养 新模式
素质是前提，能力是关键，知识是载体。
授人以鱼，一饭之需。授之以渔，终身受用。
人造材料时代
Materials scinece and research technique
材料时代
一、材料发展古代史 1、石器时代
石器：劳动生产工具。如石 矢、石刀、石铲、石凿、石斧等 石器的制造 → 磨光石器 发展了制陶技术，陶器是人类 第一个人工合成材料。 利用野生葛、苎麻等原料制成 织品。用石头做建筑材料
Materials scinece and research technique
3、有机高分子材料
高分子聚合物以碳、氢、氧、硫、硅、硼等元素 的不同组成 ，其分子量大 天然 高分子材料 棉、麻等天然纤维、石油、 天然气等化学燃料以及天然 橡胶等 合成橡胶，合成纤维和塑 料等，被称为三大有机合成 材料
材料科学与研究方法
(第1章)
江苏大学 材料科学与工程学院
对物质最小单位的认识
分子（molecule）是能单独存在、并保持纯物质的化学性质的最小粒子。分子 的概念最早是由意大利的阿莫迪欧· 阿伏伽德罗提出，他于1811年发表了分子学 说。 近代原子概念是在1803年由英国J.道尔顿（英国）提出的 ， 1913年英国 H.G.J. 莫塞莱提出原子序数概念 1912年英国科学家卢瑟福根据α粒子轰击金箔的实验,证实原子由原子核与电子 1932年，查德威克（英国）发现了原子核内除了质子外，还有中子以后，很快
材料科学发展的历史
材料科学发展的历史材料科学是一门研究材料的结构、性质、制备和应用的学科。
它是现代科学技术的重要基础，对于推动社会进步和经济发展起着重要作用。
本文将从材料科学的起源开始，详细介绍材料科学发展的历史。
1. 古代材料科学的起源古代人类开始使用材料的历史可以追溯到石器时代。
在这个时期，人们主要使用石头、木头、骨头等天然材料制作工具和武器。
随着社会的发展，人们开始使用金属材料，如铜、铁等。
这标志着人类进入了金属时代，也是材料科学发展的重要里程碑。
2. 工艺材料的发展随着冶金技术的进步，人们掌握了更多的金属制备方法，如青铜制备技术、铁器制备技术等。
这些新材料的应用推动了社会的发展，如青铜器的浮现改变了人们的生活方式，铁器的浮现推动了农业生产和战争的发展。
3. 现代材料科学的兴起现代材料科学的兴起可以追溯到19世纪末20世纪初。
随着工业革命的进行，人们对材料的需求越来越多样化和复杂化，传统的材料已经无法满足需求。
在这个时期，人们开始研究材料的结构和性质，以寻觅新的材料和改进现有材料的性能。
同时，人们还开始使用科学的方法来研究材料，如金相显微镜、电子显微镜等。
4. 材料科学的分支学科随着材料科学的发展，浮现了许多分支学科。
其中最重要的包括金属材料学、无机非金属材料学、高份子材料学和复合材料学等。
每一个分支学科都研究不同类型的材料，并探索其结构、性质和应用。
5. 材料科学的应用材料科学的发展推动了许多领域的进步和创新。
例如，在航空航天领域，新材料的应用使飞机更轻、更坚固，提高了飞行的安全性和效率。
在能源领域，材料科学的发展使得太阳能电池和燃料电池等可再生能源技术得以实现。
在医疗领域，材料科学的发展使得人工关节、生物材料和药物输送系统等得以应用，改善了人类的健康状况。
6. 材料科学的未来发展随着科技的不断进步，材料科学将会继续发展。
未来，人们将更加关注材料的可持续性和环境友好性，研究新型材料的制备和应用。
同时，纳米材料、生物材料和功能材料等新兴领域也将成为材料科学研究的重点。
材料疲劳学研究的重要历史事件
材料疲劳学研究的重要历史事件
材料疲劳学研究的重要历史事件有：
1. 19世纪60年代，英国工程师约翰·伍尔弗曼·斯特雷斯发现了铁路车轮的断裂现象，并开始研究金属材料的疲劳现象。
2. 20世纪初，德国工程师安德烈亚斯·伊伦贝格提出了“伊伦贝格方程”，描述了金属材料在应力作用下的疲劳寿命与应力幅值的关系。
3. 20世纪20年代，美国工程师海涅曼·斯皮尔提出了“斯皮尔方程”，描述了金属材料的疲劳寿命与应力幅值、应力均值和材料强度的关系。
