第一篇:环境学导论论文
成都理工大学选修课程
课程名称:指导教师:论文名称:可持续发展与新能源汽车专 业:学 号:姓 名: 结课论文
环境学导论 张若曦
二○一四年十二月一日
摘 要
近年来,为应对环境污染和石油危机的双重压力而诞生的新能源汽车受到了全世界的瞩目,各国纷纷把发展新能源汽车上升为国家战略,将新能源汽车划列为头等要事。
究竟什么是新能源汽车?发展新能源汽车的优势在哪里?如何理性的思考新能源汽车?
本文首先阐述了新能源汽车的产生条件,包括社会条件、理论背景与技术条件,从而让读者对新能源汽车有一个详细的了解。与此同时,分析了我国发展新能源汽车过程中的几点不足并从可持续发展角度分析发展新能源汽车的价值。
关键词:可持续发展;新能源汽车;价值
一﹑新能源汽车产生的经济与社会条件
(一)社会背景
1.石油危机促进发展新能源
三次全球性的石油危机都严重地影响了世界经济,全球经济不同程度地出现了衰退的情况。近年来,中东﹑北非这些产油区域的国家政局动荡不安。
面对这种石油危机的困境,传统汽车能源的大量消耗已经成为了可持续发展的主要阻碍,在这种情况下,新能源汽车的研发成为当今世界各国寻求全面可持续发展的一个重要的途径。
2.环境污染促进发展绿色能源
另一个重要的因素全球变暖和大气污染。首先,全球气候变暖,温室效应加剧。其次,臭氧层破坏及大气污染。
(二)理论基础
1、可持续发展理论的提出
1992 年,180 多个国家,签署了《21 世纪议程》,可持续发展理论以官方的形态被正式提出。
2﹑可持续发展理论的内涵
可持续发展的基础理论包括三方面: 第一,环境价值论。
第二,第二,环境承载力论。第三,第三,协调发展论。
(三)技术条件
1.新能源汽车的定义
广义上的新能源汽车,又称作代用燃料汽车,是指不使用汽油和柴油这些石油能源来作为驱动能源的汽车。
狭义概念的新能源汽车的定义则缩小了汽车驱动力的来源范围。2.新能源汽车的技术分类
新能源汽车的动力来源主要可以分为混合动力﹑纯电动﹑乙醇动力﹑氢动力﹑燃料电池动力﹑燃气动力等为主的六部分。
(四)发展的现状
1、我国新能源汽车发展现状
新能源汽车准入专家委员会成立,新型洁净能源汽车被科技部列入到《国家科技发展中长期规划》中。“十一五”期间的“863”计划“节能与新能源汽车”重大项目咨询专家组成立。
2.国外发展现状
美国新任总统奥巴马上任后,奥巴马决定拨款24亿美元来补贴研发新能源汽车的电池和零部件的开发商,并协助它们开发新一代的汽车。
欧盟、欧洲工业委员会和欧洲研究社团在 2008 年 11 月制定了《2020 年氢能与燃料电池发展计划》计划投资 10 亿欧元用于燃料电池和氢能研究、技术开发等方面。
截至 2010 年,日本各企业汽车向外界展出了多款新能源量产车和概念车。三菱公司的 iMiEV 概念车采用可循环利用的太阳能作为能源,轻量化和高效能让这款车的续航里程大幅提升。
二、发展新能源汽车的价值分析与存在的问题
一种新生事物得以蓬勃发展必然有其发展的价值,新能源汽车也是一样,发展新能源汽车的价值主要可以归结为三个方面:经济价值、社会价值、生态环境价值。
(一)经济价值
1、新能源汽车是全球低碳经济的重要组成部分
在生态环境维度中,低碳经济理念要求最大限度地降低排放; 在经济维度中,低碳经济理念要求产业结构与制度的创新; 在社会维度中,低碳经济理念要求人们改变传统的生活方式和消费习惯,实现生活方式与消费习惯的生态化。
2、新能源汽车是世界经济新的增长点
新能源汽车在受到世界经济热捧的同时盘活了汽车产业各个环节。新能源汽车的研发﹑试验﹑生产﹑销售等各个环节需要大量的专业技术人员,为社会提高了大量的就业岗位。
新能源汽车的生产需要大量的零部件,这将为许多零部件供应商提供利润,它的发展将带动相关产业的发展,促使各个环节中的相关行业发展。
(二)社会价值
1、新能源汽车唤起生态环保意识、新能源汽车作为低碳经济与环境资源危机的产物,民众将会对新能源汽车的出现进行思考,充分体会到能源危机的逼近。
