膜分离技术的现状及发展前
摘要:综述世界和中国膜分离技术的发展, 并对膜分离技术的基本特性、技术特点、膜材料、分类及膜分离装置进行了简单介绍; 并介绍了膜分离法在化工及石油工业、食品工业、医药工业和医疗设备、生物技术和环境工程中的应用, 并分析了膜分离技术将会在膜材料、新的膜过程和集成膜过程3 个方面的发展趋势。同时指出如果能解决膜产品的价格、膜污染和膜分离性能的提高这3 个膜的制约因素, 膜分离技术将在人类社会的发展史上起到不可替代的作用。
关键词:膜分离技术; 发展趋势; 膜材料; 膜过程
引言
膜分离技术是指借助膜的选择渗透作用, 在外界能量或化学位差的推动作
用下对混合物中溶质和溶剂进行分离, 分级, 提纯和富集。膜分离现象早在250 多年以前就被发现, 但是膜分离技术的工业应用是在20 世纪60 年代[1]以后。其大致的发展史为: 20 世纪30 年代微孔过(Micro- filtration); 40年代渗析(Dialysis); 50 年代电渗析(Electro- dialysis);60 年代反渗透(Reverse- osmosis); 70 年代超滤(Ultra- filtration); 80 年代气体分离(Gas separation);90 年代渗透汽化(Per- vaporization)。数十年来, 膜分离技术发展迅速, 特别是90 年代以后,随着膜(TFC 膜) 的研制成功, 膜分离技术的应用领域已经渗透到人们生活和生产的各个方面。膜分离技术作为一种新兴的高效分离技术, 已经被广泛应用于化工、环保、电子、轻工、纺织、石油、食品、医药、生物工程、能源工程等。国外有关专家甚至把膜分离技术的发展称为“第三次工业革命”。膜分离技术被认为是20 世纪末至21 世纪中期最有发展前途的高新技术之一[2～6]。中国的膜分离技术的发展是从1958 年对离子交换膜的研究开始的, 数十年来, 取得了长足的进步。目前中国研究所涉及的领域遍及膜科学与技术, 从材料的应用到产品的开发等方面。经过20年的努力, 中国在膜分离技术的研究开发方面已涌现出一批具有实用价值, 接近或达到国际先进水平的成果。但从总体上讲, 中国的膜分离技术和世界先进水平相比还有不小的差距, 还有待
于进一步研究开发。
1 膜分离技术概述
1.1 膜分离技术
目前己经深入研究和开发的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗透汽化和气体分离等。正在开发研究中新的膜过程有: 膜蒸馏、支撑液膜、膜萃取、膜生物反应器、控制释放膜、仿生膜以及生物膜等过程。
1.2 膜分离技术特点
膜分离技术作为一门新型的高效分离、浓缩、提纯及净化技术, 由于其多学科性特点, 膜技术可应用于大量的分离过程。各种膜过程具有不同的机理, 适用于不同的对象和要求。但有其共同的优点。膜分离过程没有相变, 节能, 高效, 无二次污染。操作过程一般比较简单, 经济性好, 可以直接放大, 可专一配膜。可在常温下连续操作, 特别适用于热敏性物质的处理, 在食品加工、医药、生化技术领域有其独特的适用性。一般来说, 采用能透过气体或液体的膜分离技术对下述体系进行分离具有特殊的优越性: 化学性质及物理性质相似的化合物的混合物; 结构的或取代基位置的异构物混合物; 含有受热不稳定组分的混合物。当利用常规分离方法不能经济、合理地进行分离时, 膜分离过程作为一种分离技术就特别适用。另外, 它也可以和常规的分离单元结合起来作为单元操作来运用。当然, 膜分离过程也有自身的缺点, 如易浓差极化和膜污染、膜寿命有限等, 而这些也正是需要我们克服或者需要解决的问题所在。
1.3 膜材料、分类及膜分离装置
