《材料与社会的关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料与社会的关系（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、材料与社会的关系建筑与城乡规划学院 地理科学一班 姓名：姜朝阳 学号：1210030120摘要：材料是科学与工业技术发展的基础。一种新材料的出现，能为社会文明带来巨大的变化，给新技术的发展带来划时代的突破。材料已当之无愧的成为当代科学技术的三大支柱之一。随着社会的不断进步，材料化学科学在各个领域的地位正在逐步上升，新材料的研发 以 及 各 种 材 料 的 不 断 改 进 一 直 推 动 着 社会 科 学 的 发 展 ， 而各个学科的不断进步又要求材料科学不断进取，可以说，社会的发展离不开新材料的研发，而新材料的诞生也不断推进社会的发展。关键字:材料 社会发展 当今社会的新材料大致可以分为以下几
2、类,新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能，以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应， 以实现某种功能，如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。1、金属材料金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。金属材料可分为两大类：钢铁和非铁金属（或有色金属） 。含碳量在2
3、%4.3%的铁的合金为铸铁，含碳量一般在0.03%2%的铁的合金为钢。在 Fe-C 合金中，有目的地加入各种适量的合金元素，来提高钢铁的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等性能。常用的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Nb、B 等，形成了形形色色的合金铸铁或合金钢。非铁合金大体可分为：轻合金（铝合金、钛合金、镁合金、铍合金等） 、重有色合金（铜合金、锌合金、锰合金、镍合金等） 、低熔点合金（铅、锡、镉、铋、铟、镓、汞及其合金） 、难熔合金（钨合金、钼合金、铌合金、钽合金等） 、贵金属（金、银、铂、钯等）和稀土金属等。其中应用最广的是铝合金。据统计，协和式超音速飞机全部结构的71%
4、是用特殊的铝合金制造的；高速火车、汽车等交通工具对铝型材的用量需求不断加大；建筑装饰用的铝材越来越多，既漂亮、又耐腐蚀；电力系统和家用电器中铝导线的用量超过铜导线；铝箔可用于包装食品和香烟；铝合金还可用作电容器等。农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开金属的支持，小到农具、机械零件，日常用品，大到飞机、导弹、火箭、卫星核潜艇等尖端武器，以及原子能、电视、通讯、雷达、电子计算机等尖端技术所需的构建和部件大都是由金属制成。现在世界上很多国家，尤其是工业发达国家，竞相发展金属、有色金属工业，增加金属的战略储备。所以说，金属材料是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学发展必不可少的基础材
5、料和重要战略物资。2、无机非金属材料无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的 通常把无机非金属材料分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高
6、温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大,用途广。其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩 、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的 ,具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷非晶态材料、人工晶体、 、无机涂层、 、无机纤维、等。普通无机非金属材料的特点是：耐压强度高、硬度大、耐
