第一篇:武器材料發展與人類戰爭
武器材料發展與人類戰爭
在人類歷史的發展中,武器材料的發展起著很重要的作用,武器的材料往往決定著戰爭的勝敗,但是在戰爭中,他還有一個作用——決定著戰爭的傷亡比。
武器材料由最開始的石木武器,到青銅武器,再到鐵武器,之后的熱武器等等。武器材料的發展速度往往決定著一個名族的發展,但往往也決定著一個名族的興衰和滅亡。
在我們華夏名族,大約在六七千年以前,活動在黃河流域的一些氏族部落,開始進入新石器時代的中期,石斧、石刀、石鋤、石錛、石鐮、石鏃、骨耜、穿孔斧和多孔石斧等工具出現了。到了夏朝,青銅器出現了,一直延續至春秋戰國時期。至于鐵器,最開始是商朝出現,是用天外隕鐵打造而成的,中國大約在西周晚期,即公元前8世紀已經出現人造的鐵器;到春秋末戰國初,早期鐵器已有一定的發展;并被推廣應用于農業、手工業和兵器制造業等部門中;戰國中期,各諸侯國都設有冶鐵基地,委任官員管理,由工師、冶尹等官員主持冶煉和制造事宜,保證了兵器制造業的發展;秦漢時期的鋼鐵冶煉和鑄造技術又有進一步的提高,淬火技術、退火技術、鑄鐵脫碳鋼技術得到了普遍的推廣,鋼鐵兵器的制造技術和質量也隨之得到提高,在之后數千年中,鐵器一直是作為武器的主要材料,只不過隨著冶煉技術的不斷發展,鐵器的品質越來越好,武器也隨之越來越好。
相比較于中國而言,在元朝以前,西方的武器材料的發展是慢于中國的,在蒙古騎兵橫掃歐亞的時期,蒙古人劫掠了不少西域的工匠鐵匠為他們打造武器,就是憑借著這些武器,蒙古鐵騎橫掃了整個歐洲。但是在那之后,歐洲的武器在材料上的發展卻遠超中國,尤其是在火器的發展上,但也正是由于武器材料的發展加速,使得戰爭的傷亡加大,阿茲特克文明就是在這個時期小時的。
在世界璀璨的歷史中,有無數的文明消失,但作為唯一一個存活下來的文明古國,中國所經歷的戰爭比其他文明更為慘烈,但是華夏名族仍然沒有消失,這是為什么呢?
在我看來有很大一部分原因在于武器材料的發展上。中國的武器整體來說是發展較慢的,華夏名族經歷的幾次最大危機都是在武器的材料比較原始的時期,如戰國末期七國亂戰,之后的暴秦,這個時期的武器仍然以青銅器為主,之后則是在五胡亂華時期,漢人被殺至只剩400萬人少了一半以上,這個時期雖然是鐵器時期,可這個時期的鐵器卻是由于鍛造技術的原因以生鐵為主,在之后中國人口減少較多的是隋朝,由于隋煬帝的胡亂征伐高麗,僅僅3次征伐就死傷數以百萬計的軍隊和民夫,之后的隋末諸侯亂戰死傷也是十分慘重,但同樣,這個時期的鐵器仍然不是十分先進,即使是到唐朝初期,華夏名族都還沒有成熟的打造較好鐵質武器的技術和方法。在之后相對比較大的危機就是近代的抗日戰爭了,中國死傷達到了3千多萬,若是放在古代任何時期,華夏就已經被滅族了,但是有人口的暴漲,在當時4億的人口基礎上,這個傷亡雖然慘重,卻沒可能是中國覆滅。
相比于中國,歐美的一些國家在武器材料的發展上過快,使之材料的發展速度與人口的發展速度不成比例,由于材料的先進,戰場上的傷亡就會增加,武器材料越先進,死傷的比率就會越大,而國家的人口跟不上戰爭的損失,國家就會出現青壯不足的情形,一旦不足兵力上就會出現缺失,國家的勞動力也同樣會缺乏,國家的實力不進反退,如果這個時候這個國家企圖通過征伐其他國家來掠奪資源人口,這樣就進入一個惡性循環,要打仗就得有先進的武器,武器好了,人口跟不上,人口跟不上就繼續戰爭搶奪,終有一天這個循環會出問題,一旦這個循環某一環出一點小問題,這個繃緊的國家就會崩潰,從而在這個世界上消失。
再看看近代吧,近代戰爭,熱武器逐漸代替了冷兵器,但是往往一場戰役下來,就是數以十萬計的死傷,但是即便如此,各個國家仍沒有出現像古代那樣滅亡的文明的情形,這就是由于人口問題,熱武器的出現是戰爭的死傷變得是原來冷兵器時期的數倍甚至數十上百倍,但是基于龐大的人口,以及快速的人口繁衍速度,戰爭中的人口損失往往在十幾幾十年就恢復了,所以在近代各個大國都不會出現完全被滅亡的情況。
當然也不是絕對,二戰時期的日本就是個很好的反例,所謂的窮兵黷武就是形容當時的日本,為了戰爭,國家的青壯死傷比例之巨大,使這個戰敗國差點崩潰,在后期,日本無論在國內外都是十分的繃緊的,日本的投降可以說是保留住了這個名族的最后的生機,也就是因為這個,日本國現在是鼓勵生育的,為的是什么,就是在未來的高科技戰爭中,有足夠預備兵源可以供其對外開戰而不再出現二戰后期的兵源不足的情況。隨著武器材料的發展,戰爭的慘烈程度將超乎我們的想像,石制武器打擊敵人往往都是相當于鈍器砸傷,即使是尖刺刺中對手,其損傷也沒那么大;青銅武器一劍刺中敵人,但由于武器材料的問題,這名敵軍的傷勢可能不會太嚴重仍有很大幾率存活;鐵制武器這比較嚴重,由于冶煉的技術不夠先進,鐵制武器十分容易出現鐵銹,這樣的武器一旦上到人,這個人一般不會死于被傷,而回死于傷口的感染,所以往往在古代鐵制武器擊傷的人8成以上都會由于破傷風而死。至于火器就更不用說了,殺傷是冷兵器的無數倍。所以武器材料決定的不僅僅是一場戰役的勝負,它還可能掌控一個國家的生死。
第二篇:戰爭不是靠先進的武器
戰爭不是靠先進的武器
隨著科學技術的日益發展高科技已是并不稀奇的東西了,國防軍事也要靠高科技來支持,許多高科技的武器裝備開始大規模的列裝部隊,許多士兵就開始認為打仗就要靠先進的武器,交戰雙方誰的武器裝備先進,誰就會取勝,久而久之就養成了只有靠先進的武器才能打贏戰爭的思想,而中國近230萬的軍隊,想要完全得到最新的裝備那是不可能,這不僅要大量的資金,而且武器裝備還需打量資金和精力來維護,并且還可能引起周邊國家的擔心,引來國際社會的輿論,產生軍備競賽。
先進的武器裝備的確重要,但作為一名解放軍戰士只有擁有強健的體魄,合格的政治思想,過硬的軍事技術和心理素質才有資格擁有先進的武器裝備,所以就講到作戰的戰術和心理素質這個問題了。
先進的武器未必能在戰斗發揮作用,這在新中國建國以后的多次戰爭中就可以明顯的看出來。抗美援朝戰爭是新中國建國以來打的第一場戰爭,此戰打起來就顯的有些匆忙,新中國剛經歷解放戰爭,全國上下都處于重建家園的狀態下,可誰知朝鮮半島竟會打成這樣,中國人名志愿軍拿著萬國牌武器在毫無心理準備的情況下就奔赴戰場,但畢竟志愿軍是身經百戰的鋼鐵戰士,面對聯合國軍強大而又密集的攻勢,他們絲毫沒有畏懼,聯合國軍你們有空中優勢,我們就發揮地面戰優勢,在前期的空襲中志愿軍盡量以躲在坑道中以保存實力為主,在后期的幾場戰役中,志愿軍則是發揮游擊戰麻雀戰等非正規戰術,完全打亂了聯合國軍的正規戰術,讓他的飛機大炮無用武之地,讓時間來削落先進武器的能力。最終志愿軍依著多年打非常規戰的經驗將聯合國軍足步的趕回三八線以南的南朝鮮,直到最后取得了抗美援朝戰爭的完全勝利,擁有先進武器裝備的聯合國軍不得不在停戰協議上簽字,志愿軍用自己的生命與智慧擋住了先進武器擋住了聯合國軍的攻勢,為半島人民爭取到了和平。
