前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇高分子材料的結構特征范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:高分子材料 加工方法 成型技術
一、前言
近些年來,國防尖端工業和航空工業等特殊領域的發展要求更高性能的聚合物材料,開發研制滿足特定要求的高聚合物迫在眉睫[1]。在此背景下,理清高分子材料加工技術的發展現狀與發展趨勢,探討高分子材料的加工成型的方法,對促進我國高新技術及產業的發展具有重要的意義。
二、高分子材料成型成型加工技術的相關定義
1.高分子材料
高分子材料是指由相對分子質量較高的化合物為基礎構成的材料,其一般基本成分是聚合物或以含有聚合物的性質為主要性能特征的材料;主要是橡膠、塑料、纖維、涂料、膠黏劑和高分子基復合材料。高分子材料獨特的結構和易改性與易加工特點,使它具有其他材料不可取代與不可比擬的優異性能,從而廣泛運用到科學技術、國防建設和國民經濟等領域,并已成為現代社會生活中衣食住行用等各方面不可缺少的材料。
2.高分子材料成型加工技術
在高分子工業的生產中分為高分子材料的制備與加工成型兩個過程。高分子材料的成型加工技術就是運用各種加工方法對高分子材料賦予形狀,使其成為具有使用價值的各種制品。高分子材料加工主要目的是高性能、高生產率、快捷交貨和低成本;向小尺寸、輕質與薄壁方向發展是高分子材料成型技術制品方面的目標;成型加工方向是全回收、零排放、低能耗,從大規模向較短研發周期的多品種轉變。判斷高分子材料的成型加工技術的質量因素是加工后制品的外觀性、尺寸精度、技能性中的耐化學性、耐熱性等等。
三、高分子材料成型加工技術的方法
高分子材料的的成型方法有擠出成型、吹塑成型、注塑成型、壓延成型、激光成型等。以下介紹的是現今高分子材料成型加工的主要技術方法。
1.擠出成型技術
擠出成型技術是指物料通過擠出機料筒和螺桿間的作用,邊受熱塑化,邊被螺桿向前推送,連續通過機頭而制成各種截面制品或半制品的一種加工方法。它的具體原理是高分子原材料自料斗進入料筒,在螺桿旋轉作用下,通過料筒內壁和螺桿表面摩擦剪切作用向前輸送到加料段,在此松散固體向前輸送同時被壓實;在壓縮段,螺槽深度變淺,進一步壓實,同時在料筒外加熱和螺桿與料筒內壁摩擦剪切作用,料溫升高開始熔融,壓縮段結束;均化段使物料均勻,定溫、定量、定壓擠出熔體,到機頭后成型,經定型得到制品。擠出成型又有共擠出技術、擠出注射組合技術、成型技術、反應擠出工藝與固態擠出工藝等。
2.注塑成型技術
注射成型技術是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一,可用來生產空間幾何形狀非常復雜的塑料制件[2]。注射成型技術根據組合材料的特征,又有以組合惰性氣體為特征的氣體輔助注射成型,以組合組成化學反應過程為特征的反應注射成型,以組合混合混配為特征的直接注射成型,以組合不同材料為特征的夾心成型等多種方法。
3.吹塑成型技術
吹塑技術一種發展迅速的塑料加工方法。熱塑性樹脂經擠出或注射成型得到的管狀塑料型坯,趁熱或加熱到軟化狀態,置于對開模中,閉模后立即在型坯內通入壓縮空氣,使塑料型坯吹脹而緊貼在模具內壁上,經冷卻脫模,即得到各種中空制品。根據型坯制作方法,吹塑可分為擠出吹塑和注射吹塑,新發展起來的有拉伸吹塑和多層吹塑。
四、高分子材料成型加工技術的發展新趨勢
