材料成型发展史-1.
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三大高分子合成材料发展史塑料(合成树脂)也许是因为塑料制品在日常生活中太普遍了,大家对塑料一词熟悉得不能再熟悉了。
从字面上理解,塑料指所有可以塑造的材料。
但我们所说的塑料,单指人工合成的塑料(又称合成树脂),是用人工方法合成的高分子物质。
大家一定都听说过“赛璐珞”。
在19世纪,台球都是用象牙做的,数量自然非常有限。
于是有人悬赏1万美元征求制造台球的替代材料。
1869年,美国的海厄特(J.W.Hyatt,1837-1920)把硝化纤维、樟脑和乙醇的混合物在高压下共热,然后在常压下硬化成型制出了廉价台球,赢得了这笔奖金。
这种由纤维素制得的材料就是“赛璐珞”。
“赛璐珞”是人类历史上第一种合成塑料,它是一种坚韧材料,具有很大的抗张强度,耐水,耐油、耐酸。
从此,"赛璐珞"被用来制造各种物品,从儿童玩具到衬衫领子中都有"赛璐珞"。
它还被用来做胶状银化合物的片基,这就是第一张实用照相底片。
不过,由于"赛璐珞"中含硝酸根,所以它有一个很大的缺点,就是极易着火引起火灾。
"赛璐珞"是由天然的纤维素加工而成的,并不是完全人工合成的塑料。
人类历史上第一种完全人工合成的塑料是在1909年由美国人贝克兰(Leo Baekeland)用苯酚和甲醛制造的酚醛树脂,又称贝克兰塑料。
酚醛树脂是通过缩合反应制备的,属于热固性塑料。
其制备过程共分两步:第一步先做成线型聚合度较低的化合物;第二步用高温处理,转变为体型聚合度很高的高分子化合物。
20世纪40年代乙烯类单体的自由基引发聚合迅速发展,实现工业化的包括氯乙烯、聚苯乙烯和有机玻璃等,这是合成高分子蓬勃发展的时期。
进入50年代,从石油裂解而得的a-烯烃主要包括乙烯与丙烯,德国人齐格勒(Karl Ziegler)与意大利人纳塔(Giulio Natta)分别发明用金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法,前者1952年工业化,后者1957年工业化,这是高分子化学的历史性发展,因为可以由石油为原料又能建立年产10万吨的大厂,他们二人后来都获得了1963年的诺贝尔化学奖。
材料成型及控制工程专业发展历程一、专业发展历程概述材料成型及控制工程专业是一门涉及多学科交叉的综合性学科,其发展历程可以追溯到20世纪60年代。
在此之前,材料成型和控制工程都是独立的学科。
随着现代工业的快速发展,人们开始意识到将这两个学科结合起来,可以更好地满足生产需求。
二、60年代至80年代:起步阶段在20世纪60年代至80年代初期,材料成型及控制工程专业还处于起步阶段。
这个时期,国内外都没有专门的该领域的教材和教育机构。
因此,大部分从事该领域研究的人员都是自学成才。
三、80年代至90年代:快速发展阶段20世纪80年代至90年代初期,随着计算机技术和CAD/CAM技术的不断发展,材料成型及控制工程专业得到了迅速发展。
这个时期,国内外开始建立相关教育机构,并出版了大量相关教材和参考书籍。
四、90年代至今:稳步发展阶段20世纪90年代至今,材料成型及控制工程专业进入了稳步发展阶段。
这个时期,国内外的相关教育机构和研究机构不断壮大,并涌现出了大量优秀的专业人才。
同时,该领域的研究方向也不断拓展,包括新材料、智能控制、仿生学等。
五、主要研究方向1. 新材料成型:包括金属材料、非金属材料和复合材料等,主要研究成型技术和工艺。
2. 智能控制:主要研究智能控制系统的设计和优化。
3. 仿生学:主要研究仿生学原理在材料成型及控制工程中的应用。
