冶金学——发展、成就与展望VIP免费

1 冶金学——发展、成就与展望 2006-2-5 冶金学是研究从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的学科。人类自从进入青铜时代以来，同金属材料及其制品的关系日益密切。在现代社会中，人们的衣食住行都离不开金属材料，人们从事生产或其他活动所用的工具和设施也都要使用金属材料。可以说，没有金属材料便没有人类的物质文明。从历史上看，16 世纪以前的冶金业，基本上是经验式的操作实践，技术水平较低，生产规模不大。17 世纪以来冶金生产不断取得进展。在此基础上，由于近代自然科学理论和实验方法的产生和发展，逐渐形成冶金学。冶金学以研究金属的制取、加工和改进金属性能的各种技术为起点，发展到对金属的成分、组织结构、性能和有关基础理论的研究。19 世纪到 20 世纪中叶，冶金学、冶金生产和技术发展极其迅速，成就很大。 20 世纪下半叶以来，电子技术特别是集成电路和电子计算机的发展，对冶金产生深刻的影响：一是电子计算机的应用使自动化技术与冶金工艺的结合越来越紧密；二是电子器件对材料性能提出了新的要求，从而促使冶金学发展成为材料科学的一个主要组成部分。 冶金生产发展概况 冶金作为一门生产技术，起源十分古老。人类从使用石器、陶器进入到使用金属，是文明的一次飞跃。据冶金史初步研究，人类使用天然金属(主要是天然铜)距今大约不下 8000 年。但天然铜资源稀少，要使用更多的铜必须从矿石中提取。据目前所知，世界上最早炼铜的是美索不达米亚地区，时间大致在公元前 38～36世纪。最早的青铜是在苏米尔(Su mer)地区出现的，大约在公元前 30 世纪。在人类文明中，大量使用青铜的时代被称为 “青铜时代”。 使用铁器是人类文明的又一重大进步。最早炼铁的是在黑海南岸的山区，大约在公元前 14 世纪。到公元前 13 世纪，铁器的应用在埃及已占一定的比重，一般认为这是人类文明进入铁器时代的开端。显然，在不同地区，铁的使用和生产发展水平有很大差异。在欧洲，公元前 11 世纪中欧就开始用铁，但向西欧传播则极其缓慢。直到公元前 55 年，随着罗马人的入侵，铁才传入不列颠。中世纪的一千多年内，冶金技术进展十分缓慢。例如公元初期西欧已有熟铁制品；直至 14～16 世纪，欧洲才发展为采用水力鼓风，加大、加高炼铁炉，生产出铸铁。 15 世纪的欧洲，尽管熟铁器已经广泛使用，但铜和青铜仍是生产得最多的金属。 16 世纪欧洲出现资本主义的萌芽。首先是...