第一篇：論材料與人類生活

論材料與人類生活

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材料是人類生存和生活必不可缺少的部分，是人類文明的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，是直接推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力。通過(guò)對(duì)材料與生活這門(mén)課的學(xué)習(xí)，我了解到了很多關(guān)于材料的知識(shí)，也學(xué)會(huì)了從科學(xué)的角度看待我們生活中的各種材料。

從歷史上的舊石器演進(jìn)到新石器，再由新石器進(jìn)步到現(xiàn)今高度科技發(fā)達(dá)的世界，材料一直在不斷地進(jìn)步發(fā)明中，亦可以說(shuō)是人類文明的代表。所以，可借由某一時(shí)期所用的材料去判斷那時(shí)期的科技發(fā)展情形或者是人類生活的狀況。而在今日的社會(huì)，材料科學(xué)的發(fā)展更顯出其重要性。例如現(xiàn)今大樓中，紛紛要求防火建材，可知材料科學(xué)亦在人類生活的安全上占有不可忽視的地位。又如電子設(shè)備的演進(jìn)，從體積非常大的真空管、晶體管進(jìn)步到集成電路，不僅為現(xiàn)代的科技另造高峰，同時(shí)也使得電器用品趨于小型化、輕巧化、功能強(qiáng)、易于攜帶等種種好處。所以說(shuō)人類的生活確實(shí)是與材料科學(xué)有關(guān)。

隨著科技日新月異，許多新科技發(fā)展的材料愈來(lái)愈常應(yīng)用于人類日常生活之中。因?yàn)槿藗內(nèi)粘Ｉ钪兴栌玫降姆N種物品皆是由許多不同材料所組成，可能是傳統(tǒng)的，也可能是新研發(fā)出來(lái)的。但不論是何種材料，其優(yōu)缺點(diǎn)、好與壞，都直接或間接地影響到我們的生活。而除了日常生活，在國(guó)防或科技方面，材料科學(xué)亦為一不可忽視的重要課題。另外在醫(yī)學(xué)工程及環(huán)境保護(hù)上，材料科學(xué)的發(fā)展亦對(duì)其有極大的助益。至于在航天科技及信息網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用上，材料科學(xué)的發(fā)展更是占有舉足輕重的地位。50年代末，美國(guó)政府就制定了全國(guó)材料發(fā)展規(guī)劃，70～80年代又進(jìn)行了多次的補(bǔ)充和修正，把重點(diǎn)放在超硬化合物、半導(dǎo)體激光材料、磁性材料和精密陶瓷上。日本在1980年開(kāi)展了為期10年、耗資4億美元的新材料發(fā)展規(guī)劃，重點(diǎn)領(lǐng)域?yàn)榫芴沾?、功能高分子、?fù)合材料、生物材料等。接著歐洲與前蘇聯(lián)也 制訂了類似的規(guī)劃，競(jìng)爭(zhēng)的項(xiàng)目也集中在這些領(lǐng)域。某些具有特殊性能的新材料的出現(xiàn)，引 起了今天的高技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

1982年日本首次研制出了陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)小汽車，引起了世界性轟動(dòng)。因?yàn)樗某霈F(xiàn)將使發(fā)動(dòng)機(jī)重量減輕，提高燃燒度和節(jié)約燃料的愿望成為現(xiàn)實(shí)。1988年前蘇聯(lián)一架以液氫為燃料的中型運(yùn)輸機(jī)首次試飛成功，象征人類在航空領(lǐng)域中啟 用了無(wú)污染的新能源--液氫。液氫的沸點(diǎn)為－253℃，攜儲(chǔ)液氫需要高效率的絕熱材料。液氫發(fā)動(dòng)機(jī)的使用，則意味著低溫極限技術(shù)已達(dá)到實(shí)用化程度。1989年3 月，日本的一艘6500號(hào)潛水調(diào)查船下潛到6500米的深海區(qū)，打破了美國(guó)、前蘇 聯(lián)和德國(guó)的下潛紀(jì)錄。這艘潛水艇耐水艙使用的正是一種高強(qiáng)度鈦合金，觀察窗使用的是一種新型的有機(jī)玻璃。有了深海探測(cè)技術(shù)，人們才可實(shí)現(xiàn)對(duì)人類資源 開(kāi)發(fā)有不可估量的意義的深海資源的開(kāi)發(fā)。美國(guó)在1989年12月入侵巴拿馬，1991年1月人侵海灣以及此刻正在空襲南聯(lián) 盟的戰(zhàn)爭(zhēng)中，使用的F-ll7隱身戰(zhàn)斗機(jī)世人皆知。這種武器之所以能隱身，就是 使用了一種吸波材料和吸波涂層。由此可見(jiàn)，材料的發(fā)展已成為戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的一個(gè)方面。

新材料與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)特別是高技術(shù)是互相依存、互相促進(jìn)的，高技術(shù)的 飛速發(fā)展對(duì)新材料提出了更高的要求。精密測(cè)試技術(shù)，電子顯微技術(shù)，高速大容量計(jì)算技術(shù)等的發(fā)展，為材料科學(xué)工作者提供了更有力的研究工具。

大致而言，材料的發(fā)展可分為三個(gè)時(shí)期：

（一）分離型：材料單純而簡(jiǎn)單，可直接視為單一材料，只對(duì)本身的特性加以應(yīng)用，而材料的組成只有一種，不摻雜任何材料，即金屬是金屬，陶瓷就是陶瓷。

（二）混合型：是由二種或二種以上的材料所組成，應(yīng)用彼此間特性的相結(jié)合而發(fā)展出的新產(chǎn)品。

（三）融合型：是由多種材質(zhì)合成在一起，已經(jīng)不能分辨異種物質(zhì)的材料，是一創(chuàng)造發(fā)明出的新材料。

由于材料發(fā)展不斷推陳出新，各種應(yīng)用更是處處可見(jiàn)材料的蹤影，而且對(duì)人類生活的影響更是深遠(yuǎn)。所以，材料科學(xué)不僅僅是一門(mén)學(xué)問(wèn)而已，它的發(fā)展與我們的生活息息相關(guān)且密不可分。

材料的應(yīng)用非常廣泛，且對(duì)于人類的生活影響也非常深遠(yuǎn)。舉凡日常生活的食、衣、住、行、育、樂(lè)、醫(yī)療、通訊以至軍事國(guó)防及太空發(fā)展等等，無(wú)一不與材料有關(guān)。以下便逐一分類說(shuō)明材料對(duì)人們生活的影響及其應(yīng)用的層面：

