材料科学50年进展
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中国力学事业50年庄逢甘(中国航天科技集团公司,北京100830)中国力学学会走过50个春秋,50年的成长与辉煌!50年的拼搏与奉献!是中国力学创业、奋斗和发展历程的真实写照!时值中国力学学会成立50周年之际,我们聚会一堂,共同庆贺。
在这里我将对中国力学的发展谈谈自己的一些认识和想法,与大家共同回顾中国力学事业的创建过程和近10年的重大成就,共同展望中国力学未来的发展。
1 中国力学事业的创建力学在中国的传播和发展远非50年所能概括。
早在20世纪初,随着中国民族工业的较大发展,对力学知识的需求逐步增加。
30年代,商务印书馆出版了郑太朴翻译的《自然哲学的数学原理》,徐骥著的《应用力学》,陆志鸿著的《材料强度学》。
在这一时期,一批学者先后留学归国并开设力学课程,如北京大学的夏元瑮、清华大学的周培源、北洋大学的张国藩、唐山铁道学院的罗忠忱等,在国内开始系统地讲授相对论、理论力学、流体力学、工程力学等课程,并相应开展了一些力学的理论与应用方面的研究。
这些力学活动为中国力学的早期发展是做出贡献的。
但是,力学真正成为一门学科在中国快速蓬勃发展是新中国成立以后的事情。
新中国成立伊始,百废待兴,建立独立民族工业体系的国家战略发展需求急需力学人才和专门机构。
1952年,周培源在北京大学创办了中国第一个力学专业,1953年,钱伟长首先在中国科学院数学研究所创建力学研究室。
1955年10月,钱学森回国,与钱伟长合作,在1956年1月5日成立了中国科学院力学研究所。
建国初期,为解决专门力学人才匮乏的现状,钱学森等还探索了特殊的人才培养模式,我认为有两个较为成功的事例。
第一个是1957年,中国科学院与清华大学开办的工程力学研究班,学员选自工科专业四年级学生和力学教研组助教及生产部门的工程师,做到了不拘一格选拔人才,后来的事实证明这样一种人才培养机制是可行而有效的,这些学员在后来的国民经济建设和国防建设中发挥了重要作用,做出了重要贡献。
收稿日期:2006-01-13作者简介:李世普(1946— ),男,辽宁新民人,教授,博士生导师。
文章编号:1008-8245(2006)03-0001-06材料科学发展面临的挑战及其发展方向李世普(武汉理工大学生物材料与工程研究中心,湖北武汉430070)摘 要:就材料技术领域的现状、发展特点、存在的问题、面临的挑战作了概述,介绍了材料科学与工程领域的研究方向,并就国家的材料科技战略进行了简要推介。
关键词:材料科学;问题;研究方向;关键技术;战略目标中图分类号:T B3 文献标识码:AChallengesMateri a ls Sci ence M eets i n itsDevelop ment and the Developi n g D i recti onL i Shipu(Research center of Biomaterial Engineering,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan Hubei 430070)Abstract:This paper su mmarizes the conditi ons,characteristics of devel opment,p r oble m s existing,challenges fa 2cing in the field of material technol ogy,and intr oduces the research directi on of the material science and engineering .The strategy of material technol ogy is als o p resented .Key words:Material science;Pr oblem;Research directi on;Key technol ogy;Strategic target1 我国新材料领域的发展特点 我国新材料领域的发展特点为:材料复合优化,由结构材料向非结构材料的领域扩展低维材料的发展加快,特别是材料线度上的细微化产生的各种新效应;高密度信息存储的发展日新月异;全新材料体系的不断涌现及发展,最具有吸引力的是金属间化合物的出现,尽管目前应用不到1%,但可以预料今后10年将会成为一个重要的新材料领域;信息材料走向多功能、集成化,超大规模集成电路的发展已带来了人类社会的新变革。
2006年9月,美国《金属杂志》(Journal of Metals, JOM)发起了评选材料科学与工程历史上“最伟大的材料事件”(Greatest Materials Moments)活动。
