论文部分内容阅读
摘 要：随着社会经济水平的不断提高，材料科学与工程的先进性推动我国向材料强国前进，实现材料科学的进步与发展。基于此，本文分析了材料科学与工程的“四要素”，讨论了材料科学与工程的“全过程”，又对材料科学与工程的新时代进行探讨，包括材料体系的建立、先进材料的应用和材料产业的发展，为相关人员的研究提供帮助。
关键词：材料科学与工程；材料体系；材料产业
前言：现阶段，对材料的研究已经具有系统性和科学性，材料科学与工程领域有着无限的发展可能性，需要对其进行研究并多加重视。国家材料水平与其国际地位息息相关，想要成为材料强国，就不能忽略对材料科学与工程的发展，重视材料科学，发展科学技术，根据“四要素”和“全过程”的概念开展对材料科学与工程新时代的探讨，推动我国在材料科学与工程领域的发展。
一、材料科学与工程的“四要素”与“全过程”
（一）材料科学与工程的“四要素”
材料科学与工程的“四要素”包括成分与结构、合成与加工、性质和服役行为，这四个要素共同组成了材料科学与工程，通过对其进行了解，为后续的研究和分析打下基础。在成分与结构要素中，不同的成分组成和结构设计都会对材料造成影响。在性质要素中，是对材料的性能进行确定，包括工艺性能、基本性能和全面性能等，代表了材料的可用性和最高性能。在服役行为要素中，这是为了在材料基本性能的研究基础上对材料在服役时的性能进行研究，使得材料科学与工程的要素更为全面，具有足够的代表意义[1]。
（二）材料科学与工程的“全过程”
材料研制全过程和材料应用研究全过程共同组成了材料科学与工程的“全过程”，其组成要素各不相同，且与上文所提的“四要素”有所区别。在材料研制全过程中，包括材料技术、应用基础理论、失效反馈和工程化生产[1]。在材料应用研究全过程中，包括应用技术、应用基础理论、失效反馈和工程化生产。二者有一定的不同之处，但又密不可分，分别代表了材料的先天性能和后天性能。在时代的创新与发展中，材料科学与工程得到了具有清晰性的定义，为其研究铺设基础，达到应用材料的研究目的，从而推动我国科技水平的进步与发展。
二、材料科学与工程的新时代
（一）材料体系的建立
为了让我国从材料大国转变为材料强国，需要重视材料科学与工程领域的研究成果，其中，材料体系的建立必不可少。材料体系包括牌号体系和技术体系，且技术体系是为牌号体系提供支撑作用的，具有较为庞大的规模，对材料体系的建立有所影响。以牌号体系为例，包括功能材料牌号体系、电子材料牌号体系和结构材料牌号体系等。以技术体系为例，包括材料应用技术体系、材料技术体系和标准技术体系等。材料科学与工程的新时代代表了对材料体系的合理规划与应用，牌号的差异性会给技术带来挑战，为了将不同的牌号体系融入到现有的体系中来，需要动用大量的人力物力，才能实现对现有材料体系的整理与规范[2]。
例如，我国2500个以上的航空材料都处于在用状态，材料牌照的在用数目更为庞大，总数超过一万，显示了材料体系建立的必要性。在八国联军侵华战争期间，大量的国外机械涌入，上万个牌号对我国的机械制造造成了巨大的冲击，严重制约了我国材料的发展。建立科学的材料体系，在实践中找出面对不同牌号的应对措施，融合先进的材料科学与工程技术，帮助我国通往科技飞速发展的新时代。
（二）先进材料的应用
在对材料科学与工程的研究过程中，为了实现更高层次的制造，会对材料的先进性有所要求，将这些具有先进性的材料加以应用，可以有效的提升我国的材料科技水平。由于先进性材料的稀少性，在应用时大多为关键部件的构建，这就对材料的纯净度有所要求，也是材料科学与工程的新时代特征之一，在延长部件使用寿命的基础上实现对材料的有效开发。例如，美国将300M超高强度钢应用在飞机起落架上，在对材料科学与工程进行充分研究后，降低了其中的杂质含量。现阶段投入使用的Aermet100具有较高的塑性和韧度，代表了材料科技水平的提高。
