了得網研究生_宏觀材料學導論（2014）

內容簡介

全書分3篇13章。第1篇總論——材料學的方法論，包含4章，依次討論歷史分析、邏輯分析、繫統分析、簡易材料論，這些內容也適用於微觀材料學。第Ⅱ 篇分論，共8章，第5章簡介宏觀材料學的結構；第6章在可持續發展戰略的指引下，討論生態材料；第7及第8章與社會科學交叉，分別討論材料經濟及科技法律；第9及第10章在科教興國戰略的指引下，分別討論材料科研及材料教育；第11及第12章分別與決策論及未來學交叉，分別介紹材料選用及材料展望。第ⅲ篇結論，第13章，簡論處事三論——算計，生態，適中。

第I篇總論
第1章歷史分析
1材料與人類社會
1．1人類超越其他動物的歷史
1．2新技術革命與材料科技
2材料學的進化
2．1實踐
2．2認知
2．2．1美國MIT礦冶及材料繫名稱的演變
2．2．2簡論材料
2．2．3微觀材料學體繫的建立歷程
2．2．4宏觀材料學體繫的建立歷程
第2章邏輯分析
1概念第I篇總論

第1章歷史分析

1材料與人類社會

1．1人類超越其他動物的歷史

1．2新技術革命與材料科技

2材料學的進化

2．1實踐

2．2認知

2．2．1美國MIT礦冶及材料繫名稱的演變

2．2．2簡論材料

2．2．3微觀材料學體繫的建立歷程

2．2．4宏觀材料學體繫的建立歷程

第2章邏輯分析

1概念

1．1形式邏輯的規則

1．2辯證邏輯中的概念

1．3在“材料”中的應用

1．4在“材料學科”中的應用

1．4．1定義

1．4．2材料學的劃分

2推理

2．1概述

2．2第三種推理方法——類比法

2．3類比法的廣泛應用30案例

2．4材料學與生物學的類比與交叉

2．4．1環境

2．4．2性能

2．4．3結構

2．4．4過程和能量

2．4．5結語

2．4．6附錄

2．5應用學科的宏觀分支

2．5．1實踐與反思

2．5．2共鳴和啟示

2．5．3共性特點

2．5．4總結和前瞻

3因果

3．1引言

3．2分析

3．2．1亞氏的應用

3．2．2亞氏困境和緩解

3．3結語

4辯證思維的示例

4．1引言

4．2氫對材料的有益作用

4．2．1氫對材料工藝的影響

4．2．2氫對材料性能的影響

4．3陽極溶解的有益作用

……

第II篇分析

第III篇結論

在線試讀

（3）繫統論——從整體來推論部分比從部分來求解整體要容易得多。
（4）邏輯學——希望做到概念明確，判斷恰當，推理正確。
（5）生態學的要求——遵循生態學的要求，學會人類與自然和社會的協調發展，不再強調人定勝天、征服自然。
在下面兩節，先討論兩個問題：
（1）材料與人類社會；
（2）材料學的進化。
l材料與人類社會
1．1人類超越其他動物的歷史
在地球表面，人類賴以生存和生活的有物質、能量和知識。這三方面，人類與其他動物都有很大的區別。雖然所有的動物都是由物質組成的，並且都需要食物來維持生命，但是：
“人是能制造和使用生產工具的動物。”（1．4）
人“屬”於動物，人與其他種動物之間的差異——“種差”，便是上述語句中的定語。制造工具時，需要物質；不是所有的物質都是材料，從這些概念，可以定義材料：
“材料是能為人類制造有用器件（或物品）的物質。”（1．5）
同理，材料“屬”於物質，而上述語句中的定語便是“種差”。
自從人類社會采用私有財產制以後，“經濟”因素進入材料領域，材料的定義必須考慮經濟：
“材料是能為人類社會經濟地制造有用器件（或物品）的物
質。”（1．6）
材料的生產和使用對於人類社會又帶來越來越多的環境污染，材料的定義也應隨著改變。對於“能為人類社會”也可采用更確切的敘述，因而現代的材料定義是：
“材料是人類社會所能接受地、經濟地制造有用器（3）繫統論——從整體來推論部分比從部分來求解整體要容易得多。

（4）邏輯學——希望做到概念明確，判斷恰當，推理正確。

（5）生態學的要求——遵循生態學的要求，學會人類與自然和社會的協調發展，不再強調人定勝天、征服自然。

在下面兩節，先討論兩個問題：

（1）材料與人類社會；

（2）材料學的進化。

l材料與人類社會

1．1人類超越其他動物的歷史

在地球表面，人類賴以生存和生活的有物質、能量和知識。這三方面，人類與其他動物都有很大的區別。雖然所有的動物都是由物質組成的，並且都需要食物來維持生命，但是：

“人是能制造和使用生產工具的動物。”（1．4）

人“屬”於動物，人與其他種動物之間的差異——“種差”，便是上述語句中的定語。制造工具時，需要物質；不是所有的物質都是材料，從這些概念，可以定義材料：

“材料是能為人類制造有用器件（或物品）的物質。”（1．5）

同理，材料“屬”於物質，而上述語句中的定語便是“種差”。

自從人類社會采用私有財產制以後，“經濟”因素進入材料領域，材料的定義必須考慮經濟：

“材料是能為人類社會經濟地制造有用器件（或物品）的物

質。”（1．6）

材料的生產和使用對於人類社會又帶來越來越多的環境污染，材料的定義也應隨著改變。對於“能為人類社會”也可采用更確切的敘述，因而現代的材料定義是：

“材料是人類社會所能接受地、經濟地制造有用器

件（或物品）的物質。”（1．7）

1．2新技術革命與材料科技

人類與其他動物之間的個差別在於物質的利用。

歷史學家曾用“材料”來劃分時代，例如石器時代、陶器時代、銅器時代、鐵器時代等。原始的人類，逐漸使用天然材料，如石頭、骨骼、木材、獸皮等，來制造工具、武器、住所、衣服、用品等，這個時代叫做石器時代。隨後，人類發現可塑性好的粘土加熱變硬，制備了陶器，進入了陶器時代。在人類進化史上，這是一個裡程碑，因為人類的智慧發展到將天然材料改造為人工材料。耗費更大的能量，人類將銅礦石及鐵礦石分別還原為銅及鐵，因而分別進人銅器時代及鐵器時代。

人類與其他動物的第二個重要區別在於能量的利用。原始的人類與陸上的許多動物一樣，采用穴居來利用貯存的太陽能。火的發現，是人類利用能源的一個躍進，人類已不再僅僅直接地依賴太陽能，而且能將生物的化學能轉變為熱能。人類用火來燒林、開荒、烹煮食物，用火來加熱燧石使之易於成形為工具，加熱使粘土器皿變成陶器，加熱及用還原劑使礦石變為金屬。火這個能源的利用，促進了材料及人類文明的發展。

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