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材料的發(fā)展歷史進(jìn)程
新材料技術(shù)是高新技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，包括在材料科學(xué)、化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、工程等各個(gè)領(lǐng)域中成就的新發(fā)明、新技術(shù)和新應(yīng)用。下面是小編為大家收集的材料的發(fā)展歷史進(jìn)程，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
材料科學(xué)發(fā)展的歷史：
材料是人類(lèi)生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然和改造自然的工具。人類(lèi)文明曾被劃分為舊石器時(shí)代、新石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代等，由此可見(jiàn)材料的發(fā)展對(duì)人類(lèi)社會(huì)的影響——沒(méi)有材料就是沒(méi)有發(fā)展。
人類(lèi)誕生以前其實(shí)就有了材料，材料的歷史與人類(lèi)史一樣久遠(yuǎn)，可能還要比之久遠(yuǎn)呢！在人類(lèi)文明的進(jìn)程中，材料大致經(jīng)歷了以下五個(gè)發(fā)展階段，他們是
1、使用純天然材料的初級(jí)階段：舊石器時(shí)代，人類(lèi)只能使用天然材料（如獸皮、甲骨、羽毛、樹(shù)木、草葉、石塊、泥土等），之后也都只是純天然材料的簡(jiǎn)單加工而已。
2、人類(lèi)單純利用火制造材料的階段：新石器時(shí)代、銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代，是人類(lèi)利用火來(lái)對(duì)天然材料進(jìn)行煅燒、冶煉和加工的時(shí)代，主要材料有：陶、銅和鐵。
3、利用物理與化學(xué)原理合成材料的階段：20世紀(jì)初，由于物理和化學(xué)等科學(xué)理論在材料技術(shù)中的應(yīng)用，從而出現(xiàn)了材料科學(xué)。在此基礎(chǔ)上，人類(lèi)開(kāi)始了人工合成材料的新階段，主要材料：人工合成塑料、合成纖維及合成橡膠等合成高分子材料的出現(xiàn)，加上已有的金屬材料和陶瓷材料（無(wú)機(jī)非金屬材料）構(gòu)成了現(xiàn)代材料（除合成高分子材料以外，人類(lèi)也合成了一系列的合金材料和無(wú)機(jī)非金屬材料。超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體材料、光纖等材料都是這一階段的杰出代表）。
4、材料的復(fù)合化階段：20世紀(jì)50年代金屬陶瓷的出現(xiàn)標(biāo)志著復(fù)合材料時(shí)代的到來(lái)。人類(lèi)已經(jīng)可以利用新的物理、化學(xué)方法，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)獨(dú)特性能的復(fù)合材料（只要是由兩種不同的相組成的材料都可以稱(chēng)為復(fù)合材料）。
5、材料的智能化階段：如形狀記憶合金、光致變色玻璃等等都是近年研發(fā)的智能材料（自然界中的材料都具有自適應(yīng)、自診斷合資修復(fù)的功能，而目前研制成功的智能材料還只是一種智能結(jié)構(gòu)）
材料科學(xué)的現(xiàn)狀：
背景：
