根据材料的发展历史,分为

根据材料的发展历史,可以分为五个阶段。

第一,使用纯天然材料的初级阶段

人类只能使用天然材料(如动物皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石头、土壤等。),相当于人们通常所说的旧石器时代。在这个阶段,人类可用的所有材料都是纯天然的。在这个阶段的后期,虽然人类的文明程度已经有了很大的进步,在制作器皿方面也有了各种各样的技艺,但都只是对纯天然材料的简单加工。

第二,人类单纯用火做材料的阶段。

这一时期跨越了人们通常所说的新石器时代、青铜时代和铁器时代,即从约10000年前到20世纪初的漫长时期,一直延续至今,并以人类三种牛三材料即陶、铜、铁为标志。这个阶段主要是人类用火煅烧、冶炼、加工天然材料的时代。

第三,利用物理和化学原理合成材料的阶段

20世纪初,随着物理化学的发展和各种检测技术的出现,人类一方面开始从化学的角度研究材料的化学组成、化学键、结构和合成方法,另一方面开始从物理的角度研究材料的物理性质。

由于物理、化学等科学理论在材料技术中的应用,产生了材料科学。在此基础上,人类开始了合成材料的新阶段。这个阶段始于合成高分子材料的出现,一直延续到现在,并将继续下去。

从这个阶段开始,人们不再简单地使用天然原料,而是利用一系列物理化学原理和现象来创造新材料。人们可以根据需要,在研究以往材料的组成、结构和性能之间关系的基础上设计材料。所用原料可以是天然原料,也可以是合成原料,材料的制造方法多种多样。

第四,材料的复合阶段

20世纪50年代金属陶瓷的出现标志着复合材料时代的到来。随后出现了玻璃钢、铝塑薄膜、梯度功能材料以及最近兴起的抗菌材料热潮,都是复合材料的典型。

都是为了适应高科技的发展和人类文明的提高而产生的。这时,人们可以根据实际需要,利用新的物理和化学方法,设计出具有独特性能的材料。现代复合材料最根本的思想,不仅仅是让两种材料的性质3加3等于6,而是想办法让它们的3乘以3等于9,甚至更大。

严格来说,复合材料并不局限于两种材料的组合。只要是由两种不同的相组成,就可以称为复合材料。

第五,材料的智能化阶段

自然界中的所有材料都具有自适应、自诊断、合资修复的功能。比如所有的动物或植物都可以在不被绝对破坏的情况下进行自我诊断和修复。人工材料目前还做不到这一点。但近三四十年发展起来的一些材料,已经具备了部分功能。

这就是目前引人注目的智能材料,如形状记忆合金、光致变色玻璃等。虽然近10年来,智能材料的研究有了很大的进展,但离理想的智能材料的目标还很远,而且严格来说,目前已经研制成功的智能材料只是智能结构的一种。