人们用金属制作汽车，用铜或铝制成电线，用陶瓷制作火花塞，用橡胶制作皮带，用铅制作蓄电池，等等。这是为什么呢？
因为每种材料都有自己特殊的性能：黑色金属强度高、有色金属导电性好、陶瓷耐高温、橡胶有良好的耐磨性、铅可以作为电极。
材料性能的分类：物理性能、化学性能、力学性能等。其中，力学性能又包括 硬度、强度、塑性、韧性等等（重点讲解）。
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通过本节课的学习，要求掌握金属材料力学性能指标概念和意义；理解各种力学性能指标的测试原理和应用范围。
金属材料与人类文明
材料是人类文明的里程碑 , 是社会进步的物质基础 , 在材料学家看来, 人类的文明史就是材料的发展史, 并把人类历史的发展时期划分为石器时代、青铜器时代、铁器时代、新材料时代。纵观金属材料的发展应用 , 足见其在人类文明发展中的巨大作用。材料自古以来就和人类文明有着非常重要的关系 , 有人认为人类的一切活动都离不开能源、 材料和知识三个要素。 材料是人类用来制造工具、房屋、衣服、车船等的原料。人们最初使用的材料都是天然的, 如石头、树木、骨角等等 , 以及一些在自然界存在。历史从旧石器时代发展到新石器时代 , 从使用简单粗糙的石器发展到制造复杂精致的石器 , 物质文化虽然取得了长足进步 , 但要在“怎样生产”和“用什么劳动资料生产”两方面给社会经济生活内容带来质的变化 , 还必须等待金属的出现。金属材料是最重要的机械工程材料，它包括：铁和以铁为基的合金（俗称黑色金属），如钢 / 铸铁/ 铁合金等；金属材料是生产实践中发展起来的，而我国的金属材料发展可追溯到史前，早在 4000 年前我们就开始使用青铜， 如殷商祭器司母戊大方鼎， 其充分说明远在商代，我国就有了高度发达的青铜技术。在春秋战国时期，我国发明了冶铁技术， 开始使用铸铁作农具。 明朝时期我国还有了金属材料方面的较为专业的书籍。像明朝宋应星著《天工开物》一书，内有冶铁，炼钢，铸钟，锻铁，淬火等各种金属加工方法，它是世界上有关金属加工工艺最早的科学著作之一， 这充分反映了我国人民在金属加工工艺方面的卓越成就。上述事实说明，我国古代在材料及其加工工艺方面的科学技术曾在世界上占有遥遥领先的地位， 对世界文明和人类进步做出过巨大的贡献。但是，由于封建制度的长期统治，我国工农业生产和科学技术等在解放前处于落后，停滞状态。新中国成立后，经过几十年的建设和发展，目前我国已经建立了机械制造，矿山冶金，交通运输，石油化工，电子仪表， 航空航天等许多现代化工业，为社会主义文化建设和国民经济进一步高速发展奠定了牢固的基础。人类文明的发展和社会的进步与金属材料关系十分密切 , 种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。 目前 , 我国已是 "有色金属材料大国 "、" 钢铁大国 "等金属材料大国。在人类文明发展史上 , 人们发现了七种至今仍然广泛应用着的金属, 它们是金银铜铁锡铅汞。这七种金属的发现及应用对人类社会产生了深远的影响。作为会制造和使用工具而从一般动物中分离出来 , 成为惟一的智能群体。在人类文明发展史上 , 经历了一个由石器时代到金属时代的过渡。金属时代 (包括青铜时代和铁器时代 ) 的到来为人类文明带来了新的曙光 , 人们发现了至今仍然广泛应用着的七种金属 , 它们是金、银、铜、铁、锡、铅、汞。下面讲讲这七种金属其中的铁，铜的发现过程及对人类发展的影响。铁是一种非常重要的金属材料。铁的使用与生产是人类文明和社会进步的一个重要标志。铁在我国有着悠久的使用与生产历史 , 近年来我国的钢铁产量一直居世界第一。 但随着我国经济、 科技的高速发展, 对钢铁的需求量、科技含量提出了更高的要求。铁对于人类文明社会的进程曾经发挥过巨大作用，至今作为工程材料之一，对于国民经济， 特别是对于机器制造业来说，仍具有重要的影响。随着国民经济和科学技术的发展， 对铸铁件的质量要求越来越高。目前，改善铸铁耐蚀性及耐磨性的主要方法是表面处理，形成保护层。铜是人类认识并应用最早的金属之一。铜具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和延展性等物理化学特性。铜、铜的合金及铜的各种化合物在工业、农业、通讯业、运输业、建筑业、电气工业、医学、国防工业等方面应用非常广泛。 我国是世界上最早使用铜器的国家之一, 有着灿烂的古代铜文化和铜文明。这又直接影响着铜在中医药领域的应用。 铜在针灸领域的应用由来已久。 目前, 铜多用于制作针具、灸具、针灸模型等。