4. 20世纪50年代，美国工程师E.A.斯塔蒂斯提出了“斯塔蒂斯方程”，描述了金属材料的疲劳寿命与应力幅值、应力均值和材料强度的关系，并提出了疲劳极限的概念。
5. 20世纪60年代，美国工程师R.W.赫尔曼提出了“赫尔曼方程”，描述了金属材料的疲劳寿命与应力幅值、应力均值和材料强度的关系，并引入了应力比的概念。
6. 20世纪70年代，日本工程师松永安正提出了“松永方程”，描述了金属材料的疲劳寿命与应力幅值、应力均值、应力比和材料强度的关系，并引入了寿命参数的概念。
这些重要的历史事件推动了材料疲劳学的发展，为工程实践提供了
重要的理论基础和设计准则。
材料科学的发展历程
材料科学的发展历程随着人类社会的不断发展和进步，材料科学逐渐成为了人们研究的一个重要领域。
材料学是研究材料的性质、结构、制备和应用的科学。
它的研究内容非常广泛，包括金属材料、高分子材料、无机非金属材料等。
接下来，我们将从历史的角度，探讨材料科学的发展历程。
一、古代的材料材料学的发展可以追溯到人类诞生之前。
在古代，人们可以利用石头、树叶、兽皮等天然材料来制作工具和器具。
这些天然材料虽然现代社会看来简陋，但在当时却是人们生活不可或缺的工具。
随着人类社会的不断发展，人们不断地探索新的材料。
在古代，人们从土壤中提取金、银、铜等金属，并使用它们来制作各种器具和装饰品。
此后，人们还探索了其他材料，包括木材、毛料和石料等。
二、现代材料的初步形成随着科学技术的不断进步，材料学得到了快速的发展。
在19世纪60年代，法国科学家路易·巴斯德首次提出了“微晶体学”的概念，为材料学理论的发展奠定了基础。
20世纪初期，X射线衍射技术的出现，使得人们可以通过衍射图样来研究晶体结构。
材料科学的进一步发展得益于20世纪初期的工业革命，特别是自然资源的广泛开发和使用。
人们开始使用大量的木材、铜、铁等自然材料，但很快发现这些材料在有些方面表现不佳。
因此，为了满足对材料性能的要求，人们开始研究和开发新的材料。
在材料学的早期，人们主要关注于金属材料和玻璃材料的研究。
但是，在20世纪30年代，石墨的出现引发了人们对于碳材料的兴趣。
到了1950年代，塑料材料但是，又被发明出来。
这些新的材料在物理和化学性质方面与传统材料有很大不同，拓展了人们对材料的理解。
三、现代材料的繁荣发展随着科技的不断进步，材料学逐渐普及，并逐步发展出了各种细分学科。
随着实验室技术、计算机模拟和分析技术的应用，人们对于材料性能的认识越来越深入。
现代材料学的发展已经远远超越了传统的材料研究，包括细微的理论研究、材料设计和深度加工等。
另外，纳米材料作为一种新型材料，正逐渐成为人们研究的热点。
简述土木工程的发展历史
简述土木工程的发展历史
土木工程作为一门综合性的工程学科，其发展历史可追溯到人类文明的起源。
以下是土木工程的发展历史简述：
1. 古代土木工程：早在5000年前，人们已经开始运用石头、木头和砖块等材料，建造宫殿、城池、陵墓、水利工程等。
在古埃及、古巴比伦、古希腊和古罗马等文明中，土木工程的水平达到了较高的水平。
例如，古埃及的金字塔、古罗马的公路和水道、古希腊的剧场和体育场馆等都是古代土木工程的杰作。
2. 中世纪土木工程：中世纪时期，城市的兴起和交通运输的发展促进了土木工程的进一步发展。
城墙、教堂、桥梁和运河等建筑物的建造成为当时土木工程的主要任务。
3. 工业革命时期土木工程：随着工业革命的到来，土木工程开始转向以工业化生产的方式进行。
大型钢铁结构、高架桥、隧道等建筑物得到了广泛应用。
同时，公共设施建设、城市规划和水力发电工程等也成为了当时土木工程的热点领域。
4. 现代土木工程：20世纪以来，土木工程进入了一个新的时代。
随着计算机技术、新材料和新技术的不断发展，土木工程在可持续发展、环境保护和节能减排等方面有了更高的要求和更广阔的发展空间。
现代土木工程涉及的领域包括交通工程、水利工程、能源工程、环境工程等。
材料学的历史简述
