現(xiàn)代科技基礎(chǔ)

1、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)黨　潔　教 師 貴 陽(yáng) 市 交 通 學(xué) 校,主 要 內(nèi) 容,一、科學(xué)技術(shù)的重要意義 二、科學(xué)技術(shù)簡(jiǎn)史 三、二十世紀(jì)的科學(xué)技術(shù) 四、二十一世紀(jì)的科學(xué)技術(shù),科學(xué)技術(shù)的重要意義,,諾基亞的神話,1. 芬蘭的諾基亞公司原是生產(chǎn)橡膠鞋的工廠， 后來(lái)引進(jìn)信 息技術(shù)，轉(zhuǎn)變到生產(chǎn)手機(jī)的公司。2000年銷售的手機(jī)占 領(lǐng)全球市場(chǎng)的37%。2. 諾基亞現(xiàn)在全球有雇員54000名，

2、其中22000人在芬蘭， 另有20000人在芬蘭依附諾基亞而工作。3. 2000年3月諾基亞的市值達(dá)3000億美元，超過(guò)歐 洲的任 何公司。2001年全球銷售額250億美元，大致相當(dāng)芬蘭政 府整個(gè)年財(cái)政預(yù)算。4. 諾基亞成為芬蘭經(jīng)濟(jì)的火車頭，它占了芬蘭股市值的2/3， 和該國(guó)總出口的1/5，把500萬(wàn)芬蘭人與世界上各地?zé)o形 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的總計(jì)10億人連起來(lái)。,全球首富比爾?蓋茨,1)比爾?蓋茨1973

3、年（19歲）離開(kāi)哈佛大學(xué)從商, 1975年以5000美元資本創(chuàng)辦微軟，抓住信息技 術(shù)的關(guān)鍵—操作系統(tǒng)來(lái)發(fā)展企業(yè),到1987年成 為億萬(wàn)富翁，1994年成為世界首富，現(xiàn)已連續(xù) 九年居首位。2《福布斯環(huán)球商業(yè)與金融》雜志（2003）報(bào)道， 蓋茨的個(gè)人財(cái)產(chǎn)為410億美元，比前一年減少 了100多億美元。但比第二名沃倫.巴菲特還是 領(lǐng)先很多（沃倫.巴菲特的個(gè)人凈資產(chǎn)為305 億美元,2002年為350億美元）

4、。,鄧小平同志的指示,1989年，鄧小平同志講：“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力；科學(xué)是了不起的事情，要重視科學(xué)，最終可能是科學(xué)解決問(wèn)題”。,“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力” 的思想內(nèi)涵 (1)“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的使命是把經(jīng)濟(jì)搞上去。 (2)“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的真諦在于科技與經(jīng)濟(jì)要一體化。 (3)“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”是鞏固和發(fā)展社會(huì)主義制度的重要保證。 (4)發(fā)揮“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”作用

5、的關(guān)鍵是提高全社會(huì)的科技意識(shí)。,什么是科學(xué)？什么是技術(shù)？科學(xué)回答“為什么”技術(shù)回答“怎么做”科學(xué)回答“是什么” 技術(shù)回答“做什么”科學(xué)是發(fā)現(xiàn)，技術(shù)是發(fā)明科學(xué)技術(shù)一個(gè)整體,科學(xué)技術(shù)簡(jiǎn)史,從宇宙史到科技史,宇宙史：150~200億年地球史：47億年人類史：240多萬(wàn)年人類文明史：至多6000年人類科技巨大變革時(shí)間：300多年人類認(rèn)識(shí)科技作用時(shí)間：最近50多年,科技時(shí)代,1．石器時(shí)代： 公元前240萬(wàn)年~公元

6、前 4000年2．金屬時(shí)代： 公元前4000年~公元1000年3．水與風(fēng)時(shí)代：公元1000年~公元1732年4．蒸汽時(shí)代： 公元1733年~公元1878年5．電氣時(shí)代： 公元1879年~公元1946年6．電子時(shí)代： 公元1947年~公元1972年 7. 信息時(shí)代： 公元1973年~下世紀(jì),十九世紀(jì)以前的科學(xué)技術(shù),牛頓的科

7、學(xué)成就,1. 微積分奠定了近代數(shù)學(xué)的基礎(chǔ) 1666年《論流數(shù)》一文手稿被發(fā)現(xiàn)，這是最 早的關(guān)于微積分的論述。2. 光譜分析奠定了近代光學(xué)的基礎(chǔ) 1666年牛頓用三棱鏡做分光實(shí)驗(yàn)，1704年出 版《光學(xué)》一書(shū)。3. 力學(xué)三定律奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ) 1682年發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》 闡明了運(yùn)動(dòng)三定律和萬(wàn)有引力定律。 4. 萬(wàn)有引力定律奠定了近代天文學(xué)的基

8、礎(chǔ)。,瓦特的發(fā)明開(kāi)始了第一次工業(yè)革命,世界上第一臺(tái)完整的蒸汽機(jī)于1776年由瓦特發(fā)明。2. 1781年瓦特發(fā)明“太陽(yáng)一行星機(jī)構(gòu)”， 使往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。3. 1788年發(fā)明離心式調(diào)速器，以保證轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定。4. 1794年發(fā)明蒸汽壓力指示器，以防鍋爐爆炸。,十九世紀(jì)的科技成就(1),一、三大科學(xué)理論1．能量守恒與轉(zhuǎn)化 英國(guó)的焦?fàn)?J．P．Joule)于1843年測(cè)定了熱功當(dāng)量 為460千克厘米。2．細(xì)胞學(xué)

9、說(shuō) 德國(guó)施萊登(M．J．Schleiden)與施旺(T．Schwann) 分別于1838、1839年提出植物和動(dòng)物均由細(xì)胞組成。3．生物進(jìn)化論 英國(guó)達(dá)爾文(C R．Darwin)1859年11月24日出版 《物種起源》,提出了“自然選擇，優(yōu)勝劣汰”的進(jìn)化論。,十九世紀(jì)的科技成就(2) 二、重要技術(shù)發(fā)明1.蒸汽機(jī)車：1814年7月25日由英國(guó)司蒂芬森 (G．Stepher

10、son)發(fā)明2.電磁相互作用原理：1821年由法拉第(M. Faraday) 發(fā)現(xiàn) 3.發(fā)電機(jī)：1866年由西門(mén)子(E．W．Siemens)發(fā)明 4.電話：1876年由貝爾發(fā)明 5.電燈：1879年由愛(ài)迪生發(fā)明6.無(wú)線電通信:1895年分別由意大利馬可尼和俄羅斯 波波夫發(fā)明7.汽車：1885年由德國(guó)本茨發(fā)明8.飛機(jī)：1903

