【正文】 新石器時(shí)代 ? 陶器時(shí)代 ? 青銅器時(shí)代 ? 鐵器時(shí)代 歷史學(xué)家把某一類材料的特征及其廣泛應(yīng)用作為人類文明史各個(gè)階段的一種標(biāo)志 材料是社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)、人類文明進(jìn)步的尺度 1 材料概述 一 ? 鋼 ? 硅 ? 塑料 ? 合成材料 ? 半導(dǎo)體 我們現(xiàn)在所處的時(shí)代應(yīng)該稱為什么時(shí)代？ ? 精密陶瓷 ? 復(fù)合材料 ? 納米材料 ? …… 材料成為了一個(gè)新的獨(dú)立的科學(xué)門類。 什么是材料？ 1 材料概述 一 ? 隨著對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 什么是材料？ 1 材料概述 一 ? 青銅時(shí)代 大約源于 4000 ~ 5000年前。具有高強(qiáng)度、低密度的材料無疑具有應(yīng)用優(yōu)勢。 ?法國皇帝拿破侖三世為了顯示自己的尊貴，用鋁作了一頂頭盔，成為轟動(dòng)一時(shí)的新聞。 一個(gè)例子 1 材料概述 一 鋁合金的出現(xiàn)，大大拓寬了鋁的用途 …… ?航天飛機(jī)、大型客機(jī) ?鋁門窗、鋁活動(dòng)建筑 ?鋁細(xì)粉是一種火箭固體燃料 ?鋁 箔 ?鋁電纜 ?易拉罐 ? 2022年，光美國就生產(chǎn)了 1000億個(gè)鋁易拉罐。 友情提示 一個(gè)例子 1 材料概述 一 一般說來，一種材料能否在一個(gè)時(shí)代引起人們關(guān)注、得到廣泛使用應(yīng)該從以下幾方面加以分析 ? 資 源 ? 能 源 ? 環(huán) 保 ? 經(jīng) 濟(jì) ? 質(zhì) 量 材料生命周期 1 材料概述 一 新陳代謝這一生命規(guī)律在材料中也是同樣存在的。目前這種狀況正在向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。 鋼鐵 “夕陽材料” 1 材料概述 一 ?據(jù)估計(jì) ,我國的鋼產(chǎn)量達(dá)到 12022萬～ 15000萬噸，才能滿足國內(nèi)市場需要。 既然人類經(jīng)歷了猿人、直立人、能人、智人、現(xiàn)代人…… 等突變過程，為什么不會(huì)出現(xiàn)克隆人時(shí)代？？只不過前者是自然突變，而后者則是人力突變。 ?美國從此相繼成立了一些材料研究中心，正式將材料科學(xué)作為一個(gè)學(xué)科對待。 ?歐盟第六框架計(jì)劃和韓國的國家計(jì)劃等把功能材料技術(shù)列為關(guān)鍵技術(shù)之一加以重點(diǎn)支持。 ?據(jù) 1982 年統(tǒng)計(jì)，美國每年因材料腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失為 1260 億美元。 材料應(yīng)用 四 材料科學(xué)與綜合國力 英國人悲哀地說：英國沒有硅工業(yè)了，英國從第一流的經(jīng)濟(jì)大國變?yōu)榱说诙鞯慕?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，而日本卻從第二流的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家變成了第一流的經(jīng)濟(jì)大國，英國的態(tài)度恰似一個(gè)仍然停留在石器時(shí)代的國家，而沒有進(jìn)展到青銅器時(shí)代。其特點(diǎn)為化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定常態(tài)下丌易被氧化、表面金屬光澤極具質(zhì)感、自重輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、 15年丌變顏色。幾十年之后，人們才尋覓到它的殘骸，拍攝幾萬張照片，收集船中物品和金屬碎片分析研究，企圖探索當(dāng)年沉沒的詳細(xì)情景，可惜原始文獻(xiàn)太少，使深入研究困難重重。添加微量元素于鋼中可細(xì)化晶粒并提高強(qiáng)度和韌性與可加工性。 材料應(yīng)用 四 春秋名劍 考古學(xué)家們卻發(fā)現(xiàn)了 2500年前的幾把吳王夫差劍和一把越王勾踐劍?？拷鼊Ω裉幱?8個(gè)錯(cuò)銀鳥篆字“越王鳩淺（勾踐）自作用（劍）“ 。而刃部含錫量高，使鋒利。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。 ?