膜材料分为有机和无机两大类。有机材料主要包括纤维素类、聚酰胺类、芳香杂环类、聚砜类、聚烯烃类、硅橡胶类、含氟高分子类等; 无机材料主要以金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃等为主。膜使分离过程的核心。由于膜的种类和功能繁多, 分类方法有多种,比较通用的有4 种方法, 即按膜的性质分类、按膜的结构分类、按膜的用途分类以及按膜的作用机理分类。根据膜的形状, 膜分离装置基本上可分为如下5 类: 板式结构; 管式结构; 卷式结构; 中空纤维结构; 旋叶式动态膜装置。
2 膜分离技术的应用
2.1 在化工及石油工业中的应用
在此领域已开发应用的主要四大膜分离技术为反渗透、超滤、微滤、电渗, 这些膜过程的装置设计都较为成熟, 已有大规模的工业应用和市场。由于各国普遍重视环境保护和治理, 因而微滤和超滤分离在化工生产中的应用非常常见, 广
泛应用于水中细小微粒, 包括细菌、病毒及各种金属沉淀物的去除等。例如: 目前国内一些磷肥生产企业采用微滤膜分离去除磷石膏废水中含氟的化合物。气体分离在化工和石油化工方面的应用也颇具意义, 例如: 在合成氨工艺中回收H2; 在3 次石油回采中从甲烷中分离CO2; 由膜分离氧和氮等。电渗析在化工中的应用也较广泛, 例如: 自然水的纯化,海水脱盐等。在石油化工中, 膜技术广泛用于有机废气的处理; 脱除天然气中的水蒸气和酸性气体;天然气中的氦的提取; 合成氨池放气中回收氢气;制取富氧空气; 催化裂化干气的氢烃分离等。膜分离技术在化工、石油天然气工业中具有十分广阔的前景, 它对于生产设备的优化及提高经济效益也都有着十分重要的作用。尽管此项技术有待于进一步的探索研究, 但作为一门新兴科学在不远的将来终究会在化工及石油天然气中发挥巨大的作用。
2.2 在食品工业中的应用
膜分离技术用于食品工业开始于20 世纪60 年代末, 首先是从乳品加工和
啤酒的无菌过滤开始的, 随后逐渐用于果汁、饮料加工、酒精类精制等方面。至今, 膜分离技术在食品加工中已得到广泛应用。主要用于以下几个方面: (1) 利用膜分离技术对植物蛋白进行浓缩、提纯和分离。(2) 利用膜分离技术加工乳制品。(3) 利用膜分离技术对卵蛋白惊醒浓缩。(4) 利用膜分离技术对动物血浆进行浓缩。(5) 利用膜分离技术对明胶进行提纯。(6)在含酒精饮料加工中的应用。(7) 在非酒精饮料加工中的应用。(8) 膜分离技术在处理淀粉废水中的应用。(9) 膜分离技术在制糖工业中的应用。(10)膜分离技术在食用油加工中的应用。(11) 膜分离技术在食品添加剂生产中的应用。膜分离技术用于食品加工有很多优点: 与传统方法相比, 不会因加热而产生色、香、营养成分等质量指标的恶化; 节省能源、设备占地面积小; 更重要的是由于分离膜性能的提高, 能在很高精度水平下分离各种成分。在医药工业和医疗设备方面的应用膜分离技术在这方面的应用已经有30 多年的历史, 现在微滤、超滤、反渗透和渗透等膜技术已经在医药和医疗设备上得到了广泛的应用。在制药工业中膜技术主要用于: (1) 利用微滤技术进行药物澄清; (2) 利用超滤和反渗透技术进行药液精制和浓缩; (3) 利用分渗透技术制备灭菌水, 除热原水和注射水等; (4) 渗析技术在医药科学中的典
型应用是人工模拟肾脏进行血液的透析分离; (5) 利用亲合膜技术, 通过在膜
上固载特定的功能配位键。在医疗设备方面除了用于药物控制释放的膜技术外, 膜式人工肺、人工肾也都应用了膜分离技术。随着新的膜材料的出现以及膜成本的降低, 膜技术将会在医药和医院中起到更重要的作用。
2.4 在生物技术中的应用
在生物技术方面, 膜技术也有各种应用, 其中应用最广泛的是微滤和超滤技术。例如: 从植物或动物组织萃取液中进行酶的精制; 从发酵液或反应液中进行产物的分离、浓缩等。膜技术应用于蛋白质加水分解或糖液生产, 有助于稳定产品质量, 提高产品的收率和降低成本。由于应用分离膜可以在室温下进行物理化学分离, 所以它特别适合于热敏性生物物质的分离。可以想象膜分离技术在生物技术方面将会得到越来越广泛的应用。但膜技术用于生物技术也有一些问题, 其中最主要的是: 与色谱法比较, 分离精度不高。同时多组分分离做不到;膜上容易形成附着层, 使膜的通量显著下降; 操作结束后, 膜清洗困难; 膜的耐用性差。这几点是影响膜技术在生物工程领域应用的最主要的原因。因此, 如何改进和解决上述问题就成为膜分离技术在该领域应用的主要研究方向。