六、专业课程设置1. 材料科学基础2. 机械设计基础3. 数字化设计与制造4. 材料成型工艺学5. 控制系统原理与应用6. 智能控制技术7. 仿生学基础8. 新材料开发与应用七、专业前景分析随着现代工业对于新材料和高效成型工艺的需求不断增长,材料成型及控制工程专业的前景非常广阔。
未来,该领域将继续向多学科交叉方向发展,涉及到材料科学、机械设计、自动化技术等多个领域。
同时,随着智能制造和数字化制造的快速发展,该专业的应用前景也将更加广泛。
浅谈材料历史发展与材料成型技术前言:作为一名材料成型及其控制工程的在校本科生,研究材料发展与本专业的关系是一种专业知识的扩展也是对自身能力的增强。
本文主要简单地介绍材料发展史以及相应材料成型技术的发展史。
摘要:石器时代第一次材料技术革命铜的熔炼以及铸造技术铁器时代铁的规模冶炼技术、锻造技术第二次材料技术革命”钢铁陶瓷有色金属混凝土高分子材料一、历史沿革从人类社会的发展和历史进程的宏观来看,材料是人类赖以生存和发展的物质基础,也是社会现代化的物质基础和先导。
而材料和材料技术的进步和发展,首先应归功于金属材料制备和成型加工技术的发展。
人类从漫长的石器时代进化到青铜时代(有学者称之为“第一次材料技术革命”),首先得益于铜的熔炼以及铸造技术进步和发展,而由铜器时代进入到铁器时代,得益于铁的规模冶炼技术、锻造技术的进步和发展(所谓“第二次材料技术革命”)。
直到16世纪中叶,冶金(金属材料的制备与成型加工)才由“技艺”逐渐发展成为“冶金学”,人类开始注重从“科学”的角度来研究金属材料的组成、制备与加工工艺、性能之间的关系,迎来了所谓的“第三次材料技术革命”—-人类从较为单一的青铜、铸铁时代进入到合金化时代,催生了人类历史的第一次工业革命,推动了近代工业的快速发展。
进入20世纪以后,材料合成技术、符合技术的出现和发展,推动了现代工业的快速发展,而电子信息、航天航空等尖端技术的发展,反过来对高性能先进材料的研究开发提出了更高的要求,起到了强大的促进作用,促成了一系列新材料和新材料技术的出现和发展。
一般而言,材料需要经历制备、成型加工、零件或结构的后处理等工序才能进入实际应用,因此,材料制备与成型加工技术,与材料的成分和结构、材料的性质一起,构成了决定材料使用性能的最基本的三大要素。
先进工业国家对材料制备与成型加工技术的研究开发十分重视。
美国制定了“为了工业材料发展计划”,其核心是开放先进的制备与成型加工技术,提高材料性能,降低生产成本,满足未来工业发展对材料的需求。
材料科学发展的历史引言概述:材料科学是一门研究材料性质、结构和应用的学科,它的发展历史可以追溯到人类社会的起源。
本文将按照一、二、三、四、五的顺序,分别介绍材料科学发展的五个重要阶段,并详细阐述每一个阶段的三个关键点。
一、古代材料科学的起源1.1 早期人类对材料的认知早期人类通过观察和实践,开始认识到不同材料的特性和用途。
1.2 原始材料的应用人类利用自然界中的原始材料,如石头、木头和兽皮,制作工具、武器和住所。
1.3 火的发现和利用人类的智慧使得他们发现了火的用途,火的应用使得材料的加工和改良变得可能。
二、古代文明中的材料科学2.1 金属的发现和冶炼古代文明开始发现金属,如铜和铁,并掌握了冶炼技术,使得金属制品得以广泛应用。
2.2 陶瓷的发展陶瓷的制作技术在古代文明中得到了长足发展,陶器成为人类生活中不可或者缺的重要物品。
2.3 玻璃的创造古代文明开始创造玻璃,玻璃制品在建造、工艺品和科学仪器中得到广泛应用。
三、工业革命与材料科学的进步3.1 金属冶炼技术的革新随着工业革命的到来,人们开始研究和改进金属冶炼技术,发展了新的合金和金属创造工艺。
3.2 新材料的发现在工业革命时期,人们发现了一些新材料,如橡胶、塑料和合成纤维,它们在工业生产和日常生活中得到广泛应用。