11、年由美國(guó)萊特兄弟發(fā)明,二十世紀(jì)的科學(xué)技術(shù),二十世紀(jì)偉大的科技成就,一、四大基礎(chǔ)理論 1）量子力學(xué)；2）相對(duì)論； 3）基因理論；4）系統(tǒng)理論。二、五大基本模型1）宇宙演化的大爆炸模型；2）物質(zhì)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模型；3）DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型；4）圖靈計(jì)算機(jī)模型；5）地殼結(jié)構(gòu)的板塊模型。三、三大基本技術(shù)1）物質(zhì)變化技術(shù)；2）能量轉(zhuǎn)化技術(shù)； 3）信息控制技術(shù)。,

12、二十世紀(jì)的五大基本模型（1）,1. 宇宙演化的大爆炸模型1）20世紀(jì)20年代，弗里德曼在廣義相對(duì)論的框架下，論證了宇宙 脹縮，哈勃發(fā)現(xiàn)了星系紅移。2）宇宙大爆炸模型：200億年前的宇宙是基本粒子組成的“宇宙湯” →大爆炸時(shí)的溫度達(dá)100億度以上→ 四種基本力：引力、強(qiáng)力、 弱力、電磁力逐一分化出來(lái)→物質(zhì)形態(tài)依此演化為原子、氣態(tài)、 恒星體系、現(xiàn)在的宇宙。3）四項(xiàng)觀測(cè)事實(shí)證明了大爆炸理

13、論： （1）觀測(cè)表明：任何天體的年齡都小于200億年； （2）河外天體有系統(tǒng)性的譜線紅移，表明宇宙膨脹； （3）所有天體的氦與氫的比例大致相同：1:4； （4）1965年探測(cè)熱輻射譜的微波背景輻射時(shí)，得到宇宙的溫度約為3K。,二十世紀(jì)的五大基本模型（2）,2. 粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型1）20世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種微粒子,它們由兩類十二種基本粒子構(gòu)成它們是夸克(上、下、奇異、粲、底、頂)和輕子（電子、?子、?子、電子中微子、

14、?子中微子、 ?子中微子）。2）所有粒子的運(yùn)動(dòng)遵循四種基本力：引力、電磁力、強(qiáng)力、弱力的相互作用。引力和電磁力在宏觀世界可觀察到，強(qiáng)力和弱力只有在微觀世界的粒子作用中才顯露。弱力在中子及其它粒子衰變過(guò)程中出現(xiàn)，強(qiáng)力是夸克相互間的作用力，其強(qiáng)度最大，這種力使夸克組合成強(qiáng)子（現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的數(shù)百種粒子大多是強(qiáng)子）。輕子只參與引力、電磁力、和弱力作用，而不參與強(qiáng)力相互作用。若以強(qiáng)力的強(qiáng)度為1，則電磁力為10-2，弱力為10-13，引力

15、為10-38。3）從四種力的作用來(lái)看，基本粒子為三種：夸克、輕子、傳播子（傳遞力的粒子）。傳遞強(qiáng)力的是膠子（共有8種，質(zhì)量為0 ），傳遞弱力的是W+、W-、Z0中間玻色子（質(zhì)量是質(zhì)子的80-90倍），傳遞電磁力的是光子（質(zhì)量為0），傳遞引力的傳播子至今尚未發(fā)現(xiàn)。,二十世紀(jì)的五大基本模型（3）,3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型A（腺嘌呤）—T（胸嘧啶）、G（鳥(niǎo)嘌呤）—C（胞嘧啶）是含氮堿基對(duì)，它們分別以2、3個(gè)氫鍵相連，千萬(wàn)條堿基對(duì)組

16、成遺傳密碼。,二十世紀(jì)的五大基本模型（4）,4. 圖靈的計(jì)算機(jī)模型 1936年，圖靈在其著名的論文《論可計(jì)算數(shù)在判定問(wèn)題中的應(yīng)用（On Computer numbers with an Application to the Entscheidungs -problem）》中，以布爾代數(shù)為基礎(chǔ)，將邏輯中的任意命題用一種通用的機(jī)器來(lái)表示和成，并能推導(dǎo)出結(jié)論。這種機(jī)器，后人稱之為“圖靈機(jī)”。 圖靈機(jī)由一個(gè)控制器和一個(gè)兩端

17、無(wú)限長(zhǎng)的工作帶組成。工作帶由大小相同的方格組成，方格內(nèi)記載著字母表上的符號(hào)?？刂破鲙в凶x寫(xiě)頭，它可讀出或改寫(xiě)方格上的號(hào)。這種機(jī)器能進(jìn)行多種運(yùn)算并可用于證明一些著名的定理。 圖靈還從理論上證明了這種假想機(jī)的可能性。圖靈機(jī)的思想奠定了整個(gè)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的理論基礎(chǔ)。,二十世紀(jì)的五大基本模型（5）,5. 地殼結(jié)構(gòu)的板塊模型1）大陸漂移說(shuō)：創(chuàng)始人是魏格納，他在《海陸的起源》一書(shū)中論述了南美和非洲大陸可能拼合在一起的思想、大西洋兩岸的

18、許多生物有親緣關(guān)系，在巖石、地層和皺褶構(gòu)造等上也相當(dāng)吻合。1950年代，古地磁學(xué)的研究結(jié)果進(jìn)一步為大陸漂移說(shuō)提供了有力證據(jù)。2）海底擴(kuò)張說(shuō)：地球上部是巖石圈和軟流圈，其下為高溫地幔的環(huán)形對(duì)流體，它驅(qū)使地幔的熾熱物質(zhì)從洋脊的裂谷中涌出，冷卻后形成新的海底，并推原來(lái)的海底向兩側(cè)擴(kuò)張，是海底同大陸一起在地幔對(duì)流體上漂移。3）板塊構(gòu)造說(shuō)：在大陸漂移說(shuō)和海底擴(kuò)張說(shuō)的基礎(chǔ)上，巖石板塊構(gòu)造說(shuō)成為新的全球構(gòu)造理論。全球分為七大板塊：太平洋、亞歐、印