最近，美國又以 4000 億美元的天價(jià)，開始研制一種集“隱形、敏捷、高速”為一體的 F35 新型隱形戰(zhàn)機(jī)?？针y發(fā)生后，由美國宇航局（NASA）組成了由材料和工藝工程師及科學(xué)家組成的調(diào)查組對飛機(jī)殘骸進(jìn)行了重組、殘骸材料的冶金分析以及模擬試驗(yàn)，分析了航天飛機(jī)爆炸的原因。 ?成分與結(jié)構(gòu)、合成與制備加工工藝、性能以及材料在服役過程中的表現(xiàn)是材料科學(xué)的四個(gè)基本要素。它對于人類今后探索太空、進(jìn)一步發(fā)展載人航天事業(yè)具有重要意義?？茖W(xué)家認(rèn)為，他們開發(fā)的技術(shù)將使“隱形飛機(jī)毫無用處”。 隱形飛機(jī)與材料 ?隱形武器由于其科技含量高，對材料要求苛刻，研制費(fèi)用異常高。 ?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。經(jīng)北京鋼鐵學(xué)院等單位用質(zhì)子熒光非真空分析得知，劍是用相當(dāng)純凈的高錫青銅鑄造的，黑色菱形花紋處含有錫、銅、鐵、鉛、硫等成分，并且劍的不同部位，銅錫比例不同。劍通長 ，寬 ，柄長 。僅僅在兩小時(shí)之內(nèi)人船俱沉，一片凄涼。 H2的溶入導(dǎo)致 H2病增加脆性，使轉(zhuǎn)軸容易扭斷。建筑師充分利用了金屬網(wǎng)的特點(diǎn)來提升室內(nèi)的裝飾效果。 材料應(yīng)用 四 中國國家大劇院 大劇院建筑屋面呈半橢圓型 ,由鈦金屬板覆蓋 ,前后兩側(cè)有兩個(gè)類 似三角形的漸開式玻璃幕墻切面 ,整個(gè)建筑漂浮于人造水面之上 . 鈦金屬板 大劇院殼體除部分為玱璃幕墻外，其它均為鈦金屬復(fù)合板裝飾 總面積約 30800m2，每塊尺寸約2022mm800mm4mm的鈦板 ( +鋁 + )，共使用了20220多塊。 ?英國此時(shí)卻忽略了硅時(shí)代的到來，由于沒有相應(yīng)的技術(shù)政策和戰(zhàn)略眼光，其結(jié)果是英國有 2022 名研究硅材料的科學(xué)家流入美國硅谷。產(chǎn)品中的技術(shù)含量越高，收益就越高。 材料應(yīng)用 四 材料科學(xué) 20 世紀(jì) 80 年代出現(xiàn)的新技術(shù)革命把新材料、信息技術(shù)、生物技術(shù)并列為新技術(shù)革命的重要標(biāo)志。材料的競爭是其中的主要內(nèi)容之一。 機(jī)械工程材料的定義和分類 二 機(jī)械工程材料的常用性能 包括兩方面 材料 使用性能 材料 工藝性能 力學(xué)性能 （ 強(qiáng)度、塑性韌性等） 物理性能 （光、熱、電、磁等） 化學(xué)性能 （氧化、腐蝕等） 加工性能 （切削、鍛造等） 鑄造性能 （適合鑄造與否） 焊接性能 （容易焊接與否） 熱處理性能 （可熱處理強(qiáng)化） 緒 論 機(jī)械工程材料的定義和分類 二 材料哲學(xué)史 三 1 材料概述 一 材料應(yīng)用 四 材料軼事 五 材料哲學(xué)史 三 The Philosophy History of Materials 材料哲學(xué)史 三 The Philosophy History of Materials 材料哲學(xué)史 三 The Philosophy History of Materials 一部材料發(fā)展哲學(xué)史就是一部人類探索、認(rèn)識(shí)、改造物質(zhì)世界包括人類自身的思想發(fā)展史。 石棉 “夕陽材料” 1 材料概述 一 ?鋼鐵工業(yè)在發(fā)達(dá)國家已進(jìn)入衰退階段，原因是有許多新材料來代替鋼鐵，并且鋼鐵生產(chǎn)污染環(huán)境，他們往往把這些企業(yè)放在第三世界國家。據(jù)統(tǒng)計(jì)，石棉的各種用途已逾千種 。但是醫(yī)學(xué)家經(jīng)過長期研究后發(fā)現(xiàn)，人體攝入過量的鋁也會(huì)帶來危害。 把合金強(qiáng)化處理后形成的鋁合金加熱到一定溫度以上進(jìn)行“熔解處理”，使合金處于均勻的單相狀態(tài)，然后快速淬火，保持其單相組織。 18 世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了 Al 元素的存在，1825 年丹麥物理學(xué)家 Hans Oersted 第一次成功地提煉出金屬鋁，但是提煉方法比較復(fù)雜，產(chǎn)量很低，使得其價(jià)格極為昂貴。 什么是材料？ 1 材料概述 一 一方面，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。 ? 舊石器時(shí)代：這段文化時(shí)期，最早開始于大約