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材料人类可以利用制作有用构件、器件或物品的物质

材料的发展标志着社会的进步,比如石器的广泛使用是“石器时代”,相似的还有“青铜时代”和“铁器时代”等等。材料和资讯能源被称为现代文明的三大支柱。

非金属材料

金属材料

  • :古埃及人在公元前4000年就掌握了炼铜技术,出现青铜(铜合金),是人类发明的第一种合金。
  • 美索不达米亚在公元前3000年就利用陨铁打制了铁器,在公元前2000年就知道了铸铁技艺。中国在春秋时期开始大量使用铁器,战国时期使用铁模铸造,西汉采用作燃料。15世纪初,欧洲发明了炼铁高炉。到了17世纪,出现了高达9米日产铁1吨的高粱。但铸铁在工业革命前只用来制作农具、兵器和祭器。
  • :中国古代有自然钢、百炼钢和灌钢三种炼钢方法。1755年蒸汽机提供强大的鼓风和动力推动了炼钢技术的发展,相继出现了酸性转炉炼钢(1856年)、平炉炼钢(1864年)、碱性转炉炼钢(1879年)、电弧炉炼钢(1899年)以及氧气顶吹法炼钢(1950年代)。
  • :1866年发明了电解铝。铝的用量仅次于钢铁。
  • :1910年用钠还原提炼出纯钛,广泛应用于航空工业。
  • :应用于核工业。

半导体材料

半导体材料是导电能力介于导体绝缘体之间的一类固体材料。

超导材料

高分子材料

高分子材料可以用作结构材料代替钢铁,甚至具有良好的导电性和耐高温等特性。

纺织品

合成材料

复合材料

复合材料是以高分子材料、金属或陶瓷做基础与纤维、晶须、颗粒等增强剂复合而成的材料。

树脂基

金属基

  • 碳纤维增强铝、SiC纤维增强铝、粉末颗粒增强铝、硼纤维增强铝、碳化硅晶须增强铝
  • 石墨纤维增强镁
  • 粉末颗粒挤压(铸造)金属基复合材料、加压渗透金属基复合材料。

陶瓷基

  • 陶瓷纤维增强陶瓷和玻璃材料;金属纤维增强陶瓷和玻璃材料;晶须增强陶瓷和玻璃材料;纤维增强陶瓷复合材料;以上主要是为了提高断裂韧性。

气凝胶

其他

其他重要的材料

相关条目

书籍

  • 王昆林, 材料工程基础, 清华大学出版社有限公司, 2003, ISBN 7302070644

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