19、澳、非洲、北美、南美和南極板塊。板塊漂浮在軟流圈上，在洋中脊處增生，在海溝處消減，其運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源泉來(lái)自地幔的熱對(duì)流。,二十世紀(jì)的重大技術(shù)成就(1),1.諾貝爾、倫琴和居理夫人。2.1903年美國(guó)萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)。俄國(guó)齊奧爾科夫斯基 提出火箭飛行理論。現(xiàn)在民用飛機(jī)已可載運(yùn)500多人， 可以環(huán)球飛行。正在研制l000人的超音速客機(jī)。軍用 飛機(jī)的飛行速度己達(dá)5M(馬赫數(shù))。3.1957年10月4日蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星，196

20、9年7月 21日美國(guó)阿波羅1l號(hào)飛船第一次登月，1977年第一次 航天飛機(jī)載人飛行。4.1946年莫切里與?？颂匕l(fā)明第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC，計(jì)算 機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)五代：電子管—晶體管—集成電路 —大規(guī)模集成電路—超(甚)大規(guī)模集成電路，正向智 能計(jì)算機(jī)發(fā)展。,二十世紀(jì)的重大技術(shù)成就(2),5.1945年8月6日在日本廣島，8月9日在長(zhǎng)崎投下原 子彈。1952年美國(guó)完成了第一次氫彈爆炸(蘇1953 年，中l(wèi)9

21、67年試驗(yàn)氫彈)。6.1901年馬可尼(意)實(shí)現(xiàn)第一次無(wú)線通訊，1904年 弗萊明發(fā)明真空二極管，1948年肖克利發(fā)明晶體 管，l968年美國(guó)實(shí)現(xiàn)第一條光纖通訊?，F(xiàn)在正向 信息高速公路發(fā)展。7.1965年日本制成第一輛磁懸浮列車，時(shí)速400— 500公里。1997年實(shí)驗(yàn)時(shí)速達(dá)503公里／小時(shí)，為 世界之最。8.1997年英國(guó)成功培育出世界上第一只用體細(xì)胞克 隆技術(shù)產(chǎn)生的羊“多莉”，實(shí)現(xiàn)了生命的復(fù)制。,20世

22、紀(jì)改變世界的重要機(jī)電產(chǎn)品,人類已進(jìn)入到信息時(shí)代,1946年J. W. Mauchly和J. P. Eckert演示了ENIAC計(jì)算機(jī)，科學(xué)界認(rèn)為人類進(jìn)入到電子時(shí)代科學(xué)界認(rèn)為1973年開(kāi)始人類已進(jìn)入信息時(shí)代主要標(biāo)志是： 1）S. N. Cohen及H. W. Boyer演示了世界上第一例基因工程，用化學(xué)方法完成了DNA（脫氧核糖核酸）基因分子重組，改變了遺傳密碼。從信息論上看，是一個(gè)劃時(shí)代的飛躍。 2）Alan Kay

23、發(fā)明了第一臺(tái)“辦公室計(jì)算機(jī)”。 3）T. B. Martins及R. B. Cox發(fā)明了第一臺(tái)可理解語(yǔ)言指令的計(jì)算機(jī). 4）超大規(guī)模集成電路（LSI）：第一次在一個(gè)芯片上做出了1萬(wàn)個(gè)以上的晶體管（現(xiàn)在已超過(guò)900萬(wàn)個(gè)管子）。 5）J. Malland在蘇格蘭阿巴丁大學(xué)發(fā)明了核磁共振掃描（NMRS），用于醫(yī)學(xué)檢查。,二十一世紀(jì)的科學(xué)技術(shù),21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展總趨勢(shì)(1),一、中心科學(xué)技術(shù)的轉(zhuǎn)移 1.信息科學(xué)技

24、術(shù) 目前是發(fā)展高峰期，預(yù)計(jì)其中心科學(xué) 技術(shù)的地位還可持續(xù)四十年。 2.生命科學(xué)技術(shù) 現(xiàn)在已開(kāi)始注重其發(fā)展與應(yīng)用，預(yù)計(jì) 21世紀(jì)30年代開(kāi)始將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹行?科學(xué)技術(shù)。 3.認(rèn)知科學(xué)技術(shù) 智能化趨勢(shì)現(xiàn)已顯露，預(yù)計(jì)21世紀(jì)70 年代開(kāi)始將成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的中心,21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展總趨勢(shì)(2),二、世界科技中心（地區(qū)或國(guó)家）的轉(zhuǎn)移 中國(guó)（公元3世紀(jì)—公元13世紀(jì)）→

25、 意大利（1540年—1610年）→ 英國(guó)（1660年—1730年）→ 法國(guó)（1770年—1830年）→ 德國(guó)（1810年—1920年）→ 美國(guó)（1920年— ）→ 可能轉(zhuǎn)向東方（日本、中國(guó)）,從科學(xué)發(fā)現(xiàn)到技術(shù)發(fā)明,高技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)域,(1) 信息科學(xué)技術(shù)（包括微電子、光電子科學(xué)技術(shù)）(2) 生物科學(xué)技術(shù)（包括生命科學(xué)技術(shù)）(3) 新能源科學(xué)技術(shù)（包括核能科學(xué)技術(shù)）(4) 新材料科學(xué)

26、技術(shù)（包括納米科學(xué)技術(shù)）(5) 環(huán)境科學(xué)技術(shù)（包括地球科學(xué)技術(shù)）(6) 航空航天科學(xué)技術(shù)（包括空間及軍事科學(xué)技術(shù)）(7) 海洋科學(xué)技術(shù)（包括地球科學(xué)技術(shù)）(8) 先進(jìn)制造科學(xué)技術(shù)（包括微機(jī)電系統(tǒng)科學(xué)技術(shù)）(9) 管理科學(xué)技術(shù)（包括軟科學(xué)技術(shù)）(10)認(rèn)知科學(xué)技術(shù)（包括人腦和智能系統(tǒng)科學(xué)技術(shù)）,21世紀(jì)改變?nèi)祟惖目茖W(xué)技術(shù),科學(xué) 技術(shù) 物質(zhì)科學(xué) 信息技術(shù)

27、 生命科學(xué) 生物技術(shù) 納米技術(shù) 能源技術(shù),12個(gè)重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目,1. 超大規(guī)模集成電路和軟件 2. 信息安全與電子政務(wù)及電子金融 3. 功能基因組與生物芯片 4. 電動(dòng)汽車