（一）在日常生活方面：

生活中食、衣、住、行、育、樂(lè)等用品和我們所使用的材料有著很大的關(guān)系；如衣服的制造原料原本是取之于天然的絲棉，但是由于耐龍、特多龍及人造纖維的發(fā)明使得衣服的質(zhì)料愈加地舒適與保暖。在房屋建筑上，防火建材的研發(fā)使得我們住得更安心，另外建筑物的防震設(shè)計(jì)越來(lái)越堅(jiān)固，使得我們生命獲得更好的保障。碳纖維材質(zhì)應(yīng)用于制造腳踏車，使原本已趨向夕陽(yáng)工業(yè)的腳踏車工業(yè)又變得繽紛燦爛；而未來(lái)磁浮列車的開(kāi)發(fā)可讓我們的交通更安全與快速。在娛樂(lè)方面，視聽(tīng)產(chǎn)品光盤(pán)CD、影碟LD等不斷地發(fā)展，使得我們的生活更享受。

（二）在家電用品方面：

由于半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，使電子材料從原本體積大的真空管時(shí)代經(jīng)過(guò)了晶體管到現(xiàn)在的集成電路時(shí)代，不但使體積大大地縮小，附加的功能也跟隨之提高。輕薄化、小型化、速度快及易于攜帶等功能，改善了以前笨重、功能少且不易搬運(yùn)等問(wèn)題。如計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程中由原本體積龐大到要一個(gè)房子才容納得下，進(jìn)展到可放置于桌上的個(gè)人計(jì)算機(jī)或筆記型計(jì)算機(jī)，且功能更強(qiáng)，執(zhí)行速度更快。又如電飯鍋、洗衣機(jī)都有Fuzzy的功能，使用的過(guò)程更加人性化。音響設(shè)備，如收音機(jī)、隨身聽(tīng)的發(fā)明，使得我們易于攜帶且不再局限于只能在室內(nèi)使用。液晶顯示材料的發(fā)展增加了視覺(jué)的效果。而可錄式CD材料的研發(fā)，因其具有高密度、低損耗等優(yōu)點(diǎn)，所以廣受開(kāi)發(fā)制造。

（三）在通訊方面：

由于科技及信息快速地進(jìn)步發(fā)展，信息的獲得可藉各種通訊設(shè)備來(lái)傳達(dá)，如衛(wèi)星通訊、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)、無(wú)線與有線通訊及光纖通訊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用皆使信息傳播得更快速、更精確。而這些皆有賴于材料適當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)及運(yùn)用。

（四）在醫(yī)療方面：

人類生、老、病、死少不了就醫(yī)及身體健康的維護(hù)，因此各種生化、生醫(yī)儀器及傳感器便因應(yīng)而生，如檢測(cè)人體內(nèi)之血液，血壓，pH值……等。另外激光技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的切割、開(kāi)刀手術(shù)；陶瓷做的假牙、人工骨、人工關(guān)節(jié)及齒列矯正的材料皆有進(jìn)展。而由于傳感器應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的偵測(cè)，能使病人的檢測(cè)更便捷、更精準(zhǔn)以提高醫(yī)療效果，另外也由于材料的改進(jìn)發(fā)明使得人工義肢、器官等更能與人體適應(yīng)使病人感到更舒適，同時(shí)也延長(zhǎng)了人類的壽命。

（五）在環(huán)境保護(hù)方面：

由于人口與日俱增，可用的土地及資源有限，為了要讓地球生生不息，就必須發(fā)展環(huán)境材料及污染傳感器以維護(hù)環(huán)境品質(zhì)。環(huán)境材料是指對(duì)資源和能源消耗最少、生態(tài)環(huán)境影響最小、再生循環(huán)利用率最高、或可分解使用的具有優(yōu)異使用性能的新型材料。所以廢棄物的回收再利用更是值得開(kāi)發(fā)，如再生紙，鋁制汽車……等。至于環(huán)境品質(zhì)檢測(cè)上，如氣體傳感器可用來(lái)測(cè)定有毒氣體和汽機(jī)車廢氣排放量及工廠的排氣，另外水質(zhì)污染傳感器及噪音分貝機(jī)的發(fā)明，都能使我們迅速得知周遭環(huán)境的品質(zhì)。如去年日本地鐵的毒氣事件中，若事先有裝設(shè)氣體傳感器就不會(huì)造成如此大的傷亡了。

（六）在能源方面：

由于煤、石油、天然氣的發(fā)現(xiàn)，使得人類的能源問(wèn)題暫時(shí)獲得解決。但許多發(fā)展中國(guó)家正相繼進(jìn)入經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)期，對(duì)資源、能源的需求將進(jìn)一步遽增，由此造成的資源能源短缺問(wèn)題會(huì)日益嚴(yán)重。預(yù)計(jì)到二十一世紀(jì)末，將會(huì)出現(xiàn)石油、天然氣等石化燃料的枯竭。而如何

去找尋一個(gè)替代品是目前相當(dāng)重要的課題，所以現(xiàn)在正極力開(kāi)發(fā)運(yùn)用太陽(yáng)能、水力、風(fēng)力來(lái)發(fā)電以獲得能源。而太陽(yáng)電池便是利用非晶硅之類的材料做成的，太陽(yáng)光電能所提供的不僅是能源，并且對(duì)環(huán)保頗有貢獻(xiàn)，在有限的傳統(tǒng)能源及環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重的情況下，開(kāi)發(fā)并使用無(wú)污染的太陽(yáng)光電能乃勢(shì)在必行。

（七）在軍事國(guó)防方面：

軍事武器日新月異不斷進(jìn)步，如何發(fā)展出更安全、更快速、更精確的武器，是國(guó)防科技的重點(diǎn)。而國(guó)防利技的發(fā)展已使得戰(zhàn)爭(zhēng)不再像以前的肉搏戰(zhàn)了。如紅外線光罩的發(fā)明，因其能避免受空氣中水分子、一氧化碳的吸附，以及受懸浮粒子的撞擊而損耗，所以更能精準(zhǔn)偵測(cè)以防衛(wèi)國(guó)家。而在雷達(dá)偵測(cè)方面，更為國(guó)家安全提供很好的預(yù)警。

（八）在太空發(fā)展方面：

飛機(jī)的發(fā)明使得我們往來(lái)各地更加便捷，而航天飛機(jī)的發(fā)明使我們能對(duì)外層空間加以探測(cè)，衛(wèi)星的發(fā)展更為地球表面的探測(cè)以及信息的傳遞提供了很好的中繼站。而這些都是由于材料發(fā)展的結(jié)果，如鋁合金、鈦合金的輕巧耐高溫等優(yōu)良特性，已都應(yīng)用于航天工業(yè)上。