姓名：何莞晨学号：2014012075材料学的历史简述1.按材料划分的时代生活离不开材料，人类的一切生产活动所需的工具都建立在合适的材料的基础上。
同样，人类社会的发展历程，也是以材料为主要标志的。
材料的进步标志着人类科技的进步，生产能力的增强，以及生活质量的提升。
人类对材料的认识和利用能力，决定了社会的形态。
考古学家常把材料及其器具作为划分时代的标志，如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代等等。
一百万年以前，祖先们便学会了用石头作为工具，进行狩猎和采集，进入了石器时代。
随着使用技术的提高，充满智慧的先人开始将天然的粗大石料进行加工、打磨，变成更便于操控的器材，如刀、棍、箭、碗等。
先进的工具使人们的生活水平有很大提升。
锋利的刀具可以高效地采摘，还能进行收割，为种植打下了基础；棍棒、弓箭不仅可以防御猛兽，还能狩猎一些以前无法捕获的大型动物；石制容器可以储水，避免了旱灾造成的损失。
随后的新石器时代中，祖先们又开始了陶器的使用，这种容易塑造、容易成形的材料，极大提高了储备物资的能力，使人们的生活水平更进一步。
整个石器时代持续了约三百万年的时间，直到人类发现了优秀的金属材料——铜。
早在四千多年前的新石器时代晚期，人类已开始加工和使用金属，最先进行加工使用的金属是铜。
人们在采集石料的时候偶然发现与石料性质完全不同的材料，它不像石料那样容易劈裂剥落，反而有优越的延展性，并有光泽，还具有足够的硬度。
人类便这样开始接触并使用铜。
考古学的证据表明1，早在公元前二十一世纪，我国就掌握了炼铜工艺，进入了青铜器时代。
相传禹统治时期便“以铜为兵”，“禹铸九鼎”2。
青铜器的出现，对提高社会生产力起了划时代的作用。
青铜器由于其优秀的强度和铸造性，被广泛的应用于食器、乐器、兵器、工具、货币、铜镜等各领域的制造。
青铜器时代持续了数千年之久。
随着金属冶炼技术的提高，比青铜器更加优秀的铁器，逐渐被人类所使用。
铁比铜合金硬度更大，能用来制作更加锋利的器材。
金属材料的发展史
金属材料的发展史一、金属材料的起源金属材料的起源可以追溯到数千年前。
早期人类开始使用天然存在的金、铜等金属进行简单工具和装饰品制作。
随着冶炼技术的发展，人们开始从矿石中提炼金属，进而促进了金属材料的发展。
二、古代金属制品古代金属制品以铜、铁、金、银等为主要材料。
其中，铜制品在古代文明中广泛应用，如埃及金字塔、希腊神像等。
铁制品也在古代文明中得到广泛应用，如中国的长城、罗马的引水道等。
此外，古代金属制品还包括各种合金，如青铜（铜合金）、钢铁（铁碳合金）等。
三、金属材料的进步随着技术的发展，金属材料的性能和加工工艺得到了不断改进。
例如，中世纪时期出现的钢铁工艺，使得铁制品更加坚固耐用；19世纪初出现的轧制工艺，使得金属板材和管材的生产更加高效。
这些进步都为金属材料的应用扩展提供了基础。
四、工业革命时期的金属材料工业革命时期，各种机器设备的制造需要大量的金属材料。
此时，钢铁已成为主要的金属材料，而新的炼钢技术和轧制工艺的出现，使得钢铁的生产更加高效和经济。
此外，铝、镁等轻金属也开始得到应用。
五、现代金属材料的发展随着科技的不断进步，现代金属材料得到了快速发展。
例如，高强度钢、轻质合金、超导材料、纳米材料等高性能金属材料不断涌现。
同时，金属材料的加工工艺也得到了不断提升，如精密铸造、激光熔覆等新技术的应用，使得金属材料的制造更加精确和高效。
六、高性能金属材料的出现随着科技的发展，高性能金属材料不断涌现。
例如，高强度钢在建筑、航空航天等领域得到广泛应用；钛合金因其高强度、耐腐蚀等特性被用于医疗器械、化工设备等领域；超导材料则因其零电阻特性被用于电力输送、磁悬浮等领域。
此外，纳米材料因其优异的物理化学性能也被广泛应用于电子、医药等领域。
七、金属材料的应用扩展随着科技的进步和人类对物质生活需求的提高，金属材料的应用领域不断扩展。
除了传统的建筑、机械制造等领域外，金属材料在新兴领域如新能源、环保、信息技术等方面也得到了广泛应用。
材料科学发展历史上几次飞跃及其启发.
