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材料科学[660102191]
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材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命,又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。 材料除了具有重要性和普遍性以外,还具有多样性。由于材料多种多样,分类方法也就没有一个统一标准。
材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的那些物质。材料是物质,但不是所有物质都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物,一般都不算是材料。但是这个定义并不那么严格,如炸药、固体火箭推进剂,一般称之为“含能材料”,因为它属于火炮或火箭的组成部分。由于多种多样,分类方法也就没有一个统一标准。从物理化学属性来分,可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和不同类型材料所组成的复合材料。从用途来分,又分为电子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。更常见的两种分类方法则是结构材料与功能材料。

2013-12-19 11:16

玻璃的历史渊源

玻璃,历史

       玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得,约公元前3700年前,古埃及人已制出玻璃装饰品和简单玻璃器皿,当时只有有色玻璃。约公元前1000年前,中国制造出无色玻璃。公元12世纪,出现了商品玻璃,并开始成为工业材料。18世纪,为适应研制望远镜的需要,制出光学玻璃;1874年,比利时首先制出平板玻璃。
1906年,美国制出平板玻璃引上机,此后,随着玻璃生产的工业化和规模化,各种用途和各种性能的玻璃相继问世。现代,玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。

        3000多年前,一艘欧洲腓尼基人的商船,满载着晶体矿物“天然苏打”,航行在地中海沿岸的贝鲁斯河上。由于海水落潮,商船搁浅了,于是船员们纷纷登上沙滩。有的船员还抬来大锅,搬来木柴,并用几块“天然苏打”作为大锅的支架,在沙滩上做起饭来。

        船员们吃完饭,潮水开始上涨了。他们正准备收拾一下登船继续航行时,突然有人高喊:“大家快来看啊,锅下面的沙地上有一些晶莹明亮、闪闪发光的东西!”

        船员们把这些闪烁光芒的东西,带到船上仔细研究起来。他们发现,这些亮晶晶的东西上粘有一些石英砂和融化的天然苏打。原来,这些闪光的东西,是他们做饭时用来做锅的支架的天然苏打,在火焰的作用下,与沙滩上的石英砂发生化学反应而产生的晶体,这就是最早的玻璃。后来腓尼基人把石英砂和天然苏打和在一起,然后用一种特制的炉子熔化,制成玻璃球,使腓尼基人发了一笔大财。

       大约在4世纪,罗马人开始把玻璃应用在门窗上,到1291年,意大利的玻璃制造技术已经非常发达。“我国的玻璃制造技术决不能泄漏出去,把所有的制造玻璃的工匠都集中在一起生产玻璃!”就这样,意大利的玻璃工匠都被送到一个与世隔绝的孤岛上生产玻璃,他们在一生当中不准离开这座孤岛。

       1688年,一名叫纳夫的人发明了制作大块玻璃的工艺,从此,玻璃成了普通的物品。

        几百年来,人们一直认为玻璃是绿色的,是无法改变的。后来发现绿色来自原料中少量的铁,二价铁的化合物使得玻璃显绿色。在加入二氧化锰以后,原来的二价铁变成三价铁显黄色,而四价锰被还原成三价锰呈紫色。光学上,黄色和紫色在一定程度上可以互补,混合在一起成为白光,玻璃就不偏色了。不过若干年后,三价锰被空气继续氧化,紫色会逐渐增强,所以那些古老房屋的窗玻璃会略微带点紫色。

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