2.5 在环境工程中的应用
随着工业的进一步发展, 水源和大气被污染更加严重, 这就要求人们提高对它们进行处理净化的能力, 因此膜分离技术在环境工程中的地位越来越突出。应用膜分离技术来处理工业废水、废气已经被证明是卓有成效的, 在不少废水处理中膜分离技术能实现闭路循环, 在消除污染的同时变废为宝,取得了较大的经济效益和社会效益。除了微滤、超滤、反渗透、电渗析的过程外, 渗透汽化的其他膜技术也将在21 世纪的环境工程中发挥极其重要的作用。除了上述几方面的应用外, 当前膜分离技术的应用几乎涉及到国民经济的各个生产研究部门甚至是国防建设领域中。
3 膜分离技术的发展趋势
3.1 膜材料
众所周知, 生物膜具有惊人的分离效率。例如, 海带从海水中富集碘, 其浓度比海水中碘大1 000 多倍; 石毛(藻类) 浓缩铀的浓缩率达750倍。因此, 仿生是分离膜的发展方向。生物膜是建立在分子有规则排列的基础上, 而目前使用的分离膜多是功能高分子膜, 是不规则链排列的聚合物。仿生膜要克服这一根本差
别, 达到生物膜的分离水平, 还是一个比较遥远的目标。当前, 分离膜材料发展的趋向是:(1) 继续开发功能高分子膜材料。一是根据现今对膜分离机理的认识, 继续合成各种分子结构的功能高分子, 制成均质膜, 定量地研究分子结构与分
离性能之间的关系。这类工作主要结合气体分离膜过程进行。二是在膜的表面进行改性。根据不同的分离对象, 引入不同的活化基团, 使其“活化”。一般的表面改性方法有: 先将膜材料改性, 然后成膜; 过化学反应进行表面改性。三是发展高分子合金膜。两种高分子混合一般情况下要比通过化学反应合成新材料容易些。它还可以使膜具有性能不同甚至截然相反的基团, 在更大范围内调节其性能。技术上的难点是许多热力学性质不一致的高分子不容易达到真正互溶, 需要选
择合适的高分子(polymer pair) 和寻找能互溶的工艺条件。这一方面的工作主要结合水溶液分离膜进行。(2) 开发无机膜材料。无机膜的制备始于20 世纪40 年代, 由于存在着不可塑、受冲击易破损、成型性差以及价格较昂贵等弱点, 长期以来发展不快。但是, 随着膜分离技术及其应用的发展, 在膜使用条件上提出愈来愈高的要求, 不少膜催化反应要求在几百度高温下进行; 膜用于食品及生
物产品分离, 要求具有耐高温蒸汽多次清洗仍能保持分离性能不变。有些显然是高分子膜材料所无法满足
的。
3.2 新的膜过程
膜分离技术与传统的分离技术或反应过程相结合, 发展出一些崭新的膜过程。这些新的膜过程在不同程度上吸取了二者的优点而避免了某些原有的弱点。
(1) 膜蒸馏。将膜法与蒸馏法有机地结合起来的膜蒸馏, 是最近几年发展起来的一种新型膜分离技术。在膜蒸馏过程中既有常规蒸馏中的蒸汽传质冷凝过程, 又有分离物质扩散透过膜的膜分离过程。它避免了蒸馏法易结垢、怕腐蚀和反渗透法需要高压操作的缺点。用作膜蒸馏的高分子都是疏水性的, 如聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、卤化聚乙烯、含氟高分子等。普遍认为聚四氟乙烯最好。膜蒸馏目前尚处于起步阶段。用于海水脱盐已建成中型试验装置, 以期由现场试验作出评价。提高通量是膜蒸馏技术目前主攻方向。当技术进一步成熟后, 在制药、生物工程等方面的应用将会显其特色。
(2) 膜萃取。20 世纪80 年代初一个将膜分离与液- 液萃取过程相结合的新
