金属材料发展史

人类社会的发展以物质为标志。历史上,材料一直被视为人类社会进化的里程碑。理解和利用材料的能力决定了社会的形态和人类生活的质量。历史学家也把材料和它们的器具视为划分时代的标志,如石器时代、青铜时代、铁器时代和聚合体时代...1万年前,原始人用石头做工具,称为旧石器时代。65,438+0,000年前,人类加工石器,使之成为器皿和精美的工具,从而进入新石器时代。考古发掘现在证明,中国在8000多年前就已经制造出实用的陶器,6000多年前就已经冶炼出黄铜,4000多年前就已经有了简单的青铜工具,3000多年前就已经用陨石制作武器。我们的祖先在2500多年前的春秋时期就能冶炼生铁,比欧洲早1800多年。18世纪,钢铁工业的发展成为工业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉镍管炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌得到了广泛的应用,铝、镁、钛等金属已经问世并得到应用。直到20世纪中期,金属材料在材料行业一直占据主导地位。20世纪中叶以来,科学技术飞速发展,新材料作为发明之母、工业之粮,发生了划时代的变化。首先,合成高分子材料被广泛使用只有半个世纪。高分子材料与具有数千年历史的金属材料并驾齐驱,年产量已超过钢铁,成为国民经济、国防尖端科学和高科技领域不可或缺的材料。其次,陶瓷材料的发展。陶瓷是人类利用大自然提供的原料制成的最早的材料。20世纪50年代,随着合成化学原料和特种制备技术的发展,陶瓷材料发生了飞跃,由传统陶瓷向先进陶瓷转变。许多新型功能陶瓷形成产业,满足了电力、电子技术和航空航天技术的发展和需要。现在人们还把材料按化学成分分为三类:金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料及其复合材料。金属材料学主要是研究金属材料的成分、结构、缺陷和性能之间内在联系的学科。金属材料科学与工程的工作者还要研究各种金属熔炼和合金化的反应过程和相关系,金属材料的制备方法和形成机理,结晶过程以及材料在制造和使用过程中的变化和破坏机理。按化学成分可分为钢铁、有色金属和复合金属材料。按用途分类包括结构材料和功能材料。金属基复合材料因其良好的性能而受到广泛关注。它是一种以金属或合金为基体,以金属或非金属线材、细丝、纤维、晶须或颗粒状成分为增强相的非均质混合物,其相似之处在于具有连续的金属基体。目前,推进系统所用材料的性能,特别是在航空航天领域,已经达到了极限。因此,开发工作温度更高、比刚度和比强度大幅提高的金属基复合材料已成为发展高性能结构材料的一个重要方向。1990年,美国在空间推进系统形成了3250万美元的先进复合材料(主要是MMC)市场,年均增长率为16%,远高于高性能合金1.6%。