材料與人類文明

簡述材料科學(xué)發(fā)展對人類文明的貢獻(xiàn)。所謂材料，是指經(jīng)過某種加工，具有一定結(jié)構(gòu)、成分和性能，并具有一定用途的物質(zhì)。在實踐中，人們按用途把材料分成結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料主要是利用其強(qiáng)度、韌性、力學(xué)及熱力學(xué)等性質(zhì)，廣泛用于機(jī)械制造、工程建設(shè)、交通運(yùn)輸和能源等各個工業(yè)部門。功能材料則主要利用其聲、光、電、磁、熱等性能，用于電子、激光、通訊、能源和生物工程等許多高新技術(shù)領(lǐng)域。按化學(xué)成分分類，則可把材料分為金屬材料、有機(jī)高分子材料、無機(jī)非金屬材料及復(fù)合材料等。某一種新材料的問世及其應(yīng)用，往往會引起人類社會的重大變革。人們由此把人類歷史分為石器、青銅器和鐵器時代。在群居洞穴的舊石器時代，通過簡單加工獲得的石器，幫助人類狩獵、護(hù)身和生存。隨著石器加工、制作水平的提高，出現(xiàn)了原始手工業(yè)，如制陶和紡織，人們稱這一時期為新石器時代。青銅時代大約始于4000~5000年前。青銅是銅、錫、鋁等元素組成的合金，與純銅相比，青銅熔點低，硬度高，比石器更易制作且耐用。青銅器大大促進(jìn)了農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的發(fā)展。鐵器時代則被認(rèn)為是始于2000多年前的春秋戰(zhàn)國時代，由鐵制作的農(nóng)具、手工工具及各種兵器得以廣泛應(yīng)用，大大促進(jìn)了當(dāng)時社會的發(fā)展。鋼鐵、水泥等材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，使人類社會開始從農(nóng)業(yè)和手工業(yè)社會進(jìn)入了工業(yè)社會。20世紀(jì)，半導(dǎo)體硅、高集成芯片的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，則把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟(jì)社會?；诓牧蠈ι鐣l(fā)展的作用，人們提出了信息的概念。能源、材料和信息并列為現(xiàn)代文明和生活的三大支柱，而材料又是能源和信息的基礎(chǔ)。簡述材料的四大要素及其相互關(guān)系。性質(zhì)，組成與結(jié)構(gòu)，合成與加工，使用性能。材料的使用依賴于材料的性能，而其性能都是由其化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)決定的。只有從微觀上了解材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，才能有效地選擇制備和使用材料。簡述高分子水凝膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。醫(yī)藥控制釋放材料；作為組織充填材料；人工玻璃體；人工軟骨；醫(yī)用敷料；藥物崩解劑；角膜接觸鏡材料；醫(yī)用美容材料；分析和醫(yī)學(xué)診斷方面。納米材料與納米科技從哪些領(lǐng)域改變?nèi)祟惖纳罘绞?？納米體系物理學(xué)、納米化學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工學(xué)、納米力學(xué)（在相對應(yīng)的領(lǐng)域改變了人類的生活方式）為什么能源問題是人類面臨的主要問題之一？舉例說明一種現(xiàn)代材料分析方法促進(jìn)了材料科學(xué)的發(fā)展？光譜分析，能譜分析，衍射分析，TEM分析等列舉光纖的各種用途和發(fā)展。舉出一種超導(dǎo)磁體的應(yīng)用實例，簡單說明其工作原理。超導(dǎo)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一是研制磁懸浮列車。我們知道，兩個互相平行的線圈，當(dāng)兩者電流方向相同時就互相吸引，反之互相排斥，如果把許多電流方向相反的線圈分別安裝在列車和軌道上，列車就會懸浮起來；同樣在列車和軌道的適當(dāng)位置分別安裝許多電流方向相同的線圈，由于相互吸引，可使列車前進(jìn)。磁懸浮列車就是根據(jù)這一簡單原理設(shè)計制成的。將上述線圈改用超導(dǎo)線圈，就得到一種損耗小，功率大的超導(dǎo)磁懸浮列車了。為什么LED照明是今后照明技術(shù)的發(fā)展方向？.1.耗電量低,2.體積小（易安裝）3.使用壽命長.4.高亮度,低熱能.5.環(huán)保（綠色光源.）6.堅固耐用.7.色彩豐富.8.產(chǎn)品外觀多樣化.9.性能穩(wěn)定安全可靠如何保護(hù)和利用我國有優(yōu)勢的稀土資源？