目前,高分子加工成型技術正在快速地進步,它的發展總方向是高度集成化、高度產量、高度精密化,不斷實現對加工制品材料的聚集態、組織形態與相形態等的控制,最大程度地達到制品高性能的目的。具體的創新技術之處主要體現在以下幾項新技術上。
1.聚合物動態反應加工技術
聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術無論是在反應加工原理還是設備的結構上都完全不同,該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程,達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學性能的目的[3]。這項技術解決振動力場下聚合反應加工過程中質量、動量和能量傳遞與平衡的難點,從技術上解決了設備結構集化的問題。
2.熱塑性彈性體動態全硫化制備技術
這項技術引入振動立場到混煉擠出的全過程,實現混煉過程中橡膠相動態全硫化,控制硫化反直的進程,防止共混加工過程共混物相態發生發轉。此技術非常有意義,研制發明出新的熱塑性彈性體動態硫化技術與設備,能有效地提高我國TPV技術的水平。
3.信息存儲光盤盤基直接合成反應成型技術
此技術是將盤級PC樹脂生產、中間儲運與光盤盤基成型三個過程融合為一體,聯系動態連續反應成型技術,研制開發精密光盤注射成型裝備,達到有效提高產品質量、節約能源,降低消耗的目的。該技術避免了傳統方式中間環節多、能耗大、周期時間長、成型前處理復雜、儲運過程易受污染等缺陷。
五、結語
綜上所述,我國在新時期要把握高分子成型加工技術的前沿,注重培育自主的知識產權,努力打破國外技術的壟斷,實現科學技術研究與產業界的良好結合的目的。這能有效地將科學研究成果轉化為實際的生產力,有效地加快我國高分子材料成型加工技術及其相關產業的快速發展。
參考文獻
[1] 王云飛;孫偉.淺談高分子材料成型加工技術[J].城市建設理論研究,2012,(11): 32.
一、強調學好藥用高分子的重要性,激發學生學習熱情
藥用高分子材料指的是一類具有良好生物相容性和安全性而應用于藥物制劑領域的高分子材料。高分子材料在藥學、制藥、制劑領域的應用具有久遠的歷史,早在遠古時期人類就懂得利用淀粉、纖維素、蛋白、多糖等天然高分子材料,尤其是在醫藥領域,古老的藥典中已經記載了應用天然高分子作為藥方的添加劑。20世紀30年代以來,藥用高分子材料更是迅速發展,例如聚維酮被成功合成并在隨后被作為血聚代用品而廣泛應用于藥劑工業。20實際50年代以來,藥物傳遞理論得到迅速發展,而藥用高分子材料是現代藥物傳遞體系的重要組成部分。當藥物傳遞不良時,病人服用的藥物只有很少一部分能作用在受體部位,大部分的藥物在傳遞過程中被破壞或浪費,不僅藥物利用率低而且可能產生較多副作用;而應用藥用高分子材料作為緩釋控釋體系或者包衣體系,可以極大提高藥物的藥理活性和減少藥物對人體的不良作用。隨著科技進步,藥用高分子材料也迅速發展。例如在制劑包衣方面,作為腸溶包衣材料的蟲膠被纖維素衍生物取代,丙烯酸樹脂又以其優良的性能和廣泛的適用能力而與纖維素衍生物同時大放異彩??梢?,藥用高分子材料的基本知識,己經成為藥劑、制藥等領域的工作者必備的知識,在新藥設計、藥物開發、藥物利用、藥物包裝等方面發揮著重要作用。這些背景的介紹可以使學生對藥用髙分子材料在醫藥領域的重要性產生深刻的認識,從而激發學生對這門課程的學習熱情,更好地學習和掌握藥用高分子材料的相關知識。