20世紀(jì)以來(lái)，物理、化學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科的研究和發(fā)展推動(dòng)了對(duì)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)、材料的物理化學(xué)和力學(xué)性能的深入認(rèn)識(shí)和了解。同時(shí)，金屬學(xué)、冶金學(xué)、工程陶瓷技術(shù)、高分子科學(xué)、半導(dǎo)體科學(xué)、復(fù)合材料科學(xué)以及納米技術(shù)等學(xué)科的發(fā)展促進(jìn)了各種新型材料的產(chǎn)生，并推進(jìn)了對(duì)于材料的制備、生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)、性能及其相互之間關(guān)系的研究，為材料的設(shè)計(jì)、制造、工藝優(yōu)化和材料功能和性能的合理使用，提供了充分的科學(xué)依據(jù)。現(xiàn)代材料科學(xué)更注重于研究新型復(fù)合材料和納米材料的制備和創(chuàng)新，對(duì)于設(shè)計(jì)具有不同性能要求的材料復(fù)合工藝和納米態(tài)材料的凝聚過(guò)程，以及各類(lèi)材料之間的相互滲透和交叉的性能以及綜合性能的研究給予了更多的重視�，F(xiàn)代材料科學(xué)的發(fā)展不僅與揭露材料本質(zhì)及其演化規(guī)律的物理化學(xué)性質(zhì)和力學(xué)性能有關(guān)，而且與使用材料的工程技術(shù)學(xué)科以及制造加工材料的工程學(xué)科有著相互交叉性的密切關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，“材料科學(xué)與工程”逐步形成學(xué)科，并發(fā)展成為一門(mén)獨(dú)立的一級(jí)學(xué)科。作為一級(jí)學(xué)科的“材料科學(xué)與工程”下分三個(gè)二級(jí)學(xué)科：材料物理與化學(xué)、材料學(xué)、材料加工工程。
當(dāng)前新材料的發(fā)展方向：
1、高性能化、高功能化、高智能化
2、復(fù)合化
3、極限化
4、仿生化
5、環(huán)境友好化
我國(guó)的材料科學(xué)現(xiàn)狀：
1、金屬材料
在注重提高傳統(tǒng)金屬材料的性能，降低成本的同時(shí)，耐高溫材料、金屬間化合物和金屬基復(fù)合材料的研究也應(yīng)引起重視。我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)與世界先進(jìn)水平有很大差距，而主要的差距在其使用耐高溫材料方面，耐高溫材料的發(fā)展可以提高各種熱機(jī)的效率，具有重大的民用和軍工的效果。
2、陶瓷材料
近年功能陶瓷的發(fā)展非常迅速，各種新材料的開(kāi)發(fā)進(jìn)展較快，應(yīng)該注意跟蹤世界先進(jìn)水平，在制造和加工技術(shù)方面力求突破。碳纖維也是新一代高強(qiáng)材料，應(yīng)用前景廣闊，應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
3、電子和能源材料
�。�1）電子材料的領(lǐng)域非常廣泛，也是我國(guó)比較落后的部分，與集成電路制造相關(guān)的材料研究具有戰(zhàn)略意義，應(yīng)加大投入。
�。�2）作為新一代能源，熱電材料和燃料電池的開(kāi)發(fā)應(yīng)受到重視。
4、高分子材料
在高分子材料方面，要注重精密合成高分子、高分子建筑學(xué)、智能高分子和環(huán)境高分子開(kāi)發(fā)，并加大投入力度；汽車(chē)用塑料的開(kāi)發(fā)也具有重要意義。
5、其他新材料
�。�1）超細(xì)和納米材料具有常規(guī)材料所不具有的優(yōu)異特性，應(yīng)加強(qiáng)這方面的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究（納米科技是指在納米尺度（1nm到100nm之間）上研究物質(zhì)（包括原子、分子的操縱）的特性和相互作用，以及利用這些特性的多學(xué)科交叉的科學(xué)和技術(shù)。當(dāng)物質(zhì)小到1至100納米（10一10米）時(shí)，由於其量子效應(yīng)、物質(zhì)的局域性及巨大的表面及界面效應(yīng)，使物質(zhì)的很多性能發(fā)生質(zhì)變，呈現(xiàn)出許多既不同於宏觀物體，也不同於單個(gè)孤立原子的奇異現(xiàn)象。納米科技的最終目標(biāo)是直接以原子、分子及物質(zhì)在納米尺度上表現(xiàn)出來(lái)的新穎的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性製造出具有特定功能的產(chǎn)品。