28、 5. 高速磁懸浮列車 6, 創(chuàng)新藥物與中藥現(xiàn)代化 7. 主要農(nóng)產(chǎn)品深加工 8. 奶業(yè)發(fā)展 9. 食品安全 10. 節(jié)水農(nóng)業(yè) 11. 水污染治理

29、 12. 重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),21世紀(jì)的科學(xué),,近年來(lái)的重大基礎(chǔ)科學(xué)進(jìn)展,1.關(guān)于宇宙起源和未來(lái)的理論;2.接近揭開(kāi)“宇宙黑洞”之迷;3.把引力、弱作用力、電磁力、和強(qiáng)作用力統(tǒng)一起來(lái)的 “超弦理論”；4.物理常數(shù)（電子電荷e、光速c、普朗克常數(shù)h）在改變， 由e、c、h 組成的精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)（近似為1/137）也在 改變；5.破解人類染色體基因密碼;6.生命的起源問(wèn)題的研究有新進(jìn)展（RNA的機(jī)理）;

30、7.在數(shù)學(xué)領(lǐng)域, 幾百年來(lái)科學(xué)界曾重獎(jiǎng)懸賞的若干問(wèn)題（如四色問(wèn)題、費(fèi)馬定理等）已被證實(shí);8.智能數(shù)學(xué)方法有許多突破。,21世紀(jì)重大科學(xué)難題,1.渺觀世界的物質(zhì)結(jié)構(gòu)2.高溫超導(dǎo)電性3.宇宙暗物質(zhì)、暗能量和宇宙黑洞4.星系與宇宙的起源5.尋找地外理性生命6.最終解決人類能源問(wèn)題7.分子工程學(xué)(原子加工和自組裝)8.生命起源、細(xì)胞起源與凋亡9.思維與智能的本質(zhì)10.超級(jí)計(jì)算理論11.智能數(shù)學(xué)理論12.物質(zhì)和精神的關(guān)系

31、問(wèn)題,航空航天技術(shù),航天科技的偉大成就(1),1957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射成功世界上第一個(gè)航天器 —“衛(wèi)星一號(hào)”人造衛(wèi)星。,航天科技的偉大成就(2),1961年4月12日，前蘇聯(lián)宇航員加加林乘東方一號(hào)飛船升空，歷時(shí)108分鐘，代表人類首次進(jìn)入太空。,1969年7月21日，美國(guó)宇航員阿姆斯特朗乘阿波羅1l號(hào)飛船登月，成為人類踏上月球第一人。,“神五”沖宵 夢(mèng)圓今朝,2003年北京時(shí)間10月15日9時(shí)整,我國(guó)自

32、行研制的“神舟”五號(hào)載人飛船升空,將中國(guó)首位航天員楊利偉順利送上太空。,“神五”沖天，帶著中國(guó)人千年企盼，夢(mèng)圓浩瀚太空。,,“神舟”5號(hào)升空的重大意義,“神5”升空是我國(guó)綜合國(guó)力強(qiáng)大的標(biāo)志， 它將大大提高了我國(guó)的國(guó)際地位； “神5”升空大長(zhǎng)了中國(guó)人的志氣，將會(huì) 進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展； “神5”升空展示了我國(guó)學(xué)人的風(fēng)貌，將 會(huì)大大促進(jìn)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展； “神5”升空增強(qiáng)了我國(guó)的國(guó)防力量，

33、給 我們的敵人以巨大的震懾。,“神州”五號(hào)的艙段,“神舟”5號(hào)由軌道艙(也叫工作艙)、返回艙(又稱座艙)、推進(jìn)艙(或稱服務(wù)艙、設(shè)備艙、儀器艙)和一個(gè)附加段（用于與其他航天器對(duì)接或空間探測(cè)）組成。飛船頂部還有一個(gè)高 8米的逃逸救生塔，它裝有10臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，在火箭起飛前900秒到起飛后160秒期間（0~110千米），如發(fā)生故障，它能拽著返回艙和軌道艙與火箭分離，并落到安全地帶，使航天員轉(zhuǎn)危為安。,“神州”5號(hào)的六大特點(diǎn)(1),起點(diǎn)高

34、。作為我國(guó)第一代飛船，它的研制越過(guò)了單艙式、雙艙式飛船，直接研制三艙2-3人式飛船，前蘇聯(lián)第一代飛船“東方”號(hào)是單人雙艙式、美國(guó)第一代飛船“水星”號(hào)是單人單艙式。軌道艙留軌工作半年。國(guó)外飛船的軌道艙在返回艙返回地面時(shí)就廢棄在軌道上了，而“神州”5號(hào)的軌道艙裝有太陽(yáng)能電池翼繼續(xù)供電，艙內(nèi)的儀器設(shè)備能像衛(wèi)星一樣自主工作半年。技術(shù)含量高。它的電子技術(shù)和控制技術(shù)都比美俄的第一代飛船先進(jìn)得多。,“神州”5號(hào)的六大特點(diǎn)(2),降落傘最大。它是世

35、界上最大的降落傘，足有1200平方米，有引導(dǎo)傘、減速傘、主傘和傘包組成。減速傘將返回艙的速度從200米/秒減至80米/秒左右后與主傘分離；主傘能把返回艙的速度減至6米/秒，一副降落傘有80米長(zhǎng)，鋪在地上有半個(gè)足球場(chǎng)大小，可疊起來(lái)卻只有小提包大，重量?jī)H90多千克。飛船空間大?！吧裰荨?號(hào)返回艙的直徑達(dá)2.5米，容積約6立方米，是目前世界上最大的。研制費(fèi)用低。直接成本不足10億人民幣，前4次費(fèi)用各約1億美元。,“神州”5號(hào)的有關(guān)數(shù)據(jù)(1

36、),直接成本不足10億人民幣, 前4次費(fèi)用各約1億美元。飛船總長(zhǎng)9.2米，總重7790千克。返回艙直徑2.5米，容積約6立方米，是目前世界上空間最大的載人飛船。裝有52臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，能精確調(diào)整飛船飛行姿態(tài)和運(yùn)行軌道。變軌后飛行的圓形軌道距地球343千米。,“神州”5號(hào)的有關(guān)數(shù)據(jù)(2),6. 90分鐘繞地球一圈，還要經(jīng)受180攝氏度的溫度考驗(yàn)。共繞地球14圈，行程約60萬(wàn)千米。飛船實(shí)際著陸點(diǎn)與理論著陸點(diǎn)相距4.8千米。發(fā)射