过程———膜萃取开始出现。膜萃取的传质过程是在分隔料液相和萃取相的微孔膜表面进行的, 因此它不存在通常萃取过程中液滴的分散与聚合现象。膜萃取的优点还在于: ①没有相的分散和聚结过程, 可减少萃取剂在料液相中夹带损失。
②不形成直接接触的液液二相流动,使选择萃取剂范围可大大放宽。③两相在膜两侧分别流动, 使过程免受“返混”的影响和“液泛”条件的限制。④可较好地发挥化工单元操作中的某些优势, 提高传质效率。⑤料液相与萃取相在膜两侧的同时存在可避免膜内溶剂的流失。膜萃取过程目前还处在实验室研究阶段。常用的是中空纤维装置。近年来正开展膜萃取的工艺过程研究, 膜萃取器材料的浸润性及过程传质机理研究, 流体在膜器中流型分布研究以及膜器设计方法初探性研究等。
(3) 膜反应。与传统的反应技术相比, 膜反应具有3 个特点: ①反应转化率不受化学平衡转化率的限制; ②能提高复杂反应的选择性; ③反应、分离设施的同一化减少了设备投资和能耗。膜化学反应的研究目前主要集中在膜催化反应方面。一些有强酸性阳离子交换膜可用于酯化、酰化等酸催化反应过程, 更多的研究在于用具有催化活性的络合金属高分子膜或各种类型无机膜开发相应的催化反应过程。膜反应器对固定床反应的取代具有重大的潜在经济效益。石油化工中90%以上的催化反应是在300℃以上进行的。因此, 无机膜和无机膜反应器是当前世界各国研究膜反应的热点。
3.3 集成膜过程
在解决某一具体分离目标时, 综合利用几个膜过程, 使之各尽所长, 往往能达到最大限度的分离效果, 取得最佳的经济效益。这是近年来膜分离技术发展中出现的又一个趋向。例如, 微电子工业用超纯水要综合反渗透、离子交换和超滤; 造纸工业黑液回收木质素磺酸钠要用聚凝、超滤加反渗透;从生物发酵制无水乙醇要用膜反应器、膜蒸馏、反渗透及渗透汽化; 从蛋白质混合物中分离单个高纯蛋白质要用截留分子量不同的超滤加渗析; 废水中去除有毒物质用膜萃取及反萃将毒物浓缩再进入膜生物反应器净化等等。集成膜过程的不断发展和完善将使膜分离技术在工业生产领域中发挥更大的作用。
4 结论与讨论
膜分离作为一种新型的分离单元操作过程, 在技术进步、产品结构调整、节
省能源及污染防治方面日益显示出其强大的生命力和竞争能力。但目前, 膜的发展受到了几个方面的制约: 一是膜产品的价格; 二是膜污染; 三是膜分离性能的提高。如果这几方面的问题能更好地解决, 膜分离技术将会在国民经济中发挥更为重要的作用。可以预见, 21世纪的膜技术将在同其他各学科交叉结合的基础上, 形成一门比较完整、系统的学科。它将在人类社会的发展史上起到不可替代的重要作用。
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21世纪高新技术展望
——膜分离技术的现状及发展前景
姓名闫凯
专业电气工程及其自动化
年级 2010 级
学号1067130224
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展望二十一世纪——汤因比与池田大作对话录 10 2017-11-23 11:33:31 大历史学家汤因比预言：中国文明将统一世界 1973年，英国著名历史学家阿诺尔德?汤因比与日本宗教和文化界著名人士、社会活动家池田大作，关于人类社会和当代世界问题的谈话，《展望21世纪--汤因比与池田大作对话录》，先后出版过英文、日文、德文、法文、西班牙文等多种文本。以下文字为池田大作为《展望二十一世纪》中文版出版20周年而作。 汤因比博士已去世30年（1889-1975年）此刻，感慨萦怀，想起和晚年的博士在他伦敦那整洁的住宅里交谈的那些黄金般的日子。如果他还健在，该多么高兴啊。对谈开始，眼镜后面总是面带微笑的博士的目光严肃起来，说：“开始吧，为了21世纪的人类，让我们交谈下去！”那是1972年，熏风吹拂、鲜花绽放的5月。博士83岁，浑身充满了沉静的热情，和44岁的我坦诚相对。谈得热火朝天的时候，恰好电视播报在英国召开首脑会议的新闻。博士看着，悠然说了一句话，至今在我胸中震响―― “可能我们的对话不惹人注意，但是将永远留存下去。”那时我倡议“日中邦交正常化”已4年。在东西冷战的旋涡中，各种既成势力对我的倡言施加压迫。然而，为了亚洲