二、結合藥學專業特點,組織授課內容
針對藥學專業的學生,教師授課時應注重針對學生的專業背景、特點和興趣來組織課堂內容。首先,要選擇適合的課本,我校藥用高分子材料學課程選用鄭俊民主編的《藥用高分子材料學》一書,該書由中國醫藥科技出版社出版,是全國高等醫藥院校藥物類規劃教材,也是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。該課本面向的正是藥學專業的學生,涵蓋了與藥學相關的高分子化學和高分子物理學知識,以高分子作為藥用輔料的應用為主要內容。其次,由于課程的教學時數為32學時,因此要合理分配各知識點的授課時間。高分子化學和高分子物理部分的重點放在高分子、交聯、柔性等基本概念和重要高分子化學反應如加聚反應、縮聚反應、連鎖聚合反應和逐步聚合反應,其中自由基聚合反應是重點和難點。要特別注意理論聯系實際,因此高分子溶液的配制也是這部分內容的重點,因為藥物制劑過程經常需要用到高分子溶液,而一般市售的藥用高分子大多是顆粒狀、粉末狀,如果將其直接用良溶劑溶解,則很容易聚結成團,得不到均勻分散的高分子溶液。例如聚乙烯醇和羧甲基纖維素在熱水中易溶,則應先用冷水潤濕、分散,然后加熱使其溶解,這樣才能得到均勻的高分子溶液。這樣的授課方式可以讓學生感受到這門課程的實用性,對這門課程更有學習的熱情。再者,講授高分子材料時要結構、性質、應用相聯系,讓學生知道高分子的結構決定了它的性質,而它的性質決定了其應用。例如淀粉在熱水中能發生溶脹,支鏈淀粉分子從淀粉中向水中擴散形成膠體溶液,而支鏈淀粉則仍以淀粉粒形式殘留在水中,通過離心可以很容易將直鏈淀粉和支鏈分離。這種性質與其結構有關,支鏈淀粉構成有序立體網絡,其中間被直鏈淀粉占據,形成固體溶液,在熱水中處于無序狀態的螺旋結構的直鏈淀粉分子伸展成線性脫離網絡,因而分散于水中形成膠體溶液。通過計對藥學專業特點的教學方式,可以使學生對這門課的學習更有興趣,也更容易掌握重點和難點。
三、運用多媒體教學手段
多媒體技術作為一種新的教學手段,可以將文字、圖像、動畫、視頻等數字資源整合在一個整體中。在藥用高分子教學中應用多媒體技術,具有很多的優勢。首先,多媒體技術可以在有限的時間內有效傳遞更大的信息量。其次,多媒體技術的應用可以將抽象的內容具體化,將靜止的內容動態化,更具有視覺沖擊的效果,使學生更容易接受新的知識。比如高分子反應這一章中的自由基聚合反應,其基元反應分成鏈引發、鏈增長、鏈轉移、鏈終止等,如果用傳統的板書教學手段,學生無法理解其瞬間反應的特征。而如果采用多媒體教學手段,可以將其反應過程立體化、整體化,幫助學生更容易理解這些反應。在教學過程中,筆者深刻體會到多媒體技術在這門課程教學的重要性,我們將在后續教學中探索如何更好地將多媒體和傳統教學相結合,更好得突出重點難點,更好地幫助學生理解抽象知識。
四、結語
關鍵詞:高分子材料;室內設計;應用;先進技術
室內設計是結合了藝術與技術的綜合性的工程,他不僅需要規范標準的設計工藝,也追求著有創造力的設計理念和設計思想。因為材料是一種能將藝術形式與設計融合到一體的介質,室內所用的材料全部都是設計的現實支撐,創新型的不僅僅是材料使用方面的巨大的進步,更是整個設計的理念的推動力。
1高分子材料的概況