37、飛船的“長(zhǎng)征”二號(hào)F型火箭采用了55項(xiàng)新技術(shù)。為實(shí)時(shí)跟蹤飛船情況，在國(guó)內(nèi)外設(shè)有9個(gè)陸地測(cè)控站、三大洋上有4艘測(cè)控船。,空間科學(xué)技術(shù)的偉大成就(1),1957年10月4日，前蘇聯(lián)發(fā)射成功世界上第一個(gè)航天器 —“衛(wèi)星一號(hào)”人造衛(wèi)星。1961年4月12日，前蘇聯(lián)宇航員加加林乘東方一號(hào)飛船 升空，歷時(shí)108分鐘，代表人類首次進(jìn)入太空。1963年6月16日，前蘇聯(lián)尼.捷列什科娃乘東方6號(hào)飛船 上天，歷時(shí)2天又22

38、小時(shí)50分，成為世界上第一位女宇 航員。1967年4月24日，前蘇聯(lián)宇航員科馬洛夫乘聯(lián)盟一號(hào)飛 船返回地面時(shí)，因降落傘未打開(kāi)，成為第一個(gè)為航天 殉難的宇航員。1969年7月21日，美國(guó)宇航員阿姆斯特朗乘阿波羅1l號(hào) 飛船登月，成為人類踏上月球第一人。,空間科學(xué)技術(shù)的偉大成就(2),1971年4月9日，前蘇聯(lián)發(fā)射世界上第一艘長(zhǎng)期停留在 太空的禮炮一號(hào)空間站。1981年4月21日，美國(guó)成功發(fā)射并

39、返回世界上首架航天 飛機(jī)哥倫比亞號(hào)。1984年7月25日，前蘇聯(lián)薩維茨卡婭離開(kāi)禮炮7號(hào)空間 站，成為第一位在太空行走的女宇航員。1986年1月28日，挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)起飛時(shí)發(fā)生爆炸， 7名宇航員全部遇難。1996年11月19日起飛、12月7日降落的哥倫比亞號(hào)航天 飛機(jī)，歷時(shí)17天15小時(shí)53分鐘，完成了最長(zhǎng)的一次太 空飛行。2003年2月1日，美國(guó)哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)發(fā)生空難， 機(jī)上

40、7人全部喪生。,空間科學(xué)技術(shù)的偉大成就(3),從1957年發(fā)射人造衛(wèi)星以來(lái)，全世界共進(jìn)行了 約4000次成功的發(fā)射，將約5200個(gè)不同種類的 航天器送入太空軌道，進(jìn)入太空的航天員超過(guò) 400名（其中12名航天員登上月球）、800多人 次。 2003年10月15日北京時(shí)間9時(shí)整我國(guó)發(fā)射了自 行研制 的“神舟”五號(hào)載人飛船，9時(shí)9分50秒, 進(jìn)入預(yù)定軌道, 將中國(guó)首位航天員楊利偉順利

41、 送上太空。,萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)(1),1.“飛行者─1號(hào)” 的發(fā)明者是美國(guó)的威爾伯．萊特(上圖左)和奧維爾．萊特(上圖右)兄弟。威爾伯．萊特生于1867年4月16日，他的弟弟奧維爾．萊特生于1871年8月19日。2.他們的父親是基督教兄弟聯(lián)合會(huì)的一位主教，一天父親送給他們一支竹蜻蜓，激起他們的好奇，由此走上發(fā)明飛機(jī)之路。3.在萊特兄弟之前，許多人探索制造過(guò)飛機(jī)（包括貝爾和愛(ài)迪生），但都失敗。萊特的成功得益于他們的觀察、思考和實(shí)踐（

42、他們開(kāi)設(shè)了自行車修理鋪）。,萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)(2),萊特的飛機(jī) 萊特首飛,1903年12月14日至17日，“飛行者”l號(hào)進(jìn)行第4次試飛，地點(diǎn)在美國(guó)北卡羅萊納州基蒂霍克的一片沙丘上。第一次試飛由奧維爾．萊特駕駛，共飛行了36米，留空12秒。第四次由威爾伯．萊特駕駛，共飛行了260米，留空59秒。1906年，他們的飛機(jī)在美國(guó)獲得專利發(fā)明權(quán)。,美國(guó)波音客機(jī)B747,,空中客車A3

43、80,,協(xié)和號(hào)客機(jī),,協(xié)和號(hào)超音速客機(jī)：該機(jī)是目前世界上唯一在航線上運(yùn)營(yíng)的超音速商用運(yùn)輸機(jī)。與它同時(shí)代的圖－144早已退出了競(jìng)爭(zhēng)。1969年初試飛，1975年投入使用。飛行速度：M2.04,標(biāo)準(zhǔn)客座為100，最大客座為140，最大載重航程5000公里，起落噪音太大，于1979年停產(chǎn)，總共生產(chǎn)了20架。該機(jī)于2000年7月25日巴黎當(dāng)?shù)貢r(shí)間下午4點(diǎn)45分在巴黎東北郊戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)起飛后不久即墜毀，機(jī)上109人,地面5人罹難（見(jiàn)下右圖）。200

44、3年6月1日退出航運(yùn)。,F16輕型戰(zhàn)斗機(jī),F-16是美國(guó)研制的輕型戰(zhàn)斗機(jī)，主要型號(hào)有A、B、C、D、E等，可攜帶AIM-9L“響尾蛇”空對(duì)空導(dǎo)彈2-6枚，其中E型為戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，可攜帶4-8枚先進(jìn)中距空對(duì)空導(dǎo)彈或6枚“幼畜”空對(duì)地導(dǎo)彈或炸彈。最大速度2340公里/小時(shí)。臺(tái)灣于2001年購(gòu)入了約60架。該機(jī)價(jià)格相對(duì)較低，性能優(yōu)良，不少國(guó)家都裝備了該機(jī)。,B-2隱形轟炸機(jī),隨著 隱身戰(zhàn)斗機(jī)的投產(chǎn)，美國(guó)國(guó)防部和國(guó)會(huì)要人也開(kāi)始接受了“隱身轟炸機(jī)