JOM由美国矿物、金属与材料学会(The Minerals, Metals & Materials Society,TMS)主办。
TMS是一个涉及材料科学与工程所有领域的专业国际组织,总部设在美国,涵盖的学科方向从矿物工艺、基本金属制造到材料的基础研究和深入应用。
TMS的会员来自世界6大洲70多个国家的冶金学与材料工程师、科学家、研究人员、教育家、管理人员和学生。
JOM主办此次活动的目的旨在弘扬材料科学在人类历史发展进程中的影响力和庆祝TMS成立50周年。
“最伟大的材料事件”被定义为:一项人类的观测或者介入,导致人类对材料行为的理解产生标志性进展的关键或决定性事件,它开辟了材料利用的新纪元,或者产生了由材料引发的社会经济重大变化。
首先,JOM 邀请众多材料领域的杰出专业人士评述他们关于“最伟大的材料事件”的观点。
基于他们的评述,JOM 整理出一份超过650个候选者的详细目录,然后进一步遴选出100个正式的候选名单,并刊登于2006年11月份出版的JOM上。
近千名来自材料科学领域的专业人员和普通公众参与了投票。
2007年2月26日—3月1日,TMS在美国弗洛里达州的奥兰多举行了2007年年会,共有来自68个国家的4200多名材料科学和工程专业人员参加了此次会议。
会上揭晓了JOM评选的10项“最伟大的材料事件”(见),它们分别为:另外,入选11-50项的“最伟大的材料事件”如下:评选出的前50项“最伟大的材料事件”清楚地展示,材料及其相关科学与技术的发展对人类文明与社会进步所做出的巨大贡献,以及材料科学与技术毋庸置疑的重要地位。
在前50项“最伟大的材料事件”中,材料制备技术及工艺占17项,新材料和新器件的发明占12项,提出新原理、新规律与揭示新结构、新现象占18项,先进仪器设备的发明占3项。
部编版语文六年级上册宇宙生命之谜导学案(推荐3篇)〖部编版语文六年级上册宇宙生命之谜导学案第【1】篇〗《宇宙生命之谜》一文是第十一册语文教材新选的课文,这是一篇介绍科学家探索宇宙生命的科普文章,意在通过阅读理解,了解课文围绕“地球之外是否有生命存在”这一问题讲了些什么,学习科学家追求真知、不断探索的精神,激发学生爱科学、学科学、探索宇宙奥秘的兴趣,领悟作者采用分析、比较、排除的方法说明问题的表达方法。
让学生了解科学家根据生命存在的条件探索火星的情况及其成果,是教学这篇课文的重点,学生对有关生命科学的理论、术语的理解是教学这篇课文的难点。
这是一篇有关生命科学的文章,文中的科学术语也比较多,学生要学起来是有一定难度。
在教学本文时,我是这样设计的:一、揭题:1、出示课题《宇宙生命之谜》,“谜”用红色,大字写出来,并加上“?”,并问学生:到底地球之外是否有生命存在?2、学生讨论,发表意见。
(其中29位学生说有,13位说没有)3、当学生发生争论时,让学生通过阅读课文找答案。
二、设疑:1、让学生自己读课文。
找出到底地球之外有没有生命的依据。
2、学生交流生命存在的条件:(1)、适合的温度,零下50至零上150摄氏度之间。
(2)、必要的水分。
(3)适当成分的大气。
(4)要有足够的光和热。
2、师按离太阳的`远近画出围绕太阳运动的九大行星的示意图:太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。
3、让学生再读课文,根据生命存在的条件,说说在围绕太阳运动的九大行星中,哪些行星不可能有生命存在,哪些行星可能有生命存在。
4、学生通过读课文后交流:水星离太阳最近,向阳时表面温度达到300至400摄氏度,不可能存在生命。
金星是一颗高温、缺氧、缺水、有着强烈阳光辐射的行星,也不可能有生命存在木星、土星、天王星、海王星和冥王星离太阳很远,它们的表面温度,一般都低于零下140摄氏度,因此,也不可能有生命存在。
那么,太阳系中唯一还可能存在生命的星球是火星。
一、材料的分类:1、物理性能分类:热、光、电、磁材料2、材料按用途可分为结构材料和功能材料。
3、化学属性分类按组成物质的化学属性,习惯上将材料分为:金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料(合成材料)、复合材料四大类。
金属材料分类:1 . 传统金属材料(黑色金属、有色金属)2 . 新型金属材料无机非金属材料:陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种新型高分子材料:1、生物高分子材料2、吸水高分子材料3、导电高分子材料4、光电导高分子材料复合材料:1纤维(或晶须)增强或补强型复合材料2第二相颗粒弥散复合材料3功能梯度复合材料其他材料:半导体材料、超导材料二、汽车轻量化过程中金属材料应用的趋势?以下发展一、有色合金增加以乘用车来说,1973年每辆车所使用的有色合金占全部用材的重量比为5.0%,1980年增至5.6%,而1997年则达到了9.6%。
