第1篇 工程材料
　　材料、能源、信息被人們稱為現(xiàn)代技術(shù)的三大支柱，而能源和信息的發(fā)展，在一定程度上又依賴于材料的進(jìn)步。例如，要提高熱機(jī)效率，必須提高工作溫度，所以要求制造熱機(jī)的材料在高溫下具有足夠的強(qiáng)度、韌度和耐熱性。這是一般鋼鐵材料無法達(dá)到的。而用新型陶瓷材料制成的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷柴油機(jī)可節(jié)油30%，熱機(jī)效率可提高50%。目前甚至還研制出在1400℃工作的渦輪發(fā)動機(jī)陶瓷葉片，大大提高了效率。由此可見，開發(fā)新材料可提高現(xiàn)有能源的利用率。半導(dǎo)體材料、傳感器材料、光導(dǎo)纖維材料的開發(fā)，促進(jìn)了信息技術(shù)的提高與發(fā)展。未來新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，無不依賴于材料的進(jìn)步。例如，開發(fā)海洋探測設(shè)備及各種海底設(shè)施需要耐壓、耐蝕的新型結(jié)構(gòu)材料；衛(wèi)星宇航設(shè)備需要輕質(zhì)高強(qiáng)的新材料；在醫(yī)學(xué)上，制造人工臟器、人造骨骼、人造血管等要使用各種具有特殊功能且與+人體相容的新材料。由于材料在人類社會中的重要作用，許多國家把材料科學(xué)作為重點發(fā)展的學(xué)科，而材料的品種、數(shù)量和質(zhì)量也成為衡量一個國家科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)水平以及國防力量的重要標(biāo)志之一。
　　材料是人類生產(chǎn)和生活所必需的物質(zhì)基礎(chǔ)。人類的衣食住行都離不開材料，從日常用的器具到高技術(shù)產(chǎn)品，從簡單的手工工具到復(fù)雜的航天器、機(jī)器人，都是用各種材料制作而成或由其加工的零件組裝而成。縱觀人類歷史，每一種新材料的出現(xiàn)并得以利用，都會給社會生產(chǎn)與人類生活帶來巨大的變化。材料的發(fā)展水平和利用程度已成為人類文明進(jìn)步的標(biāo)志之一。例如，沒有半導(dǎo)體材料的工業(yè)化生產(chǎn)，就不可能有目前的計算機(jī)技術(shù)；沒有高溫高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)材料，就不可能有今天的航空航天工業(yè)；沒有光導(dǎo)纖維，也就沒有現(xiàn)代化的光纖通信。
　　材料的發(fā)展經(jīng)歷了從低級到高級，從簡單到復(fù)雜，從天然到合成的發(fā)展歷程。近半個世紀(jì)來，材料的研究和生產(chǎn)以及材料科學(xué)理論都得到了迅速的發(fā)展。1863年第一臺金相光學(xué)顯微鏡問世，促進(jìn)了金相學(xué)的研究，使人們步入材料的微觀世界。1912年發(fā)現(xiàn)了X射線，開始了晶體微觀結(jié)構(gòu)的研究。1932年發(fā)明的電子顯微鏡以及后來出現(xiàn)的各種先進(jìn)！分析工具，把人們帶到了微觀世界的更深層次。一些與材料有關(guān)的基礎(chǔ)學(xué)科（如固體物理學(xué)、量子力學(xué)、化學(xué)等）的發(fā)展，又有力地推動了材料研究的深化。未來，人工合成材料將得到更大的發(fā)展，進(jìn)入金屬材料、高分子材料、陶瓷材料及復(fù)合材料共存的時代。
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