45、”這一概念，并于1979正式批準(zhǔn)了空軍提出的研制這種飛機(jī)的申請(qǐng)報(bào)告。次年，美國(guó)空軍就研制“先進(jìn)戰(zhàn)略突防飛機(jī)(ASPA)”進(jìn)行了公開(kāi)招標(biāo)，諾斯羅普公司提出的方案得到了首肯。隨后，美國(guó)空軍把該機(jī)的研制項(xiàng)目正式定名為“先進(jìn)技術(shù)轟炸機(jī) (ATB)"，—這就是B—2隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)的最初名稱。,F117隱型戰(zhàn)斗轟炸機(jī),美國(guó)Ｆ－１１７Ａ戰(zhàn)斗機(jī)是世界上第一種服役的隱身戰(zhàn)斗機(jī)，主要用于攻擊地面目標(biāo)。１９８３年開(kāi)始裝備部隊(duì)，１９

46、８９年美國(guó)入侵巴拿馬時(shí)首次使用。在１９９１年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，有４０余架Ｆ－１１７Ａ參戰(zhàn)，表現(xiàn)出色。沒(méi)有損失。在科索沃空襲中，被南聯(lián)盟軍隊(duì)擊落至少1架。最大使用速度馬赫數(shù)0.９，機(jī)內(nèi)武器艙可掛裝２枚９０５千克的激光制導(dǎo)炸彈或其它武器。,F22隱型戰(zhàn)斗機(jī),,米格-29,1977年開(kāi)始生產(chǎn)，1994年500余架分布20余國(guó)家。兩臺(tái)伊索托夫RD-33發(fā)動(dòng)機(jī)，大修700小時(shí)總壽命1400小時(shí)。 雙垂尾，最小轉(zhuǎn)彎半徑450M（400公

47、里時(shí)速）?？罩?1000公斤，最大起飛重量18.5噸。轉(zhuǎn)場(chǎng)航程2100公里（1500升副油箱）最大2900公里（再加兩個(gè)800升油箱）。標(biāo)準(zhǔn)武器：6枚P-60M短距導(dǎo)彈或P-73中程導(dǎo)彈，以及4枚P-27P或P-27T中程導(dǎo)彈，改進(jìn)型可掛6枚P-77主動(dòng)制導(dǎo)PBB-AE先進(jìn)導(dǎo)彈。,米格-31,前蘇聯(lián)米高揚(yáng).格列維奇設(shè)計(jì)局1976年研制的重型戰(zhàn)斗機(jī)，是米格-25的改進(jìn)型。主要用于截?fù)舻涂盏臄硻C(jī)和巡航導(dǎo)彈。最大時(shí)速2550千米

48、，實(shí)用升限21000米，作戰(zhàn)半徑1500千米，最大起飛重量44000千克。主要武器：8個(gè)武器掛架可掛8枚空對(duì)空導(dǎo)彈或枚空對(duì)地導(dǎo)彈或炸彈。還裝有多普勒雷達(dá)，搜索距離為200千米，跟蹤距離185千米，可同時(shí)截?fù)?個(gè)目標(biāo)。,蘇-27,動(dòng)力裝置：2臺(tái)AL-31F，單臺(tái)推力:7600公斤 機(jī)載武器：30毫米機(jī)炮，10個(gè)外掛點(diǎn)， 蘇27已由沈飛開(kāi)始組裝生產(chǎn)，命名為殲11。主要技術(shù)數(shù)據(jù)： 機(jī)長(zhǎng)：21.935米, 翼展：14.7米,機(jī)

49、高：5.932米, 機(jī)翼面積：46.5平方米,最大起飛重量：30000千克,最大使用速度：2.35M 升限：18000米,作戰(zhàn)半徑：1500公里。,蘇-37,蘇-37是俄羅斯蘇霍伊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)局開(kāi)放型聯(lián)合股份公司研制的多用途全天候超機(jī)動(dòng)性戰(zhàn)斗機(jī)，蘇-37是在蘇-27基礎(chǔ)上為俄羅斯空軍研制一系列第四代戰(zhàn)斗機(jī)和第五代多功能戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃實(shí)施過(guò)程中的重要一步。該機(jī)采用了集成式遠(yuǎn)程電子控制系統(tǒng)以及現(xiàn)代化的數(shù)字式武器控制系統(tǒng),蘇37軍用機(jī)

50、,,關(guān)于航空航天科技的重要戰(zhàn)略思想變化,現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的特點(diǎn)是：1）“非接觸” 2）“精確打擊” 3）“無(wú)人化” 4）“空軍首當(dāng)其沖” 5）“可能是空軍決定戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)”；航空武器裝備的發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)從“以防為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椋骸肮シ兰鎮(zhèn)洹?；空?zhàn)要“先敵發(fā)現(xiàn)”、“先敵發(fā)射”、“精確打擊”、“先發(fā)制人”；現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是高科技戰(zhàn)爭(zhēng)，信息技術(shù)尤其重要，現(xiàn)代飛機(jī)是“e-飛機(jī)”；飛機(jī)總設(shè)計(jì)師的主專業(yè)正從氣動(dòng)、強(qiáng)度轉(zhuǎn)向控制、電子、信息。,能源科學(xué)技術(shù),能源危機(jī)迫

51、在眉睫(1),世界經(jīng)濟(jì)得益于能源，如石油、天然氣、煤炭與核裂變能的廣泛的投入應(yīng)用。然而，這些資源將在21世紀(jì)上半葉接近枯竭。    1）可支配的石油儲(chǔ)量，大約為1180?1510億噸，以1995年世界石油的年開(kāi)采量33.2億噸計(jì)算，大約在2050年左右宣告枯竭。    2）天然氣儲(chǔ)備估計(jì)為131800?152900兆立方米。年開(kāi)采量維持在2300兆立方米

52、，將在57?65年內(nèi)枯竭。    3）煤的儲(chǔ)量約為5600億噸。以1995年煤炭開(kāi)采量33億噸計(jì)，還可以供應(yīng)169年。,能源危機(jī)迫在眉睫(2),4）鈾的年開(kāi)采量目前為6萬(wàn)噸，根據(jù)1993年世界能源委員會(huì)的估計(jì)可維持到21世紀(jì)30年代中期5）核聚變到2050年還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的希望。 近10年來(lái)，中東及海灣地區(qū)與非洲的戰(zhàn)爭(zhēng)都是由能源而引發(fā)。這種軍事沖突，今后還將更猛烈、更頻繁；在國(guó)內(nèi)，能源