如果說抗美援朝戰爭是因為解放軍戰士有實戰經驗與當代部隊性質不同,那么西沙海戰可以說是解放軍史上第一次與外軍的海戰了,西沙海戰中中越雙方的實力可以說是好無可比性的,我方4艘參戰艦只的總噸位還不及越方的一艘驅逐艦,無論是機動性能還是火力,我方都處于下風,但海軍戰士們充分發揮我方艦炮的高射速和越方艦炮無法對近距離目標實施有效攻擊的特點,在海上玩起了刺刀戰,一度逼到越方艦只跟前,進行高速猛火力攻擊,甚至將“陳慶瑜”號的軍旗打落,要知道軍旗可是一個軍隊士氣的象征啊。我方將士是越戰越勇,戰到最后連手雷,反坦克火箭筒也用上了,竟還給敵人造成了使用導彈的假象,更是對敵人的士氣造成了嚴重的打擊,越方的堅船利炮是無所用處,連嚇唬人的本領都沒使出來就讓人民海軍打得落花流水了。再回看一百余年前的甲午海戰,清政府的北洋海師當時是號稱亞洲第一,但面對比他實力要弱得多日本,鐵架戰艦竟發揮不了他重火力的作用,而日本卻憑著快炮盯著北洋水師死命的打,雖然北洋水師的將士作戰英勇,但由于戰術失利,未能將本有的艦只性能發揮出來,最終導致了海戰的失敗,簽下了屈辱的。由此可見光有著先進的武器而沒有英勇的戰士和英明的指揮官那是沒有用的。如果士兵應練好了自己專業的技能,將軍有著高超的作戰指揮藝術,那么這支部隊即使拿著與對手相差幾十年的武器也照樣能打勝仗。
這樣的例子不僅在我國有在國外也,美軍與伊拉克叛軍的交戰中,用報廢彈藥制成的簡易爆炸裝置起到了很大的作用,雖然這些被稱為路邊炸彈的簡易爆炸
裝置制作簡單,并不屬于什么高科技的東西,但從造成的破壞來看,即使擁有最先進的武器裝備的美軍對路邊炸彈也是望而生畏,不得不花大把的資金來研制更為先進的裝甲車和排爆機器人,由此看來先進武器面對簡易武器,不得不變的更先進才行啊!以更先進來制服簡易,這顯然很不劃算,但為了士兵的生命還能怎么辦。
從這些戰例來看先進的武器未必能真正的有用,戰爭打到最后還是得要人來解決,這是軍事機器人等智能化的裝備無法解決的問題,所以作為一名解放軍戰士,應該以練好軍事技能為主,熟練掌握手頭的各種武器,以打贏現代化戰爭為目標,不要總是認為武器的好壞是決定戰爭勝負的主要因素。
百慕大三角之謎的猜想
海深達4000-5000米,有波多黎各海溝,深7000米以上,最深達9218米
并且在海中,其洞口寬度可以達到很大,那么在這個深洞上方就可以達到
足夠大的吸力,無論是飛機還是其他飛行器經過時都會被吸入,但在這時
就又出現了一個海水的問題了,如果把海水當成無法流動的東西,那么就
是把這個深洞給填平了,這個吸力也就不會存在,但恰恰這海水是一個流
體和這個空氣一樣會流動,但海水的密度比空氣要大很多
第三篇:科技發展與人類未來
淺談科技發展與人類未來
——觀《逃離克隆島》有感
初教院 小教114 竺麗雯
就影片中展現的場景來說,由于背景是2019年,我們仿佛穿越時空隧道來到了未來,未來的高科技造就了高尚、舒適卻枯燥乏味、千篇一律的生活,在我們感慨、羨慕以后便利愜意的同時,也讓人不得不反思人類在未來發展的道路上究竟該何去何從。
——這類影片的確發人深省。
總所周知,科學發展是人類社會的共同訴求,是人類文明演進的必要要求,然而,我們也應該意識到,在物化的當今社會,科學轉變為是實踐技術的同時(即科學到科技的這個過程中),由于科學家或是機構正在“異化”。我們對自然懷有一種敵意、不敬,由此產生了一種分裂和對抗的情緒。人類心靈深處從前不曾被激發的趨利性、盲目性,在一些世界范圍內的實例中完全地展現出來。
從人性上,我們幾乎迷失自我、拋卻人倫道德,用一種病態的理念、態度妄想支配超越本身能力的東西——為了什么?欲望、財富?!我甚至可以說:人類彼此之間已經沒有了完全的相互信任,因為這是一種為了生存不擇手段的生物。而這種對高深莫測的科學都毫不敬畏的態度,比什么都可怕。
曾有科學家這樣預言:“人類如毀滅,應歸咎于自身。” 那么,“人類會自我滅亡”,真的只是一種大膽夸張嗎?我不這樣認為。
顯然,科學技術現在已經人類進步的動力,然而,深藏再這種表象下的,是深深的隱患——科技給人類造成一種不安全感。表面上,我們的生產生活因其而愈加輕松靈便,以便于我們盡早脫離最基本的物質生活而尋求高端享受。但是,當這個速度過快、欲望過強時,這種基本、善意的保障就轉變為某些智者的擔憂,“超人文”的社會科學造成了人類的“快餐式”生活、破壞了生態平衡、加速了能源枯竭、增加了人性迷障??如果睜大雙眼我們就會發現:潛在的危險正在一次次以危機乃至災難的形式上演??上類無限度的探索、破壞、發展,最終以自然的形式報應在我們身上。
我們倡導“可持續發展”①,但顯然,實現它還任重道遠。具體來說,我們能夠做的有以下幾大點:
1、合理開發和利用資源。
2、對傳統高耗產業進行改造,用高新技術改造。
3、實施生態建設工程。
4、盡力保護環境,消除污染。
5、提高人類科技素質,實現人與科技同調的現代化。
另外,在影片中,男主角的個性鮮明,屬于思維大膽奔放(很契合他被克隆的對象的性格)、敢想敢為的個性。而事實上,在其他機器人或是生化人(克隆人)的類似災難片中,主角都是獨具新意,勇于沖破悲劇命運的勇士。這讓我們不得不從兩個方面來思考:
(一)懷疑、批判精神是人類最具顛覆性的力量,能夠揭開科學和生命的龐大騙局,當然,這首先需要勇氣和實力。外國人相較于中國人最大的不同,大概就是有一顆敢于沖破世俗、不畏艱險困苦的心吧。他們對自由的渴望和思考,衍生出大膽創新的民族性格。這一點上,也值得我們學習和效仿。
每個人都有惰性,總喜歡習以為常,安于現狀,遵從習慣的力量。原來是怎樣的就怎樣,昨天怎么做的,今天照本宣科地做,這樣輕車熟路,不用太多思考,也不費什么勁,更不會有什么困難、風險。但這樣也難以有創新和巨大的進步發展。惰性也可以稱為慣性,這是事物的劣根性。習慣于常規,不求開拓創新,這是許多人之所以一輩子平庸的原因。
開拓創新是前進、發展的動力,只有開拓創新,才能超越自我,做一個時時自新的我。但創新有度,不能太出格,太沒有原則。(如鳳姐,那就是嘩眾取丑了!)創新,首先需要認識本我,洞察自己的優勢和不足;其次要明確發展目標,方向明才能決心大,有動力;再次要打好基礎,腳踏實地,盡可能收獲知識技能,積累能量以待時變;最后就是勇于實踐,常常自省總結,鍥而不舍,不恥下問。
㈡
不平等的問題不僅凸顯在人與人、人與其他物種之間,在科學的龐大領域內,我們需要時時謹慎、處處提防,因為后果人還無法承擔。
所謂的科學本無止境,甚至我們至今還無法人為地明確劃分出不同科學種類之間的界限。所以,面對未知的未來,誰敢肯定的說:
諾亞方舟只是個傳說?空中樓閣只是個幻想?機器人永遠不會產生思維?克隆者一定會臣服于(人類為他們制定的)既定命運?