2、新能源汽车增强生态责任意识
现今,世界各个主流媒体往往都在重点关注着新能源汽车的发展情况,对于新能源汽车的环保特性以及存在与发展的必要性进行大量的报道这种正面的﹑积极的报道会不断加深公众对于新能源汽车的认识,3、新能源汽车促进了环保参与意识
新能源汽车走进人们的视野后,引起了社会的广泛关注,大家能源汽车作为参与环保的一种新的方式和途径,这使得社会中的一些环保人士在参与环保的方式上有了一个新的并且十分重要的选择。
(三)生态环境价值
首先,新能源汽车可以有效降低温室气体排放,缓解温室效应。其次,新能源汽车可以有效减少空气中的有毒物质,减轻城市空气污染。再次,新能源汽车的尾气没有硫和氮的化合物,可以减少酸雨的形成,间接改善水体和土壤的质量。
最后,新能源汽车可以减少对汽油与柴油的消费需求,缓解石油危机的压力。
(四)存在的问题
第一,核心技术有待提高。
目前新能源汽车的主攻方向有三个,纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车,虽然我国的科研部门已经取得了很大的技术成果,也推出了很多试验车型,但是和日本及欧美的动力总成技术相比,还是有一定差距的。
第二,政府政策局限,产生了挤兑效应。
2009 年科技部联合财政部下发《节能与新能源汽车示范推广财政补贴资金管理暂行办法》以及国务院颁布的《汽车产业调整和振兴规划》虽然对新能源汽车的发展进行了规划,但是更多的是针对公共运输等行业,而消费潜力巨大的私人汽车市场则受到冷落。
第三、项目多、摊子大、精品少。
第四,基础设施投入较少,推广力度不足。
三、可持续发展视野下新能源汽车发展的道路
(一)正确把握人与自然的辨证规律,积极发展绿色环保的新能源
我们只有按照这种思路去发展新能源,才能在处理人与自然的关系上做出正确的选择;只有利用这样一种绿色的能源,才能让我们的子孙后代同享一片蓝天。
(二)坚持事物循序渐进的法则,谨慎推进新能源汽车市场化
我们必须要防止一些不法厂商投机取巧,让消费者试验其产品的耐用性。只有在技术和基础设施等方面基本完备的条件下将新能源汽车投放到市场中,它才能真正起到节能环保的作用,也才会真正的被消费者接受。
(三)努力借鉴发达国家的先进经验,加大提升本国自主创新力度
我认为不断的技术积累和经验积累一定会在适当的时候爆发,我国的新能源汽车技术也一定会在不断的自主创新中取得其应有的成果。
(四)建立健全适合国情的法律法规,着力强化政府宏观调控职能
政府重视发展新能源汽车,并且认为这是我国汽车企业获得长足进步的一次绝佳机会,因此政府的扶植对于新能源汽车的研发与生产意义重大。
结
论
综上所述,可持续发展理论对于当时世界经济与生态环境的协调发展十分重要,新能源汽车作为可持续发展的一个重要组成部分,其肩负的历史使命不言而喻,它对世界经济以及生态环境的可持续发展具有十分重要的价值。新能源汽车对于生态环境的可持续具有重要价值。
总结出发展新能源汽车的四个需要重要把握的方面。
首先,正确把握人与自然的辨证规律,积极发展绿色环保的新能源。其次,坚持事物循序渐进的法则,谨慎推进新能源汽车市场化。再次,努力借鉴发达国家的先进经验,加大提升本国自主创新力度。
最后,建立健全适合国情的法律法规,着力强化政府宏观调控职能。
参考文献
[1] 曹光章,[硕士学位论文]马克思主义与可持续发展,2002 [2] 罗军,可持续发展理论的哲学思考:[硕士学位论文],2004 [3] 杨柳,何洪.汽车尾气的危害及治理,2008 [4] 科苑,全球加速变暖十大事实,人与自然,2009 [5] 孙佳琦,可持续发展视野下的新能源汽车价值研究:[硕士学位论文],2011 [6] 百度百科,新能源汽,可持续发展
第二篇:环境学导论读书报告
众所周知,资源是人类生存与发展不可或缺的自然物质。土地资源作为陆地上最重要的自然资源,是人类赖以生存的基础,是社会经济发展的物质依托。
