第1章 绪论
当今世界经济的腾飞和科学技术的崛起以信息科学、生命科学和材料科学为三大支柱。材料是一切技术发展的物质基础,材料也是人类进化的重要里程碑。材料伴随着人类的出现而产生,人类文明的时代特征就是以某种材料的使用来表明。人类文明的发展曾以石器时代、青铜器时代、铁器时代来划分,即以材料的进化为主要标志。材料可概括地分为三个主要的类型,即金属材料、高分子材料和陶瓷材料,在现代工程技术中还有另外两种重要的材料:复合材料和电子材料。另外,纳米材料已经在许多工业领域展露头脚,随着在微观尺度的精细结构和设备上的应用,也将导致另一种新材料类别的出现。
美国材料科学与工程调查委员会把材料定义为在机器、结构件、器件和产品中因其性能而成为有用的物质。换句话说,材料是人们可用来制作物品的宇宙中物质的子集。它在人们的日常生活中、在几乎所有的制造业中、在科学和工程的多数研究和发展中,都起着重要的作用,并与能源和信息构成现代技术的主要基础。
1.1 材料科学与工程
材料的制造由简单到复杂,在以经验为主到以科学知识为基础的发展过程中,逐渐形成了一门新兴的学科——材料科学。材料学科的领域是巨大的和多样化的,在当今世界上组成了一个庞大的循环系统。地球是所有材料的来源和归宿。图1-1形象地表达了在全球范围内的材料循环过程。
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