我們不妨試想一下,一旦機器人(或生化人)有思維了,就可以創造自己,創造出比人類更有勞動力的奴隸,自然也不需要人類了。
也許有人會說:如果機器人又有了感情那就不一定了!??可是,要有感情比要有思維難多少?!
也許又有人反駁,人類制造的東西,怎么可能超越自身存在呢?那么我只能說你太自信了。放眼世界,人類能掌控的部分遠遠小于未知的部分。未知技術是否能超越人類極限,科學家都無法下論斷。人工智能②的未來,遠遠比人類的未來更莫測。因為他是人類人工智能的擴展和延伸。
備注:
①可持續發展(Sustainable development)的概念最先是在一九七二年在斯德哥爾摩舉行的聯合國人類環境研討會上正式討論。這次研討會云集了全球的工業化和發展中國家的代表,共同界定人類在締造一個健康和富生機的環境上所享有的權利。
1980年國際自然保護同盟制定了《世界自然資源保護大綱》。
1981年,美國布朗(Lester R.Brown)出版《建設一個可持續發展的社會》,提出以控制人口增長、保護資源基礎和開發再生能源來實現可持續發展。
1997年的中共十五大把可持續發展戰略確定為我國“現代化建設中必須實施”的戰略。可持續發展主要包括社會可持續發展,生態可持續發展,經濟可持續發展。
②“人工智能”一詞最初是在1956 年Dartmouth學會上提出的。從那以后,研究者們發展了眾多理論和原理,人工智能的概念也隨之擴展。
人工智能是一門極富挑戰性的科學,從事這項工作的人必須懂得計算機知識,心理學和哲學。除了計算機科學以外,人工智能還涉及信息論、控制論、自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學等多門學科。
主要成果有:人機對弈、模式識別、自動工程、知識工程等等。
第四篇:2013人類發展與環境保護復習題
人類發展與環境保護復習題一
一、名詞解釋:(每題4分,共20分)
1.產品生命周期
是指產品從進入市場開始,直到最終退出市場為止所經歷的市場生命循環過程。產品只有經過研究開發、試銷,然后進入市場,它的市場生命周期才算開始。產品退出市場,則標志著生命周期的結束。
2.環境容量 指某一環境對污染物最大承受限度,在這一限度內,環境質量不致降低到有害于人類生活、生產和生存的水平,環境具有自我修復外界污染物所致損傷的能力。
3.沙漠化 指原由植物覆蓋的土地變成不毛之地的自然災害現象。此處所指的“沙漠”多數強調土地不適合植物生長或發展農業,而非因為地域本身干燥所造成的沙漠氣候。不過,沒有植物生長的土地由于不能蒸散分配水分,結果也可能反而導致干燥氣候。4.自然環境 是人類目前賴以生存、生活和生產所必需的自然條件和自然資源的總稱,即陽光、溫度、氣候、地磁、空氣、水、巖石、土壤、動植物、微生物以及地殼的穩定性等等自然因素的總和,用一句話概括就是“直接或間接影響到人類的一切自然形成的物質、能量和自然現象的總體”,有時簡稱為環境。
5.水體污染 水體污染是指排入水體的污染物在數量上超過了該物質在水體中的本底含量和自凈能力即水體的環境容量,破壞了水中固有的生態系統,破壞了水體的功能及其在人類生活和生產中的作用。降低了水體的使用價值和功能的現象
二、選擇題:
1.從全世界范圍來看,用水量最大的依次是 A
A .工業、農業、生活用水 B .農業、工業、生活用水
C .生活、工業、農業用水 D .農業、生活、工業用水 2.使用下列哪種燃料一般不會造成環境污染? C
A .汽油 B .液化氣 C .氫燃料 D .煤炭
3.在我國,目前大氣污染物中的二氧化硫絕大部分來自于燃燒 D A .石油 B .天然氣 C .核燃料 D .煤炭
4.一次能源可分為可再生能源和不可再生能源,但目前可再生能源還遠未得到開發利用。世界各地都可以利用的一種可再生能源是 C
A .地熱能 B .風能 C .太陽能 D .潮汐能 5.使用下列哪種交通工具對環境的影響最小? D
A .小轎車 B .摩托車 C .公共汽車 D .自行車 6.下列哪項是我國的基本國策之一? B
A .可持續發展 B .環境保護 C .科教興國 D .希望工程
7.垃圾填埋是廢物處置的一種方法。但是,垃圾填埋也可能帶來新的環境問題,主要有 D
A .占用大量土地 B .可能污染地下水和地表水
C .可能污染土壤 D . A、B、C 都對
人類發展與環境保護試題
8.為了身體健康,要注意植物性食物和動物性食物的科學搭配。與生產植物性食物相比,生產動物性食物需要: D A.更多的土地 B.更多的水 C.更多的能源 D.A、B、C 都對 9.水污染源可分為點源和非點源(面源),水污染的主要來源有: D
A.農業徑流 B.工業廢水 C.生活污水 D.A、B、C 都對
10.一次能源是從自然界直接獲得,并不改變基本形態的能源;二次能源是一 次能源經過加工,轉換成新的形態的能源。電能屬于 B A.一次能源 B.二次能源 C.可再生能源 D.不可再生能源
三、判斷題:
1.用水量的持續增加、水資源短缺,完全是由人口的增長引起的。(×).太陽能是對環境最安全的能源之一。(√)3.火力發電和水力發電是生產電能的重要方式。火力發電會對大氣產生污染,水力發電則不會對生態環境產生不利影響。(×)4 .高空的臭氧層對人和其他生物起到保護作用。但是,近地空氣中臭氧濃度過高則會誘發“光化學煙霧”,對人和其他生物造成危害。所以空氣質量報告中才將臭氧列為主要污染物。(√)5.環境污染主要是工業生產造成的。因為個人生活排放的污染物數量小,危害程度輕。(×)6.從水循環的角度來講,地球上的總水量是不變的,因此地球上可供人類使用的水是取之不盡的。(×)7.地下水可以通過水循環得以補充,因此盡管人們不斷地開采地下水,但地下水的供應量總是保持不變。(×)8 .有些節能措施或設備,如節能燈,雖然購買時價格較高,但從節能降耗的角度來核算,是物有所值的。(√)9.人人都討厭噪聲,但為了實現個人的目的而制造噪聲時,可以暫時不考慮他人的利益。(×)10.循環利用廢物可以節能。因為一般來說,再生一種產品所消耗的能源比從原材料開始制造這種產品所消耗的能源要少。(√)
四、問答題:(每小題10分,共20分)
