从材料的发展史看化工对人类文明的影响
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材料科学与人类文明论文摘要：材料科学对于很多领域的发展都有着极其重要的影响与推动作用，本文主要探讨材料科学对于能源与动力工程专业的发展起到的重要影响。
同时，本文对于材料的发展史进行探讨，并对于纳米材料的最新进展进行归纳总结综述其设计思路、特异性能和影响因素，并对其未来的发展进行展望。
关键词：材料科学，能源与动力工程，影响，材料发展史，纳米材料一．材料科学对能源与动力工程专业的影响与重要作用作为能源与动力工程专业的学生，我认为材料科学对于能源与动力领域发展的影响是极为重要的。
首先从我们专业的课程设置以及我们通过学习需要掌握的知识来看。
在我们专业的学习中，主要课程有这些：工程力学、机械设计基础、机械制图、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、测试技术、燃烧学等，而在这些课程的学习过程中，我们需要掌握工程制图、工程数学、理论力学、材料力学、机械设计基础、金属工艺学、电工学、电子技术基础、工程流体力学、工程热力学、传热学、计算机原理与应用、自动控制原理等方面的知识。
在这些课程与知识中，工程力学、机械设计基础、机械制图、流体力学、传热学、工程制图、材料力学、金属工艺学、工程流体力学等均与材料科学有着密不可分的联系。
特别是材料力学与金属工艺学与材料的关系最为紧密，而在工程制图、机械制图、机械设计基础中，如何设计锅炉与零件，以什么材料制造锅炉，在什么部位需要何种材料，都需要材料科学方面的知识。
之后再从材料科学对于能源与动力工程的影响方面谈起。
在锅炉的制造上，对于材料的选择十分重要。
钢中成份，如碳、硫、磷、硅、锰、铬等对钢材性能有着重要的影响，电站锅炉所耗用的金属材料数量大、品种规格多，除少量有色金属和铸铁外，绝大多数为钢材。
其中有钢管、钢板、棒材、工字钢、槽钢、角钢以及铸锻件等。
一部分钢材为普通钢，用来制作锅炉的普通结构件，性能要求并不高。
另一部分则用来制作高温、高压条件下或处于腐蚀性介质中长期工作的元件。
材料的发展推动人类文明进程
学院：人居学院专业班级：建环11姓名：余祥炎学号：2110701020材料的发展推动人类文明进程【内容概要】回顾历史，我们可以清晰的发现，材料深深的影响着人类，从蒙昧时代到旧石器时代，从新石器时代到陶器、青铜器时代，从铁器时代到钢铁时代乃至于当今信息时代，材料都扮演着人类文明进程的推动者，成为决定人类未来发展的重要工具。
可以说，材料的发展推动着历史的发展，推动着人类文明的进步。
【关键词】材料人类进化文明进程信息时代材料是人类生存和生活必不可缺少的部分，是人类文明的物质基础和先导，是人类认识自然和改造自然的工具，是直接推动社会发展的动力。
材料的发展及其应用是人类社会文明和进步的重要里程碑。
没有材料科学的发展，就不会有人类社会的进步和经济的繁荣。
所谓材料，是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。
在实践中，人们按用途把材料分成结构材料和功能材料。
结构材料主要是利用其强度、韧性、力学及热力学等性质。
功能材料则主要利用其声、光、电、磁、热等性能。
按化学成分分类，则可把材料分为金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料及复合材料等。
人类社会的发展历程，是以材料为主要标志的。
某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，“新材料”的发现和使用伴随着人类的文明进程。
人们往往把人类历史分为石器、青铜器和铁器时代。
数百万年前，人类摆脱了动物界，开始有意识地使用石头。
除了骨头之外，石头是人类最早使用的材料之一。
起初这种材料造型粗糙，但后来经过加工，使人类得以掌握多倍于体力的力量，人类被迫发展那些在与环境斗争中取胜的能力。
