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材料科學(xué)與工程論文
（作者未知） 2010/1/19
（接上頁）和轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的出現(xiàn)，使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時，銅、鉛、鋅也大量得到應(yīng)用，鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應(yīng)用。直到20世紀(jì)中葉，金屬材料在材料工業(yè)中一直占有主導(dǎo)地位。
20世紀(jì)中葉以后，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，作為發(fā)明之母和產(chǎn)業(yè)糧食的新材料又出現(xiàn)了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世，并得到廣泛應(yīng)用。先后出現(xiàn)尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料，以及維尼綸、合成橡膠、新型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。僅半個世紀(jì)時間，高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅(qū)，并在年產(chǎn)量的體積上已超過了鋼，成為國民經(jīng)濟、國防尖端科學(xué)和高科技領(lǐng)域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發(fā)展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代，合成化工原料和特殊制備工藝的發(fā)展，使陶瓷材料產(chǎn)生了一個飛躍，出現(xiàn)了從傳統(tǒng)陶瓷向先進陶瓷的轉(zhuǎn)變，許多新型功能陶瓷形成了產(chǎn)業(yè)，滿足了電力、電子技術(shù)和航天技術(shù)的發(fā)展和需要。
結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展，推動了功能材料的進步。20世紀(jì)初，開始對半導(dǎo)體材料進行研究。50年代，制備出鍺單晶，后又制備出硅單晶和化合物半導(dǎo)體等，使電子技術(shù)領(lǐng)域由電子管發(fā)展到晶體管、集成電路、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。半導(dǎo)體材料的應(yīng)用和發(fā)展，使人類社會進入了信息時代。
現(xiàn)代材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進了金屬、非金屬無機材料和高分子材料之間的密切聯(lián)系，從而出現(xiàn)了一個新的材料領(lǐng)域——復(fù)合材料。復(fù)合材料以一種材料為基體，另一種或幾種材料為增強體，可獲得比單一材料更優(yōu)越的性能。復(fù)合材料作為高性能的結(jié)構(gòu)材料和功能材料，不僅用于航空航天領(lǐng)域，而且在現(xiàn)代民用工業(yè)、能源技術(shù)和信息技術(shù)方面不斷擴大應(yīng)用。
一般在選擇中應(yīng)考慮以下內(nèi)容：所要選擇的材料在使用環(huán)境中最高和最低的溫度變化范圍內(nèi)可否承受住，在這個溫度范圍內(nèi)材料能否變形、易發(fā)生龜裂否、耐沖擊性能如何等。若不符合用戶要求，就要改變現(xiàn)有的塑料品種，另選擇一個新的品種，或進行改性處理。
另外，所要設(shè)計的材料在使用環(huán)境中的其他因素影響也需要考慮。在要求制品尺寸穩(wěn)定性能好時，還要考慮到樹脂的熱膨脹系數(shù)、要考慮樹脂的熱膨脹系數(shù)、成型初期及成型后期的收縮率變化、吸濕性等因素。
一般情況下，不可能滿足所有的條件，只要滿足主要條件就可以了。關(guān)于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的掌握，一般按下述條件而定。
�。�1）能否承受使用環(huán)境溢度的變化、陽光的影響及使用時負(fù)荷的變化。
�。�2）制品是否合乎衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及安全性。
�。�3）彎曲強度、拉伸強度、沖擊強度、電絕緣性、弧性、耐火性、耐水性、耐油性能、電學(xué)性能是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)、、耐溶劑性等機械力學(xué)性能、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
（4）尺寸穩(wěn)定性能、光學(xué)性能、抗毒抗?jié)窨咕阅苋绾巍?br>
�。�5）外觀上及經(jīng)濟成本、特殊要求是否能達到要求。
1999年8月20日《美國商業(yè)周刊》在展望21世紀(jì)可能有突破性進展的領(lǐng)域時，對生命科學(xué)和生物技術(shù)、納米科學(xué)和納米技術(shù)及從外星球上索取能源進行了預(yù)測和評價，并指出這是人類跨入21世紀(jì)面臨的新的挑戰(zhàn)和機遇。諾貝爾獎獲得者羅雷爾也曾說過：70年代重視微米的國家如今都成為發(fā)達國家，現(xiàn)在重視納米技術(shù)的國家很可能成為下一世紀(jì)先進的國家。挑戰(zhàn)嚴(yán)峻，機遇難得，我們必須加倍重視納米科技的研究，注意納米技術(shù)與其它領(lǐng)域的交叉，加速知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，為21世紀(jì)中國經(jīng)濟的騰飛奠定雄厚的基礎(chǔ)。
編者按：激動人心的納米時代已經(jīng)到來，人們的生活即刻將發(fā)生巨大的變化，然而，我們也要清醒地看到，市場上真正成熟的納米材料并不是很多。中科院院士白春禮院士認(rèn)為，“真正意義的納米時代還沒有到來，我們正在充滿信心地迎接納米時代的到來�！�
白春禮說，“人類進入納米科技時代的重要標(biāo)志是納米器件的研制水平和應(yīng)用程度�！奔{米科技發(fā)展到今天，距離納米時代的到來還有多遠(yuǎn)呢，白春禮說，“納米研究目前還有許多基礎(chǔ)研究在進行中，在納米尺度上還有大量原理性問題尚待研究，納米科技現(xiàn)在的發(fā)展水平大概相當(dāng)于計算機技術(shù)在20世紀(jì)50年代的發(fā)展水平，人類最終進入納米時代還需要30到50年的時間，50年后納米科技有可能像今天計算機技術(shù)一樣普及�！�
對于納米科技，科學(xué)的態(tài)度是積極參與，腳踏實地地推動這一前沿科技的健康發(fā)展，既不需要商業(yè)炒作，也不需要科學(xué)炒作。
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