材料從大意上來說是對于室內設計中所應用的物質的整體稱呼,并且不被形態,顏色以及材料所牽制。不管是宏觀下的世界當中的物質的特征,比如:硬度,氣味,色彩以及熔點等,還是在微觀的角度來看物質的組成,結構等相關因素,室內設計對于材料的考慮都是比較整體而且全面的。與此同時,設計材料的創新和發展也可以推動設計的理念創新,高分子材料是整個材料科學在近代當中取得的較大的進步,對各個相關的領域都有著不可置疑的推動作用,人們對于設計在室內的要求是會越來越高的也是永無止境的,高分子材料也正是因為這樣才得以存在。
2材料,藝術以及技術在室內設計當中的統一性
室內設計的中心思想就是創造出實用性與藝術的審美完美結合的居住環境,一并實現。創造力是沒有止境的但是室內設計的實用性對于平衡技術與藝術的結合,對于設計師的技能要求比較高,室內設計以建筑物為主要的載體,雖然建筑工程對于理論非常的完善,但是對于技術性與藝術性在室內設計當中并沒有形成一套完善的體系。因為技術性和藝術性在室內設計當中都在一些方面依托于材料的應用,所以以材料為整體切入點研究技術與藝術相統一并且應用于室內設計當中。
3高分子材料應用于室內設計當中
對于人類文明史的劃分,相對具有代表性的就應該是據物資資料來進行相應的歷史劃分了,正因為這樣,材料也就是物質資料生產水平的直接體現形式。在整個的建筑工程發展歷史當中,因為建筑材料的使用有所不同導致東西方的建筑有著很大的差異,室內設計的風格大有不同。在東方文明當中將會以木材作為建筑當中的基本材料來使用,木質材料作為設計的基本依托,由此來漸漸的產生出梁架變換的內部設計的模式,例如:架,格,屏風以及隔扇等。而且因為木質材料具有強大的可加工性,漸漸的引發建筑變成了精于追求自然,技藝等顯著的設計風格在室內設計當中。對于西方文明,大多數用石質為基礎的材料,漸漸的形成出厚重感獨特的加工特性,和融合了雕塑藝術的西方建筑以及室內設計多有的裝飾手段,以厚重,宏大以及精美的雕刻藝術為主要的設計風格。正因為這樣,在建筑領域當中的室內設計就是通過用材料把建筑設計的藝術性和其建筑藝術的實用性相互捆綁,從某一個角度來看,材料決定著室內實際與建筑工藝的發展方向,以及藝術風格。對于高分子材料而言,基于其本身的材料建筑的特性與室內設計的發展也表現出了鮮明的時代的特征。
4結束語
高分子材料有著質量較輕,容易加工,成本較低等多種優點,同時還有著各種各樣的特性及功能。光電來轉化高分子的材料可以用于室內的光線或者電力的供應;仿生的高分子材料更加可以應用于滿足人們的生活當中的力學,潔凈,以及熱血方面的需求;環境敏感性的高分子材料也可以充分利用與環境的改變,未來還會有著更多的高分子材料的出現,以及目前已經應用的高分子材料的特性也會更加的完善。以塑料為高分子材料的代表當做現代建筑當中的主要材料,是因為高分子材料在室內設計當中的應用分析以及產生的重要作用。一塑料為載體的材料合成技術可能將是室內設計領域的新的發展方向。在這個新技術不斷出現的時代,材料將是室內設計與藝術的審美的一種重要的融合媒介。特別是對于室內設計的領域當中對于設計思想變革產生的巨大影響的材料,高分子材料。高分子材料的影響力,優越性和發展的趨勢有著極其重要的意義。
參考文獻
[1]李進.室內設計中現成品材料的運用與研究[D].北京:中央美術學院,2008.
[2]馬素德,宋國林,樊鵬飛,等.相變儲能材料的應用及研究進展[J].高分子材料科學與工程,2010,26(8):161~164.
[3]王登武,王芳.乙烯樹脂、混酸處理碳納米管復合材料的制備與性能[J].中國塑料,2014,28(9):57~60.