�。�2）梯度功能材料在一定意義上也可稱(chēng)為仿生材料，可以綜合不同材料的優(yōu)點(diǎn)，是開(kāi)發(fā)新材料的有效途徑，有必要加強(qiáng)其基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。
6、材料分析科學(xué)
分析手段的落后也是制約我國(guó)材料科學(xué)發(fā)展的重要因素，有必要建立國(guó)家表面分析中心。
材料科學(xué)的未來(lái)：
例1
納米材料與納米技術(shù)是近一些年來(lái)受到若干方面科學(xué)家重視的新領(lǐng)域。因?yàn)�，一方面人們已�?jīng)初步觀察到一些新現(xiàn)象、新性能——在光、電、磁、熱、力等方面；至于納米技術(shù)，范圍就更寬了。與此同時(shí)，許多現(xiàn)象尚是未知數(shù)或尚無(wú)妥善的解釋。更重要的是人們預(yù)見(jiàn)到它的廣泛應(yīng)用前景。已組織了若干次國(guó)際性的納米材料會(huì)議并出現(xiàn)了納米材料的專(zhuān)門(mén)雜志。預(yù)期21世紀(jì)將是納米材料開(kāi)花、結(jié)果的時(shí)代。
例2
生物材料也是人們十分感興趣的領(lǐng)域之一。即以牙齒為例。它的基本組成是羥基磷灰石。我們的研究表明，它具有納米結(jié)構(gòu)，定向性很好，晶界有接近生物體的薄層，因此又具有較好韌性。然而人工合成羥基磷灰石需要一千度以上的高溫，也難于得到定向的納米結(jié)構(gòu)。為什么人體能夠在十分溫和的環(huán)境下合成這類(lèi)牙齒或骨胳？這就引發(fā)出一個(gè)十分有興趣的新領(lǐng)域——仿生合成（BiomimeticSynthesis）。21世紀(jì)對(duì)此應(yīng)將大有作為。
總結(jié)：當(dāng)前，高技術(shù)新材料的發(fā)展日新月異，材料科學(xué)的內(nèi)涵也日益豐富，21世紀(jì)會(huì)出現(xiàn)什么樣的高技術(shù)材料，材料科學(xué)又將發(fā)展到何種程度，我們很難預(yù)料。
拓展：
建筑材料的發(fā)展史論文
摘要：
建筑的發(fā)展是人類(lèi)文明發(fā)展中的一個(gè)縮影，而建筑的發(fā)展依賴(lài)于建筑材料的進(jìn)步，同時(shí)建筑材料也制約著建筑的發(fā)展。建筑材料的發(fā)展是隨著社會(huì)科技的進(jìn)步而不斷發(fā)展的，不同時(shí)期有著不同的特征。進(jìn)入十九世紀(jì)以后，建筑材料迎來(lái)了發(fā)展高峰，各種新型材料相繼應(yīng)用到具體工程，而未來(lái)材料將伴隨科技進(jìn)步發(fā)生更加深遠(yuǎn)的變遷。本文將從建筑材料發(fā)展歷史的角度以及對(duì)現(xiàn)今材料發(fā)展方向的了解來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：建筑材料 發(fā)展 未來(lái)
一、建筑材料的發(fā)展歷史
1、相關(guān)概念
材料是人類(lèi)用于制造物品、器件、構(gòu)造物、或其他產(chǎn)品所必須的物質(zhì)建筑材料指構(gòu)成土木工程的材料總和，用于建造各種構(gòu)造物，建筑物或者與其相關(guān)的產(chǎn)品，它包括結(jié)構(gòu)材料（如水泥、石材、木材、沙等）、裝飾材料（如裝飾玻璃、裝飾涂料等）、維護(hù)材料以及各種功能材料（如保溫、隔熱、吸聲材料等），細(xì)分還包括門(mén)窗材料、五金材料等。
2、19世紀(jì)之前建筑材料的發(fā)展
自從我們的祖先開(kāi)始定居，人類(lèi)的建筑材料便有了最初的雛形。最早人類(lèi)是利用自然中的天然材料進(jìn)行建造活動(dòng)的，如黏土、木材、石頭等。當(dāng)時(shí)人們?cè)谕聊竟こ袒顒?dòng)中所發(fā)明的一些建筑材料在現(xiàn)代建筑活動(dòng)中仍廣泛采用，例如石灰、石膏以及銅、鐵等金屬。