人类先是用石头和骨头制成简单、基本的工具来补充手掌、手指、指甲和牙齿的功能。
这些工具是手握的。
当他们获得了不仅使用原始石头，而且进行加工的能力后，几乎等于完成了一次革命。
当人类约在五十万年前使用火时，石料的价值就更大了。
人类是由劳动创造的，劳动又是从制造工具开始的。
材料与人类文明
材料与人类文明材料在人类文明的发展中扮演着至关重要的角色。
从最早的石器时代到现代高科技时代，材料的应用和发展一直是人类进步的推动力之一。
最早的材料是人类能够找到并加工的天然材料，如木材、石头、兽皮等。
这些天然材料满足了人类的基本生活需求，如建筑、交通工具、衣物等。
通过学习如何选择、加工和应用这些材料，人类逐渐掌握了生存的技能。
随着人类社会的发展，人们开始寻求更好的材料来满足其不断增长的需求。
铜、铁等金属的发现和应用，标志着人类进入了金属时代。
金属材料的应用扩大了人类的活动范围，使工具和武器更加锋利和耐用。
不少重大历史事件如青铜器的发明和铁器的出现，都与材料的进步密切相关。
在工业革命过程中，新材料的发现和应用推动了社会的迅猛发展。
钢铁、纸张、玻璃等材料的广泛应用，推动了交通运输、通信、建筑、印刷等行业的快速发展。
同时，化学工业的兴起也带来了一系列新材料的开发，如塑料、橡胶等。
这些新材料在解决社会问题、提高生活质量等方面发挥了重要作用。
现代科技的进步离不开材料科学的突破和创新。
半导体材料的应用，催生了计算机、互联网、智能手机等现代高科技产品的诞生。
光导纤维、光学玻璃等材料的发展，推动了光学通讯和激光技术的进步。
而新能源材料的发展，也为人类解决能源危机、保护环境和可持续发展等提供了可能性。
除了应用上的重要性，材料科学的研究也为人类文明的进步做出了贡献。
人们对材料的组成、结构和性能进行研究，不仅提高了材料的使用效率和性能，还创造了一系列新的材料。
纳米材料的发展，带来了纳米技术的突破和应用，为医学、能源等领域的创新提供了可能。
生物材料的研究，为医学和生命科学的进步提供了基础。
总之，材料对人类文明的发展具有重要影响。
随着科学技术的发展和人类需求的不断变化，材料科学的研究和应用将继续为人类创造更多的可能性。
材料科学发展的历史
材料科学发展的历史材料科学，这门看似高深莫测的学科，其实与我们的日常生活息息相关。
从古老的石器时代到如今的高科技时代，材料的发展历程就像是一部人类文明进步的史书，记录着人类智慧的闪光点和不断前行的足迹。
在遥远的旧石器时代，人类最早使用的材料便是天然的石头。
这些石头经过简单的打磨，变成了石斧、石刀等工具，帮助人类狩猎、采集和抵御外敌。
随着时间的推移，人类发现了火的用途，于是开始烧制陶器。
陶器的出现，是人类第一次通过简单的工艺改变材料的性质，使其变得更加坚固和实用。
这一时期，材料的选择和加工都非常有限，但却为后来的材料发展奠定了基础。
进入青铜时代，人类学会了从矿石中提炼铜和锡，并将它们混合制成青铜。
青铜的强度和韧性比石器有了显著提高，被广泛用于制造武器、工具和礼器。
这一时期的青铜器制作工艺已经相当精湛，如中国的司母戊鼎、四羊方尊等，都是青铜时代的杰出代表。
随后的铁器时代，更是给人类社会带来了巨大的变革。
铁的硬度和强度比青铜更高，使得农业生产和战争方式都发生了根本性的改变。
铁制农具的普及提高了农业生产力，而铁制武器则让战争变得更加残酷和激烈。
到了中世纪，金属加工技术不断进步，欧洲的铁匠们能够打造出精美的铠甲和刀剑。
同时，玻璃的制造技术也得到了发展，玻璃制品开始出现在人们的生活中。
近代以来，随着工业革命的兴起，材料科学迎来了飞速发展的时期。
蒸汽机的发明需要耐高温、高强度的金属材料，这促使人们对钢铁的冶炼和加工技术进行深入研究。
19 世纪中叶，贝塞麦转炉炼钢法和西门子马丁平炉炼钢法的出现，大大提高了钢的产量和质量，使得钢铁成为了工业生产中最重要的材料之一。
与此同时，化学工业的发展也为材料科学带来了新的机遇。
人们开始合成各种有机材料，如塑料、橡胶和合成纤维等。
塑料的发明堪称材料史上的一大突破，它具有重量轻、耐腐蚀、易加工等优点，被广泛应用于各个领域。