[論文摘要]目前,靜電在生物工程中有著重要的應用。介紹高分子抗靜電的方法,闡明高分子材料抗靜電技術在我國的發展和策略。
靜電廣泛地存在于自然界和日常生活之中,如人們每時每刻呼吸的空氣每厘米就含有100500個帶電粒子;自然界的雷電;干燥季節里人身上化纖衣物由于摩擦起電而粘附在身體上,這一切都是比較常見的靜電現象。實際上,靜電在生物工程中有著重要的應用。
一、高分子抗靜電的方法概述
高聚物表面聚集的電荷量取決于高聚物本身對電荷泄放的性質,其主要泄放方式為表面傳導、本體傳導以及向周圍的空氣中輻射,三者中以表面傳導為主要途徑。因為表面電導率一般大于體積電導率,所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導所支配。因此,通過提高高聚物表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚。抗靜電劑是一類添加在樹脂或涂布于高分子材料表面以防止或消除靜電產生的化學添加劑,添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導率的有效方法,而提高高聚物體積電導率可采用添加導電填料、添加抗靜電劑或與其它導電分子共混技術等。
(一)添加導電填料
這類方法通常是將各種無機導電填料摻入高分子材料基體中,目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。
(二)與結構型導電高分子材料共混
導電高分子材料中的高分子(或聚合物)是由許多小的重復出現的結構單元組成,當在材料兩端加上一定的電壓,材料中就有電流通過,即具有導體的性質,凡同時具備上述兩項性質的材料稱為導電高分子材料。與金屬導體不同,它屬于分子導電物質。根本上講,此類導電高分子材料本身就可以作為抗靜電材料,但由于這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩定性差,無法直接單獨應用,一般作導電填料與其它高分子基體進行共混,制成抗靜電復合型材料,這類抗靜電高分子復合材料具有較好的相容性,效果更好更持久。
(三)添加抗靜電劑法
1.有機小分子抗靜電劑。有機小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結構的有機物質,其結構通式為RYx,其中R為親油基團,x為親水基團,Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應具有適當的平衡與高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的親油基團,羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團,此類有機小分子抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類:陽離子型抗靜電劑;陰離子型抗靜電劑;非離子型抗靜電劑;兩性型抗靜電劑。
導電機理無論是外涂型還是內加型,高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下4種:(1)抗靜電劑的親水基增加制品表面的吸濕性,吸收空氣中的水分子,形成“海一島”型水性的導電膜。(2)離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度,從而增加導電性。(3)介電常數大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。(4)增加制品的表面平滑性,降低其表面的摩擦系數。概括起來一是降低制品的表面電阻,增加導電性和加快靜電電荷的漏泄;二是減少摩擦電荷的產生。
2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物,它們與基體樹脂有較好的相容性,因而效果穩定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下,經較低的剪切力拉伸作用后,在基體高分子表面呈微細的筋狀,即層狀分散結構,而中心部分呈球狀分布,這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態能有效地降低共混物表面電阻,并且具有永久性抗靜電性能。
二、我國高分子材料抗靜電技術的發展狀況
我國許多科研機構和生產企業已陸續開發出一些品種,以非離子表面活性劑為主,目前常用的品種有,大連輕工研究院開發的硬化棉籽單甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸鈉)、DPE(烷基二苯醚磺酸鉀);上海助劑廠開發目前多家企業生產的抗靜電劑SN(十八烷基羥乙基二甲胺硝酸鹽),另外該廠生產的抗靜電劑PM(硫酸二甲酯與乙醇胺的絡合物)、抗靜電劑P(磷酸酯與乙醇胺的縮合物);北京化工研究院開發的ASA一10(三組份或二組份硬脂酸單甘酯復合物)、ASA一150(陽離子與非離子表面活性劑復合物),近年來又開發出ASH系列、ASP系列和AB系列產品,其中ASA系列抗靜電劑由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