与世界的和平，中国和日本非缔结友好不可，这就是我的信念。 汤因比博士非常了解我的这种行动。他露出慈父般的微笑，说：“因信念而遭受无端的责难是一种荣誉。浅薄的指责跟本质毫无关系。我们还是谈本质问题吧。”我们谈论的本质问题很广泛，概括起来，就是探究“何谓人”“何谓社会”以及“何谓生命与宇宙的本质”。这就汇集成了《展望二十一世纪》这本书。 博士用他那无以伦比的文明史巨眼俯瞰在薄薄覆盖地球这颗行星的“生物圈”中展开的人类史，遥望未来。博士集毕生学术之大成所说的警世词句须臾不离我耳畔。对于哲学告缺、迷失方向的现代世界，那些珠玑话语今天也深刻提示着根本价值观，即“为了创造新地球文明需要什么”，“为了可持续的繁荣，人类应该怎样生存” 对谈跨越了两年，总计10天，长达40个小时。我曾问：“如果再生为人，博士愿意生在哪个国家，做什么工作？”他毫不迟疑地回答：“我愿意生在中国。因为我觉得，中国今后对于全人类的未来将起到非常重要的作用。要是生为中国人，我想自己可以做到某种有价值的工作。” 在广大地域多民族融合、协调，一贯保持一个文明，对中国的这种悠久历史博士刮目相看。他还清晰论述了中华文明精神遗产的优秀资质，预言今后中国是融合全人类的重要
（顶头写）高新技术是推动社会经济发展的强大动力 [内容提要]2l世纪人类进入了一个科技发展的新纪元，高新技术的发展引起的技术革命浪潮将对人类经济社会的发展产生巨大的影响。重视研究高新技术发展对经济社会变革的影响，对于中国在新世纪制定正确的科技发展政策，促进科技和经济社会的全面进步有着非常重要的意义。 [关键词]高新技术；技术革命；经济社会发展 一、21世纪高新技术发展大趋势 在2l世纪影响技术发展趋势的基本因素主要是：第一，技术自身自主的发展，这是最重要的因素；第二，科学发展状态对技术发展的巨大影响，科学发展的最新成就必然影响技术的发展方向和速度；第三，社会和经济发展的需求将技术发展的速度、方向和规模产生巨大影响。 根据以上影响21世纪技术发展趋势的基本因素，我们大体上可以推断高新技术发展的三大领域的大趋势。第一，以计算机为中心的信息技术革命将延续到2l世纪初期。全球“信息高速公路”浪潮的兴起将成为“世纪工程”。它将成为全球的神经中枢，使人类居住的地球就如同一个具有高度智慧的“大脑”。之所以出现这样的趋势，这是因为，其一，预计未来20年，半导体芯片集成度每18个月翻一番，价格减半的被称之为“摩尔定律”的发展趋势还会继续。而与之并行的处理技术难度使计算能力每两年提高一个数量级，预计到2005年计算能力将达到每秒千万亿次级。过去十年间，光纤的传输速率几乎每年翻一番，近两年达到每半年翻一番。其二，信息产业已成为经济增长的主要推动力。1995——1998年，信息技术及相关产业对美国国内生产总值增长的贡献率占l／3以上。据统计，1998年，全球电子产品市场规模为1．13万亿美元，2000年达到1．3万亿美元。其三，互联网和电子商务高速增长。全球互联网‘用户从1996年不足4000万户增长到目前的2．6亿户，预计到2005年将超过10亿户。目前全球电子商务市场贸易总额已达1500亿美元，预计到2003年将达到1．3万亿美元。未来10年，全世界国际贸易可能将会有1/3通过电子商务实现。第二，生物学世纪正处在创新浪潮中，生物技术将得到有史以来从未有过的大发展。生物学发展最引人注目的是，它不仅在了解生命，还在改造生命，定向进化成为生物技术的新热点。在自然条件下需要几年甚至几十年才能实现的事情，现在可以在几周甚至几天内实现。一系列大型计划如《国际地圈及生物圈计划》、《人类基因组作图与预测计划》、《人类前沿科学计划》、《脑的10年》、《生物多样性利用与保护研究》等的实现，特使生物技术崛起。