3.3 材料性能的测试和分析随着科学技术的进步,人们开始研究材料的性能测试和分析方法,为材料的开辟和应用提供了科学依据。
四、现代材料科学的发展4.1 材料结构与性能的关系现代材料科学研究了材料的微观结构与宏观性能之间的关系,为材料设计和改良提供了理论基础。
4.2 新材料的研究与应用现代材料科学致力于开辟新材料,如纳米材料、高温超导材料和生物材料,为各个领域的应用提供了新的可能性。
4.3 可持续发展与材料科学现代材料科学注重研究环境友好型材料和可持续发展的材料,以减少对环境的影响,并为可持续发展做出贡献。
五、未来材料科学的趋势5.1 人工智能在材料科学中的应用随着人工智能技术的发展,它在材料科学中的应用将变得更加广泛,加速新材料的发现和开辟过程。
材料成型及控制工程专业发展历程材料成型及控制工程是一个与材料加工和制造直接相关的学科领域。
它涉及到材料性能改善、加工工艺的优化以及产品制造的控制等方面的研究。
本文将深入探讨材料成型及控制工程专业的发展历程,从它的起源、发展到现在的重要性和未来的发展趋势,以帮助读者更全面地理解这个学科领域。
1. 起源和发展材料成型及控制工程专业起源于19世纪的工业革命时期。
当时,随着机械工业的兴起和对材料性能要求的不断提高,人们开始关注如何将原材料有效加工成符合要求的产品。
最初,这个专业的研究主要集中在金属材料的加工和制造上。
通过改进加工工艺、开发新的材料以及引入自动化生产线等方法,工程师们取得了一系列突破,推动了工业化进程。
随着科学技术的进一步发展,材料成型及控制工程逐渐成为一个独立的学科领域。
2. 重要性和应用领域材料成型及控制工程在现代工业中扮演着至关重要的角色。
它涉及到许多关键领域,包括汽车制造、航空航天、电子设备制造、医疗器械等。
材料成型工程师通过研究材料的物理特性和加工工艺,开发出新的制造方法和工具,从而提高产品的性能和品质。
他们可以通过改变材料的组成、优化工艺参数,实现更高的强度、更好的耐磨性等目标。
在航空航天领域,材料成型及控制工程师还要考虑高温、高压等极端环境下材料的表现,并设计相应的制造工艺。
在医疗器械领域,他们可以研发新的生物材料,用于骨骼修复和人工器官等应用。
3. 发展趋势随着材料科学的不断进步和工业技术的不断创新,材料成型及控制工程面临着新的机遇和挑战。
未来的发展趋势主要体现在以下几个方面:3.1. 新材料的开发:随着纳米材料、复合材料等新材料的涌现,材料成型及控制工程将不断面临新的材料挑战。
工程师们需要研究这些材料的性质、制备方法以及相应的加工工艺,以实现更高的性能和品质。
3.2. 智能制造技术的应用:随着智能制造技术的快速发展,材料成型及控制工程也将受益于自动化和智能化的生产方式。
工程师们可以利用传感器、机器人等技术,实现生产过程的精确控制和优化。
材料科学发展的历史引言概述:材料科学是一门研究材料的性质、结构、制备和应用的学科,其发展历史可以追溯到古代人类开始利用自然材料进行生产和生活。
随着科学技术的不断进步,材料科学逐渐成为一门独立的学科,并在各个领域发挥着重要作用。
一、古代材料科学的发展1.1 古代人类利用自然材料进行生产古代人类开始利用自然材料如石头、木头、金属等进行工具和建筑的制作,从而开启了材料科学的发展历程。
1.2 古代文明的材料应用古代文明如埃及、中国、希腊等都有独特的材料应用,如埃及的金字塔建筑、中国的青铜器制作、希腊的陶瓷艺术等,展现了古代人类对材料的认识和应用。
1.3 古代技术的传承和发展古代技术如冶炼、陶瓷制作、纺织等在不同文明中得到传承和发展,为后世的材料科学奠定了基础。
二、近代材料科学的兴起2.1 工业革命对材料科学的影响工业革命的到来促进了材料科学的兴起,工业化生产对材料性能和制备技术提出了新的要求。