从日常生活中的塑料制品到工业生产中的零部件，塑料的身影无处不在。
浅谈材料历史发展与材料成型技术
浅谈材料历史发展与材料成型技术前言：作为一名材料成型及其控制工程的在校本科生，研究材料发展与本专业的关系是一种专业知识的扩展也是对自身能力的增强。
本文主要简单地介绍材料发展史以及相应材料成型技术的发展史。
摘要：石器时代第一次材料技术革命铜的熔炼以及铸造技术铁器时代铁的规模冶炼技术、锻造技术第二次材料技术革命”钢铁陶瓷有色金属混凝土高分子材料一、历史沿革从人类社会的发展和历史进程的宏观来看，材料是人类赖以生存和发展的物质基础，也是社会现代化的物质基础和先导。
而材料和材料技术的进步和发展，首先应归功于金属材料制备和成型加工技术的发展。
人类从漫长的石器时代进化到青铜时代（有学者称之为“第一次材料技术革命”），首先得益于铜的熔炼以及铸造技术进步和发展,而由铜器时代进入到铁器时代,得益于铁的规模冶炼技术、锻造技术的进步和发展（所谓“第二次材料技术革命”）。
直到16世纪中叶,冶金（金属材料的制备与成型加工）才由“技艺”逐渐发展成为“冶金学”，人类开始注重从“科学”的角度来研究金属材料的组成、制备与加工工艺、性能之间的关系，迎来了所谓的“第三次材料技术革命”—-人类从较为单一的青铜、铸铁时代进入到合金化时代，催生了人类历史的第一次工业革命，推动了近代工业的快速发展。
进入20世纪以后，材料合成技术、符合技术的出现和发展,推动了现代工业的快速发展，而电子信息、航天航空等尖端技术的发展，反过来对高性能先进材料的研究开发提出了更高的要求，起到了强大的促进作用，促成了一系列新材料和新材料技术的出现和发展。
一般而言,材料需要经历制备、成型加工、零件或结构的后处理等工序才能进入实际应用，因此，材料制备与成型加工技术，与材料的成分和结构、材料的性质一起，构成了决定材料使用性能的最基本的三大要素。
先进工业国家对材料制备与成型加工技术的研究开发十分重视。
美国制定了“为了工业材料发展计划”，其核心是开放先进的制备与成型加工技术，提高材料性能，降低生产成本，满足未来工业发展对材料的需求。
化学与人类文明
关于化学与人类文明关键字：化学、文明、生活、经济、科学等。
众所周知，人类生活的各个方面，社会发展的各种需要与化学都是息息相关的。
化学对我们认识和利用物质具有重要的作用，世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它与人类进步和社会发展的关系非常密切，它的成就是社会文明的重要标志。
从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。
人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。
从人类的生活中中来看，首先从我们的衣、食、住、行来看，色泽鲜艳的衣料需要经过化学处理和印染，丰富多彩的合成纤维更是化学的一大贡献。
要装满粮袋子，丰富菜篮子，关键之一是发展化肥和农药的生产。
加工制造色香味俱佳的食品，离不开各种食品添加剂，如甜味剂、防腐剂、香料、调味剂和色素等等，它们大多是用化学合成方法或用化学分离方法从天然产物中提取出来的。
现代建筑所用的水泥、石灰、油漆、玻璃和塑料等材料都是化工产品。
用以代步的各种现代交通工具，不仅需要汽油、柴油作动力，还需要各种汽油添加剂、防冻剂，以及机械部分的润滑剂，这些无一不是石油化工产品。
此外，人们需要的药品，洗涤剂、美容品和化妆品等日常生活必不可少的用品也都是化学制剂。
可见我们的衣、食、住、行无不与化学有关，人人都需要用化学制品，可以说我们生活在化学世界里。
从社会发展来看，化学对于实现农业、工业、国防和科学技术现代化具有重要的作用。
农业要大幅度的增产，农、林、牧、副、渔各业要全面发展，在很大程度上依赖于化学科学的成就。
化肥、农药、植物生长激素和除草剂等化学产品，不仅可以提高产量，而且也改进了耕作方法。
高效、低污染的新农药的研制，长效、复合化肥的生产，农、副业产品的综合利用和合理贮运，也都需要应用化学知识。
