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材料与人类文明的演进密切相关。

人类所使用的最早的材料是从自然界中获取的石块、树枝、贝壳、骨头、动物皮毛等。早期人类使用这些材料制造了简易的工具,提高了人类捕猎和抵御攻击的能力。这个时代的工具主要由石头制成,因此被命名为“石器时代”。旧石器时代,人们主要使用打制石器;新石器时代,磨制石器开始出现。

石器时代的石斧和石刀

人类发明的第一种材料是,是用陶土烧制而成的。世界各地在不同时间相继独立地发展出了制造陶器的技术,时间相差约数千年。最早的陶器出现在距今1.5万年左右。陶器作为炊具、餐具、储存粮食的容器,并发展为祭祀用的器皿。陶器的造型和彩绘也作为重要的记事方式,传承历史与文明。

南美洲蒂亚瓦纳科文明遗迹发现的陶器,公元前1500年

青铜是人类利用最早的金属材料,是铜与锡的合金。最早出现于约5,000到6,000年前,是“青铜时代”开始的标志。青铜器的使用极大地提高了人类的生产力,对耕种,生活,和战争产生了深刻影响。青铜器多带有铭文和图案,是了解古代历史的重要依据。

朝鲜半岛出土的青铜器,公元6世纪

公元前2,000年,铁器逐步取代了青铜器,“铁器时代”来临。战争推动了铁器的发展,铁器比青铜器更加坚韧、锋利,铁器取代青铜是必然结果。但人类利用铁的历史却要更早,而最初铁的来源只有铁陨石(陨铁)。

在英国Kirkburn村发现的铁剑,铁器时代

早期的人类历史是以主要生产材料而划分的,足以证明材料对人类发展的重要性。

在近代,产生了新兴的的材料,包括新型无机非金属材料、高分子材料和复合材料,传统材料也不断发展。人类可以利用的材料种类极大丰富,使得科技进步速度加快。如果没有单晶硅材料的诞生,就无法实现大规模集成电路。没有耐高温的新型无机非金属材料,航天飞机便不能成功。可以说,材料科学是人类进步的关键之一。