2.2 材料性能的研究和改进近代科学家开始对材料的性能进行系统研究,如强度、硬度、导电性等,并通过改进材料的配方和处理工艺来提高性能。
2.3 材料工程的发展近代工程技术的发展推动了材料工程的兴起,各种新材料的研发和应用为工程领域带来了革命性的变化。
三、现代材料科学的发展3.1 纳米材料的研究现代材料科学的一个重要分支是纳米材料的研究,纳米材料具有特殊的物理和化学性质,被广泛应用于电子、医药等领域。
3.2 生物材料的发展生物材料是近年来兴起的一个研究热点,其应用于医学领域如人工器官、药物传递系统等,具有巨大的潜力。
3.3 可持续材料的研究随着环境保护意识的提高,可持续材料的研究变得越来越重要,各种可再生材料和环保材料的研发成为材料科学的一个重要方向。
四、未来材料科学的发展趋势4.1 智能材料的研究未来材料科学的发展趋势之一是智能材料的研究,这些材料可以根据外部条件做出响应,具有广泛的应用前景。
4.2 仿生材料的发展仿生材料是未来材料科学的另一个重要方向,通过模仿生物体内的结构和功能来设计材料,具有广泛的应用前景。
材料科学发展的历史材料科学是一门研究材料结构、性质和性能的学科,它涉及到材料的合成、加工、性能测试和应用等方面。
材料科学的发展可以追溯到古代,但是真正成为一门独立的学科是在近代。
本文将从古代到现代,详细介绍材料科学发展的历史。
1. 古代材料科学的发展古代人类开始利用自然材料,如石头、木材和骨头等进行生活和工作。
他们通过试错的方法,逐渐发现了不同材料的特性和用途。
例如,人们发现石头可以用来制作工具和建造材料,木材可以用来制作家具和船只等。
这些经验积累为后来的材料科学奠定了基础。
2. 工业革命对材料科学的影响18世纪的工业革命是材料科学发展的重要里程碑。
随着机械创造业的兴起,对材料性能的需求也越来越高。
人们开始研究金属的合金化和热处理,以提高材料的强度和耐用性。
同时,人们还发现了新的材料,如煤炭和石油,它们在工业生产中起到了重要的作用。
这些发现推动了材料科学的进一步发展。
3. 材料科学的形成与发展20世纪初,材料科学逐渐形成为一门独立的学科。
在这个时期,人们开始系统地研究材料的结构和性质,并提出了一些基本的理论和方法。
例如,X射线衍射技术的发明使得人们可以观察到材料的晶体结构,从而深入了解材料的性能。
此外,电子显微镜的发明也为材料科学的研究提供了强有力的工具。
4. 现代材料科学的发展随着科技的进步,材料科学得到了更快的发展。
人们开始研究纳米材料、生物材料和功能性材料等新型材料。
纳米材料具有特殊的物理和化学性质,可以应用于电子、光学和医学等领域。
生物材料可以用于修复和替代人体组织,具有广阔的应用前景。
功能性材料可以根据外界条件改变其性能,如温度敏感材料和形状记忆合金等。
5. 材料科学的应用材料科学在各个领域都有广泛的应用。
在工程领域,材料科学的发展促进了新材料的研发,如高强度钢、高温合金和复合材料等。
这些材料在航空航天、汽车创造和能源领域有着重要的应用。
在医学领域,材料科学的发展使得人工器官和组织工程成为可能。
塑料成型工艺发展历史(一)塑料成型工艺发展历史阶段塑料成型是一种工艺,其主要目标是将各种形态的塑料(如粉料、粒料、溶液和分散体)转化为所需形状的制品或坯件。
这种工艺方法有很多种,主要包括注塑成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型、压延成型、滚塑成型、真空成型(也称为吸塑成型)、浇铸成型(也称为铸塑成型)、搪塑成型、流延成型、发泡成型、传递模塑成型(也称为压注成型)以及缠绕成型等。
塑料成型工艺的发展历史主要经历了以下几个阶段:首先是天然高分子加工阶段,这个阶段以天然高分子,主要是纤维素的改性和加工为特征。