先簡(jiǎn)單談?wù)勎鞣浇ㄖ牧系陌l(fā)展。西方的建筑史可以說(shuō)就是西方的文明史，西方建筑的源頭是古希臘建筑，公元前5世紀(jì)到公元前4世紀(jì)，古希臘建筑達(dá)到頂峰，其代表為雅典衛(wèi)城及其神廟，后來(lái)古希臘文明被古羅馬取代和繼承，其代表為眾多的宮殿、競(jìng)技場(chǎng)、神廟等。值得注意的是，無(wú)論是古希臘還是古羅馬，都采用了自然界中來(lái)源廣泛，強(qiáng)度較高，塑造性好的石材作為建筑的主要材料，尤其是雕刻藝術(shù)的發(fā)展，更加體現(xiàn)出石材作為天然建筑材料的優(yōu)勢(shì)。到了中世紀(jì)，西方建筑達(dá)到了歷史以來(lái)的最高成就，哥特式建筑就是其中典型的例子，無(wú)一例外，這些建筑都是以石材作為主要材料，從而造就了嚴(yán)肅莊嚴(yán)雄偉的建筑風(fēng)格。從現(xiàn)代的建筑觀點(diǎn)來(lái)看，石材抗壓能力很好，這也是西方建筑立式柱較多運(yùn)用的緣故；石材的大量運(yùn)用也有粘接材料的發(fā)展有極大關(guān)系，在早期西方人便開(kāi)始用石膏作為粘結(jié)材料。
中國(guó)建筑材料的發(fā)展顯得更具多樣性。原始社會(huì)晚期，在北方我們祖先用黃土鑿壁穴居或者用木架和黏土制造出半穴居的建造物。在南方則出現(xiàn)了干欄式木構(gòu)建筑。進(jìn)入階級(jí)社會(huì)以后，夯土技術(shù)逐漸成熟，商代出現(xiàn)了大量土制的宮殿建筑以及陵墓。西周以后，木質(zhì)結(jié)構(gòu)得到發(fā)展，在以后長(zhǎng)時(shí)期影響著中國(guó)建筑的發(fā)展。同時(shí)瓦開(kāi)始出現(xiàn)，解決了屋頂?shù)膯?wèn)題，從某個(gè)方面看，這與陶瓷的高度發(fā)展不無(wú)關(guān)系。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，夯土技術(shù)更加成熟，磚和彩畫(huà)出現(xiàn)。磚的出現(xiàn)是建筑材料史上一次大的飛躍，而彩畫(huà)豐富了建筑的藝術(shù)性。秦漢時(shí)期大興土木，出現(xiàn)了大量大規(guī)模的宮殿、陵墓以及萬(wàn)里長(zhǎng)城和水利樞紐。這時(shí)期的結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展迅速，磚被運(yùn)用于地面建筑，同時(shí)石材的雕刻技術(shù)也得到快速發(fā)展。三國(guó)魏晉南北朝時(shí)期，磚瓦質(zhì)量明顯提高，磚被大量運(yùn)用于地面建筑，木質(zhì)結(jié)構(gòu)技術(shù)更加成熟，金屬材料開(kāi)始用于裝飾。唐宋時(shí)期是中國(guó)古代建筑發(fā)展的成熟時(shí)期，這期間修建了世界最大的城市以及大運(yùn)河等宏偉工程。無(wú)論怎么講，建筑材料的發(fā)展引領(lǐng)者建筑不斷向前發(fā)展，中國(guó)古代建筑材料呈現(xiàn)出多方向發(fā)展，不僅有天然石材木材的廣泛應(yīng)用，也有磚瓦等燒制材料的運(yùn)用，同時(shí)建造技術(shù)發(fā)展較完備，尤其是木結(jié)構(gòu)技術(shù)。
3、近現(xiàn)代建筑材料的發(fā)展
1824年，英國(guó)建筑工人Aspdin申請(qǐng)了生產(chǎn)波特蘭水泥的專(zhuān)利，并于1825年大量運(yùn)用于修建泰晤士隧道工程，這掀開(kāi)了近代建筑材料發(fā)展的新篇章。好的粘接材料一直是制約建筑發(fā)展的重要因素，而水泥的產(chǎn)生無(wú)疑為這個(gè)問(wèn)題找到了一個(gè)突破口，同時(shí)很好的解決了這一難題。而后鋼材冶煉技術(shù)的不斷成熟以及各種高性能鋼材的出現(xiàn)，為一些奇特建筑的出現(xiàn)提供了可能。當(dāng)今建筑朝著大規(guī)模，超高度的方向發(fā)展，水泥和鋼材的誕生可謂功不可沒(méi)。
我國(guó)近現(xiàn)代建筑材料的發(fā)展較晚，而且建筑材料的發(fā)展從某方面來(lái)講都會(huì)當(dāng)時(shí)的政治有一定關(guān)系。清末時(shí)期，戰(zhàn)爭(zhēng)打開(kāi)國(guó)門(mén)，洋務(wù)運(yùn)動(dòng)中大力開(kāi)辦工廠，其中就有很多水泥廠，為水泥工業(yè)的發(fā)展提供了機(jī)會(huì)。但在抗日戰(zhàn)爭(zhēng)中，民族工業(yè)受挫。新中國(guó)成立后，百?gòu)U待興，大興土木，一大批水泥工廠拔地而起，建筑材料的發(fā)展迎來(lái)了春天。