7、高温、抗腐蚀。此外，水泥在胶凝性能上，玻璃在光学性能上，陶瓷在耐蚀、介电性能上，耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性，为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比，它抗断强度低、缺少延展性，属于脆性材料。与高分子材料相比，密度较大，制造工艺较复杂。特种无机非金属材料的特点是：各具特色。例如：高温氧化物等的高温抗氧化特性；氧化铝、氧化铍陶瓷的高频绝缘特性；铁氧体的磁学性质；光导纤维的光传输性质；金刚石、立方氮化硼的超硬性质；导体材料的导电性质；快硬早强水泥的快凝、快硬性质等。各种物理效应和微观现象。例如：光敏材料的光- 电、热敏材料的热电、压电材料的力电、气敏材料的气体-电、湿敏材料的湿度
8、- 电等材料对物理和化学参数间的功能转换特性。不同性质的材料经复合而构成复合材料。例如：金属陶瓷、高温无机涂层，以及用无机纤维、晶须等增强的材料。传 统 无 机 非 金 属 材 料 ， 新 型 无 机 非 金 属 材 料 和 无 机 非 金 属 基复 合 材 料 组 成了庞大的无机非金属材料体系。其中以硅酸盐为基础的陶瓷、玻璃和水泥已经形 成 相 当 规 模 的 产 业 ， 被 广 泛 应 用 于 工 业 、 农 业 、 国 防 和 人 们 的 生 产 生 活 中 ， 成 为国民经济的支柱产业之一。新型无机非金属材料因具有耐高温、耐腐蚀、高强度、多功能等多种优越性能，其中一些已在各个工业部门以
9、及近几十年发展起来的 空 间 技 术 、 电 子 技 术 、 激 光 技 术 、 光 电 子 技 术 、 红 外 技 术 发 展 方 面 发 挥 了 重 要 作用。因此，无机非金属材料的发展必将大大的促进现代科学技术的进步和人类文明程度的提高。3、有机高分子材料 高分子是由一种或几种结构单元多次（103105）重复连接起来的化合物。它们的组成元素不多，主要是碳、氢、氧、氮等，但是相对分子质量很大，一般在10 000以上，可高达几百万。因此才叫做高分子化合物。高分子化合物的这种很不一般的结构，使它表现出了非同凡响的特性。例如，高分子主链有一定内旋自由度，可以弯曲，使高分子链具有柔性；高分子结构单
10、元间的作用力及分子链间的交联结构，直接影响它的聚集态结构，从而决定高分子材料的主要性能。高分子化合物的基本结构特征，使它们具有跟低分子化合物不同的许多宝贵性能。例如机械强度大、弹性高、可塑性强、硬度大、耐磨、耐热、耐腐蚀、耐溶剂、电绝缘性强、气密性好等，使高分子材料具有非常广泛的用途。高分子为我国的经济建设做出了重要的贡献，我国已建立较完善的高分子材料研究、开发、和生产体系。我国虽然在高分子材料的开发和综合利用方面起步较晚，但目前来看也取得了不错的进步，高分子材料对我国经济社会发展的作用效果显著。4、先进复合材料先进复合材料，简称 ACM，专指可用于加工主承力结构和次承力结构、其刚度和强度性能
11、相当于或超过铝合金的复合材料。ACM 具有质量轻，较高的比强度、比模量、较好的延展性、抗腐蚀、隔热、隔音、减震、耐高（低）温等特点，已被大量运用到航空航天、医学、机械、建筑等行业。先进复合材料具有低成本、高性能、多功能化智能化的特点，所以应用领域极为广泛，具有不可估量的前景，智能材料与结构已被许多国家确认为必须重点发展的一门新技术，成为21 世纪复合材料一个重要发展方向。总体看来，国内的先进复合材料的低成本制造技术近年来虽得到快速发展，但与国外状况 相 比 仍 处 于 较 初 级 阶 段 ， 批 量 生 产 、 应 用 较 少 ， 制 件 尺 寸 、规 模 小 。 针 对 目 前 的 状 况
12、， 国 内 先 进 复 合 材 料 研 究 、 生 产 和 使 用 三 方 面 应 该 密 切 配 合 ， 扩 大 技 术 应 用 和 产 品 应 用 ， 不 断 研 改进，在应用中提高，通过大量生产稳定质量，提高技术。结束语： 美 国 1991年发表的 国家关键技术 报告认为，材料领域的进展几乎可以显著改进 国民经济所有部门的产品性能，提高它们的竞争能力。因此把新材料列为六大关键技术 领域的首位。这是由于新材料与制造技术是未来国民经济与国防力量发展的基础 。是各种高技术成果转化为实用产品与商品的关键。新材料在经济发展中的基础与先导性作用主要表现在两个方面：一方面是新材料制造本身作为一个基础性产业其市场规模越来 越大 ，对整个世界经济的直接影响必然相应随之增强；另一方面是新材料的研制开发与 应用对其他相关产业的间接影响 经济增长方式、速度等方面的影响不容忽视。综上所述，化学材料渗透在我们生活的各个方面，为我们提供了很大的便利，材料对于化学与社会的发展和人类的进步起着非常重要的作用，是不容忽视的一个领域。
