2025年高考絢麗多彩的新材料世界
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 2024-11-18 09:30:48
在漫長(zhǎng)的原始社會(huì)中,人類經(jīng)歷了石器時(shí)代、銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代等幾個(gè)歷史階段。人類文明史的發(fā)展階段,居然用制作器具的石、銅、鐵等材料來(lái)加以區(qū)分,實(shí)在是發(fā)人深省,這足以說(shuō)明,材料對(duì)于人類文明進(jìn)程的重大意義。人們還常把“衣、食、住、行”概括為生活中的四項(xiàng)基本需求,即使我們暫時(shí)不把人們的吃食算作“材料”,那么,至少其他三項(xiàng),即衣、住、行,都和材料有著極密切的關(guān)系:試想,人們穿戴的衣褲鞋帽,居住的房屋建筑,賴以出行的交通工具,哪一件不由材料制作,哪一樣不依賴材料的優(yōu)良性能而提高其質(zhì)量呢?可見(jiàn),在縱觀歷史、橫看生活以后,我們不能不說(shuō):材料對(duì)于人類文明發(fā)展、對(duì)于人們生活質(zhì)量的意義,真可謂無(wú)與倫比啊!
工業(yè)革命以后,材料世界里扮演主角的是金屬,配角則有木材、橡膠、水泥和玻璃等等。20世紀(jì)里,高分子材料塑料迅速崛起,滲透到人類生活的所有領(lǐng)域,已經(jīng)毫不含糊地分占了金屬的半壁江山。那么,在即將來(lái)臨的新世紀(jì)里,情況又將怎樣呢?
目前,科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始能在分子、甚至原子水平上重新組合新物質(zhì),這意味著材料科學(xué)正舉步跨向一個(gè)全新的時(shí)代。近年來(lái)顯露頭角的幾種新材料,像初春河岸剛剛抽芽的柳枝,遠(yuǎn)看已連成一片似有似無(wú)的鵝黃嫩綠,而不久后將隨風(fēng)搖蕩的密葉濃枝,正是我們可以遙想的、未來(lái)那絢麗多彩的新材料世界。
現(xiàn)代陶瓷:采用超細(xì)粉末燒結(jié)、纖維補(bǔ)強(qiáng)、晶須增韌等技術(shù)制成,克服了傳統(tǒng)陶瓷的脆性,不但強(qiáng)度、硬度、韌性都高,又耐磨損、耐腐蝕、耐高溫,能制作多種要求極高、以前很難制造的機(jī)器零部件;還有各種“功能陶瓷”,如電子陶瓷、磁性陶瓷、化學(xué)功能陶瓷、生物功能陶瓷等等,其中生物功能陶瓷用來(lái)制作人工骨骼、關(guān)節(jié)、牙齒,具有一系列理想的性能。
新型合金:由鈦和鋁或鎳和鋁合成的金屬化合物,重量非常輕,在760℃的高溫下仍保持極優(yōu)良的機(jī)械性能,再加入陶瓷纖維合成的復(fù)合材料,其硬度為現(xiàn)有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)所用材料硬度的3倍。
此外還有新型的“智敏材料”,能感受外部環(huán)境的變化,從而做出預(yù)先設(shè)計(jì)好的反映 。在自然界中,生物能利用最簡(jiǎn)單原材料,經(jīng)過(guò)有機(jī)合成,得到各種優(yōu)越而特殊性能的物質(zhì),科學(xué)家正努力破解其中的奧秘,進(jìn)而進(jìn)行模仿,這就是前途無(wú)量的“仿生材料”。
從高速火車到航天器,從有靈性的人造假肢到精密電子元件,新材料正使所有這些事物的面貌,發(fā)生著日新月異的變化,與此同時(shí),也為人類創(chuàng)造著更加美好的未來(lái)。
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