某一種新材料的問(wèn)世及其應(yīng)用，往往會(huì)引起人類社會(huì)的重大變革。人們把 人類歷史分為石器、青銅器和鐵器時(shí)代。在群居洞穴的猿人舊石器時(shí)代，通過(guò)簡(jiǎn)單加工獲得石器幫助人類狩獵護(hù)身和生存，隨著對(duì)石器加工制作水平的提高，出現(xiàn)了原始手工業(yè)如制陶和紡織，人們稱之為新石器時(shí)代。青銅時(shí)代大約源 于4000-5000年前。青銅是銅錫鋁等元素組成的合金，與純銅相比，青銅熔點(diǎn)低，硬 度高，比石器易制作且耐用。青銅器大大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的出現(xiàn)。鐵器時(shí) 代則被認(rèn)為是始于2000多年前，春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，由鐵制作的農(nóng)具、手工工具及各種 兵器，得以廣泛應(yīng)用，大大促進(jìn)了當(dāng)時(shí)社會(huì)的發(fā)展。鋼鐵、水泥等材料的出現(xiàn)和 廣泛應(yīng)用，人類社會(huì)開(kāi)始從農(nóng)業(yè)和手工業(yè)社會(huì)進(jìn)入了工業(yè)社會(huì)。本世紀(jì)半導(dǎo)體 硅、高集成芯片的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，則把人類由工業(yè)社會(huì)推向信息和知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)。

材料是工業(yè)的基礎(chǔ)，材料科學(xué)的發(fā)展是具前瞻性的，是走在時(shí)代的尖端，它決定了人類的生活方式，為人類的未來(lái)生活畫(huà)出藍(lán)圖，使人類的生活品質(zhì)不斷地提升。所以說(shuō)材料科學(xué)對(duì)人類生活的影響甚巨，以前如此，未來(lái)更是如此。

正因?yàn)椴牧吓c人類生活息息相關(guān),人類生活得進(jìn)步，人類社會(huì)的發(fā)展都是以材料的發(fā)展為前提的，因此性能不斷提高、來(lái)源愈來(lái)愈廣泛、能滿足人類生活和社會(huì)日益增加的需要的先進(jìn)材料，將會(huì)以更快的速度、更高的質(zhì)量和性能而獲得發(fā)展。我們有理由相信，在人類科技將會(huì)取得輝煌進(jìn)步的21實(shí)際，一系列高性能、有廣泛用途的各種

先進(jìn)材料，將會(huì)層出不窮的出現(xiàn)，滲透到我們生活中的每一個(gè)角落、每一個(gè)領(lǐng)域，明天的生活將更加多姿多彩，燦爛而又輝煌！

第二篇：動(dòng)物與人類生活

我最喜歡的動(dòng)物及其與人類關(guān)系

引言：世界上動(dòng)物千千萬(wàn)，而我最喜歡的動(dòng)物是狗。狗憑借其善解人意，友善忠誠(chéng)的性格成為陪伴人們一起長(zhǎng)期生活的動(dòng)物之一。常言到：狗是人類的好朋友，狗與人的關(guān)系是很親密的。而在當(dāng)代人類生活、工作中狗扮演著越來(lái)越重要而且是不可或缺的角色主要內(nèi)容：

一、我喜歡狗的原因。

從小我就對(duì)狗狗特別特別感興趣。我覺(jué)得這應(yīng)該和我們家養(yǎng)的第一只狗—哈巴狗“豆豆”有關(guān)。從我能記事起，豆豆就一直陪伴著我和哥哥，我們帶著它一塊散步，給它洗澡，看它洗完澡后亂甩身上的水和不經(jīng)意間滑倒時(shí)的滑稽表情，牽著它的爪子一起跳舞??直到我上了一年級(jí)，某天回家發(fā)現(xiàn)豆豆不見(jiàn)了，原來(lái)它被外公送給了別人。那時(shí)候我特別傷心，在路上看到哈巴狗都會(huì)瞧一瞧是不是我家豆豆??從那時(shí)起，我就覺(jué)得我的生活中不能缺了狗狗。長(zhǎng)大后，我漸漸的發(fā)現(xiàn)了狗的很多優(yōu)點(diǎn)：

（一）忠誠(chéng)，看電影看小說(shuō)都能看到很多關(guān)于狗狗的故事：《忠犬八公》《我和狗狗的十個(gè)約會(huì)《導(dǎo)盲犬小Q》等，每看一部都是淚流滿面。其實(shí)人與狗的故事從很早以前就一直延續(xù)至今，而狗的忠誠(chéng)是人們共同認(rèn)可的；

（二）友善，我認(rèn)為狗是天生友善的動(dòng)物，尤其是對(duì)小朋友而言。也正因?yàn)槿绱?，很多人都愿意讓狗狗做他們的寵物，陪他們的小孩子玩耍?/p>

（三）善解人意，狗是一種通人性的動(dòng)物，它們很聰明，也知道主人何時(shí)生氣，何時(shí)開(kāi)心。當(dāng)你生氣時(shí)它會(huì)蹲在一旁偷偷拿眼瞄你，不敢妄自上來(lái)纏你，而當(dāng)你開(kāi)心時(shí)，它會(huì)陪你開(kāi)心，和你一塊玩耍??總而言之，狗狗就是這么惹人愛(ài)的動(dòng)物，二、狗與人類的關(guān)系狗和人類之間的感情可以追溯到幾千年前，而我也相信，在今后的日子里人和狗之間的感情還會(huì)一直延續(xù)下去。而在現(xiàn)代社會(huì)中，狗扮演越來(lái)越多也是越來(lái)越重要的角色，主要?dú)w結(jié)為兩種，服務(wù)犬類和寵物犬類。服務(wù)犬類主要作為看門(mén)犬，警犬，緝毒犬，搜救犬，獵犬牧羊犬，軍犬等。而人們最為了解的莫過(guò)于警犬和導(dǎo)盲犬。在2008年的汶川大地震中警犬憑借其 靈敏的嗅覺(jué)跟隨著解放軍救了很多人，同時(shí)也有很多警犬由于身體負(fù)荷過(guò)重而犧牲在救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)??而關(guān)于導(dǎo)盲犬，它們經(jīng)過(guò)專業(yè)的訓(xùn)練，也已經(jīng)成為了殘疾人離不開(kāi)的好伙伴了。除此之外，現(xiàn)在我們最常見(jiàn)到的是狗作為寵物來(lái)陪伴人們。有小孩的家庭中是最有可能養(yǎng)狗。

