材料与社会进步
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6
材料是可为人类社会接受的、经济地制造有用器 件（物品、器件、构件、机器）等的物质。（狭义 定义）
从材料的定义可知，不是所用的物质都是材料， 即材料≠物质。
根据材料的现代定义，材料有资源判据、能源判 据、环保判据、质量判据、经济判据等五个判据来 判定。
7
材料的获得、质量的改进和使之称为人们可以利用 的器件都离不开生产工艺和制备技术，所以人们往往 把“材料科学”与“工程”相提并论，称为“材料科 学与工程”。
材料与社会进步
1
汇报提纲
一、 材料与材料的发展史 二、 “多姿多彩”的材料世界（重点） 三、 材料对社会的负面影响 四、 结语
2
一、材料与材料的发展史
1. 材料的概念 2.材料的重要性 3.材料的发展史
3
1.材料的概念
鸟巢
4
家用电器
5
高铁
这些对人类生活极为重要和有用的“器件”，由 各种不同的材料制成，那么到底什么是材料？
当时越国铸剑工匠的高超的技艺。 55.7cm，875g
22
秦剑
23
明永乐大钟（公元1418-1422年），重46.5t，
钟内铸23万经文
24
莫斯科钟王（1733-1735），莫托林，193t，
高6.4米，外口径6.6米
25
铁器时代
大约在公元前1500年，人类借助风箱（鼓风技 术），发明了在高温下用木炭还原铁矿石生产 铁的方法，并在半熔状态下进行锻造制作各种 器具和武器，开创了铁器时代。用上述方法制 备的铁器，即使长期放置在大气中也基本不生 锈，它具有和青铜不同的金属光泽，强度较高， 而且可加工性能良好。
10
3. 材料的发展史
材料——人类社会进步的里程碑。
从一定意义上讲，人类社会的历史就是一部利用和 制造材料的历史。正是形形色色的材料构成了世间 万物，人类的发明创造丰富了材料世界，而材料的 不断更新与发展推动了人类社会的进步。
11
人类、材料和技术的演变史
12
综观人类发现材料和利用材料的历史，每一种 重要材料的发现和广泛利用，都会把人类支配 和改造自然的能力提高到一个新水平，给社会 生产力和人类生活水平带来巨大变化，把人类 的物质文明和精神文明向前推进一步。
材料科学与工程就是研究有关材料组成、结构、制 备工艺与性能和用途等（四要素）之间的关系，目的 是通过对材料组成、结构及工艺设计、达到提高性能 及使用效果、节约资源、减少污染、减低成本的最佳 状态。
8
2. 材料的重要性
材料、能源与 信息技术是现 代文明的三大 支柱，而能源 与信息技Biblioteka Baidu的 发展在一定程 度上又依赖于 材料的进步。
随后，当人类发现钢铁在高温下也具有高强度这一事实后， 便出现了以钢铁为结构材料，将蒸汽的热能转变为机械能的 蒸汽机。从此，人类开始掌握了人工产生机械动力的方法， 用来开动机械设备进行大规模生产，这使人类的思想和社会 结构发生了巨大变革。
现代科技与现代 文明
能
材
信
源
料
息
9
美国国防部1991年提出20项关键技术，有5项以 材料为主。同年美国白宫发布美国国家关键技术 项目共6领域22项关键，材料为6领域之一。材料 合成与加工、电子和光子材料、陶瓷复合材料、 高性能金属与合金5项为关键。
我国863高技术发展计划，材料是7个重点之一。 重大基础研究攀登计划30个重大课题有7个与材 料直接有关。
16
世界上第一種人造材料 ----製出的陶器，盛裝液體的容器和煮食物的陶罐 ----吃不完的東西有了儲存的地方 ----便於人們定居 ----進一步發展農牧業 ----劃時代之偉大發明
17
随着金属冶炼技术的发展，在公元元年左右，人 类掌握了通过鼓风提高燃烧温度的技术，发现一 些高温烧制的陶器，由于局部熔化而变得更加坚 硬，完全改变了陶器多孔与透水的缺点而成为瓷 器。这是陶器发展过程的重大飞跃，从此形成了 陶器时代。
26
我国在秦朝时铸造技术已达到很高的水平。 铁具有比青铜更高的强度，它除可用于制造武器
外，还可用作结构材料制造器件。
辉县出土的战国铁制农具
27
沧州铁狮子王（后周广顺三年（953年）
高5.4米，体长6.3米，宽3.15米，重约40吨
28
钢时代
到了17世纪，炼铁生产趋向大型化。欧洲出现了高炉，燃料 还原剂由木炭改为煤炭，从18世纪进而改为焦炭，以焦炭为 燃料的炼铁术在欧洲得到推广应用，高炉的规模逐渐扩大， 产量也随之增加。
