材料

材料是人类用于制造生活和生产用的物品、器件、构件、机器和其他产品的物质的统称。材料关系到我们的衣、食、住、行，与人类的生产生活紧密相关。材料是物质，但并不是所有的物质都是材料。小麦可以磨制成面粉，面粉可以做成馒头，在这里，面粉是材料，而小麦是原料。铁矿石和焦炭可以炼成钢铁，钢铁可以制成汽车、轮船，在这里，铁矿石和焦炭是原料，而钢铁是材料。

材料发展简史

人与其他动物相区别的显著标志之一是会制造和使用工具，而工具是由材料制成的。在人类发展史上，每一种重要材料的发现和使用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给人类生活带来巨大的变化。

早在250多万年前，人类的祖先就开始用石头制作狩猎和战斗的工具，人类社会进人旧石器时代。大约在公元前1万年，人类开始对石头进行磨制，使之成为较精致的器皿和工具，人类社会进入新石器时代。在新石器时代，人类还发明了陶器。人们在烧制陶器的过程中冶炼出了铜和锡，创造了铜的冶炼技术，人类社会进入青铜时代。在世界范围内，青铜时代大约始于公元前4000年，至公元初年结束。人类使用铁至少有5000多年历史。一般认为，铁器时代始于公元前13世纪前后。18世纪，蒸汽机的发明带动了钢铁冶炼技术的发展，钢铁冶炼技术的发展反过来又推动了机器制造业和铁路运输业的高速发展，机械劳动逐渐在许多领域取代了手工劳动。20世纪中期，半导体材料和技术的发展引发了一场规模空前的技术革命，使自动控制、通信、化工、航天、电子技术、网络等领域得到了前所未有的发展。

新材料

新材料是指那些新近发展或正在发展之中的，具有比传统材料更优性能的材料，如新型金属、精细陶瓷、高分子材料、纳米材料、超导材料等。新材料作为高新技术的基础和先导，应用广泛。为了满足人类不断提高的生活要求，为了未来社会的发展和进步，需要不断地研究和开发新材料，辛勤的材料工作者正在为此作出不懈的努力。

造纸术

公元105年东汉和帝时，蔡伦总结了前人用布、麻造纸的经验，发明了新的造纸术。他的造纸方法是：使用树皮、麻绳头、破布、旧渔网做原料，经沤、煮、捣、抄等一系列技术工艺，把纸浆捞到细竹帘上，漏掉水分，等干燥后，留在竹帘上的一层纤维薄片便是纸张。蔡伦用这种新方法制造的纸，体轻价廉，深受人们的欢迎。

公元4世纪，造纸术传到朝鲜半岛。公元7世纪传人日本。公元8世纪开始先后传到中亚、西亚和北非。公元1150年，西班牙建立了欧洲**家造纸厂，这时距蔡伦发明造纸术已1000多年了。12世纪造纸术传到西班牙后，又传人法国，15世纪末传到英国，17世纪由欧洲传人美洲。现在用木材造纸的生产方式始于19世纪。

据最新考古发现，我国早在西汉时期就出现了纸，只是到了东汉时期，蔡伦总结了前人的造纸术，采用了更廉价的原料，研究出更大规模的生产技术，纸才得以广泛流传。

锦纶的诞生

1935年，美国杜邦公司的年轻化学家卡罗瑟斯在实验室中制造了一种很黏的东西，可以抽拉成很细的长丝，这就是锦纶。后来，人们发现它可以代替蚕丝，比蚕丝还结实耐用，织出的袜子透明漂亮，深受人们的喜爱，从此人类结束了只能用植物纤维和动物毛皮制衣的历史。今天，锦纶不仅可用来制作衣料、降落伞等，甚至在有些地方取代了钢铁，医学上还用它制造人工血管。现在的合成纤维除锦纶外，还有涤纶、氯纶、腈纶等，它们大都是用石油化工产品制造的。

我们身上穿的衣服大多是由纤维织成的，天然纤维来自植物和动物毛皮，其他的纤维则是人工合成的。最早的衣服是用兽皮、树叶等制成。直到5000年前，人们才开始用天然纤维制造纺织品。后来又发展出了针织工艺来编织保暖而有弹性的衣服。

羊毛是一种松散结构的纤维，这使它成为良好的绝热材料；锦纶又结实又柔软；涤纶耐磨，不十分有弹性，但抗皱性和保形性很好。

棉、麻、丝、毛和合成纤维的鉴别

除直观方法外，用火烧纤维也是较有效的鉴别方法。棉、麻是植物纤（主要组成物质是纤维素），易燃，燃烧时有烧纸张的气味，燃烧后有灰烬。丝、毛属动物纤维（主要组成物质是蛋白质），燃烧时有烧头发的气味，燃烧后灰烬很少。合成纤维燃烧时呈黏胶状熔化物，燃烧后的灰烬呈黑色固体物质。如果燃烧后既有黏胶状熔化物又有烧头发的气味，这就是丝、毛与合成纤维的混纺衣料。