父母通常將狗作為兒童淘氣時(shí)的玩具，而狗更應(yīng)該是一本教科書(shū)，教育兒童基本的生物常識(shí)以及關(guān)于生命與死亡的知識(shí)。兒童通過(guò)關(guān)心寵物知道了什么是責(zé)任，此外狗狗作為寵物還可以幫助兒童更好的應(yīng)對(duì)生活的壓力，現(xiàn)代社會(huì)離婚率居高不下，寵物有助于減輕孩子由于父母離異和兄弟離散而帶來(lái)的孤獨(dú)感，同樣寵物還可以成為孩子們樂(lè)意的玩伴。另外，狗還使得老年人得到了馴養(yǎng)寵物的經(jīng)歷，撫摸和被撫摸的機(jī)會(huì)并且有一種安全穩(wěn)定的感覺(jué)。動(dòng)物還可以用于改善老年人的身體和心理健康，研究表明在護(hù)理院和退休社區(qū)，有狗等寵物始終陪伴著主人能使老人更少出現(xiàn)意外。結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，狗是對(duì)我們?nèi)祟愖钪艺\(chéng)的動(dòng)物之一，它們用它們短暫的一生來(lái)盡心盡力地陪伴我們。而我們能做的不多，就只有好好關(guān)愛(ài)它，陪它們一起玩耍，給它們安全感，真心待它。讓我們保持人與動(dòng)物之間的那種美好、自然與和諧。

參考文獻(xiàn)：

趙建成，生物資源學(xué)科學(xué)出版社，2002.[日]川口 晴，與狗狗的十個(gè)約定.中信出版社，2008.[美] stein Garth，我在雨中等你.圓神出版社，2008.

第三篇：淺談材料科學(xué)與人類生活

淺談材料科學(xué)與人類生活

通過(guò)對(duì)《材料科學(xué)與工程概論》的學(xué)習(xí)，我了解到了很多關(guān)于材料的知識(shí)，也學(xué)會(huì)了從科學(xué)的角度看待我們生活中的各種材料。

人類的生活演進(jìn)，除了思想觀念之外，物質(zhì)的發(fā)明扮演著相當(dāng)重要的角色。自從遠(yuǎn)古時(shí)代人們使用石器開(kāi)始，材料就和人類生活結(jié)下不解之緣。再經(jīng)過(guò)青銅器時(shí)代，鐵器時(shí)代而到高溫超導(dǎo)體出現(xiàn)的今日，材料無(wú)不日新月異地被發(fā)明與改革。人們也因?yàn)椴牧系倪M(jìn)步而改善了生活的狀況。

農(nóng)業(yè)時(shí)期，科技不發(fā)達(dá)，一切以手工做事。漸漸地，機(jī)械的發(fā)展使人類有更快速、簡(jiǎn)便的制造工具。工業(yè)時(shí)期，機(jī)械取代了手工，勞力需求也減少；到了現(xiàn)在，勞力密集轉(zhuǎn)換成技術(shù)密集，民生消費(fèi)產(chǎn)品，尤其在娛樂(lè)生活方面更為人們所重視。因此，在這一連串產(chǎn)業(yè)型態(tài)的轉(zhuǎn)變下，材料的發(fā)展便扮演了極重要的角色，同時(shí)也顯示出材料與人類生活的密切關(guān)系。

材料的沿革與發(fā)展

從歷史上的舊石器演進(jìn)到新石器，再由新石器進(jìn)步到現(xiàn)今高度科技發(fā)達(dá)的世界，材料一直在不斷地進(jìn)步發(fā)明中，亦可以說(shuō)是人類文明的代表。所以，可藉由某一時(shí)期所用的材料去判斷那時(shí)期的科技發(fā)展情形或者是人類生活的狀況。而在今日的社會(huì)，材料科學(xué)的發(fā)展更顯出其重要性。例如現(xiàn)今大樓中，紛紛要求「防火」建材，可知材料科學(xué)亦在人類生活的安全上占有不可忽視的地位。又如電子組件的演進(jìn)，從體積非常大的真空管、晶體管進(jìn)步到集成電路（IC化），不僅為現(xiàn)代的科技另造高峰，同時(shí)也使得電器用品趨于小型化、輕巧化、功能強(qiáng)、易于攜帶等種種好處。所以說(shuō)人類的生活確實(shí)是與材料科學(xué)有關(guān)。

隨著科技日新月異，許多新科技發(fā)展的材料愈來(lái)愈常應(yīng)用于人類日常生活之中。因?yàn)槿藗內(nèi)粘Ｉ钪兴栌玫降姆N種物品皆是由許多不同材料所組成，可能是傳統(tǒng)的，也可能是新研發(fā)出來(lái)的。但不論是何種材料，其優(yōu)缺點(diǎn)、好與壞，都直接或間接地影響到我們的生活。而除了日常生活，在國(guó)防或科技方面，材料科學(xué)亦為一不可忽視的重要課題。另外在醫(yī)學(xué)工程及環(huán)境保護(hù)上，材料科學(xué)的發(fā)展亦對(duì)其有極大的助益。至于在航天科技及信息網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用上，材料科學(xué)的發(fā)展更是占有舉足輕重的地位。

大致而言，材料的發(fā)展可分為三個(gè)時(shí)期：

（一）分離型：材料單純而簡(jiǎn)單，可直接視為單一材料，只對(duì)本身的特性加以應(yīng)用，而材料的組成只有一種，不摻雜任何材料，即金屬是金屬，陶瓷就是陶瓷。

（二）混合型：是由二種或二種以上的材料所組成，應(yīng)用彼此間特性的相結(jié)合而發(fā)展出的新產(chǎn)品。

（三）融合型：是由多種材質(zhì)合成在一起，已經(jīng)不能分辨異種物質(zhì)的材料，是一創(chuàng)造發(fā)明出的新材料。

由于材料發(fā)展不斷推陳出新，各種應(yīng)用更是處處可見(jiàn)材料的蹤影，而且對(duì)人類生活的影響更是深遠(yuǎn)。所以，材料科學(xué)不僅僅是一門(mén)學(xué)問(wèn)而已，它的發(fā)展與我們的生活息息相關(guān)且密不可分。

應(yīng)用方面

材料的應(yīng)用非常廣泛，且對(duì)于人類的生活影響也非常深遠(yuǎn)。舉凡日常生活的食、衣、住、行、育、樂(lè)、醫(yī)療、通訊以至軍事國(guó)防及太空發(fā)展……等等，無(wú)一不與材料有關(guān)。以下便逐一分類說(shuō)明材料對(duì)人們生活的影響及其應(yīng)用的層面：

（一）在日常生活方面：

生活中食、衣、住、行、育、樂(lè)等用品和我們所使用的材料有著很大的關(guān)系；如衣服的制造原料原本是取之于天然的絲棉，但是由于耐龍、特多龍及人造纖維的發(fā)明使得衣服的質(zhì)料愈加地舒適與保暖。在房屋建筑上，防火建材的研發(fā)使得我們住得更安心，另外建筑物的防震設(shè)計(jì)越來(lái)越堅(jiān)固，使得我們生命獲得更好的保障。碳纖維材質(zhì)應(yīng)用于制造腳踏車，使原本已趨向夕陽(yáng)工業(yè)的腳踏車工業(yè)又變得繽紛燦爛；而未來(lái)磁浮列車的開(kāi)發(fā)可讓我們的交通更安全與快速。在娛樂(lè)方面，視聽(tīng)產(chǎn)品光盤(pán)CD（Compact Disc）、影碟LD（Laser Disc）等不斷地發(fā)展，使得我們的生活更享受。

