现代科技概论重点

时间：2025-04-02

现代科技概论重点

考试范围：三至十章

1. 材料的发展（p52）：100万年前旧石器时代—1万年前人们对石器进行加工进入新石器时代，新石器时代后期出现了用粘土烧制的陶器—公元前5000人类进入青铜时代—公元前1200年，人类进入铁器时代—18世纪钢铁工业的发展，成为产业革命的重要内容和物质基础—19世纪，现代平炉和转炉炼钢技术的出现使人类真正进入钢铁时代，与此同时铜铅锌得到大量应用，铝镁钛相继问世，—直至20时世纪，金属材料在工业中一直占据主导地位—20世纪中叶以后，新材料（发明之母、产业粮食）出现了跨时代的变化，首先是人工合成高分子材料的问世及应用（尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料；维尼纶、合成橡胶、新型工程塑料、高分子合金、功能高分子材料）其次是陶瓷，20世纪50年代合成化工原料和特殊制备工艺的发展使陶瓷由传统陶瓷向先进陶瓷转变。

（1）第一代天然材料

（2）第二代烧炼材料（烧炼材料是烧结材料和冶炼材料的总称，其中制瓷技术的发展为原始的冶金技术打下基础，而冶炼技术始于原始社会后期人们发明的从铜矿石中冶炼出金属铜的技术）

（3）第三代合成材料（包括化工合成、超铀元素和特种合金，其中化工合成出现在20世纪初，塑料、合成橡胶、合成纤维已广泛应用；超铀元素指原子序数大于92的元素的统称，是人工方法制

造出的一些放射性元素；特种合金是钢铁中加入一些特殊元素如镍等使之有一些特异性能）

（4）第四代可设计材料（复合材料属于这一类）

（5）第五代智能材料

注意：上述五代材料并非淘汰制而是并存制。（p53）

2. （一）根据材料来源：天然材料（直接存在于自然界的各种物质，

包括矿物、植物和动物）和人工材料（以天然材料为原料，通过人为加工制造出的材料，如陶瓷、玻璃、合金）

（二）根据材料的用途和性能：结构材料（利用其强度、韧性、

弹性等力学性质以承受一定负荷的材料，是机械制造、工程建筑、交通运输、能源利用等的物质基础）和功能材料（利用物质的各种物理和化学特性发展起来的材料，如导电材料、绝缘材料、半导体材料、固体激光器中的红宝石棒）

（三）根据材料的成熟程度：传统材料（指发现或发明比较早，

开采和制造的技术比较成熟，已大批量生产，目前广泛使用的材料）和新兴材料（已研制成功，但由于技术等方面的原因，尚未大批量生产，未能广泛普及应用的材料）

（四）根据材料的化学性质：金属材料、无机非金属材料、有机

高分子材料、复合材料

（五）根据材料的领域：建筑材料、电力工业材料、信息材料、

航空航天材料、能源材料

（六）根据晶态：多晶材料、单晶材料、非晶材料

3. 材料科学技术的概念（p54）：材料科学是以力学、固体物理学、热力学、化学、晶体学等为基础，结合冶金、化工等科学技术，从总体上研究材料的种类、功能、基本结构和性能之间的关系以及新材料的研制和应用的科学。

4. 材料科学的重要性：（简答题）

（1）材料是人类社会存在的物资基础。

（2）材料是现代科学技术进步的前提。

（3）新材料促进了工业产品升级换代。

（4）新材料是克服能源短缺的重要途径之一。

5. 钢铁（一种黑色金属）是铁和碳这两种元素所形成的系列合金的总称。含碳量低于0.04%的通常所说的熟铁，它有较好的韧性和塑性；含碳量大于2%的称为生铁，亦称铸铁，它硬而脆，几乎没有塑性，但有较高的硬度；含碳量在0.04%~2%之间的是钢，钢兼具有熟铁和生铁的优点，它强度高，韧性和塑性也都比较好，机械的主要零部件以及工程结构大多采用钢材制成。

6. 新兴金属材料：

（1）彩色不锈钢：a.它是在不锈钢表面形成不同厚度的、透明的

钝化膜，它具有反射、折射与吸收光的特性 b.优点：保持

了金属的光泽，色调艳丽，不会因长时间的紫外线照射而褪

去，耐蚀性强，耐热性好，较好的耐磨性。C.用途：高层建

筑、桥梁结构、室内外装潢、商品广告、橱窗陈列、体育用

品、工艺美术品、机械零部件、机器造型设计和包装。

（2）金属玻璃：又称非晶态合金；主要制备方法：液体急冷法；

特点和优势：硬度是常规钢材的两倍；抗腐蚀性能强，不变

质，重量轻；在一定温度下有很高柔性，冷却后非常坚硬；不足：韧性不理想；用途：军事上，制作枪炮子弹、导弹及

装甲车等；体育上，体育用品如高尔夫球杆；电脑和手机的

外壳上。