中国土地资源有四个基本特点:绝对数量大,人均占有少;类型复杂多样,耕地比重小;利用情况复杂,生产力地区差异明显;地区分布不均,保护和开发问题突出。
中国土地资源绝对数量大,人均占有少。中国国土面积960万平方公里,海域面积473万平方公里。国土面积,居世界第3位,但按人均占土地资源论,在面积位居世界前12位的国家中,中国居第11位。按利用类型区分的中国各类土地资源也都具有绝对数量大、人均占有量少的特点。
中国土地资源类型复杂多样,耕地比重小。中国地形、气候十分复杂,土地类型复杂多样,为农、林、牧、副、渔多种经营和全面发展提供了有利条件。但也要看到,有些土地类型难以开发利用。例如,中国沙质荒漠、戈壁合占国土总面积的12%以上,改造、利用的难度很大。而对中国农业生产至关重要的耕地,所占的比重仅10%多些。
中国土地资源地区分布不均衡。在我国北方地区,平原多,宜农耕地多,宜林土地多;在南方地区,平原少,宜农耕地较少,宜林宜牧土地多;在西北地区,沙漠广,宜农耕地少,宜牧土地多;而在西南地区,山地多,宜农耕地少,宜牧宜林土地多。
中国土地资源利用情况复杂,生产力地区差异明显。土地资源的开发利用是一个长期的历史过程。由于中国自然条件的复杂性和各地历史发展过程的特殊性,中国土地资源利用的情况极为复杂。例如,在广阔的东北平原上,汉民族多利用耕地种植高粱、玉米等杂粮,而朝鲜族则多种植水稻。山东的农民种植花生经验丰富,产量较高,河南、湖北的农民则种植芝麻且收益较好。在相近的自然条件下,太湖流域、珠江三角洲、四川盆地的部分地区就形成了全国性的桑蚕饲养中心等等。
土地资源的合理开发和利用,是农业高效和可持续发展的重要环节。不同的利用方式,土地资源开发的程度也会有所不同,土地的生产力水平会有明显差别。例如,在同样的亚热带山区,经营茶园、果园、经济林木会有较高的经济效益和社会效益,而任凭林木自然生长,无计划地加以砍伐,不仅经济效益较低,而且还会使土地资源遭受破坏。
中国土地资源分布不均,保护和开发问题突出。这里所说的分布不均,主要指两个方面:其一,具体土地资源类型分布不均。如有限的耕地主要集中在中国东部季风区的平原地区,草原资源多分布在内蒙古高原的东部等。其二,人均占有土地资源分布不均。
不同地区的土地资源,面临着不同的问题。中国林地少,森林资源不足。可是,在东北林区力争采育平衡的同时,西南林区却面临过熟林比重大、林木资源浪费的问题。中国广阔的草原资源利用不充分,畜牧业生产水平不高,然而,在局部草原又面临过度放牧、草场退化的问题。
中国生态环境质量最好的土地资源全部分布在东南沿海及四川盆地暖温带及亚热带平原和盆地区,这是中国生态环境最好的地区,也是人口密度、土地资源利用程度最高的地区。我国国土面积虽大,但适合人类生存的五、六、七级的土地资源面积仅占了我国土地资源面积的 29.48%,即不足三分之一;三分之一的土地资源面积养活了我国 80% 以上的人口。我国人口众多,而易于人类生存的高等级的生态环境下的土地资源面积占了不足三分之一的中国国土面积,故我们应该科学利用和保护好这部分土地资源,更应保护好这部分土地资源上的耕地,因为这是我国人民赖以生存的基础。
参考文献:
1、《全球气候变暖的事实》上海气候中心
2、《关于全球气候变暖问题的评述》 王明星中国科学院大气物理研究所中国可持续发展研究会1998年第二次战略研讨会
3、《臭氧层破坏的原因》 人民网
4、《臭氧层破坏》 中国经济信息网
5、《我国土地资源安全面临的挑战与对策》邓红蒂中国土地勘测规划院
6、《土地资源》 《中华人民共和国年鉴》
7、《中国的资源及其环境状况》 中国农业重点实验室网
8、《中国土地资源生态环境质量状况分析》 教育论文网
9、《21世纪中国土地科学与经济社会发展》中国土地学会中国大地出版社
第三篇:环境学概论论文
对全球气候变暖的认识和看法
经过对环境学概论一学期的学习我对环境学有了一定的认识。21世纪环境的问题变得越来越严重,关系到人类未来的发展。全球气候变暖问题尤为突出。