（二）在家電用品方面：

由于半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，使電子材料從原本體積大的真空管時(shí)代經(jīng)過(guò)了晶體管到現(xiàn)在的集成電路（IC化）時(shí)代，不但使體積大大地縮小，附加的功能也跟隨之提高。輕薄化、小型化、速度快及易于攜帶等功能，改善了以前笨重、功能少且不易搬運(yùn)等問(wèn)題。如計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程中由原本體積龐大到要一個(gè)房子才容納得下，進(jìn)展到可放置于桌上的個(gè)人計(jì)算機(jī)或筆記型計(jì)算機(jī)，且功能更強(qiáng)，執(zhí)行速度更快。又如電飯鍋、洗衣機(jī)都有Fuzzy的功能，使用的過(guò)程更加人性化。音響設(shè)備，如收音機(jī)、隨身聽(tīng)的發(fā)明，使得我們易于攜帶且不再局限于只能在室內(nèi)使用。液晶顯示材料的發(fā)展增加了視覺(jué)的效果。而可錄式CD材料的研發(fā)，因其具有高密度、低損耗等優(yōu)點(diǎn)，所以廣受開(kāi)發(fā)制造。

（三）在通訊方面：

由于科技及信息快速地進(jìn)步發(fā)展，信息的獲得可藉各種通訊設(shè)備來(lái)傳達(dá)，如衛(wèi)星通訊、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)、無(wú)線與有線通訊及光纖通訊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用皆使信息傳播得更快速、更精確。而這些皆有賴于材料適當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)及運(yùn)用。

（四）在醫(yī)療方面：

人類生、老、病、死少不了就醫(yī)及身體健康的維護(hù)，因此各種生化、生醫(yī)儀器及傳感器便因應(yīng)而生，如檢測(cè)人體內(nèi)之血液，血壓，pH值……等。另外激光技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的切割、開(kāi)刀手術(shù)；陶瓷做的假牙、人工骨、人工關(guān)節(jié)及齒列矯正的材料皆有進(jìn)展。而由于傳感器應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上的偵測(cè)，能使病人的檢測(cè)更便捷、更精準(zhǔn)以提高醫(yī)療效果，另外也由于材料的改進(jìn)發(fā)明使得人工義肢、器官等更能與人體適應(yīng)使病人感到更舒適，同時(shí)也延長(zhǎng)了人類的壽命。

（五）在環(huán)境保護(hù)方面：

由于人口與日俱增，可用的土地及資源有限，為了要讓地球生生不息，就必須發(fā)展環(huán)境材料及污染傳感器以維護(hù)環(huán)境品質(zhì)。環(huán)境材料是指對(duì)資源和能源消耗最少、生態(tài)環(huán)境影響最小、再生循環(huán)利用率最高、或可分解使用的具有優(yōu)異使用性能的新型材料。所以廢棄物的回收再利用更是值得開(kāi)發(fā)，如再生紙，鋁制汽車……等。至于環(huán)境品質(zhì)檢測(cè)上，如氣體傳感器可用來(lái)測(cè)定有毒氣體和汽機(jī)車廢氣排放量及工廠的排氣，另外水質(zhì)污染傳感器及噪音分貝機(jī)的發(fā)明，都能使我們迅速得知周遭環(huán)境的品質(zhì)。如去年日本地鐵的毒氣事件中，若事先有裝設(shè)氣體傳感器就不會(huì)造成如此大的傷亡了。

（六）在能源方面：

由于煤、石油、天然氣的發(fā)現(xiàn)，使得人類的能源問(wèn)題暫時(shí)獲得解決。但許多發(fā)展中國(guó)家正相繼進(jìn)入經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)期，對(duì)資源、能源的需求將進(jìn)一步遽增，由此造成的資源能源短缺問(wèn)題會(huì)日益嚴(yán)重。預(yù)計(jì)到二十一世紀(jì)末，將會(huì)出現(xiàn)石油、天然氣等石化燃料的枯竭。而如何去找尋一個(gè)替代品是目前相當(dāng)重要的課題，所以現(xiàn)在正極力開(kāi)發(fā)運(yùn)用太陽(yáng)能、水力、風(fēng)力來(lái)發(fā)電以獲得能源。而太陽(yáng)電池便是利用非晶硅之類的材料做成的，太陽(yáng)光電能所提供的不僅是能源，并且對(duì)環(huán)保頗有貢獻(xiàn)，在有限的傳統(tǒng)能源及環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重的情況下，開(kāi)發(fā)并使用無(wú)污染的太陽(yáng)光電能乃勢(shì)在必行。

（七）在軍事國(guó)防方面：

軍事武器日新月異不斷進(jìn)步，如何發(fā)展出更安全、更快速、更精確的武器，是國(guó)防科技的重點(diǎn)。而國(guó)防利技的發(fā)展已使得戰(zhàn)爭(zhēng)不再像以前的肉搏戰(zhàn)了。如紅外線光罩的發(fā)明，因其能避免受空氣中水分子、一氧化碳的吸附，以及受懸浮粒子的撞擊而損耗，所以更能精準(zhǔn)偵測(cè)以防衛(wèi)國(guó)家。而在雷達(dá)偵測(cè)方面，更為國(guó)家安全提供很好的預(yù)警。

（八）在太空發(fā)展方面：

飛機(jī)的發(fā)明使得我們往來(lái)各地更加便捷，而航天飛機(jī)的發(fā)明使我們能對(duì)外層空間加以探測(cè)，衛(wèi)星的發(fā)展更為地球表面的探測(cè)以及信息的傳遞提供了很好的中繼站。而這些都是由于材料發(fā)展的結(jié)果，如鋁合金、鈦合金的輕巧耐高溫等優(yōu)良特性，已都應(yīng)用于航天工業(yè)上。

結(jié)語(yǔ)

總之，材料科學(xué)應(yīng)用的范圍實(shí)在太多了，從日常生活的食、衣、住、行到軍事國(guó)防，無(wú)不與材料發(fā)生關(guān)系。而除了上述的應(yīng)用之外，目前更積極研發(fā)新材料，如高溫超導(dǎo)材料、鉆石膜材料以及附有人工智能的材料，而新材料勢(shì)必將主導(dǎo)未來(lái)的世界。

材料是工業(yè)的基礎(chǔ)，材料科學(xué)的發(fā)展是具前瞻性的，是走在時(shí)代的尖端，它決定了人類的生活方式，為人類的未來(lái)生活畫(huà)出藍(lán)圖，使人類的生活品質(zhì)不斷地提升。所以說(shuō)材料科學(xué)對(duì)人類生活的影響甚巨，以前如此，未來(lái)更是如此。