材料科学发展历史上几次飞跃及其启发一、基本内容光学显微组织观察，晶体结构XRD解析，相图的建立，位错理论提出，量子力学的应用，微光分析手段的利用，材料纳米化及尺寸效应。
二、材料历史发展沿革材料发展历程：石器时代——青铜器时代——铁器时代——电子材料时代总结：使用工具、经验总结、经验规律、科学研究、科学设计、新材料与器件三、中国古代材料技术无与伦比从远古时代的“黄帝造指南车大战蚩尤”，到瓷器的使用和青铜时代的辉煌，再到古代中国“四大发明”，材料科学技术在中国的辉煌一直延续到13世纪。
关于古代中国的材料科学技术达到什么水平，他即兴背诵了一首杜牧的《赤壁》：赤壁-杜牧折戟沉沙铁未销，自将磨洗认前朝。
东风不与周郎便，铜雀春深锁二乔。
费维栋教授并解释说：“三国时代的兵器在时隔六百多年后的中唐依然能磨洗认前朝，说明古代中国的冶金技术十分发达。
还有一个实例，两千多年前的越王剑在出土时仍然寒光逼人，削铁如泥。
我们不能不为我们祖国悠久的文化感到自豪。
”费维栋教授介绍了现代西方材料科学的兴起，他以几个重要的科学发现以及相关的科学伟人为线索，生动有趣地阐述了材料科学的几次飞跃，用科普的语言把晦涩的定律和公式娓娓道来。
譬如他在讲解相图时，把相图比喻成一张引导人们进入美妙材料科学世界的地图，读懂相图就不会研究材料时迷路。
四、相图的建立——材料设计的地图19世纪中末期，Gibbs系统地建立了化学热力学，为相图的建立奠定了基础！对于多相体系，个相间的相互转化，新相的形成，旧相的消失与温度，压力，组成有关。
根据实验数据给出的表示相变规律的各种几何图形称为相图。
从这种几何图形上，可以直观看出多相体系中各种聚集状态和它们所处的条件（温度，压力，组成）。
金属及其他工程材料的性能决定于其内部的组织、结构，金属等材料的组织又由基本的相所组成。
由一个相所组成的组织叫单相组织，两个或两个以上的相组成的叫两相或多相组织。
相图就是用来表示材料相的状态和温度及成分关系的综合图形，其所表示的相的状态是平衡状态。
材料科学基础
材料科学基础材料科学作为一门交叉学科，是研究材料结构、性能及其制备技术的科学。
在现代化建设过程中，材料科学起着至关重要的作用，无论是新型材料的应用研究，还是国家重大工程项目的建设，都需要依靠材料科学的基础支撑。
1. 材料科学的定义材料科学是研究材料结构、性能及其制备技术的科学。
材料科学的研究对象是包括金属、非金属及其复合材料在内的各种材料。
主要涉及材料的化学成分、原子结构、微观结构和宏观物理性质等方面。
2. 材料科学的历史与现状材料科学起源于人类制造工具的历史。
随着科技的发展和工业化的加速，材料科学逐渐发展成为一门独立的学科。
20世纪50年代，材料科学开始进入快速发展时期，以光电子材料、高分子材料、纳米材料等为代表的新材料逐渐涌现。
21世纪以来，随着信息技术、生物技术等领域的快速发展，材料科学进入了一个新的阶段，面临着新的机遇和挑战。
3. 材料科学的基础理论材料科学的基础理论包括材料结构与性能关系、物质的基本结构、材料物理学和化学等。
其中，材料结构与性能关系是材料科学的核心，它是研究材料性能与结构之间相互关系的重要内容。
同时，材料的物理和化学性质也是材料科学的重要基础，物理学主要涉及电学、热学、力学等方面，而化学则主要涉及材料的化学成分、结构等。
4. 材料科学的应用与发展材料科学的应用领域非常广泛，包括冶金、能源、信息、生命科学等诸多领域。
随着科技的发展和工业化进程的加速，材料科学对国家经济建设的支撑作用越来越明显。
当今世界上各个国家都把材料科学作为科技创新的重要方向之一，加大了对材料科学的投入和支持。
未来，材料科学还将面临更加广泛的应用和发展前景，如低碳经济、环保材料等。
5. 材料科学的前沿研究材料科学的前沿研究包括新型材料的制备和应用，纳米科技、超导材料等等。
纳米材料是目前研究的热点之一，是由于材料的微观结构对其性能具有巨大的影响。
超导材料则是研究电学、磁学等方面的特殊性质的重要材料，对于能源领域有着重要的应用价值。
材料概论习题及答案
作业11。
人类使用材料的历史经历了哪些时代？答：人类使用材料的历史经历了石器时代、青铜器时代、铁器时代、水泥时代、钢时代、硅时代、新材料时代。