想要让我国的技术水平跟上材料科学与工程新时代的步伐，就要对材料的纯净度进行提升，应用高纯净度材料的部件与掺杂无用材料的部件的实际应用效果天差地别。由于先进材料使用位置为关键部位，一旦出现失效的问题，就有可能威胁到人们的生命健康安全，无论是为了国民安全着想，还是为了国际地位着想，都要将提升材料纯净度这一要求融入到现有的材料科学与工程领域研究中。
（三）材料产业的发展
在材料科学与工程的新时代，创立具有中国特色的材料产业是我国通往材料强国之路的必经环节。材料产业的发展并不是模仿，而是将本國的特色进行融入，这与其建设的机制密不可分，需要以合理的方式帮助材料产业的稳定发展。将理论基础技术化、研究成果专业化和方法技术产业化，实现科研、教学与企业的共同研发，达到强强联合的效果，遵循市场的发展规律与特点，实现材料产业的创新。中国特色材料产业的建立是需要各大高校、企业和科研所联合工作的，通过高校对理论基础的研究，将研究结果作为科研院在材料产业方面创新的基础，得到具有经济性、效率性和质量性的技术，由企业将先进技术投入到规模化生产中，实现材料产业的有效建立。材料产业的发展离不开每个环节的衔接，在合作中为我国材料产业的创新与发展奠定基础，实现利润的最大化，推动企业发展的同时也能够让我国在材料科学与工程方面的实力得到提升，在先进技术的支撑下，建立中国特色材料产业，帮助我国向材料强国的方向不断发展，实现国际地位的提高。
综上所述，通过对材料科学与工程进行了解和研究，建立符合我国实际情况的材料体系，推动材料产业的蓬勃与发展，强调材料科学与工程已经进入了新时代。面对国民经济飞速发展的趋势，想要让我国成为材料强国，需要紧跟具有先进科技水平的发达国家的脚步，加深对材料科学与工程领域的重视程度，为实现材料科学的进步不断努力，进而提升我国的综合实力。
参考文献
[1]张春梅，程小伟.材料科学与工程专业生产实习教学改革与实践[J].教育教学论坛，2018（24）：118-119.
[2]赵振业.材料科学与工程的新时代[J].航空材料学报，2016，36（03）：1-6.
（作者单位：湖南省长沙市第一中学）
关键词：材料科学与工程；材料体系；材料产业
前言：现阶段，对材料的研究已经具有系统性和科学性，材料科学与工程领域有着无限的发展可能性，需要对其进行研究并多加重视。国家材料水平与其国际地位息息相关，想要成为材料强国，就不能忽略对材料科学与工程的发展，重视材料科学，发展科学技术，根据“四要素”和“全过程”的概念开展对材料科学与工程新时代的探讨，推动我国在材料科学与工程领域的发展。
一、材料科学与工程的“四要素”与“全过程”
（一）材料科学与工程的“四要素”
材料科学与工程的“四要素”包括成分与结构、合成与加工、性质和服役行为，这四个要素共同组成了材料科学与工程，通过对其进行了解，为后续的研究和分析打下基础。在成分与结构要素中，不同的成分组成和结构设计都会对材料造成影响。在性质要素中，是对材料的性能进行确定，包括工艺性能、基本性能和全面性能等，代表了材料的可用性和最高性能。在服役行为要素中，这是为了在材料基本性能的研究基础上对材料在服役时的性能进行研究，使得材料科学与工程的要素更为全面，具有足够的代表意义[1]。
（二）材料科学与工程的“全过程”
材料研制全过程和材料应用研究全过程共同组成了材料科学与工程的“全过程”，其组成要素各不相同，且与上文所提的“四要素”有所区别。在材料研制全过程中，包括材料技术、应用基础理论、失效反馈和工程化生产[1]。在材料应用研究全过程中，包括应用技术、应用基础理论、失效反馈和工程化生产。二者有一定的不同之处，但又密不可分，分别代表了材料的先天性能和后天性能。在时代的创新与发展中，材料科学与工程得到了具有清晰性的定义，为其研究铺设基础，达到应用材料的研究目的，从而推动我国科技水平的进步与发展。
二、材料科学与工程的新时代