正因?yàn)椴牧吓c人類生活息息相關(guān),人類生活得進(jìn)步，人類社會(huì)的發(fā)展都是以材料的發(fā)展為前提的，因此性能不斷提高、來(lái)源愈來(lái)愈廣泛、能滿足人類生活和社會(huì)日益增加的需要的先進(jìn)材料，將會(huì)以更快的速度、更高的質(zhì)量和性能而獲得發(fā)展。我們有理由相信，在人類科技將會(huì)取得輝煌進(jìn)步的21實(shí)際，一系列高性能、有廣泛用途的各種先進(jìn)材料，將會(huì)層出不窮的出現(xiàn)，滲透到我們生活中的每一個(gè)角落、每一個(gè)領(lǐng)域，明天的生活將更加多姿多彩，燦爛而又輝煌！

第四篇：化學(xué)與人類生活

化學(xué)與人類生活課程論文

化學(xué)對(duì)人類生存環(huán)境的影響

-------學(xué)院------系-----專業(yè) 姓名-----學(xué)號(hào)--------摘要：1.化學(xué)改善了人類生存環(huán)境；

2.化學(xué)也對(duì)環(huán)境造成了破壞。

關(guān)鍵詞：化學(xué)，酸雨，化學(xué)煙霧，溫室效應(yīng)。

化學(xué)使人類開(kāi)始自己創(chuàng)造新物質(zhì)，而同時(shí)又對(duì)環(huán)境造成了前所未有的惡劣影響。

1.化學(xué)改善了人類生存環(huán)境

1.1 化工廠產(chǎn)出各種各樣的化肥，能較好改善土壤，提高生產(chǎn)力；

1.2 石油可以提煉出瀝青，燃油，生產(chǎn)各種各樣的塑料，大大滿足了人類部分需求；

1.3 含硅酸鹽的水泥澆筑了一條條通往四面八方的大道，一塊塊拼成橋梁的路板，一座座高聳入云的大廈。

2.化學(xué)也對(duì)環(huán)境造成了破壞

2.1含硫的礦石燃料的燃燒，如煤炭，釋放了含硫氧化物，引發(fā)了酸雨。酸雨腐蝕了珍貴的文物和建筑，造成了大片綠色植物和河里的魚(yú)類死亡;

2.2 燃料燃燒不充分產(chǎn)生的廢氣含有毒物質(zhì)，在空氣不通風(fēng)和陽(yáng)光照射等條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)煙霧，嚴(yán)重威脅人們的生命。

2.3 大量礦石燃料的燃燒釋放了熱量，超出環(huán)境的承受范圍，嚴(yán)重影響全球的氣候，造成溫室效應(yīng)。

總而言之，化學(xué)是一把雙刃劍，我們應(yīng)該利用化學(xué)創(chuàng)造新物質(zhì)，服務(wù)社會(huì)，造福人類。同時(shí)我們也要盡量避免化學(xué)對(duì)環(huán)境造成的惡劣影響，合理利用化學(xué)治理環(huán)境污染，發(fā)展綠色化學(xué)技術(shù)，促進(jìn)人類和社會(huì)的進(jìn)步。

第五篇：論金屬材料與人類發(fā)展

論金屬材料與人類發(fā)展

沈鳳

摘要：介紹了金屬材料在人類社會(huì)進(jìn)步中的重要性，突出介紹了合金鋼及其發(fā)展，又著重介紹屬于合金鋼的新型金屬材料目前的戰(zhàn)略性研究，不同分類屬性以及在生活中的重要應(yīng)用。參考文獻(xiàn)：材料科學(xué)概論

材料與人類文明

合金鋼的現(xiàn)狀與未來(lái)

新型金屬材料及其應(yīng)用研究

金屬材料科學(xué)的發(fā)展歷程與人類思維方式的演變

我國(guó)低合金鋼及微合金鋼的發(fā)展、問(wèn)題和方向

眾所周知，材料既是運(yùn)用于人類社會(huì)，能經(jīng)濟(jì)地制造有用器件的實(shí)體物質(zhì)。材料的范圍非常廣闊，其中包括：鋼鐵，土石，陶瓷，纖維，橡膠等眾多千變?nèi)f化的物質(zhì)。隨著人類科技文明的不斷發(fā)展，材料的不同屬性也被不斷創(chuàng)新地結(jié)合起來(lái)形成越來(lái)越廣泛使用的先進(jìn)復(fù)合材料。

毫無(wú)疑問(wèn)人類社會(huì)的歷史就是一部利用材料為文明進(jìn)步鋪墊的歷史，人類使用材料的歷史已有7個(gè)時(shí)代，人類知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的增長(zhǎng)過(guò)程中，材料的使用才得以發(fā)展。我們可從中得知：是哪些或哪類材料在一定的歷史條件下最能滿足技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的需要；而從中我們不得不承認(rèn)，在千變?nèi)f化的材料的世界，金屬材料無(wú)論在過(guò)去還是現(xiàn)在，始終占有及其重要的地位。人類文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步同金屬材料關(guān)系十分密切。繼石器時(shí)代之后出現(xiàn)的銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代，均以金屬材料的應(yīng)用為其時(shí)代的顯著標(biāo)志。現(xiàn)代，種類繁多的金屬材料已成為人類社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

從金屬材料的定義來(lái)看，金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。黑色金屬又稱鋼鐵材料，包括含鐵90％以上的工業(yè)純鐵，含碳 2％～4％的鑄鐵，含碳小于 2％的碳鋼，以及各種用途的結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金不銹鋼、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金，通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高，并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。其中有通過(guò)快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料，以及準(zhǔn)晶、微晶、納米晶金屬材料等；還有隱身、抗氫、超導(dǎo)、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金，以及金屬基復(fù)合材料等。

歷史上來(lái)看公元1000年以后，技術(shù)領(lǐng)域才開(kāi)始了一個(gè)新時(shí)代。原料的開(kāi)采和加工技 術(shù)經(jīng)歷了重要的繁榮階段，當(dāng)時(shí)以水力為驅(qū)動(dòng)能代替以往動(dòng)物和人的力量。利用水力驅(qū)動(dòng)的鼓風(fēng)機(jī)使冶煉達(dá)到的溫度，可將鐵化為液體，鐵在爐火中被加工成可鍛鐵，從而發(fā)明了精煉法。此法直到18世紀(jì)末才被其它方法淘汰，直到這時(shí)才可以大量生產(chǎn)質(zhì)量較高的鐵。因此，可以說(shuō)正式煉鐵技術(shù)的大力發(fā)展催動(dòng)了西方偉大的工業(yè)革命，從此，西方世界整整強(qiáng)大起來(lái)。