2.材料的化学(键）分类和使用性能分类？答:材料的化学（键)分类：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料.材料的使用性能分类：结构材料、功能材料。
3.什么是材料科学、材料工程、材料科学与工程？答:材料科学:一门以固体材料为研究对象，以固体物理、固体化学、热力学、动力学、量子力学、冶金、化工为理论基础的边缘交叉基础应用学科，是运用电子显微镜、X射线衍射、热谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术，探讨材料的组成、结构、制备工艺和加工使用过程与其机械、物理、化学性能之间的规律的一门基础应用学科.材料工程：运用材料科学的理论知识和经验知识，为满足各种特定需要而发展、制备和改进各种材料的工艺技术。
材料科学与工程:研究材料的组成与结构、合成与制备(工艺）、性能、使用效能(用途）四者之间相互关系和规律的一门科学.4。
简述无机非金属材料及其特点？答：无机非金属材料是一种或多种非金属元素(如O、C、N等，通常为O）的化合物，主要为金属氧化物和金属非氧化物，不含C—H—O链。
无机非金属材料的特点：①组成：一种或多种非金属元素（如O、C、N等，通常为O）的化合物.②结构:结合键主要为离子键、共价键或离子－共价混合键.③性能：高熔点、高强度、耐磨损、高硬度、耐腐蚀和抗氧化的基本属性,宽广的导电性、导热性和透光性以及良好的铁电性、铁磁性和压电性，很差的延展性及耐冲击性。
④合成与制备（艺):(暂忽略）。
⑤使用效能(应用）：(暂忽略）。
作业21。
从CaO-SiO2二元相图分析矿物组成与化学组成、工艺条件的关系？答:①CaO—SiO2二元相图.②矿物组成与化学组成的关系：在870—1125℃之间，随着SiO2质量分数的降低，CaO质量分数的提高，所形成的矿物组成依次为α磷石英，α磷石英+β—CS，β—CS，β-CS+ C2S，C2S，C2S+C3S，C3S，C3S+CaO，CaO。
材料学与人类文明的发展
材料学与人类文明的发展材料学是一门研究物质的结构、性质和制备方法的学科，是现代科学技术发展的重要基础。
材料学的发展史就是人类文明史的一个缩影。
材料学的进步和人类文明的进步是密不可分的。
材料学的初期，主要是通过纯粹的实验试验，通过控制物质的化学成分和物理结构来实现物质性质的改变。
然而，这种方法有着很大的局限性，比如说人们无法快速制备、大规模制备某些材料，也无法完全控制材料性质的精细调控。
随着科技的发展和社会的进步，利用材料学技术制造的物品不断涌现。
从古代至今，人类生产和使用的物品，一直在与时间和环境抗争。
材料学的发展，为人类提供了更多的材料选项，使得制造出来的物品具有更长的持久性和更好的性能。
例如，人类的日常生活离不开玻璃和塑料等材料。
在古代，人们使用的材料主要是石头、陶土和木材等天然材料。
这些材料制成的容器比较脆弱，不太耐用，往往容易破碎。
随着玻璃和塑料等材料的出现，这种局面得到改变。
玻璃和塑料在透明度、硬度等方面有着优秀的性能，更为重要的是它们的成型性能特别好，简单的成型工艺可以制成复杂的形状，解决了先前所不能解决的实际问题，使得人们的生活质量得到了提高。
另一个例子是人类的交通工具。
古代只能依靠人力或者动物力传输物品，地球上的物种分布也受到极大的限制。
随着工业革命的到来和材料工艺的不断提高，人类发明了汽车、火车、船舶、飞机等诸多交通工具。
不同的交通工具需使用不同的材料和工艺，例如汽车使用的钢铁、铝合金等材料，需要保证强度、刚度以及耐腐蚀性等性能，在安全和舒适性等方面也需要特别考虑。
材料学的进步也推动了一些科学技术的发展，例如半导体，电子等技术。
这种材料的制备需要非常高的纯度，单颗晶体的质量和形态也十分重要。
在材料学的不断发展中，我们有了更好的方法来制造这些材料，也在加速并推进着各种高新技术的发展。
综上所述，材料学在人类历史进程中扮演着重要的角色，通过不断探索物质的本质、制备方法和性能等方面，为人类提供更加先进、更加完美的产品，从而推进人类的文明进步。
材料学的伟大时刻
比林古乔(Biringuccio,Vannoccio)（1480～约1539）
