材料
非金属材料
石器:旧石器时代的人类将石英石、燧石等天然石材打制而成。
玉器:属于变质岩。
陶器:新石器时代的人类用粘土(SiO2、Al2O3)烧制而成,有红陶、黑陶、白陶等。商朝发明了釉陶,炉窑的温度达到1200℃。
瓷器:在东汉时期出现,中国是最早生产瓷器的国家。
陶瓷材料:氧化铝可以耐高温、耐腐蚀,铌酸锂可以将电信号转变为光信号,氮化硅用于切削刀具,氧化钇具有高温超导性能。
玻璃
水泥
金属材料
铜:古埃及人在公元前4000年就掌握了炼铜技术,出现青铜(铜锡合金),是人类发明的第一种合金。
铁:美索不达米亚在公元前3000年就利用陨铁打制了铁器,在公元前2000年就知道了铸铁技艺。中国在春秋时期开始大量使用铁器,战国时期使用铁模铸造,西汉采用煤作燃料。15世纪初,欧洲发明了炼铁高炉。到了17世纪,出现了高达9米日产铁1吨的高粱。但铸铁在工业革命前只用来制作农具、兵器和祭器。
钢:中国古代有自然钢、百炼钢和灌钢三种炼钢方法。1755年蒸汽机提供强大的鼓风和动力推动了炼钢技术的发展,相继出现了酸性转炉炼钢(1856年)、平炉炼钢(1864年)、碱性转炉炼钢(1879年)、电弧炉炼钢(1899年)以及氧气顶吹法炼钢(1950年代)。
铝:1866年发明了电解铝。铝的用量仅次于钢铁。
钛:1910年用钠还原提炼出纯钛,广泛应用于航空工业。
铀:应用于核工业。
金
银
半导体材料
半导体材料是导电能力介于导体和绝缘体之间的一类固体材料。
单晶硅可用于制作半导体器件、太阳能电板和集成电路。
超导材料
高温超导材料
高分子材料
高分子材料可以用作结构材料代替钢铁,甚至具有良好的导电性和耐高温等特性。
纺织品
丝绸是一种天然高分子材料。
天然纤维如棉花、麻等。
合成纤维
合成材料
橡胶
塑料
复合材料
复合材料是以高分子材料、金属或陶瓷做基础与纤维、晶须、颗粒等增强剂复合而成的材料。
树脂基
玻璃纤维树脂复合材料(玻璃钢)
碳纤维树脂复合材料
金属基
碳纤维增强铝、SiC纤维增强铝、粉末颗粒增强铝、硼纤维增强铝、碳化硅晶须增强铝
石墨纤维增强镁
粉末颗粒挤压(铸造)金属基复合材料、加压渗透金属基复合材料。
陶瓷基
陶瓷纤维增强陶瓷和玻璃材料、金属纤维增强陶瓷和玻璃材料、晶须增强陶瓷和玻璃材料、纤维自增强陶瓷复合材料主要是为了提高断裂韧性。
其他
碳复合材料
纳米复合物
混凝土
其他重要的材料
半金属
生物材料
相关条目
材料科学
参考文献
书籍
王昆林, 材料工程基础, 清华大学出版社有限公司, 2003, ISBN 7302070644
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