铜的导电、导热性能较佳 , 用铜丝作针柄的针具可能对其导电、导热性能有所提高 , 但对毫针的导电性能和导热性能有多少提高目前尚无定论 ; 目前电针中使用的电针夹主要有铁制的和铜制的 , 材质不同也可能会对电针的效果产生影响 ; 铜制温灸器和铁制温灸器对艾灸灸感可能也有影响。中国公元前 16 世纪以前的早期铜器已在 50 多个地点发现 500 多件, 主要分布在四个地区 , 其年代最早者为公元前 4500 年。早期铜器的发展 , 经历了公元前 4500～前 2500 年尝试冶炼各种原始铜合金的发生期 , 公元前 2500～前 2000 年以红铜为主的发展期和公元前2000～前 1600 年以青铜为主的成熟期。中国古代青铜器分别起源于西北地区和中原地区 , 青铜时代开始于公元前 2000年前后。中国冶铜术的发生时限及其如何发生、在何处发生 , 不仅是技术史研究的重大课题, 也是探讨中华民族文明起源这个重大理论问题时不能回避的问题。而在浩大的物质世界中 , 有色金属材料是一个光彩夺目、 五彩斑斓的金属王国。在目前已发现的 109 种元素中有 93 种元素被称为金属( 包括半金属 ), 其余 16 种为非金属。在这 93 种金属元素中 , 除铁以外的 92 种金属 ( 含半金属 )统称为有色金属或非铁金属。 有色金属是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础 , 是构成现代文明社会的支撑材料。历史文脉上研究金属及其工艺具有挖掘、开发、繁荣金属文化的重要意义和学术价值 , 金属及其工艺是人类进入文明社会的重要标志 ,青铜的发明是文明划时代的伟大创造 , 引领人类进入 " 青铜时代 ", 人类在文明进程中所经历的农业文明、工业文明 , 金属及其工艺都是其重要的文化表征 , 并在近、现代新科技的迅猛发展中 , 延续着其表征意义, 在世界文明的未来走向中 , 有着起重大的推动作用的可能性。现代社会 , 金属及其工艺无处不在。从人类的生活与工作来看 , 由钢筋水泥构建的现代化建筑为人类提供了庇护和生存的空间 , 功能齐全的家用电器、交通工具提高了人类生存的质量 , 信息网络更是为人类提供了沟通、交流和资源共享的平台 , 可以说 , 人类的衣、食、住、行都离不开金属。人类文明的发展和社会的进步与金属材料关系十分密切 , 种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。 目前 , 我国已是 "有色金属材料大国 "、" 钢铁大国 "等金属材料大国。而关于文明起源问题的探索所回答的问题 , 应当是上古时代社会如何由野蛮时代进入文明时代以及进入文明时代的具体时间与标准 ,而不是对于自有人类出现以来文明因素逐渐增长情况的说明。 断定由野蛮时代进入文明时代的标准除了金属使用、 城市兴起等“物”的因素之外 , “人”的因素可能更为重要。文明时代的特征 , 不仅表现于“物” , 而且表现于“人”——具有理性思维的人。从某种角度可以说, 只有文明时代的“人”的出现 , 才意味着文明时代的降临。 我们应当理出若干文明起源的线索 , 认识在那个“长时段”里面人的思维经过了怎样的发展过程而由原始思维转变为理性思维。 上古先民在社会实践中不断增长的智慧 , 是文明起源过程中不可忽视的重要因素。而上古先民对金属材料的应用与发展是人类文明发展的一大动力。金属材料的掌握和利用 , 有力地促进了人类文明的大力发展。 随着农具、祭器、武器等工具和器物逐渐的发明和生产 , 金属的应用范围也不断地扩大了 , 而且这些器物并不仅仅是作为单纯的用具 , 在器具的造型、材质肌理、色彩和装饰等美感要素方面 , 也进行了积极的探索, 由此, 便产生了金属造型 , 这就是金属工艺美术的开端。金属的生产和使用 , 使人类迈开了前进的大步 , 开创了文明的历史。它的伟大贡献是人所共知的。材料是人类进步的里程碑 , 是现代文明的重要支柱 , 因此 , 任何工业发达国家 , 莫不以材料的生产与开发作为发展国民经济的重要组成部分。材料的开发与应用在人类社会进步上起了极为关键的作用。人类文明史上的石器时代、 铜器时代、 铁器时代的划分就是以所用材料命名的。材料、能源、信息是当代技术的三大支柱，其中信息与能源技术的发展离不开材料技术的支持。材料是人类生存和生活必不可少的部分 , 是人类文明的物质基础和先导。总而言之人类文明的发展和社会的进步与金属材料的关系十分密切。继石器时代之后出现了铜器时代、铁器时代 , 均以金属材料的应用为其时代的显著标志。金属材料的应用伴随人类整个发展史 , 并随着科技的发展越来越频繁地应用于现代建设中。
