第一章　材料的概念、分类及特点

第一节　材料概况

一、材料的概念

材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其它产品的物质。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。20世纪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，分类方法也就没有统一标准。

二、材料分类

从物理化学属性来分，材料可分为金属材料、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，材料又分为电子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料等。按部位分类就是按材料在空间的使用部位来将材料分类，如建筑材料又可分为内墙材料、外墙材料、顶棚材料和地面材料等；但这种分法确立之后，会遇到一种材料既可以用到室内，也可以用到室外。在室内，一种材料既可以用在地面、墙面，又可以用到顶棚上去，如石材、涂料等。如果一块石片贴到顶棚、墙面、地面上，人们就会对有些材料的分类归属产生疑问。由此看来，要想把材料分清楚，只有从材料的本质及化学组成上来分。

更常见的分类方法则是将材料分为结构材料与功能材料。结构材料是以力学性能为基础，来制造受力构件所用材料，当然，结构材料对物理或化学性能也有一定要求，如光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等。功能材料则主要是利用物质的独特物理、化学性质或生物功能等形成的一类材料。

还有一种分类方法是将材料分为传统材料与新型材料。传统材料是指已经成熟且在工业中已批量生产并大量应用的材料，如钢铁、水泥、塑料等。这类材料由于其量大、产值高、涉及面广，又是很多支柱产业的基础，所以又称为基础材料。新型材料（先进材料）是指正在发展且具有优异性能和良好应用前景的一类材料。

三、金属材料分类及生产情况

金属材料分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属指铁、锰、铬等金属，一般情况下主要指铁碳合金，包括铸铁、钢及工业纯铁。其中的钢主要是用作房屋、桥梁等的结构材料。在2001年到2011年的11年间，中国粗钢年产量由1亿多吨上升到了6亿吨，居世界第一。

有色金属包括铝及其合金、铜及其合金、金、银等。中国国家统计局2012年1月17日公布数据显示，中国2011年精炼铜产量为517.9万吨，较2010年增长14.2%。我国铜的产量和消费量居全世界第一，围绕着铜的加工产业是庞大的，仅仅一个电缆行业的年产值就约有9000亿元。

中国电解铝产能自2001年以433万吨跃居世界第一以来，已经连续十多年稳居世界第一。2011年，中国铝产量增长11.2%至1755.5万吨。2011年中国铝产品产量再创历史新高，其中电解铝以1806万吨的产量连续11年居世界第一，约占全球总产量的40%。

2011年中国锌产量增长3.8%至534.4万吨，其中12月锌产量为514000吨，创月度产量纪录高位。2009年我国铅锌总产量达806.46万吨，占我国10种有色金属总产量的30.95%，其中铅产量连续8年、锌产量连续18年位居世界第一。