二、未來(lái)建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)
隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)土木建筑工程，如橋梁、隧道、站場(chǎng)、高層建筑、海港工程等提出了更高的要求。除了高強(qiáng)度以外，還要求向綠色環(huán)保、高壽命、低能耗方向發(fā)展。
1、綠色環(huán)保的建筑材料
綠色環(huán)保的建筑材料是指對(duì)環(huán)境起有益作用或者在對(duì)環(huán)境影響很小的情況下，依舊能夠良好的實(shí)現(xiàn)其功能的建筑材料。綠色環(huán)保材料首先要保證在使用過(guò)程中無(wú)害，同時(shí)要保證在使用完以后對(duì)環(huán)境不造成影響且能改善周?chē)h(huán)境。按不同功能分類(lèi)，可分為抗菌材料、防輻射材料、凈化空氣材料、防噪音材料等�？咕牧现饕且种莆⑸锏姆敝�，保證材料一直處于正常工作狀態(tài)，這種材料可廣泛運(yùn)用于微生物生長(zhǎng)適宜的地區(qū)。仿輻射材料是指對(duì)于各種放射性元素所產(chǎn)生的射線具有吸收、中和作用的材料。這類(lèi)材料對(duì)于一些高輻射環(huán)境工程具有重要意義，如醫(yī)院放射科、核電站等。防噪音材料是指具有吸聲作用的材料，這種材料前景更廣闊，可廣泛應(yīng)用于高速公路、城市建筑的使用。
2、高壽命經(jīng)濟(jì)型建筑材料
高壽命經(jīng)濟(jì)型建筑材料是指在100—500年內(nèi)，依舊能實(shí)現(xiàn)其功能同時(shí)能夠保證在運(yùn)輸施工過(guò)程中經(jīng)濟(jì)消耗最低的建筑材料。高壽命經(jīng)濟(jì)型建筑材料目前主要會(huì)朝著輕質(zhì)材料、高性能材料、可循環(huán)再利用材料方向進(jìn)行發(fā)展。輕質(zhì)材料是指密度小、強(qiáng)度相對(duì)高的材料。這種材料能大大降低運(yùn)輸施工成本，經(jīng)濟(jì)效益很高。高性能材料是指較普通材料具有更高的材料性能的材料，這類(lèi)材料一般用于有特殊用處的工程建筑。例如高強(qiáng)度材料、高塑性材料等�？裳h(huán)再利用材料試著在不需要特別處理的情況下，能夠重復(fù)利用的材料。
這種材料在資源日益匱乏的今天具有重要意義。一方面建筑廢料會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，能一方面也是極大的浪費(fèi)，廢料的回收不僅能減少固體垃圾污染，更能夠節(jié)約成本，經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
3、低能耗建筑材料
低能耗建筑材料是指材料在制造中，施工中能耗低同時(shí)兼具經(jīng)濟(jì)性的材料。這類(lèi)材料在提倡節(jié)能減排的今天是十分有發(fā)展前景的，也代表了環(huán)境重于生產(chǎn)的理念。如今生物化學(xué)技術(shù)的大力發(fā)展，相信會(huì)有更多更有代表性的材料出現(xiàn)，而低能耗材料的發(fā)展也會(huì)越來(lái)越快的，前景也會(huì)更加廣闊。
建筑材料的發(fā)展與時(shí)代的進(jìn)步緊緊相關(guān)，歷史的進(jìn)程能夠反映出建筑材料的發(fā)展動(dòng)向。在科技高度發(fā)達(dá)的今天，材料的發(fā)展必然會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于歷史中的任何一個(gè)時(shí)期，而且有理由相信，材料的革新會(huì)帶給世界文明巨大的沖擊。
參考資料：
[1]《房屋建筑學(xué)》。中國(guó)建筑出版社
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