材料科学的形成 材料是早已存在的名词,但材料科学的提出则是在20世纪60年代。1957年,苏联人造地球卫星发射成功之后,美国政府及科技界为之震惊,并认识到先进材料对于高技术发展的重要性,于是在一些大学相继成立了十余个材料科学研究中心,从此,材料科学这一名词开始被人们广泛地引用。
材料科学的形成是科学技术发展的结果。这是因为,第一,固体物理、无机化学、有机化学、物理化学等学科的发展,对物质结构和物性的深入研究,推动了对材料本质的研究和了解;同时,冶金学、金属学、陶瓷学等对材料本身的研究也大大加强,从而对材料的制备、结构和性能,以及它们之间的相互关系的研究也愈来愈深入,这为材料科学的形成打下了比较坚实的基础。第二,在材料科学这个名词出现以前,金属材料、高分子材料与陶瓷材料科学都已自成体系,它们之间存在着颇多相似之处,可以相互借鉴,促进本学科的发展。如马氏体相变本来是金属学家提出来的,而且广泛地用来作为钢热处理的理论基础。但在氧化锆陶瓷材料中也发现了马氏体相变现象,并用来作陶瓷增韧的一种有效手段。第三,各类材料的研究设备与生产手段也有很多相似之处 。虽然不同类型的材料各有专用测试设备与生产装置,但更多的是相同或相近的,如显微镜、电子显微镜、表面测试及物理性能和力学性能测试设备等。在材料生产中,许多加工装置也是通用的。研究设备与生产装备的通用不但节约了资金,更重要的是相互得到启发和借鉴,加速了材料的发展。第四,科学技术的发展,要求不同类型的材料之间能相互代替,充分发挥各类材料的优越性,以达到物尽其用的目的。长期以来,金属、高分子及无机非金属材料学科相互分割,自成体系。由于互不了解,习惯于使用金属材料的想不到采用高分子材料,即使想用,又对其不太了解,不敢问津。相反,习惯于用高分子材料的,也不想用金属材料或陶瓷材料。因此,科学技术发展对材料提出的新的要求,促进了材料科学的形成。第五,复合材料的发展,将各种材料有机地联成了一体。复合材料在多数情况下是不同类型材料的组合,通过材料科学的研究,可以对各种类型材料有一个更深入的了解,为复合材料的发展提供必要的基础。
材料科学与技术 研究与发展材料的目的在于应用,而材料必须通过合理的工艺流程才能制备出有实用价值的材料来,通过批量生产才能成为工程材料。在将实验室的研究成果变成实用的工程材料过程中,材料的制备工艺、检测技术、计算机技术等起着重要的作用。材料的实用研究构成了材料科学与技术的结合点。