全球气候变暖是 一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高 度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。全球变暖的后 果,会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。
全球变暖指的是在一段时间中,地球大气和海洋温度上升的现象,主要是指人为因素造成的温度上升。目前世界范围内认为主要原因很可能是由于温室气体(代表气体二氧化碳)排放过多造成。
近100多年来,全球平均气温经历了:冷→暖→冷→暖四次波动,总的看气温为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。
全球大气层和地表这一系统就如同一个巨大的“玻璃温室”,使地表始终维持着一定的温度,产生了 适于人类和其他生物生存的环境。在这一系统中,大气既能让太阳辐射透过而达到地面,同时又能阻止地面辐射的散失,我们把大气对地面的这种保护作用称为大气 的温室效应(green house effect)。造成温室效应的气体称为“温室气体”,它们可以让太阳短波辐射自由通过,同时又能吸收地表发出的长波辐射。这些气体有二氧化碳、甲烷、氯 氟化碳、臭氧、氮的氧化物和水蒸气等,其中最主要的是二氧化碳。近百年来全球的气候正在逐渐变暖,与此同时,大气中的温室气体的含量也在急剧增加。许多科学家都认为,温室气体的大量排放所造成温室效应的加剧是全球变暖的基本原因。
人类燃烧煤、油、天然气和树木,产生大量二氧化碳和甲烷进入大气层后使地球升温,使碳循环失 衡,改变了地球生物圈的能量转换形式。自工业革命以来,大气中二氧化碳含量增加了 25%,远远超过科学家可能勘测出来的过去 16 万年的全部历史纪录,而且目前尚无减缓的迹象。
大气中二氧化碳排放量增加是造成地球气候变暖的根源。国际能源机构的一项调查结果表明,美国、中国、俄罗斯和日本的二氧化碳排放量几乎占全球总量的一半。调查表明,美国二氧化碳排放量居世界首位,年人均二氧化碳排放量约 20 吨,排放的二氧化碳占全球总量的 23.7%。中国年人均二氧化碳排放量约为 2.51 吨,约占全球总量的 13.9%。人为因素 1.人口剧增因素近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时,这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口,每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字,其结果就将直接导制大气中二氧化碳的含量不断地增加,这样形成的二氧化碳“温室效应”将 直接影响着地球表面气候变化。
2.大气环境污染因素
目前,环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题,同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在,关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。
3.海洋生态环境恶化因素
目前,海平面的变化是呈不断地上升趋势,根据有关专家的预测到下个世纪中叶,海平面可能升高 50cm。如不采取及对措施,将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外,陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋;发生 在海水中的重大泄(漏)油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。
4.土地遭侵蚀、盐碱化、沙化等破坏因素