在目前和可預(yù)見(jiàn)的未來(lái), 合金鋼仍然是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的重要材料。新型合金鋼 必須滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)鋼鐵生產(chǎn)、加工、使用和回收等環(huán)節(jié)提出的節(jié)約能源、節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境的要求為此, 合金鋼將向高性能和多品種方向發(fā)展。概述了高強(qiáng)度低合金鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、超高強(qiáng)度鋼、不銹耐蝕鋼、耐熱鋼、工具鋼、模具鋼、軸承鋼等合金鋼的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。鋼鐵材料以其資源豐富、生產(chǎn)規(guī)模大、易于加工、性能多樣、價(jià)格低廉、使用方便 和便于回收等特征成為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中廣泛使用的材料。

合金鋼的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀可以描述為高性能化和多品種化。由于采用新技術(shù)、新裝備、新工藝和新的檢測(cè)技術(shù)如精料、高潔凈度冶煉、連鑄、高精度軋制、控軋控冷、可控氣氛熱處理、在線檢測(cè)和精整等, 合金鋼的潔凈度、均勻度、組織細(xì)化度和尺寸精度等得到了提高。合金

鋼的潔凈度提高到一定程度后, 不但原有性能大幅度改善, 而且還能賦予合金鋼新的特性，例如軸承鋼的氧含量降低后，軸承壽命的提高幅度超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)，磷含量降低到3×10的-6次方后奧氏體不銹鋼則對(duì)應(yīng)力腐蝕免疫，通過(guò)控制齒輪鋼中的元素含量, 可將淬透性帶波動(dòng)控制在4HRC范圍內(nèi), 從而提高齒輪的精度和壽命，大型模具鋼需要三向力學(xué)性能 相當(dāng), 特別是三向塑性基本相當(dāng)。組織的超細(xì)化可以在提高強(qiáng)度的同時(shí)改善韌性。

合金鋼除了種類繁多之外, 在規(guī)格上也表現(xiàn)出與眾不同的特點(diǎn)。除了板、管、絲、帶、棒和異型材之外, 還有復(fù)合材、表面合金化材、表面處理材、靜鍛材、精密鑄件、粉末冶金制品。進(jìn)人21世紀(jì)后, 高層建筑、深層地下和海洋設(shè)施、大跨度重載橋梁、輕型節(jié)能汽車、石油開(kāi)采和長(zhǎng)距離油氣輸送管線、大型儲(chǔ)存容器、工程機(jī)械、精密儀器、大型民 用船舶、軍用艦艇、航空航天器、高速鐵路設(shè)施、能源設(shè)施等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)都需 要性能高、使用壽命長(zhǎng)且成本低的新型合金鋼, 新型合金鋼必須同時(shí)滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)鋼 鐵生產(chǎn)、加工、使用和回收等環(huán)節(jié)提出的節(jié)約能源、節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境的要求。

近年來(lái)我國(guó)低合金鋼及微合金鋼的科研、生產(chǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域在國(guó)家“九五”攻關(guān)期間有了突飛猛進(jìn)的變化:我國(guó)鋼產(chǎn)量突破1 億t, 新型的低合金鋼開(kāi)發(fā)在我國(guó)已形成一個(gè)自成體系的微合金鋼門(mén)類。形成了一批微合金鋼開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的基地。它們從合金設(shè)計(jì)抓起,著力于裝備的改造和工藝優(yōu)化, 取得了各有側(cè)重的成就，但是我國(guó)的低合金鋼和微合金鋼的生產(chǎn)和質(zhì)量還遠(yuǎn)落后于各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家, 我國(guó)低合金鋼的研究和生產(chǎn)有3 個(gè)明顯的缺陷: ① 處于模仿開(kāi)發(fā)階段, 自主創(chuàng)新少;② 控軋控冷技術(shù)受制于現(xiàn)有的裝備;③ 合金設(shè)計(jì)理論指導(dǎo)與生產(chǎn)水平的脫節(jié), 宏觀的合金設(shè)計(jì)尚處于基礎(chǔ)研究階段, 而微觀層次上的合金設(shè)計(jì)過(guò)于超前。因此未來(lái)的發(fā)展, 將致力突出的缺點(diǎn)來(lái)尋求技術(shù)上的巨大進(jìn)步。

其次，進(jìn)入新世紀(jì)，新型技術(shù)材料的的發(fā)展也不容忽視，新型金屬材料種類繁多，它們都屬合金。從宏觀上可以分為：金屬基梯度復(fù)合材料，金屬間化合物材料，金屬功能材料，金屬環(huán)境材料。梯度復(fù)合材料是指沿著某一方向其物理、化學(xué)、生物、力學(xué)等單一或復(fù)合性能發(fā)生連續(xù)變化，以適應(yīng)不同環(huán)境，實(shí)現(xiàn)某種特殊功能的先進(jìn)材料。構(gòu)成梯度復(fù)合材料的組成及顯微組織（陶瓷、金屬或合金、有機(jī)物、纖維等）不僅是連續(xù)分布，適應(yīng)環(huán)境，而且是可以控制的；具有普通金屬基復(fù)合材料沒(méi)有的性能特點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，對(duì)國(guó)民濟(jì)的發(fā)展起到更大的推動(dòng)作用。金屬間化合物是指金屬與金屬，金屬與類金屬間形成的化合物。金屬間化合物可以具有特定的組成成分，也可在一定范圍內(nèi)變化，從而形成以化合物為基體的固溶體。金屬間化合物是長(zhǎng)程有序的，具有特殊的晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)與能帶結(jié)構(gòu)。在新型金屬材料中金屬間化合物具有高的比強(qiáng)度、耐高溫、抗腐蝕、抗氧化、耐磨損等優(yōu)點(diǎn)，是一類極具發(fā)展?jié)摿Φ母邷亟Y(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、化工、機(jī)械等許多工業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。金屬功能材料在能量與信息的顯示、轉(zhuǎn)換、傳輸、存儲(chǔ)等方面具有獨(dú)特的功能，這些特殊功能是以它們所具有優(yōu)良的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)等物理性能為基礎(chǔ)的。金屬功能材料往往在能量與信息的功能方面，具有導(dǎo)電性、磁性、導(dǎo)熱性、熱膨脹特性、彈性等一些特殊的物理性能，如形狀記憶特性、儲(chǔ)氫特性等，成為一類極為重要的功能材料。金屬環(huán)境材料指從生產(chǎn)到使用及回收的整個(gè)過(guò)程中，性能優(yōu)良、功能良好、對(duì)資源和能源消耗少、對(duì)環(huán)境污染小、循環(huán)再生利用率高的材料。用金屬環(huán)境材料制造的產(chǎn)品具有以下基本特性：一是優(yōu)良的環(huán)境友好性，即產(chǎn)品從生產(chǎn)到使用乃至廢棄、回收處理的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)環(huán)境無(wú)害或?qū)Νh(huán)境危害甚??；用戶在使用環(huán)境材料產(chǎn)品時(shí)不產(chǎn)生環(huán)境污染或只有微小的污染； 報(bào)廢產(chǎn)品在回收處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物很少。二是最大限度地利用材料資源，即產(chǎn)品應(yīng)盡量減少材料的使用，減少使用材料的種類，特別是高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性能好[6]。三是最大限度地節(jié)約能源，即產(chǎn)品在生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)所消耗能源應(yīng)最少。