在工业现代化和国防现代化方面，急需研制各种性能迥异的金属材料、非金属材料和高分子材料。
化学方程式与人类文明的发展史
化学方程式与人类文明的发展史化学方程式，是描述化学反应的符号式语言。
从古至今，人类一直在探究大自然的奥秘，而化学方程式在人类探究自然、改造自然的过程中发挥了重要作用。
本文将探讨化学方程式在人类文明发展史中的作用。
1.化学方程式的诞生化学方程式的发展可以追溯到古埃及时期。
古代人类经常使用化学物质进行染色、防腐等方面的应用。
在古埃及人们制造陶器时，就已经开始使用苏打石灰来做陶器表面的涂料。
由于当时人们对化学知识的了解非常有限，所以只能通过观察各种材料在不同条件下的变化，来获得一点有关这些物质的知识。
随着人类对自然界的探究深入，化学方程式也得以诞生。
2.化学方程式与革命性的科学发现自17世纪末18世纪初，化学研究进入了一个新的时期。
在这个时期，人们通过化学实验和观察发现了氧气和氢气两种气体。
同时，人们也得到了更多有关化学反应的反应式。
这一发现在当时来说是革命性的，因为它们揭示了化学反应的本质。
自此，人类开始研发各种新的化学药品和化学材料，使得化学技术应用于人类实践。
3.化学方程式入门化学方程式作为一种描述反应的符号语言，在研究和应用中起着重要作用。
学习化学方程式需要掌握一些基本概念和规律，这些规律涉及到原子，分子，化学键以及其它化学现象。
这种基本的知识可以通过许多化学实验和观察来获得，在理解化学方程式的过程中，最关键的是知道每一个符号的含义和用法，因为化学方程式所描述的是化学反应的过程，在各种反应之间存在特定的关系。
4.化学方程式与炸药炸药是一种能够产生大量能量的化学物质，这些化学物质在人类历史上的发展中起着重要作用。
炸药的发明让人类的爆炸能力变得非常强大，这就为战争扩大产生快速而致命的打击力。
在人类发展史上，不同种类的炸药发挥了重要作用。
其中，最早的炸药之一是黑火药，它是由石炭，硫和硝酸钾等三种物质混合而成的。
为了在战争中获得优势，军队不断研究炸药的制作和应用，在化学反应中，炸药的质量和含量都得到了控制，使得炸药的作用被发挥到了最大程度。
化学对人类社会的影响
化学与人类社会化工学院从第一次工业革命开始，工业的发展极大地带动了人类社会物质财富的发展，同时也带动了全人类的文明进步。
而现代工业的发展必定离不开“工业的血液”——石油，而没有化学化工，石油根本无从谈起，更不必说工业发展了。
由此，化学对人类社会的重要性可见一斑。
化学是一门古老的学科，早在“化学”这一名词被提出的几千年前，它已经在人类的文明发展史中发挥着巨大的作用。
例如，我国古代的青铜器、铁器的制造与运用。
铜质、铁质劳动工具的出现大大提高了人类劳动的效率，增加了劳动成果，使得人类的不断繁衍得到必要的物质保障，同时它们也成为各自时代的标志。
随着化学学科的不断发展，如今它已渗透到几乎所有人的日常生活，我们的衣食住行等各方面都在享受化学带来的成果。
具体地，我们的衣服由古代的麻布、丝绸、棉布到如今的各种组合材质的衣物，从单一颜色到如今五颜六色。
我们的衣服已不仅仅满足保暖需求，更多的是满足人们对审美的追求；如今，各式建筑、交通工具都能达到安全、美观的要求，这都得益于化工、材料科学的大力发展，没有高性能材料的出现，我们无法想象高速列车在时速大于300公里时安全行驶，更无法想象神舟飞船遨游太空。
以上都是一些大的方面，而具体到我们生活中的每一处细节，一个塑料水杯、一个牙膏或牙刷、一双球鞋、一张公交卡、一袋洗衣粉……都和化学息息相关。
可以说，现代社会离不开化学，我们每一个人都离不开化学。
然而，事物都有两面性，化学也给我们人类带来了一些问题。
例如：温室效应导致全球气温变暖、严重的大气污染、水源污染、能源过度利用带来的能源危机。
因此有些人提出要抵制化学的发展。
我认为这是极其幼稚的观点，我们决不能因噎废食。
化学发展到今天，我们已经对它产生的一系列问题高度重视。
环境化学学科正在快速发展，绿色化学成为研究热点。
很多化学工作者在进行科学研究的同时都致力于环境保护，把对环境的伤害降到最低作为科研追求的基点。
