【假一罚四】轻质金属材料结构与性能

第1章绪论

  材料是当代社会经济发展的物质基础，也是制造业发展的基础和重要保障。进入21世纪以来，随着经济在全球的发展，随着中国的崛起，现代制造业的中心向中国转移。今天，中国的制造业直接创造国民生产总值的30%以上，约占全国工业生产总值的80%。我国虽然已经是世界制造业大国，但从世界银行统计数据来看，作为曾经的世界工厂，美国自1895年直到2010年，在制造业第一的“宝座”上稳坐了115年。而从2010年起，中国制造业总产值不仅超过美国，而且几乎等于美日德三国之和，达到俄罗斯的13倍。目前中国制造业占GDP的36.9%。中国2013年生铁产量世界第一，钢产量超过第2名至第20名国家产量的总和。2013年中国研发人员总数达到353.3万人，超过美国，居世界第一位。材料是人类赖以生存和发展的物质基础。近年来，以信息、生物、能源和新材料为代表的高新技术及其产业的迅猛发展，深刻地影响着各国的政治、经济、军事和文化，高技术产业已经成为世界经济发展的新动力，其发展水平和规模决定了一个国家在世界经济中的地位和国际竞争力。

1.1 材料与金属材料

1.1.1材料概述

  材料是人类制造用于生活和生产的物品、器件、构件、机器以及其他产品的物质。材料是人类赖以生存和发展的物质基础，也是社会现代化的物质基础与先导。材料、能源、信息和生物技术是21世纪中国国民经济建设的支柱产业，其中材料占有十分突出的地位，其他三个方面的发展，在一定程度上依赖于材料科学的进步。因此，世界各国都把新材料的研究开发作为重点发展的关键技术之一。

  金属、陶瓷、高分子三大工程材料的发展历史可以追溯到上万年前的远古时代，但作为现代科学技术的基础，它们却只有数百年乃至近百年的历史。自古以来三大工程材料在不同的社会历史阶段所占的重要性比例不同。19世纪以后，金属材料的比重越来越大；20世纪，金属材料在国民经济中的重要性最大，用量最多。

  1.1.2金属材料的发展历史

  远在一万年前，人类已开始使用金属材料。人类最早应用的金属材料是金、铜。人类在自然界中取得自然金，对自然金进行加工。自然金来自天然金块和沙金。中国出土的金制品多为饰物，如金珥、金箔等。远古人类使用的铜为天然铜，铁是天然铁——陨铁，是“天赐”的金属。我国出土铜器主要是刀、锥等工具。我国商周出土的7件陨铁制品有经过锻造的痕迹。1972年河北出土的铁刃铜钺，在铁刃中含有镍的层状组织，确认是含镍较高的陨铁锻造而成的。

轻质金属指的是超强轻质结构金属，具有非常高的比强度和比模量，或者硬质比。在航空航天、交通运输、车辆制造、化工领域等具有广泛的应

用。本书全面阐述了铝及其合金、镁及其合金、钛及其合金的结构、性能与应用。与此同时还扼要地介绍了铍、锂、碱土金属等其他轻金属材料的结构与基本性能。为了体现前沿性，对轻金属及其合金的复合材料及纳米材料的相关内容进行了合理阐述。本书文字叙述简练，层次清晰，可作为高等学校金属、轻金属、有色金属等相关专业用书，也可供从事轻金属材料研究、生产、选材、销售的技术人员、管理人员和工程技术人员参考，是一本值得学习研究的著作。