铜是人类应用最早的金属

铜是人类认识并应用最早的金属之一。我国是最早使用铜器的国家之一。到目前为止，被发现的中国最早的青铜器出自新石器时代后期，相当于中原夏代。在商代早期遗址中出土了较大型的青铜器。

中国商代早期的大型青铜器还很粗陋，器壁厚，外形多模仿陶器，花纹多为线条的兽面纹。1939年在河南安阳出土的礼器后母戊鼎是商代青铜器的代表作，重达875kg，通高133cm，横长110em，宽78cm。经检测，铜占84.77%，锡占11.64%，铅占2.79%，是已发现的中国古代最重的单体青铜器。

又如湖南出土的酒器四羊尊，造型逼真，结构复杂，分布在四角的四个羊头上长着卷曲的羊角，还有突出的龙头，镂空的扉棱。它重34.5kg，通高58.3cm，口边长52.4cm，采用分铸和嵌铸等复杂的铸造工艺，充分反映出了商代青铜器的高超熔铸技艺。

青铜除了制作礼器，更多是用于制造兵器，此外也有一些青铜农具出土。

战国时期，齐国工匠已了解到随着用途不同，青铜器材料的性能也应有所变化，为此可以改变青铜中各种金属成分的比例。

在我国古代，人们很早就认识到铜盐溶液里的铜能被铁取代，从而发明了“水法炼钢”。这一方法以我国为最早，是湿法冶金技术的起源，在世界化学史上是一项重大贡献。

在现代，铜仍有着极其广泛的用途。铜的导电性仅次于银，居金属中的第二位，大量用于电气工业。

铜易与其他金属形成合金。铜合金种类很多，如：青铜质坚韧，硬度高，易铸造；黄铜广泛用于制作仪器零件；白铜用于制作刀具等。

铜、铁、锰、钼、硼、锌等元素都是植物正常生命活动所不可缺少的微量元素，可以调节生命活动，参与激素、酶等的合成，有利于植物的生长。

延展性

延展性是延性和展性的合称。物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫延性；在外力（锤击或滚轧）作用下能碾成薄片面不破裂的性质叫展性。金属的延展性良好，其中金、铂、铜、银、钨、铝都富于延展性。石英、玻璃等非金属材料在高温时也有一定的延展性。

可回收再利用的废品

废纸被送到造纸厂之后，经碎浆、浮选、漂白等工艺处理，最终被制成新纸。

废玻璃瓶区分好颜色之后，弄碎或加热熔化，再制造出新的瓶子。有些玻璃瓶可清洗后再利用。

废布经加工后，可制成毯子、厚布、手套等。

废铝罐经熔化后，可还原成原料铝。

废铁罐经熔化后，可制成铁或建筑用的钢材等。

可降解塑料

在塑料中加人一定量淀粉、纤维素、光敏剂、生物降解剂等添加剂，使塑料的稳定性下降，较容易在自然环境中降解，这就是可降解塑料。英国有一家化学公司发明了一种新型的可降解塑料，这种新型塑料不仅具备以往一些塑料的优点，即经久耐用、稳定、防水等性质，而且像自然界中许多有机物一样，在一定条件下能迅速分解成对人和环境无害的二氧化碳和水。美国杜邦公司研制成功了一种可降解塑料，它是由可再生的资源，如干酪乳清和玉米制得的。在有水分、空气和菌类存在的情况下，干酪乳清和玉米经过半年左右就可分解为水和二氧化碳。这类新型塑料制品用于快餐业和食品工业的餐具或包装材料，是十分理想的。还有一种光降解塑料，在高分子材料中加入光敏剂制成，可作为包装箱内的疏松填充材料。这种塑料经过阳光照射后，就会降解成对环境安全的低分子量化合物。

塑料垃圾对环境的影响

塑料污染有很多不同的种类和形式，影响陆地、水域及海洋。我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧，不仅影响景观，造成“视觉污染”，而且因其难以降解而对生态环境造成潜在危害。废旧塑料包装物进入环境后，由于其很难降解，造成长期的、深层次的生态环境问题。抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物，被动物当作食物吞入，导致动物死亡（在动物园、牧区和和海洋中，此类情况已屡见不鲜）。混入生活垃圾中的废旧塑料包装物很难处理，填埋处理将会长期占用土地。混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理，分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。塑料垃圾还可能成为有害生物的巢穴，为老鼠、鸟类及蚊蝇提供栖息和繁殖的场所，而其中的残留物也常常是传染疾病的根源。