有色合金在汽车上应用量的快速增长是汽车材料发展的大趋势。
1)铝合金铝的密度约为钢的1/3,是应用最广泛的轻量化材料。
以美国生产的汽车产品为例,1976年每车用铝合金仅39k g,1982年达到62kg,而1998年则达到了100kg。
2)镁合金镁的密度约为铝的2/3,在实际应用的金属中是最轻的。
镁合金的吸振能力强、切削性能好、金属模铸造性能好,很适合制造汽车零件。
3)钛合金钛的密度为4.5g/cm3,具有比强度高、高温强度高和耐腐蚀等优点。
由于钛的价格昂贵,至今只见在赛车和个别豪华车上少量应用。
二、钢铁材料的轻量化举措钢铁材料在与有色合金和高分子材料的竞争中继续发挥其价格便宜、工艺成熟的优势,通过高强度化和有效的强化措施可充分发挥其强度潜力,以致迄今为止仍然是在汽车生产上使用最多的材料。
1高强度钢板研究成果表明,车身钢板的90%使用现已大量生产的高强度钢板(包括高强度、超高强度和夹层减重钢板),可以在不增加成本的前提下实现车身降重25%(以4门轿车为参照),且静态扭转刚度提高80%,静态弯曲刚度提高52%,第一车身结构模量提高58%,满足全部碰撞法规要求。
我国公布未来50年科技发展路线图等作者:来源:《发明与创新(综合版)》2009年第08期我国公布未来50年科技发展路线图中国科学院战略研究系列报告——《创新2050:科技革命与中国的未来》日前在京发布。
报告绘制了我国未来50年在能源、人口健康、空间与海洋、信息、国家与公共安全等18个重要领域的科技发展路线图。
“人无远虑,必有近忧。
过去许多人认为科学很难预见,主要依靠科学家的创造性思维。
但是,以能源为例,我们可以预见,未来50年,可再生能源和核能领域一定会有新的突破性进展,只是具体技术路径可能有多种。
”全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥在发布会上表示,通过战略研究,在长远目标指导下制定科技发展路线图是可行的。
报告凝聚了中科院300余位专家历时一年多的心血,按照2020、2030和2050三个阶段,提出了“以科技创新为支撑的八大经济社会基础和战略体系”的整体构想,即可持续能源与资源体系、先进材料与智能绿色制造体系、无所不在的信息网络体系、生态高值农业和生物产业体系、普惠健康保障体系、生态与环境保育发展体系、空天海洋能力新拓展体系和国家与公共安全体系。
路甬祥说,当今世界正处在科技创新突破和新科技革命的前夜,中国绝不能简单地照搬他国科技发展模式,必须面向世界前沿,从中国现代化进程的需求出发,前瞻布局、重点突破,探索出一条中国特色的科技创新道路。
此次发布的路线图明确了我国未来发展的着力点,凝练出影响我国现代化进程的22个战略性科技问题:——影响我国国际竞争力的6个战略性科技问题,包括“后IP”网络的新原理新技术研究和试验网建设、高品质基础原材料的绿色制备、资源高效清洁循环利用的过程工程、农业动植物品种的分子设计、泛在感知信息化制造系统、艾级(1018)超级计算技术。
——影响我国可持续发展能力的7个战略性科技问题,包括中国地下4000米透明计划、新型可再生能源电力系统、深层地热发电技术、新型核能系统、海洋能力拓展计划、干细胞与再生医学、重大慢性病的早期诊断与系统干预。
材料进展的回顾与展望将来摘要:回顾过去,人类的生活、生产和进展离不开材料。
从人类早期进展到现在,材料的进展在人类进展史上占着不行或缺的地位。
直到现代,人类的材料生产与制备技术已经相当成熟,各种新材料如雨后春笋般不断涌现。
展望将来,材料依旧将在人类社会的各个方面扮演重要角色。
主要向半导体材料、结构材料、有机高分子材料等方向进展。
关键词:材料,进展一、回顾材料进展历程材料是人类生活和生产的物质基础,是人类熟悉自然和改造自然的工具。
人类文明曾被划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代等,由此可见材料的进展对人类社会的影响一一没有材料就是没有进展。
人类诞生以前其实就有了材料,材料的历史与人类史一样久远,可能还要比之久远呢!在人类文明的进程中,材料大致经受了以下五个进展阶段,他们是1.使用纯自然材料的初级阶段:旧石器时代,人类只能使用自然材料(如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等),之后也都只是纯自然材料的简洁加工而已。
2.人类单纯采用火制造材料的阶段:新石器时代、铜器时代和铁器时代,是人类采用火来对自然材料进行燃烧、冶炼和加工的时代,主要材料有:陶、铜和铁。
3.采用物理与化学原理合成材料的阶段:20世纪初,由于物理和化学等科学理论在材料技术中的应用,从而消失了材料科学。