非離子表面活性劑;ASB系列產品則為有機硼表面活性劑(主要是硼酸雙多元醇脂與環氧乙烷加成物的脂肪酸酯)與其他非離子表面活性劑復合而成;ASH和ASP系列主要是陽離子與非離子表面活性復合而成,杭州化工研究所開發的HZ一1(羥乙基脂肪胺與一些配合劑復合物)、CH(烷基醇酰胺);天津合成材料工業研究所開發的IC一消靜電劑(咪唑一氯化鈣絡合物);上海合成洗滌劑三廠開發生產的SH系列塑料抗靜電劑,已經形成系列產品,在使用效果和性能上處于國內領先地位,部分品種可以替代進口,如SH一102(季銨鹽型兩性表面活性劑)、SH一103、104、105等(均為季銨鹽型陽離子表面活性劑),SH抗靜電劑屬于結構較新的帶多羥基陽離子表面活性劑;濟南化工研究所JH一非離子型抗靜電劑。(聚氧乙烯烷基胺復合物)等;河南大學開發的KF系列等,如KF一100(非離子多羥基長碳鏈型抗靜電劑)、KF-101(醚結構、多羥基陽離子永久型抗靜電劑),另外還有聚氧乙烯醚類抗靜電劑,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯專用抗靜電劑202、203、204等;抗靜電劑TM系列產品也是目前國內常用的,主要用于合成纖維領域。
從抗靜電劑發展來看,高分子型的永久抗靜電劑是最為看好的產品,尤其是在精密的電子電氣領域,目前國內多家科研機構利用聚合物合金化技術開發出高分子量永久型抗靜電劑方面已取得明顯進展。
三、結語
我國合成材料抗靜電劑行業發展前景較好,針對目前國內研究、生產、應用與需求現狀,對我國合成材料抗靜電劑工業發展提出以下建議。
(一)加大新品種開發力度
近年來國外開發的高性能伯醇多聚氧化乙醚類非離子型表面活性劑;用于聚碳酸酯的脂肪酸單縮水甘油酯;用于磁帶工業的添加了聚氯化乙烯醚醇的磷酸衍生物;適應于聚烯烴、聚氯乙烯、聚氨酯等多種合成材料的多元醇脂肪酸酯和三聚氰胺加成物等,總之國內科研院所應根據我國合成材料制品要求,開發出多種高性能、環保無毒的抗靜電品種,并不斷強化應用技術研究,以滿足國內需求。
(二)加快復合抗靜電劑和母粒的研究與生產
今后要加快多種結構抗靜電劑及其他塑料助劑的復配,向適應范圍廣、效率高、系列化、多功能、復合型等方向發展。另外合成材料多功能母粒作為助劑已經成為今后合成樹脂加工改性的重要原材料,如著色、阻燃、抗菌、成核等母粒在國內開發方興未艾,國內要加快抗靜電母粒的開發與研究,促進我國抗靜電劑工業發展。
參考文獻:
[1]高緒珊、童儼,導電纖維及抗靜電纖維[M].北京:紡織工業出版社,1991.148154.
[關鍵詞]材料發展、金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料
人類社會的發展歷程,是以材料為主要標志的。歷史上,材料被視為人類社會進化的里程碑。對材料的認識和利用的能力,決定著社會的形態和人類生活的質量。歷史學家也把材料及其器具作為劃分時代的標志:如石器時代、青銅器時代、鐵器時代、高分子材料時代……
100萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。1萬年以前,人類對石器進行加工,使之成為器皿和精致的工具,從而進入新石器時代?,F在考古發掘證明我國在八千多年前已經制成實用的陶器,在六千多年前已經冶煉出黃銅,在四千多年前已有簡單的青銅工具,在三千多年前已用隕鐵制造兵器。我們的祖先在二千五百多年前的春秋時期已會冶煉生鐵,比歐洲要早一千八百多年以上。18世紀,鋼鐵工業的發展,成為產業革命的重要內容和物質基礎。19世紀中葉,現代平爐和轉爐煉鋼技術的出現,使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時,銅、鉛、鋅也大量得到應用,鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應用。直到20世紀中葉,金屬材料在材料工業中一直占有主導地位。20世紀中葉以后,科學技術迅猛發展,作為發明之母和產業糧食的新材料又出現了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世,并得到廣泛應用僅半個世紀時間,高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅,并在年產量整理的體積上已超過了鋼,成為國民經濟、國防尖端科學和高科技領域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制備工藝的發展,使陶瓷材料產生了一個飛躍,出現了從傳統陶瓷向先進陶瓷的轉變,許多新型功能陶瓷形成了產業,滿足了電力、電子技術和航天技術的發展和需要。
現在人們也按化學成分的不同將材料劃分為金屬材料,無機非金屬材料和有機高分子材料三大類以及他們的復合材料。
金屬材料科學主要是研究金屬材料的成分組織、結構、缺陷與性能之間內在聯系的一門學科。金屬材料科學與工程的工作者還要研究各種金屬冶煉和合金化的反應過程和相的關系,金屬材料的制備方法和形成機理,結晶過程以及材料在制造及使用過程中的變化和損毀機理。對其按化學成份進行分類可以分為鋼鐵、有色金屬以及復合金屬材料。按用途分類包括結構材料和功能材料。