科技播報(bào)

把人類探索材料文明的7000年壓縮到1天:看完懷疑人生

發(fā)布時(shí)間:2020-02-05 來源 新材料在線

材料,是人類文明的基石。

若以青銅器時(shí)代為起點(diǎn),把約7000年的材料文明發(fā)展歷史壓縮到一天,鋼鐵、橡膠這些目前最常見的材料出現(xiàn)在幾點(diǎn)幾分?

9點(diǎn)?15點(diǎn)?

如果把7000年的歷史壓縮到1天里,很明顯時(shí)間加速了。

在這一天里,每一秒相當(dāng)于30天,每一個(gè)小時(shí)相當(dāng)于291年。

在這一天里,由于材料的發(fā)展,人類社會生產(chǎn)力所經(jīng)歷的天翻地覆的變化,足以讓你震驚。

00:00:00

 

人類在尋找石器時(shí)發(fā)現(xiàn)了銅礦石,開采后砸碎筑爐冶煉,制成食器、水器,農(nóng)器工具與兵器,從此人類步入青銅時(shí)代。夏(BC2070~BC1600)是中國第一個(gè)王朝,雖國際上還有爭議,但夏代青銅器及相關(guān)技術(shù),已屬于成熟的材料技術(shù),這也是文明時(shí)代開始的重要特征。

 

12:00:00

 

老祖先們利用高溫?zé)嵩匆睙挸鲭E石中的鐵,發(fā)現(xiàn)將其加熱后會流動(dòng)有可塑性,還越敲越強(qiáng)硬,于是,最適合制造工具的材料誕生了。我國最早在商代(約公元前1300年前)已經(jīng)有應(yīng)用隕鐵的記錄。

 

17:00:00

 

中國東漢的陶匠對陶器加以改善并制造出瓷器。從三國兩晉南北朝到唐代,制瓷材料和工藝技術(shù)不斷發(fā)展。瓷器在宋代達(dá)到高峰,這時(shí)期著名的汝、官、哥、定、鈞五大名窯,各領(lǐng)風(fēng)騷。

逐漸地,陶瓷憑借著它的特質(zhì),成為了中國文化的圖騰之一和國力的展現(xiàn)。

 

17:15:00

 

古羅馬時(shí)期,人們把石灰和火山灰攪拌一下,制出建筑原料羅馬砂漿,它就是水泥的前身。

19世紀(jì)后,由于大量的工業(yè)與民用建筑的興建,各國競相開發(fā)耐水建筑材料,水泥的興起就在此時(shí)。1824年英國工匠約瑟夫·阿普丁發(fā)明的水泥,水硬性好、強(qiáng)度高、原料豐富、價(jià)格便宜,堪稱無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域最重大的發(fā)明。

 

20:00:00

 

隨著技術(shù)的進(jìn)步,人們發(fā)現(xiàn)鐵里面碳元素的含量可以影響鐵的性質(zhì),基于此原理鋼誕生了,并伴隨蒸汽機(jī)的發(fā)明掀起了驚天動(dòng)地的工業(yè)革命。隨后,新的冶金方法不斷出現(xiàn),人類社會從大規(guī)模生產(chǎn)鋼鐵時(shí)代,轉(zhuǎn)向高質(zhì)量鋼時(shí)代。

 

23:00:00

 

現(xiàn)在被稱作高分子材料或聚合物材料中的一大類是天然材料,這就是橡膠。大約在11世紀(jì),南美洲人就已使用橡膠球做游戲和做祭祀了。

但是橡膠真正成為一種實(shí)用材料,是在美國化學(xué)家古德伊爾研究成功硫化工藝之后才實(shí)現(xiàn)的。硫化橡膠后來被投入工業(yè)中用作輪胎,應(yīng)用于自行車和汽車,解決了振動(dòng)和顛簸的問題。

 

23:07:00

 

進(jìn)入電氣化時(shí)代,人們發(fā)明了發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī),同時(shí)制造了各種電器儀表,這時(shí)就有了永磁材料的需求。發(fā)展至今,其應(yīng)用已經(jīng)滲透到了國民經(jīng)濟(jì)和國防的各個(gè)方面。

20世紀(jì)初的軟磁材料、永磁材料和超導(dǎo)材料研究發(fā)明開始,功能材料已經(jīng)嶄露頭角。

 

23:11:00

德國化學(xué)家阿道夫··拜耳首次合成酚醛樹脂,這是人類最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的合成樹脂,也是合成粘膠劑領(lǐng)域用途最廣的品種之一。

 

23:12:30

 

隨著臺球在在西方國家的盛行,一名印刷工人發(fā)明了第一種人工合成塑料-賽璐珞,取代了原本制作臺球的昂貴且稀少的象牙。

這其實(shí)是最早塑料工業(yè)的雛形,合成材料賽璐珞的誕生,開啟了真正的人工合成材料的大門。

 

23:19:30

 

美國工人用鎢來冶煉鋼材,制作出了耐高溫、耐磨且強(qiáng)度高的硬質(zhì)合金,它是世界上第一種人工合成硬質(zhì)材料。

硬質(zhì)合金的應(yīng)用,不只作為金屬切削工具,也擴(kuò)展到礦物挖掘、耐磨模具和冷加工工具等。圓珠筆剛發(fā)明時(shí),還被建議用作筆珠。

 

 

23:25:00

 

鋁是地殼中含量第一的金屬元素,鋁材料的開發(fā)極具典型性,此中做出貢獻(xiàn)的任務(wù)可列出極長的名單。鋁合金,比鋼鐵更輕且比強(qiáng)度更高的材料,后來成為了重要的航空結(jié)構(gòu)材料,飛機(jī)從此變得便宜,加速了文化互動(dòng)。

 

23:25:30

 

 

秘書處辦公室地點(diǎn):北京東四西大街46號(中國金屬學(xué)會)

電話:010-65260492 ? 010-65133925 ? 郵箱:amac@csm.org.cn

備案號:京ICP備06036139號-10