现在生物技术研究成果不断涌现，应用速度加快。人类面临的一系列重大问题如人口膨胀、环境污染、粮食匮乏、疾病威胁等都紧迫地需要发展生物技术以求解决。围绕着生物技术的发展，环境保护技术、农业技术、生物——心理——社会技术等也将得到充分的发展，以致形成新的高新技术产业群。第三，以纳米科技为前沿和核心的新材料科技正在引发新的产业革命。纳米科技应用非常广泛。即将到来的微型化和分子电子装置浪潮——纳米技术，正在化学、物理学、生物学和电子工程学的交叉领域形成。这次浪潮的出现，将引发一场比20世纪末达到鼎盛的微电子装置更加引人注目的大规模行业变革。随着纳米科技的新发展，分子计算机、光子计算机、生物计算机、量子计算机在不久的将来就会出现。人们估计“后PC时代”正在到来。这是计算机技术发展的第三次浪潮的核心，它把计算机技术运用到各种日常和器具之中，同时使得它具有联网功能和高度智能化，这一趋势将从根本上改变现在个人计算机
——颗粒增强镁基复合材料 课程名称：金属基复合材料 学生姓名： 学号: 班级： 日期：2010/12/26
——颗粒增强镁基复合材料 摘要：镁基复合材料具有很高的比强度、比刚度以及优良的阻尼减震性能，是汽车制造、航空航天等领域的理想材料之一。本文综述了颗粒增强镁基复合材料的研究概况，镁基复合材料常用的基体合金和常用的增强相。着重介绍了其制备方法、力学以及阻尼性能，并对它的发展趋势进行了展望。 关键词：镁基复合材料；制备方法；基体镁合金；颗粒增强体；性能 1.前言 与传统的金属材料相比，金属基复合材料具有高的比强度、比刚度、耐高温、耐磨损耐疲劳、热膨胀系数小、化学稳定性和尺寸稳定性好等优异性能。金属基复合材料的增强体主要有长纤维、短纤维、颗粒和晶须等，其中颗粒增强金属基复合材料由于制备工艺简单、成本较低微观组织均匀、材料性能各向同性且可以采用传统的金属加工工艺进行二次加工等优点，已经成为金属基复合材料领域最重要的研究方向，正在向工业规模化生产和应用发展。颗粒增强金属基复合材料的主要基体有铝、镁钛、铜和铁等，其中铝基复合材料发展最快；由于镁的密度更低(1.74 g／cm3)，仅为铝的2／3，具有更高的比强度、比刚度，而且具有良好的阻尼性能和电磁屏蔽等性能，镁基复合材料正成为继铝基之后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料。镁基复合材料因其密度小，且比镁合金具有更高的比强度、比刚度、耐磨性和耐高温性能，受到航空、航天、汽车、机械及电子等高技术领域的重视．自20世纪8O年代至现在，镁基复合材料已成为金属基复合材料的研究热点之一。颗粒增强镁基复合材料与连续纤维增强、非连续(短纤维、晶须等)纤维增强镁基复合材料相比，具有力学性能呈各向同性、制备工艺简单、增强体价格低廉、易近终成型、易机械加工等特点，是目前最有可能实现低成本、规模化商业生产的镁基复合材料。 2．制备方法 2．1粉末冶金法 粉末冶金法是把微细纯净的镁合金粉末和增颗粒均匀混合后在模具中冷压，然后在真空中将合体加热至合金两相区进行热压，最后加工成型得复合材料的方法。粉末冶金的特点：可控制增颗粒的体积分数，增强体在基体中分布均匀；制备温度较低，一般不会发生过量的界面反应。该法工艺设备较复杂，成本较高，不易制备形状复杂的零件。 2.2熔体浸渗法 包括压力浸渗、无压浸渗和负压浸渗。压力浸渗是先将增强颗粒做成预制件，加入液态镁合金后加压使熔融的镁合金浸渗到预制件中，制成复合材料采用高压浸渗，可克服增强颗粒与基体的不润湿情况，气孔、疏松等铸造缺陷也可以得到很好的弥补。无压浸渗是指熔的镁合金在惰性气体的保护下，不施加任何压力对增强颗粒预制件进行浸渗。该工艺设备简单、成本低，但预制件的制备费用较高，因此不利于大规模生产。增强颗粒与基体的润湿性是无压浸渗技术的关键。负压浸渗是通过预制件造成真空的负压环境使熔融的镁合金渗入到预制件中。由负压浸渗制备的SiC／Mg颗粒在基体中分布均匀。