我国工业起步较晚，现阶段工业发展和环境保护之间的协调做得还不是很好。
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从材料的发展史看化工对人类文明的影响人类社会的发展历程，是以材料为主要标志的：100万年以前，原始人以石头作为工具，称旧石器时代。
1万年以前，人类对石器进行加工，使之成为器皿和精致的工具，从而进入新石器时代。
新石器时代后期，出现了利用粘土烧制的陶器。
人类在寻找石器过程中认识了矿石，并在烧陶生产中发展了冶铜术，开创了冶金技术。
公元前5000年，人类进入青铜器时代。
公元前1200年，人类开始使用铸铁，从而进入了铁器时代。
随着技术的进步，又发展了钢的制造技术。
18世纪，钢铁工业的发展，成为产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、锌也大量得到应用，铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。
直到20世纪中叶，金属材料在材料工业中一直占有主导地位。
20世纪中叶以后，科学技术迅猛发展，作为发明之母和产业粮食的新材料又出现了划时代的变化。
首先是人工合成高分子材料问世，并得到广泛应用。
先后出现尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料，以及维尼纶、合成橡胶、新型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。
仅半个世纪时间，高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱，并在年产量的体积上已超过了钢，成为国民经济、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。
其次是陶瓷材料的发展。
陶瓷是人类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备工艺的发展，使陶瓷材料产生了一个飞跃，出现了从传统陶瓷向先进陶瓷的转变，许多新型功能陶瓷形成了产业，满足了电力、电子技术和航天技术的发展和需要。
结构材料的发展，推动了功能材料的进步。
20世纪初，开始对半导体材料进行研究。
50年代，制备出锗单晶，后又制备出硅单晶和化合物半导体等，使电子技术领域由电子管发展到晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路。
半导体材料的应用和发展，使人类社会进入了信息时代。
人类最先利用的材料是自然材料：石头、木头、泥土、兽皮...发明火以后，可以使用陶器和瓷器青铜是最早使用的金属材料炼铁和炼钢丰富和发展了机械材料，钢铁是机械材料的主要材料提高钢铁等金属材料的使用性能和加工性能是19世纪20世纪21世纪材料专家的主要研究内容非金属材料，如：高分子材料和现代陶瓷材料是21世纪材料工作者的研究目标。
研究机械工程材料史，既有文化意义历史意义，也可以指导材料工作者的研究行为。
现代材料科学技术的发展，促进了金属、非金属无机材料和高分子材料之间的密切联系，从而出现了一个新的材料领域——复合材料。
复合材料以一种材料为基体，另一种或几种材料为增强体，可获得比单一材料更优越的性能。
复合材料作为高性能的结构材料和功能材料，不仅用于航空航天领域，而且在现代民用工业、能源技术和信息技术方面不断扩大应用。
材料是人类生活和生产的物质基础，是人类认识自然和改造自然的工具。
可以这样说，自从人类一出现就开始了使用材料。
材料的历史与人类史一样久远。
从考古学的角度，人类文明曾被划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代等，由此可见材料的发展对人类社会的影响。
材料也是人类进化的标志之一，任何工程技术都离不开材料的设计和制造工艺。
一种新材料的出现，必将支持和促进当时文明的发展和技术的进步。