53、問(wèn)題不解決,必將嚴(yán)重地影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。 總之，能源的中斷，必將導(dǎo)致世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)。能源危機(jī)遲早會(huì)爆發(fā)；它的爆發(fā)將具有爆炸性！,能源危機(jī)對(duì)我國(guó)的沖擊(1),20世紀(jì)90年代初期，我國(guó)的能源尚可自給自足， 我國(guó)有自己的煤，自己的油田，豐富的水利資 源，以及生物能源（主要是沼氣）的利用，使 得我國(guó)利用本國(guó)能源即可滿足全國(guó)的能源需求 但現(xiàn)在增加石油供應(yīng)的可能性極為有限。1999 年我國(guó)石油開(kāi)采量

54、約1.6億噸，但是消耗量已上 升到1.9億噸，到2010年預(yù)計(jì)消耗量將達(dá)到3億 噸。,能源危機(jī)對(duì)我國(guó)的沖擊(2),“中國(guó)國(guó)家能源綜合戰(zhàn)略和政策研究”課題組對(duì)2020年我國(guó)能源消費(fèi)總量進(jìn)行了三種情況下的預(yù)測(cè)：1)不采取特別措施的基準(zhǔn)情景(A情景)：總需求為32.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；2)對(duì)相關(guān)政策采取適當(dāng)調(diào)整(B情景)：總需求為28.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；3)作較大政策調(diào)整的強(qiáng)化政策情景(C情景)：總需求為24.66億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，均值為29

55、億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是2000年的2.2倍。 如果在能源危機(jī)來(lái)臨之前，不作緊迫應(yīng)對(duì)必將嚴(yán)重地影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，在2020年以后更難保持經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，甚至?xí)?yán)重倒退！,中國(guó)必須實(shí)施能源多元化（1）,1. 中國(guó)雖有豐富的煤礦資源, 但只擁有全球石油儲(chǔ)備的 2.3%和天然氣儲(chǔ)備的1%, 而石油消費(fèi)卻占全世界的 6%以上;2. 在未來(lái)的20年，中國(guó)應(yīng)實(shí)行“節(jié)能優(yōu)先、結(jié)構(gòu)多元、環(huán) 境友好”的可持續(xù)能源發(fā)展戰(zhàn)略；

56、3. 煤炭仍然是主要的能源。2002年中國(guó)能源生產(chǎn)總量為 13.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中71%來(lái)源于煤炭，煤炭消費(fèi)總 量為13.7億噸，占同期世界的27.7%。煤炭燃燒的排污 是大氣污染物的主要來(lái)源，2002年中國(guó)二氧化硫排放 總量為1927萬(wàn)噸，居世界第一位。到2020年，我國(guó)煤 炭消費(fèi)比例應(yīng)控制在60%左右。要提高煤炭燃燒效率 和清潔利用煤炭。煤炭洗選可以脫出50~80%的灰份和 3

57、0~40%的硫份，煙氣凈化可脫硫90%以上。,中國(guó)必須實(shí)施能源多元化（2）,4. 2020年我國(guó)石油產(chǎn)量預(yù)計(jì)為1.8~2.0億噸，而消費(fèi)量最 少也要4.5億噸，對(duì)外依存度可能接近60%，與目前美 國(guó)的水平相當(dāng)（美為58%）;5. 中國(guó)從1993年成為能源純進(jìn)口國(guó), 2002年進(jìn)口原油7000 多萬(wàn)噸, 46.4%來(lái)自中東, 3%來(lái)自伊拉克, 2003年至少進(jìn) 口7500萬(wàn)噸原油;6. 2003年3月初

58、原油價(jià)格升至每桶40美元, 專家預(yù)測(cè), 每桶 原油價(jià)格每年上漲10美元, 包括中國(guó)在內(nèi)的發(fā)展中國(guó)家 的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率將下降0.75%。7. 中國(guó)石油消費(fèi)量年增長(zhǎng)率為4%, 是世界第一。全國(guó)人 大代表認(rèn)為，沒(méi)有能源保障，中國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化 將拖后 50年;,中國(guó)必須實(shí)施能源多元化（2）,8. 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司已經(jīng)在哈薩克斯坦、委內(nèi)瑞 拉、蘇丹、 伊拉克、伊朗、秘魯和阿 塞拜疆擁有了石 油特

59、許協(xié)議。中國(guó)海洋石油總公司2003年3月7日宣布 斥資6.15億美元購(gòu)買哈 薩克斯坦里海北部油田8.33% 的股權(quán)(該項(xiàng)目預(yù)計(jì)可開(kāi)采130億桶原油), 另外,擬修建 一條從安加爾斯克到中國(guó)大慶的總長(zhǎng)2400公里的輸油 管線,每年可輸送原油2000萬(wàn)噸。9. 要大力開(kāi)展可再生能源利用，預(yù)計(jì)到2020年其利用量 將達(dá)到5.25億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比2000年的2.56億噸增加1倍 左右。從資源量看，

60、我國(guó)的可再生能源利用量是每年 73億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，現(xiàn)在的開(kāi)發(fā)量不足4000萬(wàn)噸。在“九五” 期間，我國(guó)可再生能源開(kāi)發(fā)利用速度已達(dá)年均11.2%， 如果將其加快到15%，就可實(shí)現(xiàn)2020年的發(fā)展目標(biāo)。,克服能源危機(jī)的出路(1),1. 中國(guó)應(yīng)實(shí)行“節(jié)能優(yōu)先、結(jié)構(gòu)多元、環(huán)境友好”的可持 續(xù)能源發(fā)展戰(zhàn)略2. 發(fā)展以太陽(yáng)能的利用為主的可再生能源的利用。據(jù)天 文學(xué)家的計(jì)算，每年太陽(yáng)提供給地球的能量是世界人

61、 口消費(fèi)能量的1.5萬(wàn)倍。1）光伏電力的應(yīng)用 ：據(jù)德國(guó)統(tǒng)計(jì)，供應(yīng)全德國(guó)的電，只需不到10%的建筑物頂部安裝光伏轉(zhuǎn)化模板。澳大利亞正研究巨型太陽(yáng)能發(fā)電塔。 2）光熱利用：  在中歐和北歐等缺少陽(yáng)光的地區(qū)，已經(jīng)出現(xiàn)了一些完全依賴陽(yáng)光供暖的建筑物。繼續(xù)推廣太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)灶、日光溫室等技術(shù)；研究太陽(yáng)能中溫集熱器。,克服能源危機(jī)的出路(2),3）生物質(zhì)燃料能源：利用荒漠和沼澤大力種植 生物質(zhì)

