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中華百科全書-新材料工程

余浩
待定
應用科學類
材料工程的歷史意義
材料是從原料中取得的生產產品的原始物料,包括人類在動物、植物或礦物原料上轉化出來的所有物質。材料不僅是勞動的對象,同時又是人類在生產過程中創造人類物質文明和精神文明的支柱。材料的發展史過去是、現在是、將來也永遠是與人類的進化史緊密相連的。目前人類正處在跨出地球之路的起點,不難想像:製造火箭、宇宙站、控測儀器等對材料的要求將會達到何等高的程度......。
材料能為人類製造形形色色的有用器件。歷史學家曾用材料來劃分人類進化史的時代,石器時代、陶器時代、銅器時代、鐵器時代......因而得名。
人類的祖先告訴我們:他們用石頭、骨骼、木材、獸皮等原料來製造工具和武器、建造住所、縫製衣服、加工用品的時代叫做石器時代。後來,他們發現容易塑造的粘土加熱變硬,可製造陶器而進入了陶器時代。可見,人類憑借自己的智慧發展到能將天然材料改造加工為人工材料,恰恰是人類從一個時代進入另一個時代的里程碑。
人類的進化史與材料科學的發展息息相關,以材料科學為基礎的科學技術都已成為人類進化史上各個階段的重要標誌。從"鑽木取火"到"煉金術",從"蒸汽機"到"電子技術",從"計算機"到"宇航登月",這些在人類進化史上各個階段的標誌,已經載入了史冊。現階段的人類歷史發展證明,材料是實現工業、農業、國防和科學技術現代化的重要物質基礎。材料科學與信息科學、能源科學並列為現代人類文明的三大基礎和支柱。而信息、能源卻又依賴著材料而發展。信息、能源的創新又使材料的生產和利用達到更高的水平。各種新型材料伴隨著高科技的湧現,導致某些產業部門的變革,對世界經濟和社會結構產生重大影響,從而使人類社會從低級向高級階段推進!
然而,材料科學的發展經歷了非常艱難的年代。一代代的科學家們前赴後繼,譜寫了改造大自然的偉大篇章。舉例來說,從人類學會"鑽木取火"的那一天起,就夢想用一開就亮的方法照明。這個美夢卻困擾了人類幾百萬年。直到 1821 年,英國科學家戴維(H.Davy1778~1829)和他的助手法拉第,根據弧光放電原理製成了電弧燈。又經過美國的斯達爾、俄國的羅德金、英國的斯萬等為電燈實用化提出各種實驗方案,最後,在 1881 年由愛迪生在進行了 7895 次實驗,試用了 1600 多種礦物和金屬材料後,白熾燈才終於問世了!可見對於一種造福於人類文明的技術,材料是一個重要的關鍵!選擇適合作燈絲的材料,沒有成千上萬次實驗,沒有研究、冶煉和制備材料的科學,也許我們今天還在點蠟燭照明哩。
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