制造业主要材料之重要性的转化过程：石材→(陶瓷)→青铜→(木材)→铁器→水泥→钢材(合金钢)→硅材→(高分子材料)→碳纤维复合材料→材料发展史石器时代、陶瓷时代、青铜器时代、铁器时代、水泥时代、钢时代、高分子时代、硅时代从人类的出现到20世纪的今天，人类的文明程度不断提高，材料及材料科学也在不断发展。
在人类文明的进程中，材料大致经历了以下五个发展阶段。
1．使用纯天然材料的初级阶段在原古时代，人类只能使用天然材料（如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等），相当于人们通常所说的旧石器时代。
这一阶段，人类所能利用的材料都是纯天然的，在这一阶段的后期，虽然人类文明的程度有了很大进步，在制造器物方面有了种种技巧，但是都只是纯天然材料的简单加工。
2．人类单纯利用火制造材料的阶段这一阶段横跨人们通常所说的新石器时代、铜器时代和铁器时代，也就是距今约10000年前到20世纪初的一个漫长的时期，并且延续至今，它们分别以人类的三大人造材料为象征，即陶、铜和铁。
这一阶段主要是人类利用火来对天然材料进行煅烧、冶炼和加工的时代。
例如人类用天然的矿土烧制陶器、砖瓦和陶瓷，以后又制出玻璃、水泥，以及从各种天然矿石中提炼铜、铁等金属材料，等等。
3．利用物理与化学原理合成材料的阶段20世纪初，随着物理学和化学等科学的发展以及各种检测技术的出现，人类一方面从化学角度出发，开始研究材料的化学组成、化学键、结构及合成方法，另一方面从物理学角度出发开始研究材料的物性，就是以凝聚态物理、晶体物理和固体物理等作为基础来说明材料组成、结构及性能间的关系，并研究材料制备和使用材料的有关工艺性问题。
由于物理和化学等科学理论在材料技术中的应用，从而出现了材料科学。
在此基础上，人类开始了人工合成材料的新阶段。
这一阶段以合成高分子材料的出现为开端，一直延续到现在，而且仍将继续下去。
人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现，加上已有的金属材料和陶瓷材料（无机非金属材料）构成了现代材料的三大支柱。
除合成高分子材料以外，人类也合成了一系列的合金材料和无机非金属材料。
超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表。
从这一阶段开始，人们不再是单纯地采用天然矿石和原料，经过简单的煅烧或冶炼来制造材料，而且能利用一系列物理与化学原理及现象来创造新的材料。
并且根据需要，人们可以在对以往材料组成、结构及性能间关系的研究基础上，进行材料设计。
使用的原料本身有可能是天然原料，也有可能是合成原料。
而材料合成及制造方法更是多种多样。
4．材料的复合化阶段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。
随后又出现了玻璃钢、铝塑薄膜、梯度功能材料以及最近出现的抗菌材料的热潮，都是复合材料的典型实例。
它们都是为了适应高新技术的发展以及人类文明程度的提高而产生的。
到这时，人类已经可以利用新的物理、化学方法，根据实际需要设计独特性能的材料。
现代复合材料最根本的思想不只是要使两种材料的性能变成3加3等于6，而是要想办法使他们变成3乘以3等于9，乃至更大。
严格来说，复合材料并不只限于两类材料的复合。
只要是由两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料。
5．材料的智能化阶段自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能。
如所有的动物或植物都能在没有受到绝对破坏的情况下进行自诊断和修复。
人工材料目前还不能做到这一点。
但是近三四十年研制出的一些材料已经具备了其中的部分功能。
这就是目前最吸引人们注意的智能材料，如形状记忆合金、光致变色玻璃等等。
尽管近10余年来，智能材料的研究取得了重大进展，但是离理想智能材料的目标还相距甚远，而且严格来讲，目前研制成功的智能材料还只是一种智能结构。
如上所述，在20世纪中，材料经历了五个发展阶段中的三个阶段，这种发展速度是前所未有的。