在此基础上,人类开头了人工合成材料的新阶段,主要材料:人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的消失,加上已有的金属材料和陶瓷材料(无机非金属材料)构成了现代材料(除合成高分子材料以外,人类也合成了一系列的合金材料和无机非金属材料。
超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表)。
4.材料的复合化阶段:20世纪50年月金属陶瓷的消失标志着复合材料时代的到来。
人类已经可以采用新的物理、化学方法,依据实际需要设计独特性能的复合材料(只要是由两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料)。
5.材料的智能化阶段:如外形记忆合金、光致变色玻璃等等都是近年研发的智能材料(自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能,而目前研制胜利的智能材料还只是一种智能结构)。
材料科学领域的十大进步那些发展了今天我们所知道的不断变化的材料科学领域的有决定意义的发现,灵感迸发的时刻或者在认知上的转变都有哪些?以下是那些我们认为最有意义的。
Jonathan Wood编辑,《现代材料》邮箱:j.wood@一年之末和来年之初是一个奇妙的时刻。
在期待将发生的事情之前,记住过去,记住已经做了什么是人们喜欢做的事。
新年即将到来,不论你更喜欢平静的回忆,欢庆,奖金抑或决议,一件来自报纸和杂志的事情是肯定的。
最重要的是,该对过去做一个清算了。
谁是我们要反对的呢?我们已经整理出过去50年在材料科学领域的十大进步。
我们考虑了很久也很认真。
我们征求了社会咨询小组的意见也询问了这一领域的领军人物以增加他们的建议作参考。
我们希望这个结果是有趣的并且发人深思。
在做最后选择时,我们努力关注那些已经改变了或者正在改变我们的生活的进步。
当然,这是有争议的。
一个进步应该改变我们的日常生活或者根本性地改变研究的方向吗?那些很清楚地有确定日期和研究者的发现或者那些通过很多人的努力逐步得到的发展进步呢?材料科学在哪停止?电子学物理学和化学又始于哪?尼如何评估事物的价值,比如塑料袋?不可否认,它们是用来装购买的物品得很好东西,但是现在也是蔑视能源和浪费的理由之一。
我们不排除其中任何一个而是努力得出一个平衡的选择。
我们希望这样做能引起关于那些最重要的的划分出我们今天材料科学的发现的讨论。
让我们知道我们错过了什么。
如果你对有机电子和高温超导没能进入前十表示怀疑,告诉我们为什么。
芳纶,帖子条或者F1赛车轮胎应该在这个名单里面吗?什么将规划处材料科学的下一个50年?如果你相信材料科学家是无名英雄,我们的工作是不被注意且名不见经传的,这是你的用来反驳的信息。
我们把时间限定为50年,这个名单是非常中肯切题的。
它是关于材料科学如何影响今天我们的世界的。
1 《国际半导体技术蓝图》好,它不是研究发现,仅仅是组织研究重点和研究规划的一个路线图。
高分子材料发展史随着生产和科学技术的发展,人们不断对材料提出各种各样的新要求。
而高分子材料的出现逐渐满足了人们的需要。
并对人类的生产生活产生了巨大的影响。
高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。
高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。
所有的生命体都可以看作是高分子的集合。
高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。
天然高分子是生命起源和进化的基础。
人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。
如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。
19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。
1870年,美国人Hyatt用硝化纤维素和樟脑制得的赛璐珞塑料,是有划时代意义的一种人造高分子材料。
1907年出现合成高分子酚醛树脂,真正标志着人类应用合成方法有目的的合成高分子材料的开始。
1953年,德国科学家Zieglar和意大利科学家Natta,发明了配位聚合催化剂,大幅度地扩大了合成高分子材料的原料来源,得到了一大批新的合成高分子材料,使聚乙烯和聚丙烯这类通用合成高分子材料走人了千家万户,确立了合成高分子材料作为当代人类社会文明发展阶段的标志。
现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。
并且高分子材料资源丰富、原料广,轻质、高强度,成形工艺简易。
