材料

材料是人類可以利用製作有用構件、器件或物品的物質。

材料的發展標誌著社會的進步，比如石器的廣泛使用是“石器時代”，相似的還有“青銅時代”和“鐵器时代”等等。材料和資訊與能源被稱為現代文明的三大支柱。

非金属材料

• 石器：旧石器时代的人类将石英石、燧石等天然石材打制而成。
• 玉器：属于变质岩。
• 陶器：新石器时代的人类用粘土（SiO₂、Al₂O₃）烧制而成，有红陶、黑陶、白陶等。商朝发明了釉陶，炉窑的温度达到1200℃。
• 瓷器：在东汉时期出现，中国是最早生产瓷器的国家。
• 陶瓷材料：氧化铝可以耐高温、耐腐蚀，铌酸锂可以将电信号转变为光信号，氮化硅用于切削刀具，氧化钇具有高温超导性能。
• 玻璃
• 水泥

金屬材料

• 銅：古埃及人在公元前4000年就掌握了炼铜技术，出现青铜（铜锡合金），是人类发明的第一种合金。
• 鐵：美索不达米亚在公元前3000年就利用陨铁打制了铁器，在公元前2000年就知道了铸铁技艺。中国在春秋时期开始大量使用铁器，战国时期使用铁模铸造，西汉采用煤作燃料。15世纪初，欧洲发明了炼铁高炉。到了17世纪，出现了高达9米日产铁1吨的高粱。但铸铁在工业革命前只用来制作农具、兵器和祭器。
• 鋼：中国古代有自然钢、百炼钢和灌钢三种炼钢方法。1755年蒸汽机提供强大的鼓风和动力推动了炼钢技术的发展，相继出现了酸性转炉炼钢（1856年）、平炉炼钢（1864年）、碱性转炉炼钢（1879年）、电弧炉炼钢（1899年）以及氧气顶吹法炼钢（1950年代）。
• 铝：1866年发明了电解铝。铝的用量仅次于钢铁。
• 钛：1910年用钠还原提炼出纯钛，广泛应用于航空工业。
• 铀：应用于核工业。
• 金
• 銀

半导体材料

半导体材料是导电能力介于导体和绝缘体之间的一类固体材料。

• 单晶硅可用于制作半导体器件、太陽能電板和積體電路。

超导材料

主条目：超导材料

• 高温超导材料

高分子材料

高分子材料可以用作结构材料代替钢铁，甚至具有良好的导电性和耐高温等特性。

纺织品

• 丝绸是一种天然高分子材料。
• 天然纤维如棉花、麻等。
• 合成纤维

合成材料

• 橡胶
• 塑料

复合材料

复合材料是以高分子材料、金属或陶瓷做基础与纤维、晶須、颗粒等增强剂复合而成的材料。

树脂基

• 玻璃纤维树脂复合材料（玻璃钢）
• 碳纤维树脂复合材料

金属基

• 碳纤维增强铝、SiC纤维增强铝、粉末颗粒增强铝、硼纤维增强铝、碳化硅晶须增强铝
• 石墨纤维增强镁
• 粉末颗粒挤压（铸造）金属基复合材料、加压渗透金属基复合材料。

陶瓷基

• 陶瓷纤维增强陶瓷和玻璃材料;金属纤维增强陶瓷和玻璃材料;晶须增强陶瓷和玻璃材料;纤维增強陶瓷复合材料;以上主要是为了提高断裂韧性。

氣凝膠

• 全碳氣凝膠
• 鎳氣凝膠
• 石墨氣凝膠

其他

• 碳复合材料
• 纳米复合物
• 混凝土

其他重要的材料

• 半金屬
  • 木材
• 生物材料
  • 皮革
  • 骨头
  • 纸

相關條目

• 材料科學

参考文献

书籍

• 王昆林, 材料工程基础, 清华大学出版社有限公司, 2003, ISBN 7302070644