材料探秘：妙趣横生的物质世界

在人类历史的长河中，材料极大地影响着人类的生活与文化价值。材料科学每前进一小步，人类文明就前进一大步，从日常生活的吃、穿、住、行、用、医疗、通信到国防、军事及航空航天等，无一不与材料科学的发展息息相关。材料是人类赖以生存和发展的物质基础，材料的发展引发了时代的变迁，推动了文明发展和社会进步。材料是一个带有时代印迹的文明基础，人类文明的发展史就是一部利用材料、制造材料和创造材料的历史。
了解材料的基本知识是人们在现代生活中必不可少的需求，随着新材料的不断涌现，人们越来越渴望掌握工作、生活中接触的各类材料的基本知识。
本书便是从与人们工作、生活密切相关的材料——金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、功能材料，以及材料发展带来的影响等出发，深入浅出地介绍了材料与人类文明、生活、社会发展的关系，可以使读者更好地了解材料，从而激发和唤起读者对材料的兴趣和求知欲，开阔视野，达到提高科学素养和人文素养的目的。书中以简洁、通俗易懂的语言，丰富精美的实物图片，让读者把学习变成一件轻松开心的事。本书可供刚进入材料应用领域的从业人员参考使用，也可供相关专业的在校师生参考，更可作为材料知识普及读物供广大读者阅读学习。
本书在体系设计和内容安排上进行了积极的创新，大量增加前沿性和应用性内容。既注重学科的内在逻辑，又大量涉及新材料的实际应用。具有体系新颖、视角独到，兼顾科学性与前瞻性、专业性与通用性的特点。本书的另一个优点是非常重视配套资源的开发，构建了具有特色的立体化学习资源库，通过开放的课程学习网（如中国大学MOOC、学堂在线、智慧树等，搜索“探秘身边的材料”课程），不仅为使用本书的师生提供了包括教学大纲、教案、课件、作业等一般性教学资源，还提供了包括案例、拓展资源和研究性的教学资源，丰富了学生课外学习的内容。
鉴于笔者自身水平和手头掌握资料的限制，疏漏之处在所难免，恳请诸位读者给予批评指正，并提出宝贵修改意见。

编著者
于南昌大学

《材料探秘：妙趣横生的物质世界》是拓展读者在材料领域的视野，提高科学素养的一本书。它使人沉醉于神奇、瑰丽的材料世界之中，感受材料的强大威力，从而启迪智慧，丰富想象力，激发创造力，培养热爱材料以及热爱人类、保护环境的爱心。在这里，材料的奥秘不再神秘。本书不仅揭示了我们日常生活经常接触的数十种材料的神奇性质，还讲述了与材料相关的精彩故事，引导读者步入材料学的神奇世界。
作者以全新的角度撰写了这本简明易懂的读物，不仅适于课堂教学，同时更适于科普阅读。

第1章　材料与人类文明	001
1.1　材料初探—何谓材料	002
1.2　世界前沿科技领域与材料	006
1.3　世贸大厦坍塌的材料学追思	008
1.4　现代国防工业与材料	012

第2章　金属王国的风采	017
2.1　钢铁是怎样炼成的	018
2.2　神秘的天外来客—陨石与陨铁	026
2.3　人类最早使用的金属—铜及铜合金	032
2.4　青铜铸文明—邀你走进青铜器的世界	037
2.5　铝合金的小秘密你知道多少	043
2.6　年轻有为“钛”厉害	050
2.7　垃圾堆中发现的珍宝—不锈钢	055
2.8　意想不到的“钱过敏”	056
2.9　你不知道的眼镜材料那些事	058

第3章　古老又年轻的陶瓷材料	065
3.1　打火机的秘密—压电陶瓷	066
3.2　“疯狂”的石头	072
3.3　你选对餐具了吗	075
3.4　玻璃的前世今生	081
3.5　钢化玻璃爆裂—谁之责	086
3.6　未来的玻璃	089
3.7　会呼吸的材料—石膏	094
3.8　装修扫盲：吊顶材料的选择	097
3.9　地砖上墙好不好	101
3.10　神奇的稀土	105

第4章　多姿多彩的高分子材料	109
4.1　你应该知道的面料知识—合成纤维	110
4.2　未来我们穿什么—新型服装面料	114
4.3　铠甲与防弹衣	117
4.4　蜘蛛丝里有学问	120
4.5　不粘锅与水立方	123
4.6　塑料瓶底的秘密	125
4.7　从乒乓球说开去	128
4.8　改变世界的合成纤维—尼龙	130
4.9　医用植入材料新宠儿—PEEK	133
4.10　“铁瓷铜牙”—美丽健康从牙齿开始	136
4.11　那些年我们不曾了解的有机玻璃	142

第5章　博采众长的复合材料	146
5.1　复合材料的前世今生	147
5.2　扫雷艇之父—玻璃钢	151
5.3　神奇的碳纤维及其复合材料	155
5.4　复合材料的新宠—天然复合材料竹子	159
5.5　人造板材探秘	163
5.6　阻燃防火材料的前世今生	167

第6章　新型高性能功能材料	169
6.1　“永不忘本”的功能材料—形状记忆合金	170
6.2　永不消失的电流—超导材料	176
6.3　灯光秀为何如此惊艳—LED照明	183
6.4　热电材料—化石能源消失的那天就靠它了	186
6.5　锂电驱动未来	192
6.6　奇妙的纳米世界	199
6.7　古沙递捷音—光纤	207
6.8　横空出世　“烯”望无限— 探秘“神奇材料”石墨烯	212

第7章　材料发展带来的影响	215
7.1　百年难解的白色恐怖—塑料	216
7.2　地球污染的超级公害—电池	219
7.3　让我们聊聊甲醛杀手的那些事	221
7.4　芳香杀手—苯	227
7.5　隐形杀手—氡	229
7.6　谈“铅”色变，关于铅污染你知道多少	233
7.7　三聚氰胺本无罪	238

参考文献	241