1.清潔生產強調的三個重點是什么?(1)清潔能源(2分)。包括開發節能技術,盡可能開發利用再生能源以及合理利用常規能源。(1分)
(2)清潔生產過程(2分)。包括盡可能不用或少用有毒有害原料和中間產品。對原材料和中間產品進行回收,改善管理、提高效率。(1分)(3)清潔產品(2分)。包括以不危害人體健康和生態環境為主導因素來考慮產品的制造過程甚至使用之后的回收利用,減少原材料和能源使用。(2分)2.大氣污染對人體健康的危害
答:大氣被污染后,由于污染物質的來源、性質、濃度和持續時間的不同,污染地區
人類發展與環境保護試題 的氣象條件、地理環境等因素的差別,甚至人的年齡、健康狀況的不同,對人均會產生不同的危害。(2分)
大氣中有害物質是通過下述三個途徑侵入人體造成危害的:(1)通過人的直接呼吸而進入人體;(1分)
(2)附著在食物或溶解于水,隨飲水、飲食而侵入人體;(1分)(3)通過接觸或刺激皮膚而進入到人體。(1分)大氣污染對人的危害大致可分為一下四種:(1分)(1)引起急、慢性中毒;(1分)
(2)部位及呼吸系統急慢性炎癥增加;(1分)(3)污染對人群免疫功能的影響;(1分)(4)污染的致癌作用。(1分)
五、論述題:(共20分)
保護生物多樣性的重要意義
答:生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的基礎。我們的衣、食、住、行及物質文化生活的許多方面都與生物多樣性的維持密切相關。(2分)
(1)首先,生物多樣性為我們提供了食物、纖維、木材、藥材和多種工業原料。我們的食物全部來源于自然界,維持生物多樣性,我們的食物品種會不斷豐富。人民的生活質量會不斷提高,從溫飽型向小康型轉變。(3分)
(2)生物多樣性還在保持土壤肥力、保證水質以及調節氣候等方面發揮了重要作用(2分)。黃河流域曾是我們中華民族的搖籃,在幾千年以前,那里還是一片十分富饒的土地。樹木林立,百花芬芳,各種野生動物四處出沒。但由于長期的戰爭及人類過度地開發利用,這里已變成生物多樣性十分貧乏的地區,到處是黃土荒坡,遇到刮風的天氣便是飛沙走石,沙漠化現象十分嚴重。近年來由于人工植樹,大搞“三北防護林”工程,生物多樣性得到了一定程度的恢復,沙漠化進程得到了抑制,森林覆蓋率逐年上升,環境不斷得到改善。(3分)
(3)生物多樣性在大氣層成分、地球表面溫度、地表沉積層氧化還原電位以及PH值等方面的調控方面發揮著重要作用(2分)。例如,現在地球大氣層中的氧氣含量為21%,供給我們自由呼吸,這主要應歸功于植物的光合作用。在地球早期的歷史中,大氣中氧氣的含量要低很多。據科學家估計,假如斷絕了植物的光合作用,那么大氣層中的氧氣,將會由于氧化反應在數千年內消耗殆盡。(3分)
(4)生物多樣性的維持,將有益于一些珍稀瀕危物種的保存(2分)。我們都知道,任何一個物種一旦滅絕,便永遠不可能再生。今天仍生存在我們地球上的物種,尤其是那些處于滅絕邊緣的瀕危物種,一旦消失了,那么人類將永遠喪失這些寶貴的生物資源。而保護生物多樣性,特別是保護瀕危物種,對于人類后代,對科學事業都具有重大的戰略意義。(3分)
人類發展與環境保護試題
人類發展與環境保護復習題二
一、名詞解釋:(每題4分,共20分)
1.環境容量
指某一環境對污染物最大承受限度,在這一限度內,環境質量不致降低到有害于人類生活、生產和生存的水平,環境具有自我修復外界污染物所致損傷的能力。
2.沙漠化 指原由植物覆蓋的土地變成不毛之地的自然災害現象。此處所指的“沙漠”多數強調土地不適合植物生長或發展農業,而非因為地域本身干燥所造成的沙漠氣候。不過,沒有植物生長的土地由于不能蒸散分配水分,結果也可能反而導致干燥氣候。3.產品生命周期 簡稱PLC,是指產品的市場壽命。所謂產品生命周期,是指產品從進入市場開始,直到最終退出市場為止所經歷的市場生命循環過程。產品只有經過研究開發、試銷,然后進入市場,它的市場生命周期才算開始。產品退出市場,則標志著生命周期的結束。
4.生物多樣性 生物多樣性是指一定范圍內多種多樣活的有機體(動物、植物、微生物)有規律地結合所構成穩定的生態綜合體。這種多樣包括動物、植物、微生物的物種多樣性,物種的遺傳與變異的多樣性及生態系統的多樣性。
5.環境監測
是運用現代科學技術手段對代表環境污染和環境質量的各種環境要素(環境污染物)的監視、監控和測定,從而科學評價環境質量及其變化趨勢的操作過程。
二、選擇題:
1.我國環境保護法公布的時間是 A。
A.1989年12月26日 B.1986年12月26日 C.1989年9月1日 D.1986年9月1日
2.我國《城市區域環境噪聲標準》規定城市居住區的環境噪聲最高限值為 B。A.晝問55分貝夜問45分貝 B.晝問60分貝夜間50分貝 C.晝問60分貝夜間的分貝 D.晝問70分貝夜間55分貝 3.當今世界人類面臨的五大問題是 A。
A.人口、糧食、能源、資源、環境問題 B.人口、經濟、能源、資源、環境問題 C.人口、經濟、發展、糧食、資源問題 D.糧食、能源、人口、環境、發展問題 4.汽車尾氣中的主要污染物是 B。
A.碳氫化合物、氮氧化物 B.一氧化碳、鉛化合物 C.二氧化碳、二氧化硫 D.一氧化碳、二氧化硫 5.聯合國于 A 年發表了《人類環境宣言》。A.1972 B.1973 C.1974 D.1975 6.夏季使用空調時,將溫度設置在 D 度最好。
A.17-20度 B.18-20度 C.20-25度 D.26-28度
7.工業三廢是指 C。
A.廢水、廢料、廢渣 B.廢水、廢氣、廢料 C.廢水、廢氣、廢渣 D.廢氣、廢料、廢渣 8.酸雨是指pH值小于 A 的降水。
人類發展與環境保護試題
A.5.6 B.5.8 C.4.3 D.4.6 9.水污染帶來的后果是(A)
①加劇水資源的短缺 ②危害人體健康 ③增加酸雨的次數
④引起土壤次生鹽堿化 A.①② B.③④ C.①③ D.②④
10.大氣的臭氧層對人體是有益的因為它能 A。
A.吸收紫外線 B.吸收紅外線 C.阻擋微波輻射 D.防止酸雨 11.環境污染按污染產生的來源分為 D。A.工業污染、農業污染、交通運輸污染、水污染等 B.工業污染、農業污染、大氣污染、水污染等 C.工業污染、農業污染、大氣污染、生活污染等
D.工業污染、農業污染、交通運輸污染、生活污染等