13
人类的文明史可按使用材料的种类划分，如石 器时代，陶器时代，铜器时代，铁器时代，多元材
料时代（或者石器时代、青铜器时代、铁器时代、 钢铁时代、新材料时代）等。
14
石器时代（大约100万年前）
15
陶器时代
材料发展史上的第一次重大突破，是人类学会用 粘土烧结制成容器。人类第一个划时代的发现就 是，大概在公元前50万年发现了火（我国，燧人 氏钻木取火），结束了人类茹毛饮血的生活，由 此人类开始走向文明。随着对土壤可塑性的感性 认识，以及对火的使用和控制经验的积累，人类 开始用粘土制作简单的原始陶器。
18
从 陶 器 到 瓷 器
瓷器 ----純淨的黏土和石英、長石等原料配成泥漿，作成毛坯 ----燒好粗坯，再上釉 ----在1300℃左右高溫下，經過複雜的化學變化，同釉密切 的結合而成 ----質地細緻，半透明，不吸水
19
青铜器时代
到公元前6000年，人类根据长期的体验，创造了冶金术， 开始了用天然矿石冶炼金属，在西亚（古巴比伦王国）出 现了铜制品；发展到公元前3000年，出现了铜合金(添加锡、 铅的青铜)，形成了青铜器时代。由于青铜熔点低（232750℃，用普通木材作燃料已可以达到此温度，因此青铜容 易获得。（事实上，在此后相当长的时间内到17世纪，材 料的发展都是与人类的加热技术水平联系在一起的），铸 造性能良好，它作为制造武器、生活用具以及生产工具等 物品的材料，曾大显身手，在人类文明史上产生过重要作 用。
20
中国商代晚期（约公元前14至前11世纪）的青铜器。 1939年于河南安阳商代晚期墓出土。因腹内壁铸有 “司母戊”三字而得名。
875kg,1330×1100×780mm
21
越王勾践剑的主要的成份是铜和锡，还含有少量的铅、铁
、镍和硫等，剑身的黑色菱形花纹是经过硫化处理的，剑刃精
磨技艺水平可同现在精密磨床生产的产品相媲美，充分显示了
材料是可为人类社会接受的、经济地制造有用器 件（物品、器件、构件、机器）等的物质。（狭义 定义）
从材料的定义可知，不是所用的物质都是材料， 即材料≠物质。
根据材料的现代定义，材料有资源判据、能源判 据、环保判据、质量判据、经济判据等五个判据来 判定。
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材料的获得、质量的改进和使之称为人们可以利用 的器件都离不开生产工艺和制备技术，所以人们往往 把“材料科学”与“工程”相提并论，称为“材料科 学与工程”。
材料与社会进步
1
汇报提纲
一、 材料与材料的发展史 二、 “多姿多彩”的材料世界（重点） 三、 材料对社会的负面影响 四、 结语
2
一、材料与材料的发展史
1. 材料的概念 2.材料的重要性 3.材料的发展史
3
1.材料的概念
鸟巢
4
家用电器
5
高铁
这些对人类生活极为重要和有用的“器件”，由 各种不同的材料制成，那么到底什么是材料？
当时越国铸剑工匠的高超的技艺。 55.7cm，875g
22
秦剑
23
明永乐大钟（公元1418-1422年），重46.5t，
钟内铸23万经文
24
莫斯科钟王（1733-1735），莫托林，193t，
高6.4米，外口径6.6米
25
铁器时代
大约在公元前1500年，人类借助风箱（鼓风技 术），发明了在高温下用木炭还原铁矿石生产 铁的方法，并在半熔状态下进行锻造制作各种 器具和武器，开创了铁器时代。用上述方法制 备的铁器，即使长期放置在大气中也基本不生 锈，它具有和青铜不同的金属光泽，强度较高， 而且可加工性能良好。
10
3. 材料的发展史
材料——人类社会进步的里程碑。
从一定意义上讲，人类社会的历史就是一部利用和 制造材料的历史。正是形形色色的材料构成了世间 万物，人类的发明创造丰富了材料世界，而材料的 不断更新与发展推动了人类社会的进步。
11
人类、材料和技术的演变史
12
综观人类发现材料和利用材料的历史，每一种 重要材料的发现和广泛利用，都会把人类支配 和改造自然的能力提高到一个新水平，给社会 生产力和人类生活水平带来巨大变化，把人类 的物质文明和精神文明向前推进一步。
