Primero, la etapa inicial de uso de materiales naturales puros
Los seres humanos sólo pueden usar materiales naturales (como pieles de animales, huesos de oráculo, plumas, árboles, briznas de hierba, piedras, suelo, etc.), equivalente a lo que se suele llamar Paleolítico. En esta etapa, todos los materiales disponibles para los humanos son puramente naturales. En las últimas etapas de esta etapa, aunque la civilización humana ha logrado grandes avances y se han desarrollado diversas técnicas para fabricar utensilios, son sólo un simple procesamiento de materiales naturales puros.
En segundo lugar, la etapa en la que los humanos simplemente utilizan el fuego como material.
Este período abarca lo que la gente suele llamar Edad Neolítica, Edad del Bronce y Edad del Hierro, es decir, el largo período que va desde hace unos 10.000 años hasta principios del siglo XX y que ha continuado hasta ahora. día y se caracteriza por tres tipos de seres humanos. Los tres materiales del ganado son la alfarería, el cobre y el hierro. Esta etapa fue principalmente una era en la que los humanos utilizaban el fuego para calcinar, fundir y procesar materiales naturales.
En tercer lugar, la etapa de utilización de principios físicos y químicos para sintetizar materiales.
A principios del siglo XX, con el desarrollo de la química física y el surgimiento de diversas tecnologías de detección, los humanos Comenzamos a Desde una perspectiva física, estudiamos la composición química, enlaces químicos, estructura y métodos de síntesis de los materiales. Por otro lado, comenzamos a estudiar las propiedades físicas de los materiales desde una perspectiva física.
La ciencia de los materiales nació debido a la aplicación de teorías científicas como la física y la química en la tecnología de materiales. Sobre esta base, la humanidad inició una nueva etapa de materiales sintéticos. Esta fase se inició con la aparición de los materiales poliméricos sintéticos, ha continuado hasta la actualidad y continuará.
A partir de esta etapa, las personas ya no utilizan simplemente materias primas naturales, sino que utilizan una serie de principios y fenómenos físicos y químicos para crear nuevos materiales. Las personas pueden diseñar materiales basándose en la investigación sobre la relación entre la composición, estructura y propiedades de materiales anteriores según sea necesario. Las materias primas utilizadas pueden ser materias primas naturales o materias primas sintéticas, y los métodos de fabricación de los materiales son diversos.
En cuarto lugar, la etapa compuesta de los materiales
La aparición del cermet en la década de 1950 marcó la llegada de la era de los materiales compuestos. Posteriormente aparecieron la fibra de vidrio, las películas de aluminio y plástico, los materiales funcionales degradados y el reciente auge de los materiales antibacterianos, todos ellos ejemplos típicos de materiales compuestos.
Todos están producidos para adaptarse al desarrollo de la alta tecnología y la mejora de la civilización humana. En este momento, las personas pueden utilizar nuevos métodos físicos y químicos para diseñar materiales con propiedades únicas en función de las necesidades reales. La idea más fundamental de los materiales compuestos modernos no es simplemente hacer que las propiedades de dos materiales 3 más 3 sean iguales a 6, sino encontrar una manera de hacer que sus 3 por 3 sean iguales a 9, o incluso mayores.
Estrictamente hablando, los materiales compuestos no se limitan a una combinación de dos materiales. Siempre que esté compuesto por dos fases diferentes, se le puede denominar material compuesto.
En quinto lugar, la etapa inteligente de los materiales
Todos los materiales en la naturaleza tienen las funciones de autoadaptación, autodiagnóstico y reparación de articulaciones. Por ejemplo, todos los animales o plantas pueden autodiagnosticarse y repararse a sí mismos sin ser destruidos por completo. Actualmente, los materiales artificiales no pueden hacer esto. Sin embargo, algunos materiales desarrollados en los últimos treinta o cuarenta años ya tienen algunas funciones.
Se trata de los materiales inteligentes más llamativos de la actualidad, como aleaciones con memoria de forma, vidrio fotocromático, etc. Aunque la investigación sobre materiales inteligentes ha avanzado mucho en los últimos 10 años, todavía está lejos del objetivo de los materiales inteligentes ideales y, estrictamente hablando, los materiales inteligentes que se han desarrollado con éxito hasta ahora son sólo un tipo de estructura inteligente.