造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原因是不适当的农业生产。众所周知良好的植被能保持水土流失。但到目前为止,人类活动如为获取木材而过度砍伐森林、开垦土地用于农业生产以及过度放牧等原因,仍在对植被进行着严重的破坏。目前全世界平均每分钟有20公顷森林被破 坏,10公顷土地沙化,4.7万吨土壤被侵蚀。土壤侵蚀使土壤肥力和保水性下降,从而降低土壤的生物生产力及其保持生产力的能力;并可能造成大范围洪涝灾 害和沙尘暴,给社会造成重大经济损失,并恶化生态环境。
5.森林资源锐减因素
在世界范围内,由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。
6.酸雨危害因素
酸雨给生态环境所带来的影响已越来越受到全世界的关注。酸雨能毁坏森林,酸化湖泊,危及生物等。目前,世界上酸雨多集中在欧洲和北美洲,多数酸雨发生在发达国家,一些发展中国家,酸雨也在迅速发生、发展。
7.物种加速灭绝因素
地球上的生物是人类的一项宝贵资源,而生物的多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是目前地球上的生物物种正在以前所未有的速度消失。
8.水污染因素
据全球环境监测系统水质监测项目表明,全球大约有10%的监测河水受到污染,本世纪以来,人类的用水量正在急剧地增加,同时水污染规模也正在不断地扩大,这就形成了新鲜淡水的供与需的一对矛盾。由此可见,水污染的处理将是非常地迫切和重要。
9.有毒废料污染因素 不断增长的有毒化学品不仅对人类的生存构成严重的威胁,而且对地球表面的生态环境也将带来危害。
自然因素
1.全球正在处于温暖期。2.地球周期性公转轨迹变动
地球周期性公转轨迹由椭圆形变为圆形轨迹,距离太阳更近。根据某科学家的研究地球的温度曾经出现过高温和低温的交替,是有一定的规律性的。
[
一、全球气候变暖]近百年来全球和中国的气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化,它对世界和我国的生态系统和社会经济产生了并将继续产生重大的影响。目前全球变暖问题已成为各国政府和科学界共同关心的重大问题,也是我国政府和科技界十分关心的重大问题。
大气中由于存在二氧化碳等温室气体,才使得地球的平均气温维持在15℃左右。但是随着全球工业化进程的推进,温室气体浓度不断增加,例如二氧化碳浓度现已达到368ppmv,是42万年以来的最大值。温室气体浓度增加的直接后果就是使得全球气温不断升高,20世纪是过去1000年最温暖的100年,过去140年间全球升温0.4-0.8℃(平均0.6℃),而且13个最暖年份均出现在1983年以后。近50多年来,长三角城市地区气温亦在升高,特别是20世纪80年代中期起变暖幅度更明显,90年代年平均气温较50年代上升了0.9℃,其中以冬季的气温升高最显著,90年代冬季平均气温50年代上升了1.1℃。
科学家使用31个全球气候模式,在6种代表性温室气体排放情景下预测未来100年的全球气候变化。预计,全球平均地表温度在未来100年将上升1.4-5.8℃,这可能是近一万年中增温最快的。考虑二氧化碳(CO2)和气溶胶共同作用,预测我国未来100年气候变化,结果表明温度将继续上升,未来变暖的范围和强度增加。
观测和研究证明主要大气温室气体浓度确实已经发生了全球尺度的变化,而且正在继续增加。观测和理论研究还证明,温室气体浓度变化的主要原因是人类活动,人类活动对大气温室气体浓度的影响主要表现为两个方面;一是直接向大气排放温室气体,例如化石燃料燃烧和生物质燃烧直接向大气大量排放二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O),工业生产过程向大气排放二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)和氟氯烃(CFCs)等;二是人类活动改变了大气温室气体的源和汇。例如森林砍伐直接减少了二氧化碳的汇,农业活动改变了土地利用状况而增加大气甲烷和一氧化二氮的源,大气污染排放降低了甲烷的汇等。