很容易为人所用。
高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。
其中,被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。
尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展,但目前业已大规模生产的还是只能寻常条件下使用的高分子物质,即所谓的通用高分子,它们存在着机械强度和刚性差、耐热性低等缺点。
2006年9月,美国《金属杂志》(Journal of Metals, JOM)发起了评选材料科学与工程历史上“最伟大的材料事件”(Greatest Materials Moments)活动。
JOM由美国矿物、金属与材料学会(The Minerals, Metals & Materials Society,TMS)主办。
TMS是一个涉及材料科学与工程所有领域的专业国际组织,总部设在美国,涵盖的学科方向从矿物工艺、基本金属制造到材料的基础研究和深入应用。
TMS的会员来自世界6大洲70多个国家的冶金学与材料工程师、科学家、研究人员、教育家、管理人员和学生。
JOM主办此次活动的目的旨在弘扬材料科学在人类历史发展进程中的影响力和庆祝TMS成立50周年。
“最伟大的材料事件”被定义为:一项人类的观测或者介入,导致人类对材料行为的理解产生标志性进展的关键或决定性事件,它开辟了材料利用的新纪元,或者产生了由材料引发的社会经济重大变化。
首先,JOM 邀请众多材料领域的杰出专业人士评述他们关于“最伟大的材料事件”的观点。
基于他们的评述,JOM 整理出一份超过650个候选者的详细目录,然后进一步遴选出100个正式的候选名单,并刊登于2006年11月份出版的JOM上。
近千名来自材料科学领域的专业人员和普通公众参与了投票。
2007年2月26日—3月1日,TMS在美国弗洛里达州的奥兰多举行了2007年年会,共有来自68个国家的4200多名材料科学和工程专业人员参加了此次会议。
会上揭晓了JOM评选的10项“最伟大的材料事件”(见Error! Hyperlink reference not valid.),它们分别为:11864年门捷列夫(Dmitri Mendeleev)设计出元素周期表。
成为材料科学家和工程师普遍使用的参考工具。
2公元前3500年(推测)埃及人首次熔炼铁(或许是作为铜精炼的一种副产品),微量的铁主要用于装饰或礼仪。
姓名:何莞晨学号:2014012075材料学的历史简述1.按材料划分的时代生活离不开材料,人类的一切生产活动所需的工具都建立在合适的材料的基础上。
同样,人类社会的发展历程,也是以材料为主要标志的。
材料的进步标志着人类科技的进步,生产能力的增强,以及生活质量的提升。
人类对材料的认识和利用能力,决定了社会的形态。
考古学家常把材料及其器具作为划分时代的标志,如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代等等。
一百万年以前,祖先们便学会了用石头作为工具,进行狩猎和采集,进入了石器时代。
随着使用技术的提高,充满智慧的先人开始将天然的粗大石料进行加工、打磨,变成更便于操控的器材,如刀、棍、箭、碗等。
先进的工具使人们的生活水平有很大提升。
锋利的刀具可以高效地采摘,还能进行收割,为种植打下了基础;棍棒、弓箭不仅可以防御猛兽,还能狩猎一些以前无法捕获的大型动物;石制容器可以储水,避免了旱灾造成的损失。
随后的新石器时代中,祖先们又开始了陶器的使用,这种容易塑造、容易成形的材料,极大提高了储备物资的能力,使人们的生活水平更进一步。
整个石器时代持续了约三百万年的时间,直到人类发现了优秀的金属材料——铜。
早在四千多年前的新石器时代晚期,人类已开始加工和使用金属,最先进行加工使用的金属是铜。
人们在采集石料的时候偶然发现与石料性质完全不同的材料,它不像石料那样容易劈裂剥落,反而有优越的延展性,并有光泽,还具有足够的硬度。
人类便这样开始接触并使用铜。
考古学的证据表明1,早在公元前二十一世纪,我国就掌握了炼铜工艺,进入了青铜器时代。
相传禹统治时期便“以铜为兵”,“禹铸九鼎”2。
青铜器的出现,对提高社会生产力起了划时代的作用。
青铜器由于其优秀的强度和铸造性,被广泛的应用于食器、乐器、兵器、工具、货币、铜镜等各领域的制造。
青铜器时代持续了数千年之久。
随着金属冶炼技术的提高,比青铜器更加优秀的铁器,逐渐被人类所使用。
铁比铜合金硬度更大,能用来制作更加锋利的器材。
我国1956年以来取得的重要科技成果我国《1956-1967年科学技术发展远景规划》中十二年期间各重点领域所取得的重要科技成果列举如下:1.国防及原子能l 1960年10月,中国第一枚近程地对地导弹研制成功。