总的说来，本世纪材料科学的发展有以下几个特点:超纯化（从天然材料到合成材料）、量子化（从宏观控制到微观和介质控制）、复合化（从单一到复合）及可设计化（从经验到理论）。
当前，高技术新材料的发展日新月异，材料科学的内涵也日益丰富，21世纪会出现什么样的高技术材料，材料科学又将发展到何种程度，我们很难预料。
新材料科学及其发展趋势:材料科学的发展，从目前的趋势来看，是肯定会沿着新材料的方面发展的。
新材料又称先进材料，它不以生产规模，而以优异性能、高质量、高稳定性取胜的高知识、高技术密集型为特点。
新材料有结构材料和功能材料之分，前者主要利用他的力学性能，而后者以应用其各种物理、化学效应为主。
金属材料金属材料科学主要是研究金属材料的成分组织、结构、缺陷与性能之间内在联系的一门学科。
金属材料，特别是钢、铜、铝等，仍然是21世纪主要的结构材料和电能传输材料。
金属材料已经有成熟的生产工艺，相当多的配备设施和工业规模生产，价格低廉、性能可靠，已成为涉及面广、市场需求大的基础材料。
所以在今后相当长的时间内改变不了它在材料中的主导地位。
金属材料的发展趋势是：随着航天航空和其它尖端技术的飞跃发展，在改善和提升传统材料品质的同时，金属功能材料、非平衡态金属，特别是高比强、高模量、耐高温、抗氧化、抗腐蚀、耐磨损合金和金属复合基材料会有快速发展，如金属超导材料、钛及其合金、铝基增强复合材料、记忆合金、纳米晶块体材料等。
高分子材料高分子材料是指分子量从几百到几万由加聚或缩聚链条状官能团构成的有机化合物自20世纪20年代德国著名科学家斯托丁格开创这一学科以来,高分子科学和技术的发展极为迅猛,如今已形成非常庞大的高分子工业。
它具有较高的强度,良好的塑性,较强的耐腐蚀性能,很好的绝缘性能,以及重量轻等优良性能,在是工程上的发展最快的一类新型结构材料。
高分子材料按其分子链排列有序与否,可分为结晶聚合物和无定型聚合物两类。
结晶聚合物的强度较高,结晶度决定于分子链排列的有序程度。
工程上通常根据机械性能和使用状态将其分为三大类:塑料、橡胶以及合成纤维。
其中,我国的合成纤维、合成树脂和合成橡胶已分别居世界产能的第一、二和三位。
高分子材料发展趋势：发展先进的树脂基、有机/无机和异质材料连接技术，研究高分子的老化、降解机制和控制技术，制备综合性能更好的新材料是高分子材料的发展趋势。
能源材料广义的说，凡是能源工业及能源技术所需的材料都可称为能源材料。
但在新材料领域，能源材料往往指那些正在发展的、可能支持建立新能源系统满足各种新能源及节能技术的特殊要求的材料。
能源种类繁多属于一次性能源有核能、太阳能、地热能、风能及海洋能等。
就规模应用而言，一次性能源利用还需要克服许多科学和技术难关，其中材料就是一个带共性的关键问题。
氢能、合成燃料、高比能电池的利用原理和特色各异，对材料品种和功能提出了更多的要求。
能源材料的发展趋势：随着化石能源的枯竭，新能源的研究与发展必定越来越受到重视，而新能源的发展必定依赖新材料，所以能源材料的发展将会与新能源紧紧联系在一起。
超导材料具有在一定的低温条件下呈现出电电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。
超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起，就向人类展示了诱人的应用前景。
但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约，这首先是它的临界参量，其次还有材料制作的工艺等问题（例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题）。
到80年代，超导材料的应用主要有：①利用材料的超导电性可制作磁体，应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等；可制作电力电缆，用于大容量输电（功率可达10000MVA）；可制作通信电缆和天线，其性能优于常规材料。