材料科学与工程就是研究有关材料组成、结构、制 备工艺与性能和用途等（四要素）之间的关系，目的 是通过对材料组成、结构及工艺设计、达到提高性能 及使用效果、节约资源、减少污染、减低成本的最佳 状态。
8
2. 材料的重要性
材料、能源与 信息技术是现 代文明的三大 支柱，而能源 与信息技Biblioteka Baidu的 发展在一定程 度上又依赖于 材料的进步。
随后，当人类发现钢铁在高温下也具有高强度这一事实后， 便出现了以钢铁为结构材料，将蒸汽的热能转变为机械能的 蒸汽机。从此，人类开始掌握了人工产生机械动力的方法， 用来开动机械设备进行大规模生产，这使人类的思想和社会 结构发生了巨大变革。
现代科技与现代 文明
能
材
信
源
料
息
9
美国国防部1991年提出20项关键技术，有5项以 材料为主。同年美国白宫发布美国国家关键技术 项目共6领域22项关键，材料为6领域之一。材料 合成与加工、电子和光子材料、陶瓷复合材料、 高性能金属与合金5项为关键。
我国863高技术发展计划，材料是7个重点之一。 重大基础研究攀登计划30个重大课题有7个与材 料直接有关。
16
世界上第一種人造材料 ----製出的陶器，盛裝液體的容器和煮食物的陶罐 ----吃不完的東西有了儲存的地方 ----便於人們定居 ----進一步發展農牧業 ----劃時代之偉大發明
17
随着金属冶炼技术的发展，在公元元年左右，人 类掌握了通过鼓风提高燃烧温度的技术，发现一 些高温烧制的陶器，由于局部熔化而变得更加坚 硬，完全改变了陶器多孔与透水的缺点而成为瓷 器。这是陶器发展过程的重大飞跃，从此形成了 陶器时代。
26
我国在秦朝时铸造技术已达到很高的水平。 铁具有比青铜更高的强度，它除可用于制造武器
外，还可用作结构材料制造器件。
辉县出土的战国铁制农具
27
沧州铁狮子王（后周广顺三年（953年）
高5.4米，体长6.3米，宽3.15米，重约40吨
28
钢时代
到了17世纪，炼铁生产趋向大型化。欧洲出现了高炉，燃料 还原剂由木炭改为煤炭，从18世纪进而改为焦炭，以焦炭为 燃料的炼铁术在欧洲得到推广应用，高炉的规模逐渐扩大， 产量也随之增加。
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人类的文明史可按使用材料的种类划分，如石 器时代，陶器时代，铜器时代，铁器时代，多元材
料时代（或者石器时代、青铜器时代、铁器时代、 钢铁时代、新材料时代）等。
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石器时代（大约100万年前）
15
陶器时代
材料发展史上的第一次重大突破，是人类学会用 粘土烧结制成容器。人类第一个划时代的发现就 是，大概在公元前50万年发现了火（我国，燧人 氏钻木取火），结束了人类茹毛饮血的生活，由 此人类开始走向文明。随着对土壤可塑性的感性 认识，以及对火的使用和控制经验的积累，人类 开始用粘土制作简单的原始陶器。
18
从 陶 器 到 瓷 器
瓷器 ----純淨的黏土和石英、長石等原料配成泥漿，作成毛坯 ----燒好粗坯，再上釉 ----在1300℃左右高溫下，經過複雜的化學變化，同釉密切 的結合而成 ----質地細緻，半透明，不吸水
19
青铜器时代
到公元前6000年，人类根据长期的体验，创造了冶金术， 开始了用天然矿石冶炼金属，在西亚（古巴比伦王国）出 现了铜制品；发展到公元前3000年，出现了铜合金(添加锡、 铅的青铜)，形成了青铜器时代。由于青铜熔点低（232750℃，用普通木材作燃料已可以达到此温度，因此青铜容 易获得。（事实上，在此后相当长的时间内到17世纪，材 料的发展都是与人类的加热技术水平联系在一起的），铸 造性能良好，它作为制造武器、生活用具以及生产工具等 物品的材料，曾大显身手，在人类文明史上产生过重要作 用。
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中国商代晚期（约公元前14至前11世纪）的青铜器。 1939年于河南安阳商代晚期墓出土。因腹内壁铸有 “司母戊”三字而得名。
875kg,1330×1100×780mm
21
越王勾践剑的主要的成份是铜和锡，还含有少量的铅、铁
、镍和硫等，剑身的黑色菱形花纹是经过硫化处理的，剑刃精
磨技艺水平可同现在精密磨床生产的产品相媲美，充分显示了