l 1964年10月,中国第一颗原子弹爆炸成功。
l 1964年6月,“东风二号”中近程导弹发射成功。
l 1965年6月,我国自行研制的高空地空导弹打靶成功,并于1967年9月8日用该导弹击落来犯的U-2飞机。
l 1966年10月,中国首次发射导弹核武器实验成功。
l 1966年,中国第一枚中程导弹首飞成功。
l 1967年10月,中国第一颗氢弹爆炸成功。
l 1967年,我国自行研制的海鹰二号岸舰导弹发射成功。
2.无线电电子学中的新技术l 1958年,我国第一部国产半导体收音机研制成功。
l 1958年8月,中国第一台电子数字计算机(103机)诞生。
l 1959年9月,中国第一台大型通用电子数字计算机(104机)研制成功。
l 1960年4月,中国第一台小型计算机(107机)研制成功。
l 1964年5月,中国第一台5万次电子管型计算机(119机)研制成功。
l 1965年,中国第一台晶体管型计算机(109乙机)研制成功。
3.喷气技术l 1956年7月,沈阳飞机厂试制成功我国第一架喷气式飞机(歼5)。
l 1958年7月,我国自行设计制造的喷气中级教练机歼教I首飞成功。
l 1963年9月,超音速歼击机歼6首飞成功。
l 1965年6月,我国自行设计的第一架超音速飞机强5首飞成功。
l 1966年1月,两倍音速歼击机歼7首飞成功。
4.生产过程自动化和精密仪器、新型动力机械和大型机械l 1957年7月,昆明机床厂试制成功我国第一台高精度电感应坐标镗床。
l 1957年10月,鞍钢第二初轧厂试制成功我国第一台1150毫米初轧机。
l 1958年6月,长春一汽试制成功我国第一辆国产高级轿车。
l 1958年11月,中国第一艘远洋万吨轮“跃进”号下水。
新材料发展趋势冶金建筑研究院冶金与焊接材料专家教授级高工唐伯钢21世纪将是科技高速发展的世纪。
焊接材料就世界范围而言,一方面在21 世纪前期,仍将在目前传统焊材产品框架内继续增长与改进;另一方面,已开始出现某些重大变革的前奏,这种变革可能将在21 世纪20 年代左右,对焊材产业将产生重大影响。
1、适应焊接自动化和高效焊接的潮流进行产品结构调整21世纪前期,我国钢材的品质将随着冶金工艺的进步,特别是“纯洁化、微合金化和控轧控冷”等技术在各重点钢铁企业的推广,将使各种用焊接的钢材可焊性更好,不易产生焊接裂纹并且可以采用大线能量焊接,因而将在目前传统焊接技术框架内,全力追求焊接自动化和高效焊接。
我国造船系统已率先提出,到2005 年我国船厂的焊接高效化率要达到80% 以上,其中CO 2 气保护焊的应用率达到55% ,焊接机械化自动化率达到70% 左右。
预测到2005 年,我国消费的焊接材料中,可能焊条占60% — 70% 、气保护实芯焊丝约占20% ,药芯焊丝占2% — 5% ,埋弧焊用焊丝和焊剂占10% — 12% 。
因此我国的焊材产业,应适应消费需求变化的潮流,进行产业结构的调整。
在气保护焊用实心焊丝、药芯焊丝、埋弧焊丝和烧结焊剂等方面形成规模效益和高质量产品。
2、气保护实心焊丝向低飞溅高性能方向发展CO2气保护实心焊丝,影响产品质量有两个关键问题,一是焊丝的化学成分,二是镀铜和绕卷。
近年来,为降低CO 2 焊的飞溅和提高焊缝金属的性能,国外对焊丝的化学成分作了大量研究工作,包括在标准的较宽的成分范围内,规定较窄的内控标准及加入各种微量合金元素,取得了降低焊接飞溅量50% 以上,减少焊接烟尘量25% 以上的好成绩。
因此在继续关注焊丝生产规模效益,希望重点企业建立“年产 1 — 3 万t 以上镀铜焊丝生产线”的同时,必须关注焊丝成分的改进,期望有关钢厂与有关重点焊丝生产企业合作进行这方面的工作。
3、药芯焊丝向“宽电流幅度”、“低尘低飞溅”、“快速焊”的方向发展4、埋弧焊用焊丝和焊剂向高效率多品种方向发展埋弧焊用焊丝,发展了低锰、中锰、高锰的系列产品和与锰硅相配合的加入不同镍、钼、铬含量的多种产品,并在此基础上,向“纯净化、微合金化”的方向发展。
今天哪些材料科学领域的重大进展正在影响着人们对材料和技术的使用方式并且改变了我们的日常生活?《今日材料》(Materials Today)杂志近日评选出材料科学领域在过去50年间的十大进展。
其中一些科研发现改变了该领域的研究方向,另外一些则为材料科学领域提供了新的机会和研究方向。