12.造成英國“倫敦煙霧事件”的主要污染是 C。A.煙塵和二氧化碳 B.二氧化碳和氮氧化物 C.煙塵和二氧化硫 D.煙塵和氮氧化物
13.1986年切爾諾貝利核電站事故中主要是 C 外泄造成嚴后果的。
A.化學物質 B.細菌 C.放射性物質 D.熱 14.我國城市地下水下降的主要原因是_____D____。
A.降雨減少 B.城市化過程中不透水地面的增加 C.森林植被被破壞 D.過量的開采地下水
15.我國流經城市主要河段中,對其污染貢獻最大的污染物為___A____。A.有機污染物 B.重金屬 C.三氮 D.酸性污染物 16.以下不屬于污水處理技術物理法的是 D。
A.重力分離 B.過濾法 C.離心分離法 D.混凝
17.1987年通過的《蒙特利議定書》是保護 C 的歷史文件。A.動物 B.植物 C.大氣臭氧層 D.水
18.顆粒污染物中,粒徑在10微米以下的稱為___B____。
A.TSP B.飄塵 C.降塵 D.煙塵
19.造成全球氣候的溫室氣體,主要為_____D____。A.一氧化碳 B.甲烷 C.氮氧化物 D.二氧化碳 20.世界環境日為每年的 A。
A.6月5日 B.4月22日 C.9月16日 D.11月15日
三、問答題:(共40分)
1.城市污水處理級別有哪些?并說明每一級別的用途和主要采用的技術。(10分)答:廢水處理分為一、二、三級處理 :(2分)
一級處理是指除去水中的懸浮物、膠體、浮油。經常采用中和、沉降、浮選、除油等方法。(2分)
二級處理主要除去可以分解和氧化的有機物及部分懸浮固體。目前主要采用生物處理方法。(2分)
人類發展與環境保護試題
三級處理是除去難以分解的有機物和無機物。處理方法有吸附、離子交換、化學法等。(2分)
用途:通常城市污水處理以一級處理為預處理,二級處理為主體,三級處理很少使用。(2分)
2.大氣污染中的顆粒污染物可分為哪幾類?(10分)答:顆粒污染物按顆粒粒徑可分為:
①降塵:粒徑大于10μm,塵粒、粉塵;(3分)
②飄塵: 粒徑小于10μm,粉塵、煙塵;(3分)
③液滴:由蒸汽凝結、液體噴霧、霧化以及化學反應形成,粒徑小于100μm,如水霧、酸堿霧、油霧。(4分)
3.根據我國城市垃圾的特點,談談綜合防治對策。(20分)答:防治對策:
應按照減量化、資源化、無害化的原則,加強對垃圾產生的全過程管理,從源頭減少垃圾的產生。對已經產生的垃圾,要積極進行無害化處理和回收利用,防止污染環境。(2分)
衛生填埋、焚燒、堆肥、回收利用等垃圾處理技術及設備都有相應的適用條件,在堅持因地制宜、技術可行、設備可靠、適度規模、綜合治理和利用的原則下,可以合理選擇其中之一或適當組合(2分)。在具備衛生填埋場地資源和自然條件適宜的城市,以衛生填埋作為垃圾處理的基本方案(1分);在具備經濟條件、垃圾熱值條件和缺乏衛生填埋場地資源的城市,可發展焚燒處理技術(2分);積極發展適宜的生物處理技術,鼓勵采用綜合處理方式(1分)。禁止垃圾隨意傾倒和無控制堆放。鼓勵垃圾處理設施建設投資多元化、運營市場化、設備標準化和監控自動化。鼓勵社會各界積極參與垃圾減量、分類收集和回收利用。
垃圾減量:
①限制過度包裝,建立消費品包裝物回收體系,減少一次性消費品產生的垃圾。
②通過改變城市燃料結構,提高燃氣普及率和集中供熱率,減少煤灰垃圾產生量。
③ 鼓勵凈菜上市,減少廚房殘余垃圾產生量。垃圾綜合利用:
① 積極發展綜合利用技術,鼓勵開展對廢
紙、廢金屬、廢玻璃、廢塑料等的回收利用,逐步建立和完善廢舊物資回收網絡。
② 鼓勵垃圾焚燒余熱利用和填埋氣體回收利用,以及有機垃圾的高溫堆肥和厭氧消化制沼氣利用等。
③ 在垃圾回收與綜合利用過程中,要避免和控制二次污染。
人類發展與環境保護試題
人類發展與環境保護復習題三
一、名詞解釋:(每題4分,共20分)
1.環境:是指大氣、水、土地、礦藏、森林、草原、野生動物、野生植物、水生生物、名勝古跡、風景游覽區、溫泉、療養區、自然保護區、生活居住區等。
2.水體自凈作用:在環境容量范圍內,經過物理、化學和生物作用,排入水體的污染物質的濃度和毒性隨著時間的推移自然降低,稱為水體的自凈作用。
3.光污染:人類活動造成的過量光輻射對人類生活和生產環境形成不良影響的現象稱為光污染。
4.溫室效應:地球大氣中存在一些微量氣體,如二氧化碳、一氧化碳、水蒸氣、甲烷、氟利昂等,它們能讓太陽短波輻射通過,同時吸收地面和空氣放出的長波輻射(紅外線),從而造成近地層增溫。我們稱這些微量氣體為溫室氣體,它們的增溫作用為溫室效應。
5.土壤污染:指人類活動產生的污染物,通過不同的途徑輸入土壤環境中,其數量和速度超過了土壤的凈化能力,從而使土壤污染物的積累過程逐漸占居優勢,土壤的生態平衡受破壞,正常功能失調,導致土壤環境質量下降,影響作物的正常生長發育,作物產品的產量和質量隨之下降,并產生一定的環境效應(水體或大氣發生次生污染),最終將危及人體健康,以至人類生存和發展的現象,稱之為土壤污染。
二、選擇題:
1.環境污染按污染產生的來源分為 D。A.工業污染、農業污染、交通運輸污染、水污染等 B.工業污染、農業污染、大氣污染、水污染等 C.工業污染、農業污染、大氣污染、生活污染等
D.工業污染、農業污染、交通運輸污染、生活污染等 2.造成英國“倫敦煙霧事件”的主要污染是 C。A.煙塵和二氧化碳 B.二氧化碳和氮氧化物 C.煙塵和二氧化硫 D.煙塵和氮氧化物
3.1986年切爾諾貝利核電站事故中主要是 C 外泄造成嚴后果的。
A.化學物質 B.細菌 C.放射性物質 D.熱 4.我國城市地下水下降的主要原因是_____D____。
A.降雨減少 B.城市化過程中不透水地面的增加 C.森林植被被破壞 D.過量的開采地下水
5.我國流經城市主要河段中,對其污染貢獻最大的污染物為____A___。A.有機污染物 B.重金屬 C.三氮 D.酸性污染物 6.以下不屬于污水處理技術物理法的是 D。
A.重力分離 B.過濾法 C.離心分離法 D.混凝
7.1987年通過的《蒙特利議定書》是保護 C 的歷史文件。A.動物 B.植物 C.大氣臭氧層 D.水
人類發展與環境保護試題
8.顆粒污染物中,粒徑在10微米以下的稱為___B____。
A.TSP B.飄塵 C.降塵 D.煙塵