经典物理和辐射物理能够准确地证明,地球表面如果没有温室气体,全球平均地表温度将比现在实际测到的全球地表平均温度低33摄氏度。一个正确而直接的推理是大气温室气体浓度增加将会使全球地表温度升高,即通常所说的造成全球气候变暖。为了准确计算大气温室气体浓度增加引起的地表升温量,在过支30多年里人们已进行了大量的研究,所使用的工具是数值模拟。综合当今主要模式的结果,可以得到如下的结论: 大气二氧化碳加倍,平衡态气候变化为全球地表平均温度升高1.5-3.5度,考虑到海洋的巨大作用,如果人类不采取任何控制措施,则下世纪全球地表温度变化速率将是0.1-0.3度/10年。用海气耦合模式进行的温室气体浓度渐变实验结果与此相同。
最近几年来人们开始注意到,人类活动造成大气气溶胶(主要是硫酸气溶胶)浓度上升,将会使地表温度降低,部分抵销温室气体增加引起的温效应。考虑到气溶胶的降温作用,下世纪人为活动造成的气候速率可能只有0.05-0.2度/10年。
如前所述,人类活动确实已经造成了全球尺度的温室气体浓度增加,而温室气体浓度增加确实会引起全球气候变暖。问题在于在未来几十到100年,温室气体浓度增加及其引起的气候变化到底有多快,换言之,下世纪末全球地表平均温度到底能上升多少?其它气候变量(特别是降水)怎样变?气候变率会发生明显变化吗?极端气候事件会增加吗?气候变化的区域分布任何?气溶胶浓度增加到底在多大程度上抵销温室效应增强?很遗憾现代科学对上述所有问题都无力作出确切的回答。即使是对于已观测到的过去100多年的气候我们也还不能肯定是否是二氧化碳增加的影响,更不知道这种影响到底占多大比重。关于“全球变暖”问题在科学上的不确定性确实非常巨大,而且是多方面的。
第四篇:2014四川大学环境学导论考研复习精编
2014四川大学环境学导论考研复习精编
一、至善考研寄语
1、成功,除了勤奋努力、正确方法、良好心态,还需要坚持和毅力。
2、不忘最初梦想,不弃任何努力,在绝望中寻找希望,人生终将辉煌。
二、适用专业与科目
1、适用专业:
建筑与环境学院:环境科学、资源环境、环境工程(专业学位)
分析测试中心:环境科学
2、适用科目:
838环境学导论
三、内容简介与价值
(1)考前必知:学校简介、学院概况、专业介绍、师资力量、就业情况、历年报录统计、学费与奖学金、住宿情况、其他常见问题。
(2)考试分析:考题难度分析、考试题型解析、考点章节分布、最新试题分析、考试展望等;复习之初即可对专业课有深度把握和宏观了解。
(3)复习提示:揭示各章节复习要点、总结各章节常见考查题型、提示各章节复习重难点与方法。
(4)知识框架图:构建章节主要考点框架、梳理全章主体内容与结构,可达到高屋建瓴和提纲挈领的作用。
(5)核心考点解析:去繁取精、高度浓缩初试参考书目各章节核心考点要点并进行详细展开解析、以星级多寡标注知识点重次要程度便于高效复习。强化冲刺阶段可直接脱离教材而仅使用核心考点解析进行理解和背记,复习效率和效果将比直接复习教材高达5-10倍。该内容相当于笔记,但比笔记更权威、更系统、更全面、重难点也更分明。
(6)历年真题与答案解析:反复研究近年真题,能洞悉考试出题难度和题型;了解常考章节与重次要章节,能有效指明复习方向,并且往年真题也常常反复再考。该内容包含2007-2013考研真题与答案解析,每一个题目不但包括详细答案解析,而且对考查重点进行了分析说明。
(7)备考方略:详细阐述考研各科目高分复习策略、推荐最有价值备考教辅和辅导班、汇总考生常用必备考研网站。文章来源:至善川大考研网
至善川大考研网
第五篇:材料导论论文
年级:2012
专业:软件工程
姓名:董斐
学号:***1
金属陶瓷高分子材料的特点与应用
人类的生活与生存都离不开各种各样的材料。人类根据材料的种类,将人类漫长的历史分为了三大时代:石器时代,青铜时代,和铁器时代。可见不同的材料的出现,推动了历史的发展,为人类的进步发挥了巨大的作用!