（一）材料体系的建立
为了让我国从材料大国转变为材料强国，需要重视材料科学与工程领域的研究成果，其中，材料体系的建立必不可少。材料体系包括牌号体系和技术体系，且技术体系是为牌号体系提供支撑作用的，具有较为庞大的规模，对材料体系的建立有所影响。以牌号体系为例，包括功能材料牌号体系、电子材料牌号体系和结构材料牌号体系等。以技术体系为例，包括材料应用技术体系、材料技术体系和标准技术体系等。材料科学与工程的新时代代表了对材料体系的合理规划与应用，牌号的差异性会给技术带来挑战，为了将不同的牌号体系融入到现有的体系中来，需要动用大量的人力物力，才能实现对现有材料体系的整理与规范[2]。
例如，我国2500个以上的航空材料都处于在用状态，材料牌照的在用数目更为庞大，总数超过一万，显示了材料体系建立的必要性。在八国联军侵华战争期间，大量的国外机械涌入，上万个牌号对我国的机械制造造成了巨大的冲击，严重制约了我国材料的发展。建立科学的材料体系，在实践中找出面对不同牌号的应对措施，融合先进的材料科学与工程技术，帮助我国通往科技飞速发展的新时代。
（二）先进材料的应用
在对材料科学与工程的研究过程中，为了实现更高层次的制造，会对材料的先进性有所要求，将这些具有先进性的材料加以应用，可以有效的提升我国的材料科技水平。由于先进性材料的稀少性，在应用时大多为关键部件的构建，这就对材料的纯净度有所要求，也是材料科学与工程的新时代特征之一，在延长部件使用寿命的基础上实现对材料的有效开发。例如，美国将300M超高强度钢应用在飞机起落架上，在对材料科学与工程进行充分研究后，降低了其中的杂质含量。现阶段投入使用的Aermet100具有较高的塑性和韧度，代表了材料科技水平的提高。
想要让我国的技术水平跟上材料科学与工程新时代的步伐，就要对材料的纯净度进行提升，应用高纯净度材料的部件与掺杂无用材料的部件的实际应用效果天差地别。由于先进材料使用位置为关键部位，一旦出现失效的问题，就有可能威胁到人们的生命健康安全，无论是为了国民安全着想，还是为了国际地位着想，都要将提升材料纯净度这一要求融入到现有的材料科学与工程领域研究中。
（三）材料产业的发展
在材料科学与工程的新时代，创立具有中国特色的材料产业是我国通往材料强国之路的必经环节。材料产业的发展并不是模仿，而是将本國的特色进行融入，这与其建设的机制密不可分，需要以合理的方式帮助材料产业的稳定发展。将理论基础技术化、研究成果专业化和方法技术产业化，实现科研、教学与企业的共同研发，达到强强联合的效果，遵循市场的发展规律与特点，实现材料产业的创新。中国特色材料产业的建立是需要各大高校、企业和科研所联合工作的，通过高校对理论基础的研究，将研究结果作为科研院在材料产业方面创新的基础，得到具有经济性、效率性和质量性的技术，由企业将先进技术投入到规模化生产中，实现材料产业的有效建立。材料产业的发展离不开每个环节的衔接，在合作中为我国材料产业的创新与发展奠定基础，实现利润的最大化，推动企业发展的同时也能够让我国在材料科学与工程方面的实力得到提升，在先进技术的支撑下，建立中国特色材料产业，帮助我国向材料强国的方向不断发展，实现国际地位的提高。
综上所述，通过对材料科学与工程进行了解和研究，建立符合我国实际情况的材料体系，推动材料产业的蓬勃与发展，强调材料科学与工程已经进入了新时代。面对国民经济飞速发展的趋势，想要让我国成为材料强国，需要紧跟具有先进科技水平的发达国家的脚步，加深对材料科学与工程领域的重视程度，为实现材料科学的进步不断努力，进而提升我国的综合实力。
参考文献
[1]张春梅，程小伟.材料科学与工程专业生产实习教学改革与实践[J].教育教学论坛，2018（24）：118-119.
[2]赵振业.材料科学与工程的新时代[J].航空材料学报，2016，36（03）：1-6.
（作者单位：湖南省长沙市第一中学）