1. The International Technology Roadmap for Semiconductors《国际半导体技术蓝图》2. Scanning probe microscopes扫描式探针显微镜3. Giant magnetoresistive effect巨磁电阻效应4. Semiconductor lasers and light-emitting diodes半导体激光器和发光二极管5. National Nanotechnology Initiative美国国家纳米技术计划6. Carbon fiber reinforced plastics碳纤维强化塑料7. Materials for Li ion batteries锂离子电池材料8. Carbon nanotubes碳纳米管9. Soft lithography软刻蚀10. Metamaterials超材料令人惊讶的是,排在首位的并不是某项具体的研究成果,而是一种优先选择研究方向和制定研发计划的方式。
《国际半导体技术蓝图》(ITRS)通过设定创新和技术需求的目标推动了微电子行业的巨大进展。
ITRS融合了科学、技术和经济学,很难想象在材料学领域还有什么能超越它对这个领域进展所起的推动作用。
《今日材料》的主编Jonathan Wood说道:“ITRS位列十大进展首位实至名归。
电子行业的发展对现代社会至关重要,同时半导体加工和材料科学的进展在过去50年间也是紧密联系并肩发展的。
”材料科学研究的对象是构成这个世界的物质,如用来制造设备和产品的金属、半导体及塑料及工艺技术,例如研究如何制造出更小、更快的晶体管,以使计算机的功能更为强大;研究聚合物的电子特性以生产更便宜的手机显示屏;或者分析如何使肌体组织与医用植入物更好地结合。
《今日材料》([url=])是爱思唯尔出版集团旗下一本面向对材料科学技术领域感兴趣的研究人员的国际综述杂志,内容涵盖先进材料领域的的最新进展和热点议题。
杂志全球发行,每月发行量达20,000份。
--------------------------------------------------------------------------------《国际半导体技术蓝图》简介自20 世纪6O年代以来,半导体技术取得了飞速的发展,到现在仍遵循着“摩尔定律”保持强劲的发展态势。
“摩尔定律”是Intel公司创始人之一的Goldon Moore于1965年提出的,即每隔约18-24个月,单个芯片上晶体管数目将增加1倍。
为了赶上迅速发展的半导体技术,欧洲、日本、韩国、台湾与美国半导体产业协会合作制订了《国际半导体技术蓝图》(ITRS),自2001年起,每隔一年就会有新版出现,而在双年时,则会对蓝图进行修订。
概述《国际半导体技术蓝图》主要是由欧洲电子器件制造协会(European Electronic Component Manufacturers Association (EECA) )、欧洲半导体工业协会(European Semiconductor Industry Association (ESIA) )、日本电子和信息技术工业协会(Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA))、韩国半导体工业协会(Korea Semiconductor Industry Association (KSIA) )、台湾半导体工业协会(Taiwan Semiconductor Industry Association (TSIA))和半导体工业协会(Semiconductor Industry Association (SIA))合作完成。
《国际半导体技术蓝图》官方网站地址:[url=/]/来自麦兜--------------------------------------------------------------------------------北京时间12月21日消息,据《今日材料》杂志20日报道,过去50年来,材料科学领域取得了一系列重大突破,一些科研成果正在改变或者已经改变我们的生活。
在所有这些进展中,究竟哪些才称得上最重要的呢?对于这样一个专业性极强的问题,《今日材料》杂志为我们提供了一个相当中肯的答案。
在征询了编辑顾问团和业内专家的意见后,这家杂志评选出材料科学50年间十大进展排行榜,上榜者不但可以让人产生浓厚的兴趣,同时也会引发人们的思考。
当然了,无论什么样的评选都会引发人们的争议,更何况对材料科学。
为了尽可能将这种争议降到最低,《今日材料》在评选时采用了相对理性和平衡的做法,上榜的十大进展除了必不可少的研究成果外,也包含了一些相关的研发计划和指导方针。
令人不得不吃惊的是,位列排行榜榜首的并不是某项具体的研究成果,而是一种优先选择研究方向和制定研发计划的方式——《国际半导体技术蓝图》。
必须提醒的是,如果你认为材料科学家不过是一群没有被赞颂过的英雄,《今日材料》评选的十大进展排行榜绝对不会受到应有的关注,更不会引发人们的欢呼声。
说到底,这个榜单的含金量到底有多少,最终还要取决于你对材料科学的态度。
但不管怎么说,《今日材料》的评选结果还是相当公平的,上榜的十大进展正在用自己的方式改变着我们这个世界。