9.造成全球氣候的溫室氣體,主要為_____D____。A.一氧化碳 B.甲烷 C.氮氧化物 D.二氧化碳 10.世界環境日為每年的 A。
A.6月5日 B.4月22日 C.9月16日 D.11月15日 11.我國環境保護法公布的時間是 A。
A.1989年12月26日 B.1986年12月26日 C.1989年9月1日 D.1986年9月1日
12.我國《城市區域環境噪聲標準》規定城市居住區的環境噪聲最高限值為 B。A.晝問55分貝夜問45分貝 B.晝問60分貝夜間50分貝 C.晝問60分貝夜間的分貝 D.晝問70分貝夜間55分貝 13.當今世界人類面臨的五大問題是 A。
A.人口、糧食、能源、資源、環境問題 B.人口、經濟、能源、資源、環境問題 C.人口、經濟、發展、糧食、資源問題 D.糧食、能源、人口、環境、發展問題 14.汽車尾氣中的主要污染物是 B。
A.碳氫化合物、氮氧化物 B.一氧化碳、鉛化合物 C.二氧化碳、二氧化硫 D.一氧化碳、二氧化硫 15.聯合國于 A 年發表了《人類環境宣言》。A.1972 B.1973 C.1974 D.1975 16.夏季使用空調時,將溫度設置在 D 度最好。
A.17-20度 B.18-20度 C.20-25度 C D.26-28度
17.工業三廢是指 A。
A.廢水、廢料、廢渣 B.廢水、廢氣、廢料 C.廢水、廢氣、廢渣 D.廢氣、廢料、廢渣 18.酸雨是指pH值小于 A 的降水。
A.5.6 B.5.8 C.4.3 D.4.6 19.水污染帶來的后果是(A)
①加劇水資源的短缺 ②危害人體健康 ③增加酸雨的次數
④引起土壤次生鹽堿化 A.①② B.③④ C.①③ D.②④
20.大氣的臭氧層對人體是有益的因為它能。
A.吸收紫外線 B.吸收紅外線 C.阻擋微波輻射 D.防止酸雨
三、問答題:(共40分)
1.生物多樣性減少的防治對策是什么?(10分)答:(1)就地保護(2分):建立自然保護區、國家公園、禁伐區、禁獵區、國有森林、自然主物區等,通過保護各種生態系統的途徑來保護野生動植物。(3分)(2)遷地保護(2分):通過建立動物園、植物園、樹木園、野生動物園、種子庫、精子庫、基因庫、水族館、海洋館等不同形式的保護設施,對那些比較珍貴的物種、具有觀賞價值的物種或其基因實施由人工輔助的保護。(3分)
人類發展與環境保護試題
答:為了可持續發展,人類必須依照下列原則來使用各種自然資源:
(1)滿足全體人民的基本需要(糧食、衣服、住房、就業等)和給全體人民機會,以 2.你認為應該如何在生活中做到可持續發展理論的要求?(15分)
滿足他們要求較好生活的愿望;(3分)
(2)人口發展要與生態系統變化著的生產潛力相協調;(2分)
(3)像森林和魚類這樣的可再生資源,其利用率必須在再生和自然增長的限度內,使 其不會耗竭;(2分)
(4)像礦物燃料和礦物這樣不可再生資源,其消耗的速率應考慮資源的有限性,以確 保在得到可接受的替代物之前,資源不會枯竭;(2分)
(5)不應當危害支持地球生命的自然系統,如大氣、水、土壤和生物,要把對大氣質 量、水和其他自然因素的不利影響減少到最小程度;(3分)
(6)物種的喪失會大大地限制后代人的選擇機會,所以可持續發展要求保護好物種。環境與發展是不可分割的,它們相互依存,密切相關。可持續發展的戰略思想已成為當代環境與發展關系中的主導潮流,作為一種新的觀念和發展道路被人們廣泛接受。(3分)
3.從我國水污染和水資源現狀,請你談談可行的改善措施。答:對于污水采取的措施主要有:
(1)資金、行政、法律保障措施(1分)
資金支持是必不可少的條件; 政府的支持是后盾;污染治理需要法制。(2分)(2)工程保障措施(1分)
必須實施徹底截污、污/雨分流 ; 對老平房區進行搬遷改造。(2分)
(3)市政管理措施(1分)
1)加強城市衛生綜合管理 2)環衛部門應提高管理水平3)合理布置垃圾處理站點、公共廁所 4)拆除一切造成污染的違章建筑。(2分)(4)水資源調控措施(1分)
加強水源調配方面的研究 水資源不足是影響水質的重要因素,河水不流,水質就會惡化。應加強水源調配方面的研究,如何既節約水源又保護水環境是必須研究的課題。建設一批污水處理廠,應加強處理水的應用,處理廠與輸水管道應同時規劃、同時設計,將處理后的潔凈水引入河道,這樣既節約水資源又可保護水環境。(2分)(5)公眾參與措施(1分)
讓公眾參與河道環境管理 ;搞好大眾教育。(2分)
人類發展與環境保護試題
人類發展與環境保護復習題四
一、名詞解釋:(每題4分,共20分)
1.生態破壞 是指人類不合理地開發、利用造成森林、草原等自然生態環境遭到破壞,從而使人類、動物、植物的生存條件發生惡化的現象。如:水土流失、土地荒漠化、土壤鹽堿化、生物多樣性減少等等。
2.可持續發展
是“不斷提高人群生活質量和環境承載能力的、滿足當代人需求又不損害子孫后代滿足其需求能力的、滿足一個地區或一個國家需求又未損害別的地區或國家人群滿足其需求能力的發展”。
3.環境規劃 是人類為使環境與經濟和社會協調發展而對自身活動和環境所做的空間和時間上的合理安排。其目的是指導人們進行各項環境保護活動,按既定的目標和措施合理分配排污削減量,約束排污者的行為,改善生態環境,防止資源破壞,保障環境保護活動納入國民經濟和社會發展計劃,以最小的投資獲取最佳的環境效益,促進環境、經濟和社會的可持續發展。
4.溫室效應 又稱“花房效應”,是大氣保溫效應的俗稱。大氣能使太陽短波輻射到達地面,但地表向外放出的長波熱輻射線卻被大氣吸收,這樣就使地表與低層大氣溫度增高,因其作用類似于栽培農作物的溫室,故名溫室效應。
5.清潔生產
是指既可滿足人們的需要又可合理使用自然資源和能源并保護環境的實用生產方法和措施,其實質是一種物料和能耗最少的人類生產活動的規劃和管理,將廢物減量化、資源化和無害化,或消滅于生產過程之中。同時對人體和環境無害的綠色產品的生產亦將隨著可持續發展進程的深入而日益成為今后產品生產的主導方向。
二、選擇題:
1.節水措施有哪兩大類? D
A.減少用水量,減少水污染 B .減少用水量、重復用水
C.減少水污染、減少廢物排放 D . A、B、C 都對 2.我國的煤炭儲藏量居世界 C
A .