現(xiàn)今世界上具有戰(zhàn)略意義的研究項(xiàng)目有：

一.金屬基復(fù)合材料是一種新型材料，其研發(fā)歷史雖僅有三十幾年，但一些發(fā)達(dá)國(guó)家已把

這種材料的基礎(chǔ)理論和開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究作為其高新技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。其中，鋁基復(fù)合材料，比重小，比剛度、比強(qiáng)度高，耐磨性能好，熱膨脹系數(shù)低，在金屬基復(fù)合材料中始終占主導(dǎo)地位。目前，美國(guó)、日本和德國(guó)的一些公司已將鋁基復(fù)材料成功地應(yīng)用于活塞、連桿、缸套等內(nèi)燃機(jī)零部件及傳動(dòng)軸、剎車制動(dòng)盤(pán)等汽車零部件的制造上，不僅減輕了這些構(gòu)件的重量、延長(zhǎng)了壽命，而且還提高了內(nèi)燃機(jī)、汽車的整體性能。二.形狀記憶合金是一種新的功能金屬材料，用這種合金做成的金屬絲，即使將它揉成一團(tuán)，但只要達(dá)到某個(gè)溫度，它便能在瞬間恢復(fù)原來(lái)的形狀。形狀記憶合金能具有這種不可思議的“記憶力”目前的解釋是因這類合金具有馬氏體相變。凡是具有馬氏體相變的合金，將它加熱到相變溫度時(shí)，就能從馬氏體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體結(jié)構(gòu)，完全恢復(fù)原來(lái)的形狀。形狀記憶合金由于具有特殊的形狀記憶功能，所以被廣泛地用于衛(wèi)星、航空、生物工程、醫(yī)藥、能源和自動(dòng)化等方面。

三.其他重要的戰(zhàn)略研究還有：高溫合金，貯氫合金，非晶態(tài)合金等等。其中貯氫合金 氫是21世紀(jì)要開(kāi)發(fā)的新能源之一。氫能源的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)熱值高、沒(méi)有污染和資源豐富。貯氫合金是利用金屬或合金與氫形成氫化物而把氫貯存起來(lái)。隨著石油資源逐漸枯竭，氫能源終將代替汽油、柴油驅(qū)動(dòng)汽車，并一勞永逸消除燃燒汽油、柴油產(chǎn)生的污染。

綜上所述我們不難發(fā)現(xiàn)金屬材料在工程中一直是最重要的工程材料。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，從資源、能源和環(huán)境方面對(duì)金屬材料提出了新的要求：一是對(duì)已有的金屬材料要最大限度地提高它的質(zhì)量，挖掘它的潛力，使其產(chǎn)生最大的效益；二是開(kāi)拓金屬材料新的功能，以適應(yīng)更高的使用要求。

當(dāng)今世界，我們正面臨著又一場(chǎng)新的技術(shù)革命——有人稱之為第四次工業(yè)革命。這次革命是以信息科學(xué)、材料科學(xué)和生物科學(xué)為前沿的?？萍冀鐧?quán)威人士認(rèn)為，這場(chǎng)工業(yè)技術(shù)革命所帶來(lái)的影響和創(chuàng)造的社會(huì)財(cái)富，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)歷次工業(yè)革命。如何才能在這次革命中占有先機(jī)呢？我們發(fā)現(xiàn)在所有國(guó)家，有效開(kāi)發(fā)和利用原料，尤其是國(guó)內(nèi)原料，是發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重要前提。在其他工業(yè)高度發(fā)達(dá)的國(guó)家里，各種原料供應(yīng)也很緊張。發(fā)達(dá)國(guó)家的原料出口，1955年約為94％，1960年約為90％，而1966年已下降到88 ％。各國(guó)都將材料的研究探索置于國(guó)家的首要地位。走在材料科學(xué)的最前沿，特別是對(duì)新型金屬材料的探索研究將對(duì)社會(huì)進(jìn)步，綜合國(guó)力的增強(qiáng)，環(huán)境保護(hù)有著舉足輕重的戰(zhàn)略性意義。

在對(duì)材料科學(xué)的研究過(guò)程中，我們不能再將目光短淺地放在不同類別的材料上，金屬材料的進(jìn)一步發(fā)展也越來(lái)越依賴于與非金屬材料，高分子材料等不同材料的合理結(jié)合，材料科學(xué)家們將開(kāi)創(chuàng)一個(gè)合作研究的新局面，即在“系統(tǒng)論”的新時(shí)代，要求梭此分割的各專門(mén)學(xué) 科結(jié)合起來(lái)，要求被隔絕于各專門(mén)學(xué)科的科學(xué)工作者們認(rèn)識(shí)到所肩負(fù)的共同使命，協(xié)同工作，高效地創(chuàng)造價(jià)廉、優(yōu)質(zhì)和低消耗的新材料。金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材 料和復(fù)合材料的界線將逐漸模糊，四類材料的統(tǒng)一性將會(huì)逐漸增加，包容這四類材料理論的“材料科學(xué)”將成為名副其實(shí)。

金屬材料的新發(fā)展發(fā)展就是不斷探索新材料，何為“新材料”？它包含著兩個(gè)層面的含義，一是對(duì)傳統(tǒng)材料的再開(kāi)發(fā)，使其在性能上獲得重大突破的材料；二是采用新工藝和新技術(shù)合成，開(kāi)發(fā)出具有各種擁有不同金屬材料亦或是非金屬材料特性優(yōu)點(diǎn)的材料。由此可以看出，新材料與新工藝、新技術(shù)有著密切的關(guān)系。一方面，新工藝與新技術(shù)的使用不斷地?cái)U(kuò)展了人類的技術(shù)手段，從而使人類更加充分地開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)材料中的各種新的性能或功能，更重要的是，通過(guò)新的合成工藝與技術(shù)，使人類獲得種類更多、性能更佳的新型材料。

新型材料，新型工藝，新型技術(shù)需要一個(gè)對(duì)已有知識(shí)體系的熟練運(yùn)用，去掌握材料科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程，使原有各理論相互結(jié)合的艱難創(chuàng)新的過(guò)程。