材料科学与工程专业概论.pdfVIP

同学们大家好，祝贺同学们考入辽宁工程技术大学材料学院。相信在座同学除了对大学

生活怎么进行规划感到迷茫，也会对自己所学专业仍然存在疑虑：材料学是研究什么的？我

们可以在材料学里学到什么呢？学了这个学科有什么用处呢？因此我们开设这门材料科学

与工程专业概论以解答同学们的这些问题，让咱们对材料学从一个感性认识上升到理性认

识。

一、材料的定义

首先第一节我们介绍一下材料的定义。

材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是物质，

但不是所有物质都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，

一般都不算是材料。材料是人类赖以生存和发展的物质基础。

二．材料的分类

然后我们看材料的分类。材料可按其成分及物理化学性质可分为：

a金属材料(铸铁、碳钢、铝合金)、

b无机非金属材料(水泥、玻璃、陶瓷)、

c有机高分子材料(塑料、合成橡胶、合成纤维)

d复合材料（由两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的物质，经人工组合而成的

多相固体材料，如石墨/铝复合材料、碳/陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料）。按使用用途材

料可分为结构材料（主要利用材料的强度、韧性、弹性等力学性能，用于制造在不同环境下

工作时承受载荷的各种结构件和零部件的一类材料，即机械结构材料和建筑结构材料）和功

能材料（由两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的物质，经人工组合而成的多相固体

材料）。

按照应用领域来分材料可以分为电子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材

料、生物材料等。按来源可分为人工材料和天然材料。

三、材料的地位和作用

1.材料是人类文明的里程碑

我们中学阶段学过经济发展史，纵观人类利用材料的历史，材料起着举足轻重的作用，

是一切生产和生活的物质基础，是生产力的标志，是人类进步的里程碑。

石器时代：早在一百万年以前，人类开始进入旧石器时代，可以使用石头作为工具。一

万年以前，人类开始进入新石器时代，将石头加工成器具和工具如左下角图，在8000年前，

开始人工烧制成陶器，用于器皿和装饰品如彩陶双耳罐。

青铜器时代：五千年以前，人类开始进入青铜器时代，青铜烧注成型，人类开始大量使

用金属，越王勾践曾使用的青铜剑，中国商代司母戊鼎。

铁器时代：3000年以前人类开始进入铁器时代，生铁冶炼及处理技术推动了农业、水

利、和军事的发展和人类社会进步，直至18世纪进入了近代工业快速发展时代。

材料是人类进化和文明的标志。石器、青铜器、铁器这些具体的材料被历史学家作为划

分时代的重要标志。材料的发展创新是各个高新技术领域发展的突破口，新型材料是当代社

会发展进步的促进剂，是现代社会经济的先导，是现代工业和现代农业发展的基础，也是国

防现代化的保证。材料的发展深刻地影响着世界经济、军事和社会的发展，同时也改变着人

们在社会活动中的实践方式和思维方式，由此极大地推动了社会进步。

2.材料是经济和社会发展的先导

第一次工业革命，钢铁工业的发展为蒸汽机的发明和利用奠定了基础。转炉和平炉炼钢

的发明促进了机械制造和铁路运输等行业发展.

第二次工业革命，合金钢、铝合金及其他非金属材料的发展是此次工业革命的支撑，为

电动机的发明奠定基础.使制造业大力迈入电气化时代

第三次工业革命，人工合成高分子材料问世；单晶硅材料为电子技术的发展起到核心作

用；航空材料不断进步也是有着新材料研发不可磨灭的功劳

3.材料是现代文明的基石

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。进人20世纪80年代以来，在世界范围内高新

技术迅猛发展，国际上展开激烈的竟争，各国都想在生物技术、信息技术、空间技术、能源

技术、海洋技术等高技术领域占有一席之地。发展高新技术的关键是材料，因此新型材料的

开发本身就成为一种.荡新技术，称为新材料技术，其标志技术是材料设计，即根据需要来

设计具有特定功能的新材料。材料的重要性已被人们充分地认识，能源、信息、材料已被世

人公认为当今社会发展的三大支柱。21世纪的人类科学技术，将以先进材料技术、先进能

源技术、信息技术和生物技术等四大学科为中心，通过其相互交叉和相互影响，为人类创造

出完全不同的物质环境。未来的材料，将是与生物和自然具有很好的适应性、相容性和环境

友好的材料。因此，性能不断提高、来源越来越广泛、能满足人类生活和社会日益增长需要

的新材料，将会以更快的速度、更高的质量获得发展。

四、材