多樣性的含義? B
A .地球上動植物的分類 B .地球上生物種類的多樣化
C .地球上已滅絕的生物物種數量 D .人類已知的生物種類 8.飲用水的來源主要有哪些? D
A.地下水 B.江河 C.湖泊 D.A、B、C 都對
9.“溫室效應”可導致地球變暖,引起全球氣候變化,引發更多的自然災害,使生態環境惡化。引起全球變暖的主要污染物是 B
A .氮氧化物、臭氧 B .二氧化碳、甲烷
C .二氧化硫、二氧化碳 D .氯氟烴、臭氧 10.為了減少能源使用對環境的影響,我們應該 D
A .節約能源 B .使用清潔能源C .提高能源使用效率 D . A、B、C 都對
三、判斷題:
1.被污染的地表水比被污染的地下水更難以凈化。(×)
2.大量燃燒化石燃料會導致全球變暖,使用地熱能也是全球變暖的原因之一。(√)3.垃圾分類收集是實現垃圾回收利用和資源化的有效方法。(√)
4.盡量不使用一次性的、不能回收利用的物品,盡可能不購買過度包裝的產品,這樣能為減少資源浪費和保護環境作貢獻。(√)
5.保護環境的行動就在我們身邊,只要人人都把它當成自己的責任和義務,我們周圍的環境就會越來越好。(√)
6.一般來說,非點源(面源)造成的水污染要比點源更難控制。(√)7.燃燒天然氣引起的空氣污染比燃燒煤更嚴重。(×)8.被污染的水看起來一定很臟。(×)
9.森林和野生動物具有再生性,屬于可再生資源。因此無論如何是不會枯竭的。(×)10.在我國,只要控制人口增長就能降低煤炭、石油等的消耗量,從而也就能夠控制空氣污染。(×)
四、問答題:(每小題10分,共20分)
1.可持續發展戰略的目的 答:是要使社會具有可持續發展能力,使人類在地球上世世代代能夠生活下去(2分)。人與環境的和諧共存,是可持續發展的基本模式(2分)。自然系統是一個生命支持系統,如果它失去穩定,一切生物(包括人類)都不能生存(2分)。自然資源的可持續利用,是實現可持續發展的基本條件,因此,對資源的節約,就成為可持續發展的一個基本要求(2分)。它要求在生產和經濟活動中對非再生資源的開發和使用要有節制,對可再生資源的開發速度也應保持在它的再生速率的限度以內(2分)。
2.溫室效應對環境的影響有哪些? 答:(1)氣候轉變:‘全球變暖’;(2分)(2)地球上的病蟲害增加;(2分)
人類發展與環境保護試題
(3)海平面上升;(2分)(4)氣候反常,海洋風暴增多;(2分)(5)土地干旱,沙漠化面積增大。(2分)
五、論述題:(共20分)
保護生物多樣性的重要意義
答:生物多樣性是人類社會賴以生存和發展的基礎。我們的衣、食、住、行及物質文化生活的許多方面都與生物多樣性的維持密切相關。(2分)
(1)首先,生物多樣性為我們提供了食物、纖維、木材、藥材和多種工業原料。我們的食物全部來源于自然界,維持生物多樣性,我們的食物品種會不斷豐富。人民的生活質量會不斷提高,從溫飽型向小康型轉變。(3分)
(2)生物多樣性還在保持土壤肥力、保證水質以及調節氣候等方面發揮了重要作用。(2分)黃河流域曾是我們中華民族的搖籃,在幾千年以前,那里還是一片十分富饒的土地,樹木林立,百花芬芳,各種野生動物四處出沒。但由于長期的戰爭及人類過度地開發利用,這里已變成生物多樣性十分貧乏的地區,到處是黃土荒坡,遇到刮風的天氣便是飛沙走石,沙漠化現象十分嚴重。近年來由于人工植樹,大搞“三北防護林”工程,生物多樣性得到了一定程度的恢復,沙漠化進程得到了抑制,森林覆蓋率逐年上升,環境不斷得到改善。(3分)
(3)生物多樣性在大氣層成分、地球表面溫度、地表沉積層氧化還原電位以及PH值等方面的調控方面發揮著重要作用(2分)。例如,現在地球大氣層中的氧氣含量為21%,供給我們自由呼吸,這主要應歸功于植物的光合作用。在地球早期的歷史中,大氣中氧氣的含量要低很多。據科學家估計,假如斷絕了植物的光合作用,那么大氣層中的氧氣,將會由于氧化反應在數千年內消耗殆盡。(3分)
(4)生物多樣性的維持,將有益于一些珍稀瀕危物種的保存(2分)。我們都知道,任何一個物種一旦滅絕,便永遠不可能再生。今天仍生存在我們地球上的物種,尤其是那些處于滅絕邊緣的瀕危物種,一旦消失了,那么人類將永遠喪失這些寶貴的生物資源。而保護生物多樣性,特別是保護瀕危物種,對于人類后代,對科學事業都具有重大的戰略意義。(3分)
人類發展與環境保護試題
第五篇:論金屬材料與人類發展
論金屬材料與人類發展
沈鳳
摘要:介紹了金屬材料在人類社會進步中的重要性,突出介紹了合金鋼及其發展,又著重介紹屬于合金鋼的新型金屬材料目前的戰略性研究,不同分類屬性以及在生活中的重要應用。參考文獻:材料科學概論
材料與人類文明
合金鋼的現狀與未來
新型金屬材料及其應用研究
金屬材料科學的發展歷程與人類思維方式的演變
我國低合金鋼及微合金鋼的發展、問題和方向
眾所周知,材料既是運用于人類社會,能經濟地制造有用器件的實體物質。材料的范圍非常廣闊,其中包括:鋼鐵,土石,陶瓷,纖維,橡膠等眾多千變萬化的物質。隨著人類科技文明的不斷發展,材料的不同屬性也被不斷創新地結合起來形成越來越廣泛使用的先進復合材料。
毫無疑問人類社會的歷史就是一部利用材料為文明進步鋪墊的歷史,人類使用材料的歷史已有7個時代,人類知識和經驗的增長過程中,材料的使用才得以發展。我們可從中得知:是哪些或哪類材料在一定的歷史條件下最能滿足技術和經濟的需要;而從中我們不得不承認,在千變萬化的材料的世界,金屬材料無論在過去還是現在,始終占有及其重要的地位。人類文明的發展和社會的進步同金屬材料關系十分密切。繼石器時代之后出現的銅器時代、鐵器時代,均以金屬材料的應用為其時代的顯著標志。現代,種類繁多的金屬材料已成為人類社會發展的重要物質基礎。
從金屬材料的定義來看,金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括含鐵90%以上的工業純鐵,含碳 2%~4%的鑄鐵,含碳小于 2%的碳鋼,以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金不銹鋼、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金,通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,并且電阻大、電阻溫度系數小。特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態金屬材料,以及準晶、微晶、納米晶金屬材料等;還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金,以及金屬基復合材料等。
歷史上來看公元1000年以后,技術領域才開始了一個新時代。原料的開采和加工技 術經歷了重要的繁榮階段,當時以水力為驅動能代替以往動物和人的力量。利用水力驅動的鼓風機使冶煉達到的溫度,可將鐵化為液體,鐵在爐火中被加工成可鍛鐵,從而發明了精煉法。此法直到18世紀末才被其它方法淘汰,直到這時才可以大量生產質量較高的鐵。因此,可以說正式煉鐵技術的大力發展催動了西方偉大的工業革命,從此,西方世界整整強大起來。
在目前和可預見的未來, 合金鋼仍然是社會和經濟發展所需要的重要材料。新型合金鋼 必須滿足社會發展對鋼鐵生產、加工、使用和回收等環節提出的節約能源、節省資源、保護環境的要求為此, 合金鋼將向高性能和多品種方向發展。概述了高強度低合金鋼、合金結構鋼、超高強度鋼、不銹耐蝕鋼、耐熱鋼、工具鋼、模具鋼、軸承鋼等合金鋼的現狀和發展趨勢。鋼鐵材料以其資源豐富、生產規模大、易于加工、性能多樣、價格低廉、使用方便 和便于回收等特征成為工業生產和人民生活中廣泛使用的材料。
合金鋼的開發現狀可以描述為高性能化和多品種化。由于采用新技術、新裝備、新工藝和新的檢測技術如精料、高潔凈度冶煉、連鑄、高精度軋制、控軋控冷、可控氣氛熱處理、在線檢測和精整等, 合金鋼的潔凈度、均勻度、組織細化度和尺寸精度等得到了提高。合金