62、能源材料，利用基因技術(shù)發(fā)展高富含油 脂植物，發(fā)展甲醇與乙醇的提取技術(shù)。重視農(nóng) 村沼氣的開(kāi)發(fā)利用。4）氫能源：由電解水產(chǎn)生氫或由太陽(yáng)能光催化 水分解氫。氫是最清潔的能源。正在研究的納 米碳管儲(chǔ)氫能力高，受到廣泛關(guān)注。氫燃料電 池效率高（50－80％），污染小，噪聲低。,克服能源危機(jī)的出路(3),3. 水電與潮汐發(fā)電：水電實(shí)際上也是利用太陽(yáng)能。三峽 水電設(shè)計(jì)年發(fā)電能力847億千瓦小時(shí)。中國(guó)計(jì)劃在八年

63、內(nèi)將水電裝機(jī)總?cè)萘吭黾拥?5萬(wàn)兆瓦。相當(dāng)于八個(gè)長(zhǎng) 江三峽發(fā)電樞紐或者150部核發(fā)電機(jī)組的發(fā)電能力。4. 風(fēng)力發(fā)電：丹麥?zhǔn)秋L(fēng)力發(fā)電大國(guó)，現(xiàn)有6300座風(fēng)力發(fā) 電機(jī)，提供13%的電力需求。5. 核能的利用：根據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，法國(guó) ２００１年的核能發(fā)電量占全國(guó)當(dāng)年發(fā)電總量的 ７６％，核能發(fā)電比例位居全球第一。據(jù)國(guó)際能源署 報(bào)告，中國(guó)未來(lái)30年核電業(yè)的年增長(zhǎng)率將達(dá)到9%，但 到203

64、0年，核能只占中國(guó)全部能源需求的3%。,克服能源危機(jī)的出路(4),6.提高燃燒效率：當(dāng)務(wù)之急是潔凈煤燃燒。 要發(fā)展超臨界蒸汽發(fā)電機(jī)組和整體煤氣 化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)。7.電池技術(shù)：鋰離子電池很有發(fā)展前景； 燃料電池的效率高（50－80％），污染 小，噪聲低，也很有發(fā)展前景。但其可 靠性和穩(wěn)定性要做深入細(xì)致的研究工作， 并經(jīng)受實(shí)踐考驗(yàn)。 6）各種節(jié)能技術(shù)：,新材料技術(shù),,材料是一切事物的物質(zhì)基礎(chǔ),俗話說(shuō)：“開(kāi)站七件事

65、，柴、米、油、鹽、 醬、醋、茶。”這七樣?xùn)|西，樣樣都是過(guò)日子必 不可少的物質(zhì)，它們都是材料。所以人類首先最需要的就是材料。過(guò)日子離不開(kāi)材料，使用任何一種技術(shù)更離不開(kāi)材料。人最原始最簡(jiǎn)單的技術(shù)到最尖端最復(fù) 雜的技術(shù)，莫不如此?，F(xiàn)代社會(huì)使用的材料種類繁多，無(wú)法簡(jiǎn)單地用某一種甚至某一類材料來(lái)象征社會(huì)的發(fā)展水平、技術(shù)水平，但材料是一切東西的物質(zhì)基礎(chǔ)仍然沒(méi)有改變，而且今后也永遠(yuǎn)不會(huì)改變。,新材料技術(shù)的遠(yuǎn)大意義,1.從科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷史看，一種

66、嶄新技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，往往需要嶄新材料的支持 例如人們?cè)?就知道了噴氣航空發(fā)動(dòng)?xùn)疟嚷菪龢娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于沒(méi)有全的材料能承受噴射 出燃?xì)獾母邷?，使這種理想只能是空中樓閣，直到1942年制成了然基耐熱合金這咱新材料、才使噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的制造得以實(shí)現(xiàn)。 2.反過(guò)來(lái)，先進(jìn)的技術(shù)又促使了具有前所未有性能的新材料的誕生。例如利用巨型計(jì)算機(jī)可 以計(jì)算出要求什么樣的性能便應(yīng)該有什么樣的成分組成，甚至還沒(méi)有制造出來(lái)便可以先用虛 擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)觀看所制

67、成的零件在工作時(shí)的表現(xiàn)如何。,幾種最新的材料（1）,1. 超導(dǎo)材料:超導(dǎo)體是指在低溫下阻抗消失、完全抗磁的物質(zhì)。1911年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了絕對(duì)溫度零度即零下273攝氏度左右的超導(dǎo)體。目前，超導(dǎo)體分兩大類：銅氧化物的陶瓷和其它金屬化合物。此前金屬化合物超導(dǎo)體的最高臨界轉(zhuǎn)變溫度為23K（即－250℃）。陶瓷超導(dǎo)體的臨界轉(zhuǎn)變溫度雖比金屬化合物超導(dǎo)體臨界轉(zhuǎn)變溫度高，但加工應(yīng)用又很困難。,幾種最新的材料（2）,2. 先進(jìn)陶瓷材料:★陶瓷的基本

68、成分是鋁硅酸鹽，由于天然原料帶有雜質(zhì)，使陶瓷的一些性質(zhì)受到損害。后來(lái)科學(xué)家用不含硅酸鹽的天然原料，成功研制了性能更優(yōu)越的陶瓷，從而出現(xiàn)了不含硅的嶄新一代陶瓷，也叫現(xiàn)代陶瓷?！锾蓟韬偷栌直环Q為精細(xì)陶瓷材料，它們克服了一般陶瓷的致命弱點(diǎn)——脆性，有很高的韌性、塑性和耐磨性，并在高溫下具有較高的耐熱性?！锇烟沾煞叟c金屬末混勻，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)，就得到了金屬陶瓷，它兼有金屬和陶瓷的特點(diǎn)，韌而不脆，硬而熱。★高鋁陶瓷是有名的“硬

69、骨頭”，用它作機(jī)器上的耐磨器件，其耐磨性能比金屬高2～3 倍。至于剛玉瓷、氮化硼陶瓷制成的瓷刀，更能“削鐵如泥”。,幾種最新的材料（3）,3.金屬材料和高分子材料★記憶合金是指那些改變形狀后在一定的條件下仍能恢復(fù)原形的合金，它們的成分通常是鎳鈦、銅鋅、銅鉛鎳和銅金鋅等。以50％的鎳和50％的鈦組成的“鎳鈦諾”應(yīng)用最廣，最近銅鋅合金的發(fā)展也很快?！锵⊥廉?dāng)然不是“土”。就其資源來(lái)說(shuō)，也并不稀少。它之所以叫稀土，是從18 世紀(jì)沿襲下來(lái)