什么是材料?材料是具有特定性质和结构并满足一种应用或多种使用功能的物质。人类利用材料用于生产制造人们生活和工作所需要的各种产品以及建造道路、桥梁、港口、工厂、楼宇等等。
材料的特定性质是指其在物理、化学、机械、电学、热学、光学、声学等诸多方面的特性表现。如:密度大小、导电能力、透明度、力学强度、酸碱性、导热能力等等。
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。通过对材料的研究和开发,人类能够不断改进现有技术,并创造新的应用,推动科技进步和社会发展。材料无处不在,它们深深植根于人类的文化和思维方式,也融入了人类的生存发展之中。事实上,材料与文明的出现息息相关,以至于它们命名了石器时代、青铜时代和铁器时代。可以说,人类科技文明的发展史就是材料的发展史。
材料是物质,但并非所有物质都可以称为材料。比如:食物、药物、燃料、化妆品、工业化学品等等,一般并不算是材料。不过,此界限并不严格(比如,在绝大部分情况下水并非材料,但在冬季时,水是制作冰雕艺术品的唯一材料)。
材料的类型极为复杂,分类方法并无一个统一的标准方法,不同的行业遵循不同的分类习惯,或倾向于使用(甚至创造)适合其行业特点的分类方法。主要的分类方法包括:
1) 按材料组成的化学成分分类
2) 按材料是否属人工制造分类
3) 按材料内部的结晶状态分类
4) 按材料的尺寸维度特点分类
5) 按材料的具体功能用途分类
6) 按材料的物理特性能力分类
7) 按材料的特殊物理效应分类
8) 按材料的具体应用领域分类
9) ……等等
可以说,现代社会中材料的类型极为复杂,分类方法五花八门,标准复杂多样。在实际应用中,为了研究和应用的方便,上述各类材料又往往被人们分成更细更多的类型或品种。如:结构性材料、新型材料、纳米材料、储能材料、微孔材料、节能材料、薄膜材料、半导体材料等等。