在1869年,美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可以制成一种可塑性物质,通过热压可以成型为塑料制品,这种产品被命名为赛璐珞。
随后是合成树脂阶段。
这个时期主要以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。
在1909年,美国人L.H.贝克兰对于用苯酚和甲醛来合成树脂方面做出了突破性的进展,他成功取得了第一个热固性树脂——酚醛树脂的专利权。
最后是大发展阶段。
在这一阶段,通用塑料的产量迅速增大,聚烯烃塑料在70年代又有聚1-丁烯和聚4-甲基-1-戊烯投入生产,形成了世界上产量最大的聚烯烃塑料系列。
同时出现了多品种高性能的工程塑料。
(二)塑料成型工艺发展历史里程碑事件塑料成型工艺的发展历程中有许多重要的里程碑事件,这些事件共同推动了该工艺的进步和普及。
在19世纪末,美国人J.W.海厄特发明了一种叫做赛璐珞的材料,这是人类历史上第一种广泛应用的塑料。
20世纪初,酚醛树脂问世,这种材料以其优异的电绝缘性能被广泛应用于电器、电子元件等领域。
然后在20世纪20年代,热塑性塑料开始出现,比如醋酸纤维素CA。
到了30年代,聚氯乙烯PVC被发现并开始工业化生产。
进入50年代,中国开始重视塑料工业的发展,1958年,PVC树脂在锦西投产,标志着我国塑料工业进入了一个新的里程碑。
接下来的20年,塑料产量逐年上升,显示出强劲的发展势头。
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在工业革命初期,材料成型及控制工程专业并未被明确界定,但其雏形已开始显现。
材料科学发展的历史材料科学是一门研究材料的组成、结构、性质以及制备方法的学科。
它涵盖了多个领域,包括物理学、化学、工程学等。
随着科学技术的进步,材料科学在各个领域的应用越来越广泛,对社会的发展起到了重要的推动作用。
本文将回顾材料科学发展的历史,并介绍一些重要的里程碑事件。
1. 古代材料科学在古代,人们对材料的认识主要基于经验和实践。
早期的人类使用石器、木器等原始材料制作工具和武器。
随着冶金技术的发展,人们开始使用金属材料,如青铜、铁等。
这些材料的制备和应用经验积累为后来的材料科学奠定了基础。
2. 工业革命时期18世纪的工业革命对材料科学的发展起到了重要的推动作用。
随着机械创造业的兴起,对材料性能的要求也越来越高。
在这个时期,人们开始研究和应用新的材料,如钢铁、铝等。
同时,人们也开始使用化学方法改善材料的性能,如热处理、合金化等。
3. 材料科学的形成与发展20世纪初,材料科学作为一个独立的学科开始形成。
随着科学技术的进步和实验技术的提高,人们对材料的研究变得更加深入和系统化。
材料科学的研究范围也逐渐扩大,包括金属材料、陶瓷材料、高份子材料、半导体材料等。
同时,人们开始研究材料的微观结构和性能之间的关系,推动了材料科学的发展。
4. 重要的里程碑事件4.1 X射线衍射的发现1895年,康拉德·伦琴发现了X射线的存在,并在之后的研究中发现了X射线的衍射现象。
这个发现为材料的晶体结构研究提供了重要的工具,推动了材料科学的发展。
4.2 金属材料的合金化20世纪初,人们开始研究和应用金属材料的合金化。
通过添加其他元素到金属中,可以改变金属的性能,如硬度、强度、耐腐蚀性等。
这一技术的应用推动了工业的发展,并对材料科学的研究产生了重要影响。
4.3 半导体材料的发现20世纪中叶,人们发现了半导体材料的特殊性质。
半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导特性,对电子学和信息技术的发展起到了重要的推动作用。
半导体材料的研究也成为材料科学的重要领域之一。