一.首先是金属材料。金属材料不是最早被人类使用的,但却是应用最广泛的一种材料。金属的种类很多,可以说每一种金属都有各自独特的性质。生活中最常见的金属要数铁了,而钢是铁和碳的合金。纯净的铁即铁的单质在生活中不常见,因为,纯净的铁容易氧化,而且很脆。钢铁具有耐变形、强度高、耐磨性好、硬度高、价格低、寿命长等特点。因此钢铁被广泛的应用于生活的各个方面。例如:建筑、交通、电器等等。但是钢铁同样具有一些缺点:易生锈、密度高、怕潮湿腐蚀等。为了解决这些问题,我们可以对其进行电镀、喷涂、发黑、发蓝等处理。
铝材同样也是一种常见的金属材料。铝材通常是以率胆汁为主要原料,同时添加增加强度、硬度、耐磨度等性能金属元素。如碳、镁、硅、硫等,组成多种合金。铝材具有不生锈、设计变化快、模具成本低等特点。铝材不易生锈主要与铝的性质有关,铝在空气中容易被氧化,而氧化形成的氧化铝覆盖在了铝的表面,形成了一层致密的氧化铝薄膜。这层薄膜阻止了内层的铝被氧化。铝材可以制成铝合金门窗,一些高档的汽车架构也是由铝合金制成的。比如劳斯莱斯的车身全部由铝合金制成,不仅节省了重量,还增强了强度。
日常生活中常见的金属还有镁、铜、金、银、汞等。其中镁合金具有高强度和刚度,有良好的铸造性和减震性能,质量性。镁合金常被应用于汽车行业,一些重要的汽车零部件常由镁制造。如座椅骨架、仪表盘、转向盘、变速器外壳等。有些高档的跑车甚至用全镁合金的车身,如布加迪威龙,他曾经以五百多公里的时速打破世界纪录。铜主要应用于电子产业,它以其优良的导电性和价格低的特点成为导电材料的最佳选择。金和银因其性质稳定而且存量少外表亮丽,常被用来制作首饰,其实金和银的导电性要强于铜的。汞的俗名为水银,被用来制作温度计,因为它在常温下为液态,汞也是唯一一种常温下为液态的金属单质。
我们还经常听说钛、记忆性合金、稀有金属等一些较为先进的金属材料。钛合金与铝镁合金相比,具有强度更高、抗腐蚀性能良好、抗疲劳性能良好、导热性小、受热不易变形等特点。因此钛合金常被应用于航空航天领域。用作航天器发动机的叶片等。在医学方面钛合金可以制作成人造关节、骨架代替坏死的骨组织。形状记忆性合金是一种能够记忆原有形状的金属材料。是一种智能材料。当合金的温度低于某一温度,受到一定的有线强度的热变形后,可由加热的方式使其恢复到形变前的形状。记忆性合金可以用来制作航天器巨大的天线,可以制作成眼镜框等。稀土材料可以制作成超导体、高折射率的玻璃、电池电极、相片镜片、催化剂氧化剂等。我国的稀土资源富饶,但是正在被盲目的开采,大量的稀土资源流向国外,稀土资源是我国宝贵的资源,我们应当更加重视它保护它!