鋼的潔凈度提高到一定程度后, 不但原有性能大幅度改善, 而且還能賦予合金鋼新的特性,例如軸承鋼的氧含量降低后,軸承壽命的提高幅度超過一個數量級,磷含量降低到3×10的-6次方后奧氏體不銹鋼則對應力腐蝕免疫,通過控制齒輪鋼中的元素含量, 可將淬透性帶波動控制在4HRC范圍內, 從而提高齒輪的精度和壽命,大型模具鋼需要三向力學性能 相當, 特別是三向塑性基本相當。組織的超細化可以在提高強度的同時改善韌性。
合金鋼除了種類繁多之外, 在規格上也表現出與眾不同的特點。除了板、管、絲、帶、棒和異型材之外, 還有復合材、表面合金化材、表面處理材、靜鍛材、精密鑄件、粉末冶金制品。進人21世紀后, 高層建筑、深層地下和海洋設施、大跨度重載橋梁、輕型節能汽車、石油開采和長距離油氣輸送管線、大型儲存容器、工程機械、精密儀器、大型民 用船舶、軍用艦艇、航空航天器、高速鐵路設施、能源設施等國民經濟的各個部門都需 要性能高、使用壽命長且成本低的新型合金鋼, 新型合金鋼必須同時滿足社會發展對鋼 鐵生產、加工、使用和回收等環節提出的節約能源、節省資源、保護環境的要求。
近年來我國低合金鋼及微合金鋼的科研、生產和應用領域在國家“九五”攻關期間有了突飛猛進的變化:我國鋼產量突破1 億t, 新型的低合金鋼開發在我國已形成一個自成體系的微合金鋼門類。形成了一批微合金鋼開發和生產的基地。它們從合金設計抓起,著力于裝備的改造和工藝優化, 取得了各有側重的成就,但是我國的低合金鋼和微合金鋼的生產和質量還遠落后于各工業發達國家, 我國低合金鋼的研究和生產有3 個明顯的缺陷: ① 處于模仿開發階段, 自主創新少;② 控軋控冷技術受制于現有的裝備;③ 合金設計理論指導與生產水平的脫節, 宏觀的合金設計尚處于基礎研究階段, 而微觀層次上的合金設計過于超前。因此未來的發展, 將致力突出的缺點來尋求技術上的巨大進步。
其次,進入新世紀,新型技術材料的的發展也不容忽視,新型金屬材料種類繁多,它們都屬合金。從宏觀上可以分為:金屬基梯度復合材料,金屬間化合物材料,金屬功能材料,金屬環境材料。梯度復合材料是指沿著某一方向其物理、化學、生物、力學等單一或復合性能發生連續變化,以適應不同環境,實現某種特殊功能的先進材料。構成梯度復合材料的組成及顯微組織(陶瓷、金屬或合金、有機物、纖維等)不僅是連續分布,適應環境,而且是可以控制的;具有普通金屬基復合材料沒有的性能特點,其應用領域不斷擴大,對國民濟的發展起到更大的推動作用。金屬間化合物是指金屬與金屬,金屬與類金屬間形成的化合物。金屬間化合物可以具有特定的組成成分,也可在一定范圍內變化,從而形成以化合物為基體的固溶體。金屬間化合物是長程有序的,具有特殊的晶體結構、電子結構與能帶結構。在新型金屬材料中金屬間化合物具有高的比強度、耐高溫、抗腐蝕、抗氧化、耐磨損等優點,是一類極具發展潛力的高溫結構材料,在航空、航天、汽車、化工、機械等許多工業領域有著廣闊的應用前景。金屬功能材料在能量與信息的顯示、轉換、傳輸、存儲等方面具有獨特的功能,這些特殊功能是以它們所具有優良的電學、磁學、光學、熱學、聲學等物理性能為基礎的。金屬功能材料往往在能量與信息的功能方面,具有導電性、磁性、導熱性、熱膨脹特性、彈性等一些特殊的物理性能,如形狀記憶特性、儲氫特性等,成為一類極為重要的功能材料。金屬環境材料指從生產到使用及回收的整個過程中,性能優良、功能良好、對資源和能源消耗少、對環境污染小、循環再生利用率高的材料。用金屬環境材料制造的產品具有以下基本特性:一是優良的環境友好性,即產品從生產到使用乃至廢棄、回收處理的各個環節對環境無害或對環境危害甚小;用戶在使用環境材料產品時不產生環境污染或只有微小的污染; 報廢產品在回收處理過程中產生的廢棄物很少。二是最大限度地利用材料資源,即產品應盡量減少材料的使用,減少使用材料的種類,特別是高溫環境下的穩定性能好[6]。三是最大限度地節約能源,即產品在生命周期的各個環節所消耗能源應最少。
現今世界上具有戰略意義的研究項目有:
一.金屬基復合材料是一種新型材料,其研發歷史雖僅有三十幾年,但一些發達國家已把
這種材料的基礎理論和開發應用研究作為其高新技術發展戰略的重要組成部分。其中,鋁基復合材料,比重小,比剛度、比強度高,耐磨性能好,熱膨脹系數低,在金屬基復合材料中始終占主導地位。目前,美國、日本和德國的一些公司已將鋁基復材料成功地應用于活塞、連桿、缸套等內燃機零部件及傳動軸、剎車制動盤等汽車零部件的制造上,不僅減輕了這些構件的重量、延長了壽命,而且還提高了內燃機、汽車的整體性能。二.形狀記憶合金是一種新的功能金屬材料,用這種合金做成的金屬絲,即使將它揉成一團,但只要達到某個溫度,它便能在瞬間恢復原來的形狀。形狀記憶合金能具有這種不可思議的“記憶力”目前的解釋是因這類合金具有馬氏體相變。凡是具有馬氏體相變的合金,將它加熱到相變溫度時,就能從馬氏體結構轉變為奧氏體結構,完全恢復原來的形狀。形狀記憶合金由于具有特殊的形狀記憶功能,所以被廣泛地用于衛星、航空、生物工程、醫藥、能源和自動化等方面。
三.其他重要的戰略研究還有:高溫合金,貯氫合金,非晶態合金等等。其中貯氫合金 氫是21世紀要開發的新能源之一。氫能源的優點是發熱值高、沒有污染和資源豐富。貯氫合金是利用金屬或合金與氫形成氫化物而把氫貯存起來。隨著石油資源逐漸枯竭,氫能源終將代替汽油、柴油驅動汽車,并一勞永逸消除燃燒汽油、柴油產生的污染。
綜上所述我們不難發現金屬材料在工程中一直是最重要的工程材料。隨著科學技術的進步,從資源、能源和環境方面對金屬材料提出了新的要求:一是對已有的金屬材料要最大限度地提高它的質量,挖掘它的潛力,使其產生最大的效益;二是開拓金屬材料新的功能,以適應更高的使用要求。
當今世界,我們正面臨著又一場新的技術革命——有人稱之為第四次工業革命。這次革命是以信息科學、材料科學和生物科學為前沿的。科技界權威人士認為,這場工業技術革命所帶來的影響和創造的社會財富,將遠遠超過歷次工業革命。如何才能在這次革命中占有先機呢?我們發現在所有國家,有效開發和利用原料,尤其是國內原料,是發展經濟的重要前提。在其他工業高度發達的國家里,各種原料供應也很緊張。發達國家的原料出口,1955年約為94%,1960年約為90%,而1966年已下降到88 %。各國都將材料的研究探索置于國家的首要地位。走在材料科學的最前沿,特別是對新型金屬材料的探索研究將對社會進步,綜合國力的增強,環境保護有著舉足輕重的戰略性意義。
在對材料科學的研究過程中,我們不能再將目光短淺地放在不同類別的材料上,金屬材料的進一步發展也越來越依賴于與非金屬材料,高分子材料等不同材料的合理結合,材料科學家們將開創一個合作研究的新局面,即在“系統論”的新時代,要求梭此分割的各專門學 科結合起來,要求被隔絕于各專門學科的科學工作者們認識到所肩負的共同使命,協同工作,高效地創造價廉、優質和低消耗的新材料。金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材 料和復合材料的界線將逐漸模糊,四類材料的統一性將會逐漸增加,包容這四類材料理論的“材料科學”將成為名副其實。
金屬材料的新發展發展就是不斷探索新材料,何為“新材料”?它包含著兩個層面的含義,一是對傳統材料的再開發,使其在性能上獲得重大突破的材料;二是采用新工藝和新技術合成,開發出具有各種擁有不同金屬材料亦或是非金屬材料特性優點的材料。由此可以看出,新材料與新工藝、新技術有著密切的關系。一方面,新工藝與新技術的使用不斷地擴展了人類的技術手段,從而使人類更加充分地開發傳統材料中的各種新的性能或功能,更重要的是,通過新的合成工藝與技術,使人類獲得種類更多、性能更佳的新型材料。
新型材料,新型工藝,新型技術需要一個對已有知識體系的熟練運用,去掌握材料科學發展的進程,使原有各理論相互結合的艱難創新的過程。