你只要认真观察一下，就可以发现：在我们周围形形色色的材料世界里，每天都会有新的变化，用“日新月异”来形容材料世界，一点也不夸张。
在浩瀚的材料世界里，“金属王国”长期称霸，但是近年来，以塑料为代表的“有机高分子王国”和以新型陶瓷为代表的“无机非金属王国”迅速崛起，向“金属王国”提出了严峻的挑战，以致在材料世界形成了有趣的“三国鼎立”新局面。
实力雄厚的“金属王国”
“金属王国”对于人类社会贡献很大，从原始社会的“石器时代”到逐步进化的“青铜器时代”，标志着人类由蒙昧走向开化。“铁器时代”的到来，将人类带入农业社会。而“钢铁时代”的来临，又标志着人类文明的进步，造就了工业社会的现代文明。
钢铁的年产量代表一个国家实力的水平，在人类工农业和国防科研以及日常生活中，钢铁仍占据最重要的地位。而金属铝的应用，钛的出现，放射线金属元素的巨大贡献，还有形形色色威力无比的非晶态金属和新型合金，使庞大的、实力雄厚的“金属王国”发挥出更大的作用。
比如“记忆金属”像一个魔术师，能记住自己的形状，当它受到外力作用变形后，只要给以相应的温度。就能自动恢复原状。现在已发现几十种具有“形状记忆效应”的合金，这些合金在军事、航天、医学等领域得到了广泛应用。而非晶态金属的特点是：强度比相应晶体材料高10倍，耐腐蚀性好，韧性大，电磁性能优良，耐磨性好，热膨胀系数小，用途非常广泛。
科学家设计制造出的“低温超导电缆”，将引起电力工业的一场划时代的革命。如果使用没有电阻的超导材料作输电导线，实现了“无损耗输电”，实际上等于增加了发电量。在世界能源紧张的今天，这可是一笔可观的财富啊!
令人眼花缭乱的“有机高分子王国”
“有机高分子王国”是个年轻的王国。但是品种众多。从总体来看，塑料、橡胶、纤维三大合成材料是主要成员。现在各种新型高分子材料不断涌现，它们本领超凡，性能独特，这样使得新崛起的“有机高分子王国”在材料世界中独占一方。
塑料家族可以分为通用塑料、工程塑料和特种塑料等几类。通用塑料最常见。如聚乙烯、聚丙烯等，它们产量很大，占塑料产量的80％；工程塑料比一般塑料有更高的耐热、耐磨性和抗冲击性，甚至具备某些金属的性能，它比金属容易成型(可以一次成型)，加工方便，便于组装，因此品种和产量迅速增加，主要产品有聚酰胺、聚甲醛聚酯等；而特种塑料是指在高温高腐蚀或高辐射的特殊环境下使用的塑料。
最近研制成功的“导电塑料”则具有巨大意义，导电塑料既有可塑性，又具有导电性。它质量轻，便于成型，如果将其代替金属作输电导线(主要用作导线芯)，那就可以节省多少宝贵的金属铜或铝呀。近几年才开始研究的高分子聚合物太阳能电池，目前已经取得一定进展。它将太阳能转化为电能的效率提高到了3％。一旦研究取得突破，其廉价的成本必将带来广泛的应用前景。利用导电塑料能够吸收电磁波这个特性，还可以制成抗电磁波干扰的屏蔽装置，非常轻便。更令人惊奇的是，科学家又研制出“超导塑料”，这种新型导电塑料在零下270摄氏度时，电阻变为0，对于“超导物理”理论研究又提出了新课题，潜在的实用价值也是很大的。
人们对导电塑料研究最关心的，当数“塑料电池”。“塑料电池”质量轻，容量大，如果代替沉重的铅酸电池。将导致电池行业的一场革命。最终会使电动汽车广泛使用。电动汽车没有污染，噪声小。不使用日益短缺的石油能源，不污染环境，是当前汽车发展的方向。主要的问题是当前使用的铅酸电池太不理想，体积大、质量重、蓄电能力差，要行驶较长路程，必须携带足够的蓄电池，以致占到汽车总质量的一半，而且充电时间长，使用和安装都很不方便。如果轻便安全的塑料电池能代替它，这个难题就会迎刃而解了。另外，塑料电池在电动自行车和火车上也会有很大用途。
利用高分子材料还能制成人工器官，像人造皮肤、关节、食道、血管……具有特殊功能的高分子材料，可以制成神奇的避火衣、避弹衣，用途非常广泛。橡胶与塑料纤维“合作”，成为功能独特的“橡塑纤维材料”。既有橡胶的弹性、塑料的硬性，又有纤维的韧性，性能更加完美。
我国航天英雄杨利伟在“神舟”五号上穿的宇航服，质量约为10千克，是用一种特殊的高强度涤纶做成的，杨利伟戴的透明头盔也是利用一种增强树脂制成的。
人类将进入“新石器时代”
“陶瓷王国”，是一个既古老又年轻的庞大王国。具有5000年的历史。它的正式名称为“无机非金属王国”，成员众多，有陶瓷、玻璃、宝石、水晶、水泥、耐火材料、半导体材料……习惯上仍旧叫“陶瓷王国”。
现代新型陶瓷可今非昔比，面目一新，由于纯度的不断提高和制造工艺的日臻完善，陶瓷又成为具有电磁功能、光学功能、热功能、机械功能及生物化学功能的新型材料，在各个领域中得到广泛的应用。
有打不破的增韧陶瓷，在烈火中永生的高温陶瓷，巧夺天工的透明陶瓷，能将压力变为电能的压电陶瓷。可在高频下使用的磁性陶瓷……未来的某一天，我们可能改用陶瓷作底片拍照，陶瓷照片日晒雨淋火烧水浸都不褪色；我们也可能把半导体陶瓷刷在墙上，通上安全电压后保持恒定室温，从而取代空调。陶瓷发动机在1300℃的高温照样正常工作。比合金的还要保险，一些技术发达的国家已经采用韧性陶瓷代替金属材料来制造发动机了。这种发动机的体积小、质量轻、热效率高，用同样的燃料可以使汽车多跑30％的路程，是一种很有发展前途的节能型发动机。
“陶瓷王国”的巨大优势还在于原材料取之不尽，制造工艺相对简单方便，价格比较低廉，而且新产品的科技含量也越来越高。“陶瓷王国”的发展速度很快，充满了活力，因此成为材料世界中不可忽视的第三王国。有人惊呼：人类又将进入“新石器时代”!
精诚合作的材料世界
在“金属王国”、“有机高分子王国”、“陶瓷王国”三国鼎立的材料世界，既有激烈的竞争，又充满友谊，各种新型复合材料就是它们密切合作的产物。所谓复合材料就是指将两种或两种以上不同材料结合起来，互相取长补短。
这些新型复合材料威力无比，更能满足人类社会发展的需要。比如航天飞机的许多部件要求极高：质量轻、强度高、耐高温、耐低温、耐腐蚀……没有一种单一的材料可以单独直接胜任，而各种新型复合材料却完全可以胜任。
航天飞机的“外衣”是至关重要的设备，它就是利用新型复合高温陶瓷制成的，利用一种特殊“高效阻燃胶”将3万多块复合瓦片一片一片粘贴到飞机上。航天飞机就像穿上了“金缕玉衣”。
责任编辑：胡云志
