材料,作为人类制造各种实用物品的基础物质,是推动人类生产与生活不可或缺的基石。其发展水平与利用程度,已然成为衡量人类文明进步的标志。历史学家往往依据人类所使用的材料来划分时代,从石器时代跨越到青铜时代,再到铁器时代、钢铁时代,直至如今的新材料时代。
青铜时代象征着人类首次掌握并利用金属的能力,这是人类文化发展的一个重要阶段。随着人类冶炼技术的进步,从青铜到铁器的转变,开启了工具制造的新纪元,极大地推动了生产力的进步。
在20世纪80年代,材料、能源与信息被并列为现代文明的三大支柱产业,共同支撑着现代工业的繁荣发展。
金属材料在经济建设和人们的日常生活中无处不在。无论是空中的飞行器、水中的船只、地面的交通工具,还是大型建筑的结构框架、工程机械以及各种生活用品,几乎都是由金属制造而成。可以毫不夸张地说,金属材料对于人类的生存与发展至关重要。
人类的进步与金属材料紧密相连。从古代的青铜器、铁器,到现代的铝、钛等材料,都在人类的文明进程中扮演了不可或缺的角色。
前苏联在1957年成功发射第一颗人造卫星,这一举世瞩目的成就让意识到在导弹与火箭技术上的落后,而这背后的关键原因是材料技术的落后。随后在多所大学建立了材料科学研究中心,并重组了相关学科的学术体系,以加速材料科学的研究与发展。
金属,是一种具有光泽、良好的延展性、导电性和导热性的物质。在自然界中,大部分金属以化合物的形式存在,而极少数如金、银、铂等则以单质的形式存在。
我国古代将金属分为五金,即金、银、铜、铁、锡,并称之为“俗称五金”。如今,这个概念已经扩展到包括各种常见的金属材料及其制品,因此五金商店销售的不仅仅是这五种金属的产品。而从事矿产贸易的五矿公司,其业务范围涵盖了所有金属矿产,并不仅限于这五种金属。
在元素周期表中,从百余种元素中挑选出的金属元素占据了四分之三。尽管它们都是金属元素,但由于原子结构的不同,它们的物理性能如密度、硬度、熔点等存在巨大差异。下面所列即为目前已知的金属属性之最。
金属属性之最
金属 | 性能或储量 |
---|---|
铬 | 硬度最高 |
铯 | 硬度最低 |
钨 | 熔点最高 |
汞 | 熔点最低 |
以上所述,无论是材料的演变、金属的性质还是其在人类文明中的作用,都凸显了材料科学的重要性。它不仅关乎科技进步,更与人类的生存与发展息息相关。