二.陶瓷材料。陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶器和瓷器的特性存在一定的差异。陶器是在新石器时代(即公元8000~2000年)出现的,瓷器比陶器出现的晚。陶瓷是将粘土萃取后烧成的。700度左右烧成的即是陶器,1200度左右烧成的是瓷器。陶的密度较低,内部有孔,花盆即使一种陶器,由于它有孔可供空气进入到土壤中,有利于植物的生长;而瓷器的密度较大,没有孔,因此它完全不吸水,而且耐高温腐蚀,家里的碗就是瓷器。
我们生活中常见的陶瓷一般是普通的陶瓷。它的脆性、均匀性、可靠性、韧性、强度上都有一定的缺陷。人们采用高纯度人工合成的原料利用精密控制烧结成的特种陶瓷,具有特殊的性能,能够适应各种各样的需要。特种陶瓷具有特殊的力学、光、电、声、磁等性能。特种陶瓷是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料。其抗压强度较高,抗拉强度较低,塑性和韧性很差。再热性能方面,特种陶瓷在高温下化学性能良好,导热性相对于金属材料较低。当温度发生变化时,陶瓷的形变很小。电性能方面,大多数陶瓷是具有良好的绝缘性的。铁电陶瓷可以在外电场的作用下改变形状。有极少数的陶瓷具有半导体的性能,可以做整流器。同时某些陶瓷还具有独特的光学性能,比如透明陶瓷。
利用陶瓷的力学性质,我们可以把陶瓷作为结构材料,做成切具切割金属;利用特种陶瓷的热性能,我盟将它做成隔热层,能够有效的保温;利用陶瓷的绝缘性,我们将陶瓷做成电压的绝缘器件,这一点应用极为常见。利用电陶瓷的特性,可以将其制作成电容、扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等;利用陶瓷的光学性,可以将其制成固体激光器材料、光导纤维、光存储器等。
还有一些特种陶瓷具有独特的性质,可用作高温轴承,在腐蚀介质中的密封环,电热偶套管大型计算机记忆远见等。
由于陶瓷的成本越来越低、来源广泛、技术成熟,它有着广泛的应用前景。三.高分子材料。高分子材料是指以高分子化合物为主要成分的材料,一般来讲高分子化合物的分子质量应在10000以上。高分子材料的特性有:高分子材料的强度低,但是由于高分子材料密度很低,故其比强度较高;高分子的强性模量很低,但其具有很优秀的强性性能;高分子材料还具有粘弹性,高度耐磨性,高绝缘性,膨胀系数大,导热性低,热稳定性差化学稳定性高,易老化等特点。
随着社会的发展高分子材料已经渐渐地开始通入我们的生活之中。通过对高分子材料的特殊处理和应用,高分子材料在我们的生活中发挥除了巨大的作用!可以说人类已经进入到了一个高分子时代!当我们环顾四周,发现我们的杯子是由高分子材料制成,桌子添加入了高分子材料使其变得更结实;书本的封面上覆盖了一层高分子材料做成的薄膜,使其不易被污浊;手中的笔有高分子材料做成的笔杆;眼镜片和框都是由高分子材料制作成的;再看看我们身上穿的衣服也是由高分子材料做成的。看来,高分子材料已经充满了我们日常的生活。
不仅仅是日常中。再能也上,高分子材料被应用于种子处理:人们将高分子材料通过各种方法包裹在种子表面,改变种子外观和形状,便于机械播种。在环保方面,人们正在开发可降解的高分子材料。尤其是可生物降解的高分子材料,因为它的污染最小而且研发的方向较为广泛。也许不久以后人们使用后的高分子材料可以直接埋掉,几天后就会被微生物“吃掉”。
金属、陶瓷、高分子材料已经深入融合到我们的生活当中。有时它们是单一出现,有时它们会有机的结合在一起。我想我们只有更加了解每一种材料的特性,才能更好地将它们应用到恰当的地方。人类仍为此而努力,相信会有更加丰富的材料被人类发现或创造出来,我们的生活也会因为这些材料变得更加美好!