意大利冶金学家。
青年时期周游意大利和德国，考察冶金作业，后在铁矿、锻造厂和兵工厂工作。
1513年主管造币厂，此后在威尼斯和佛罗伦萨共和国铸造火炮和修建城堡。
1538年任教皇的铸造厂和兵工厂主管人。
1540年在他死后出版了著作《火法技艺》，共 10 卷，包括金属矿，半矿产品，试金术和矿石熔炼的准备工作，金、银分离，金、银、铜、铅、锡的合金，巨型塑像和大炮的铸造，熔炉和熔炼金属法，小型铸件的铸造，其他火法技术，硝石、火药和烟火的制造。
书中附有83幅木刻图，描绘蒸馏用炉、鼓风设备、
钻炮膛和拉丝装置。
《火法技艺》一书保存了早期冶金和无机化学的许多实用资料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
姓名：何莞晨学号：2014012075材料学的历史简述1.按材料划分的时代生活离不开材料，人类的一切生产活动所需的工具都建立在合适的材料的基础上。
同样，人类社会的发展历程，也是以材料为主要标志的。
材料的进步标志着人类科技的进步，生产能力的增强，以及生活质量的提升。
人类对材料的认识和利用能力，决定了社会的形态。
考古学家常把材料及其器具作为划分时代的标志，如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代等等。
一百万年以前，祖先们便学会了用石头作为工具，进行狩猎和采集，进入了石器时代。
随着使用技术的提高，充满智慧的先人开始将天然的粗大石料进行加工、打磨，变成更便于操控的器材，如刀、棍、箭、碗等。
先进的工具使人们的生活水平有很大提升。
锋利的刀具可以高效地采摘，还能进行收割，为种植打下了基础；棍棒、弓箭不仅可以防御猛兽，还能狩猎一些以前无法捕获的大型动物；石制容器可以储水，避免了旱灾造成的损失。
随后的新石器时代中，祖先们又开始了陶器的使用，这种容易塑造、容易成形的材料，极大提高了储备物资的能力，使人们的生活水平更进一步。
整个石器时代持续了约三百万年的时间，直到人类发现了优秀的金属材料——铜。
早在四千多年前的新石器时代晚期，人类已开始加工和使用金属，最先进行加工使用的金属是铜。
人们在采集石料的时候偶然发现与石料性质完全不同的材料，它不像石料那样容易劈裂剥落，反而有优越的延展性，并有光泽，还具有足够的硬度。
人类便这样开始接触并使用铜。
考古学的证据表明1，早在公元前二十一世纪，我国就掌握了炼铜工艺，进入了青铜器时代。
相传禹统治时期便“以铜为兵”，“禹铸九鼎”2。
青铜器的出现，对提高社会生产力起了划时代的作用。
青铜器由于其优秀的强度和铸造性，被广泛的应用于食器、乐器、兵器、工具、货币、铜镜等各领域的制造。
青铜器时代持续了数千年之久。
随着金属冶炼技术的提高，比青铜器更加优秀的铁器，逐渐被人类所使用。
铁比铜合金硬度更大，能用来制作更加锋利的器材。
直到今天，铁以及它的衍生产品——钢，仍旧是人类发展无法取代的材料之一，广泛地被使用于建筑、能源、汽车、国防、电器、机械装备领域，并且需求量巨大。
时至今日，越来越多的新型材料被研制出来，人们进入了多种材料共同发展、共同统治世界的时期。
高分子材料塑料、橡胶、纤维已成为现代工业的支柱之一，各种性能优越的合金被应用于各类制造业，硅材料成为高新技术产业中不可或缺的元素……人类的生活质量也随着各种新型材料的应用日益提高。
2.金属材料的发展史如果说材料标志着人类社会的进步，那金属材料的使用就标志着人类工业水平的发展。
二十世纪之前，受到金属冶炼技术的限制，人类对于金属材料的利用顺序几乎完全按照它们的活动性由低到高的次序。
最为惰性，也是最为昂贵的金属之一，金，在公元前六千年就被人类所使用3。
金光泽灿烂，几乎不受腐蚀，置地较软便于加工，又因为其数量稀少，一直以来都被用做贵重的饰品。
铜、银、铅等较为惰性的金属，在公元前四千年左右依次被人类所利用。
人类铜的使用的意义是巨大的，铜器是人类使用的第一种金属工具。
人类对使用铜的鼎盛时期是中国青铜器时代，从夏、商、西周时期直到春秋及战国早期，持续时间约一千六百余年。
这个时期的青铜器主要分为礼乐器、兵器及杂器。
直到秦汉末年，青铜器的社会地位逐渐下降，开始被陶瓷、铁器所取代。