材料科学50年间十大进展排行榜榜单如下:1.《国际半导体技术蓝图》很显然,《国际半导体技术蓝图》(ITRS)并不是一项具体的研究发现,而是一种优先选择研究方向和制定研发计划的方式,但它仍旧是材料科学领域取得的最重要的成就。
通过制定有关创新和技术需求的目标,ITRS迫使微电子行业展开激烈竞争,而竞争的结果只有一个,那就是进步。
ITRS是科学、技术和经济学结合的产物,很难想象还有什么能比它更能推动材料科学的发展,无论是新材料的研发、产品的加工制造还是设备的设计都成为它的受益者。
ITRS之所以成为《今日材料》的第一宠儿的原因在于:电子学在当今世界扮演着至关重要的角色,过去50年来,材料科学所取得的进展的最大体现就是半导体加工技术的不断升级。
2. 扫描式探针显微镜这种扫描隧道显微镜是由IBM苏黎世研究实验室的海因里奇-罗雷尔和格尔德-宾宁发明的,由于这项发明,二人曾在1986年获得诺贝尔物理学奖。
扫描式探针显微镜是一种新型显微镜技术,虽然单凭这一点,它就拥有上榜的足够资格,但更为重要的是,这种显微镜的解析度精确到纳米。
扫描式探针显微镜问世后不久,原子力显微镜便横空出世,它的出现为人们走进纳米世界打开了另一扇门,对于当前纳米技术的不断普及,它也是功不可没。
3. 巨磁电阻效应2007年,法国科学家艾伯特-费尔和德国科学家彼得-格林贝格尔因在1988年发现巨磁电阻效应荣获诺贝尔物理学奖,因此,将它列入十大进展排行榜一点也不令人惊讶。
所谓的巨磁电阻效应是指:当外磁场发生改变时,磁性材料和非磁性材料相间的薄膜层(几个纳米厚)中的电阻会发生巨大变化。
由于IBM研究实验室的努力,巨磁电阻效应最终让硬盘读取磁头发生了革命性变化——使用巨磁电阻技术的读取磁头能够通过电流变化读取存储在硬盘上的磁信息。
由于对微磁场高度敏感,巨磁电阻效应让硬盘磁片实现了“大瘦身”。
这样一来,硬盘的体积得以不断缩小,但容量却不断变大。
4. 半导体激光器和发光二极管半导体激光器和发光二极管于1962年问世,它的出现是材料科学史上的一个重要事件。
如果没有这个家伙,远距离通讯、CD和DVD播放器、激光打印机、条形码阅读器以及固态照明装置只能是一个梦想。
不得不提的是,固态照明装置的出现能够为降低能耗作出重要贡献。
5. 美国国家纳米技术计划2000年,克林顿总统揭开了国家纳米技术计划的神秘面纱。
这一计划产生了巨大影响,它巩固了纳米技术这一新兴领域的重要性,同时也让这一技术成为物理学最令人兴奋的一个所在。
国家纳米技术计划为发展纳米技术提供了巨额资金,同时也为跨学科研究资金筹集方式打开了一扇门,对于世界其它国家来说,这无疑是一个不小的刺激和影响。
国家纳米技术计划由26个独立机构参与,2008年的研究预算估计在15美元左右。
它是世界上纳米技术研究领域最大的“单一投资者”,过去7年来共投入了70多亿美元。
眼下,已有65个国家制定了类似的纳米技术研究计划,业内纳米技术的研发也已走在政府的前面。
2007年,全球与纳米技术相关的研发经费已超过120亿美元。
6. 碳纤维强化塑料眼下,现代合成材料已经应用到生活的方方面面,在航空航天、交通运输、包装和土木工程领域,我们随处可以看到它们的身影。
在所有合成材料中,碳纤维强化塑料无疑扮演着领导者的角色。
碳纤维强化塑料是由高强度、高硬度碳纤维形成的聚合无基体,不但具有较高的坚固性,而且重量较轻。
早在上世纪60年代初,科学家便用人造丝、聚丙烯腈和沥青基前体制造碳纤维。
而长定向芳香族化合物分子链则赋予碳纤维更高的强度和硬度。
基于碳纤维技术不断发展,以及在设计、制造和建模等方面取得的进步,合成材料得以拥有可控制的特性。
尽管造价较高,并且在设计、制造和回收方面遇到不小的麻烦,但由于拥有这种特性,碳纤维强化塑料还是得到了越来越多的使用,新波音787年客机的机翼和机身便采用了这种材料。
7. 锂离子电池材料很难想象,如果没有锂离子电池,笔记本电脑和手机将变成什么样子——利用水电解液的充电电池绝不能与拥有更高能量密度的锂电池相提并论。
锂电池是在可以满足多方面要求的新型电极材料的基础上出现的,为了提高使用的灵活性,它的阴极采用了中空结构以减少重量。
锂电池材料的研究涉及化学和电气化学,上世纪80年代,牛津大学的约翰-古迪纳夫和同事经过不懈的努力,最终研制出负极材料LiCoO2,1991年,索尼公司又研制出碳正极材料,将两种材料组合在一起,我们便得到让便携式设备成为可能的锂离子电池。
眼下,锂离子电池负极材料的研发工作仍在继续,为了保护环境并提高能量密度,研究人员放弃了有毒的Co,而采用类似LiFeO4的三维结构。
8. 碳纳米管1991年碳纳米管的发现要归功于日本电气公司的Sumio Iijima,但在此之前,科学家便对它进行过观察。
1985年,科学家在一次实验中发现了一种新形态的碳——C60巴基球,虽然兴奋劲儿还没有散去,但Sumio Iijima对新富勒烯管的观察还是引发了科学家浓厚的兴趣。