同时代的银起着和金同样的作用，象征着财富，而铅由于其高韧性、延展性和耐腐蚀性，被大量用作管道材料，其化合物直到今天还被用做颜料。
汞的出现可追溯到公元前1500年，埃及人已经在古墓中使用汞。
在古代中国。
汞基本处于被误用的状态，人们普遍迷信汞的医疗功效，而不知道其毒性。
今天人类已经在各个领域开始禁用含汞材料，并寻找汞的替代品。
人类很早就开始对铁进行加工利用了，但是钢铁的大规模发展，还是上个世纪的事。
钢铁可以说是人类现代工业的支柱。
现代钢铁工业始建于19世纪初期，至今已有百年历史。
但直到第二次世界大战前，钢铁工业发展缓慢，产量有限，生产国不多，且分布十分集中。
二战后，世界钢铁工业迅猛发展。
全球钢铁产量在1950年仅一亿多吨，到2013年，已经达到十六亿多吨4。
在人类目前所使用的金属材料中，钢铁由于强度较大，价格较低，矿产丰富且便于冶炼，在建筑、机械、汽车、造船、铁道、石油、家电、集装箱等行业中有着极其广泛的应用，至今仍然是不可替代的金属材料。
随着科技的发展，人类对金属材料的性能要求也在不断提高，对质量更轻、强度更大的金属的需求越来越迫切。
铝合金、钛合金等性能较钢铁更为优秀的合金被研制出来，它们的作用和意义及其重大。
铝合金的突出特点是密度小、强度高，广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的载重量以及提高运行速度，并具有抗海水侵蚀，避磁性等特点。
而钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
这些合金的使用极大地推动了我国工业的发展。
面对21世纪人类科技虽然已推进到太空时代，电子资讯时代，各种新兴的材料如高分子材料，半导体材料。
光电材料的白热化竞争，金属材料却未因而失去其魅力，反之在电脑、程控、材料等科技的支援下，金属材料不断在新的领域应用，仍是充满着无限发展的生命力。
近一二十年来，金属材料的发展受到了巨大的压力，这种压力来自外部和内部两个方面。
就外部来讲，材料领域从金属材料的一统天下转变为金属、陶瓷、高分子材料三足鼎立的新格局。
从内部来讲主要是能源、资源和环境三个方面。
这些问题对金属材料今后的发展提出了有力的挑战。
3.材料科学成为一门学科虽然人类对材料的研究与利用自古以来就在进行，但是材料科学成为一门独立的学科还是上个世纪（20世纪）的事5。
这很大程度上时因为人类对于材料性质的本质的了解逐渐加深的缘故。
20世纪以来，人们在物理、化学、力学、生物学等学科上取得了卓越的成就，对物质结构、材料的理化性质和力学性能都有了更深入的了解，愈发认识到了对材料进行更深入研究的重要性，而不是仅停留在合成与利用层面上。
与此同时，金属金属学、冶金学、工程陶瓷技术、高分子科学、半导体科学、复合材料科学以及纳米技术等新科学的发展促使了一系列新型材料的诞生，推进了人们对于材料的结构、生产工艺、性能以及相互作用的研究，这些前沿科学也为材料的设计、制造、加工与合理使用提供了充分的科学依据。
现代的材料科学在以往的基础上，加强了对于复合材料、纳米材料的制备和创新，对于设计具有不同性能要求的材料复合工艺和纳米材料的凝聚过程，以及各类材料之间的相互渗透和交叉的性能以及综合性能的研究给予了更多的重视。
现代材料科学不仅在材料的本质与其理化性能、力学性能放面有深入的研究，还对材料的加工过程有较高要求，于是材料科学还涉及到了工程技术学科以及制造加工材料的工程学科。
在此基础上，“材料科学与工程”逐步形成学科，并发展成为一门独立的一级学科。
作为一级学科的“材料科学与工程”下分三个二级学科：材料物理、材料化学、材料加工工程6。
在20世纪中期及以前，世界上的大学中研究材料的专业多只有冶金专业，可见当时人们对金属材料的重视。
但随着性能卓越的无机非金属材料、高分子复合材料的出现和应用，金属之外的材料受到的重视程度越来越高。
1955年，美国西北大学设立了世界上第一个材料科学与工程系7。
美国麻省理工学院在1967年设立了材料科学与工程系8，由原来的冶金专业改名而来，现在已处于世界材料科学的领袖地位9。
到今天，材料科学与工程已成为一门改变世界的学科，其受重视程度已与当年不可同日而语。
4.清华大学的材料专业材料科学与工程系建于1988年，由原工程物理系材料物理教研组，原机械工程系金属材料教研组和化学工程系无机非金属材料教研组组建而成10。
清华大学材料科学与工程系建于1988年，由化学工程系的无机非金属材料专业、工程物理系的材料物理专业、原机械工程系的金属材料专业组成。
20多年来，建成了一支高水平的师资队伍，做出了一批高水平的科研成果，培养了一批优秀的人才，大大提升了清华大学材料学科的实力、学术声誉、国内和国际影响力。
2012年12月27日，经学校批准，由原材料科学与工程系、原机械工程系材料加工学科组建了材料学院。
下设材料物理与化学系、材料加工工程系、无机非金属材料系、金属材料系、复合材料系。
清华大学的材料专业虽然成立时间较短，但专业排名已经居于全国第一的水平11，世界排名也名列前茅12。
学院瞄准材料科学前沿、国民经济主战场和国家重大需求开展研究，注重学科交叉，形成了材料微结构及表征、计算材料科学及工程仿真、材料制备工艺及加工工程、新型信息功能材料、新型能源材料、环境友好材料、再生医学及仿生材料、极端条件材料等有特色和在国内外有影响力的研究方向。
近年来，在Nature、Science等刊物上发表了大量学术论文，获得了多项国家级奖励。
据ISI统计，本学科近10年发表的SCI论文数量和被引用次数居全球高校前列13。
5.国内材料科学的前沿以及现状简述目前材料科学的前沿领域主要有各类电池、石墨烯等高强度的复合材料、高温超导材料、与电子信息行业密不可分的硅材料、高分子聚合物、生物材料等等。
在这些领域能否实现突破基本上决定了我国能否继续在科技、军事方面处于国际社会的领先地位。
正是由于受到了复合材料、硅材料等的限制，使中国一直以来不能在大型飞机、航空母舰以及信息技术领域取得成就。
我认为，中国在材料领域所以无法取得进一步突破，有以下几点原因。
首先，中国对高级人才的重视程度不够，这导致国家培育出的尖端人才大量外流，无法为科研力量注入新鲜血液；其次，国家对材料领域的投入也不够，太急于求成，导致很多研究由于经费的不足而无法继续进行，这也使国内的科研项目充满了水分，无法取得实际进展；第三，中国的技术创新意识薄弱，在技术层面创新较少，从实验器材到设计，无处不依赖着进口。
这使得中国在材料科学领域与世界顶尖水平还存在着一定的差距。
我国的对于材料的研究与应用还任重道远。
想要取得重大突破，既需要国家的大力支持，也需要我国材料科学工作者们的共同努力。
作为一名材料学院的学生，我学业有成后，也会奋力投入到祖国的材料事业建设当中，争取至少为祖国健康工作50年，为祖国的发展添力！字数统计：4092参考：1.《考古学报》1960年02期2.“我国有色金属生产发展史话”周越先3. /cramb/Processing/history.html4. World Steel Statistics data 2013. World Steel Association. 23 January 2014[4 February 2014]/dms/internetDocumentList/press-release-downloads/2013/2013-Statistics-Tables/document/2013%20Statistics%20Tables.pdf5. 西北大学材料科学系/materials-science/about/index.html6.“材料科学发展的历史”阮永新/view/aba839647e21af45b307a8fe.html7. 西北大学材料科学系/materials-science/about/index.html8. 麻省理工大学材料科学与工程系/about/history9. /introduction/usnews/129338.html10.清华大学材料科学与工程学院/publish/mse/61/index.html11. /kaoshi/news/58387.html12. /introduction/theqs/168142.html13. 清华大学材料科学与工程学院/publish/mse/61/index.html。