展望21世纪美国的大国地位及中美关系 随着奥巴马竞选总统连任成功，人们有理由相信未来四年美国对华政策的基本框架不会有根本性的改变，连续性要大于变化，未来中美关系还将是合作与竞争并存的状态。2012 年11 月15 日，在奥巴马即将飞赴亚洲参加东亚峰会之际，现任美国国家安全事务助理汤姆多尼伦阐述了美国的再平衡战略对华政策。他指出，如何处理好同中国重要而复杂的关系是奥巴马政府上台以来优先考虑和关注的问题。在他看来，美中关系既有合作，也有竞争的一面。美国持续一贯的政策是在这两者之间寻求平衡，既提高与中国合作的数量和质量，也提高与中国竞争的能力。与此同时，美国“寻求以健康而非破坏性的方式处理好我们之间的分歧与竞争。多伦尼表示，美国再平衡战略的一个组成部分就是“寻求同中国建立一种稳定而建设性的关系”。 中美之间既有利益交汇点，也有明显的分歧和矛盾。各种因素纠结其中，使得中美关系出现非常复杂的局面。未来有助于中美关系平稳发展的主要因素包括：首先，主观上中美两国决策层都认识到稳定的中美关系符合两国的根本利益、中美合作对于亚太地区乃至全球的重要性。随着中国国力的不断上升，美国上下日益认识到中国的重要性，发展对华关系符合美国的国家利益已成为两党主流共识。2012 年11 月20 日，奥巴马总统与温家宝总理在金边会晤。温家宝总理指出，中美关系长期健康稳定发展，不仅符合两国的根本利益，也有利于亚太地区乃至世界的和平、稳定与繁荣。奥巴马表示，“美方继续致力于与中方建设强有力的合作伙伴关系”。他提出，双方高层可尽快进行沟通，为下一个四年美中关系发展制定具体路线图。 其次，客观上随着中国综合国力的日益提升，中国的重要性日益明显，美国需要中国的合作。事实上，经过多年的发展，中美两国之间的共同利益不断拓展。随着中国国力的不断增强，两国关系愈发重要，已经远远超越了双边关系范畴，有着越来越多的地区和全球性的内涵。除了传统的安全威胁之外，中美两国还面对许多非传统安全的挑战，两国利益的交汇点在增多。中美两国无论是在双边问题上还是在多边层面上，都进行了卓有成效的合作，涉及国际反恐、军控与核不扩散、地区安全与稳定、打击贩毒和非法移民、能源与环保、气候变化等诸多领域。事实上，在许多涉及地区和全球的重大问题上，中美之间都会事先进行沟通和磋商，协调立场。 目前中美互为对方的第二大贸易伙伴。美国是中国最大的出口市场，中国是美国出口增长最快的市场。美国在华有巨额投资，截至2012 年9 月，中国持有美国国债11 555 亿美元，是美国海外第一大债权国。在当前美国经济复苏缓慢、失业率居高不下的情况下，推进对华经贸关系的发展对美国极为重要。奥巴马政府一直要求中国遵循国际规则，对华不断施压，但并不希望出现贸易战，因为那样只会两败俱伤。2012 年11 月27 日，美国财政部发布半年一次的《国际经济和汇率政策报告》，认定包括中国在内的美国主要贸易伙伴未操纵货币汇率以获取不公平贸易优势。 这是奥巴马政府第八次没有将中国定为“汇率操纵国”。这份报告之所以引人关注，主要原因有两点：一是因为大选期间共和党候选人威拉德尼（Willard Mitt Romney）曾一再宣称上任第一天就将中国定为“汇率操纵国”；二是奥巴马连任成功，这一表态在一定程度上体现了对华政策的连续性。 最后，中美之间的磋商与合作日益机制化，并能就出现的问题及时沟通，有助于减少双方的误判。自2009 年以来，中美元首会晤多达12 次，胡锦涛与奥巴马成为中美建交以来会面最多的中美最高领导人。中美两国领导人还多次通过书信以及电话方式就双边关系以及重大地区和国际问题进行交流。中美战略与经济对话至今进行了四轮，促进了两国高层战略沟通，加深了对彼此战略意图和政策的了解，有力地推进了互利合作，取得了丰硕的成果。
世界信息技术发展走势展望 一、世界电子信息工业发展的新特点： 信息技术成为经济增长的主要推动力 信息技术(IT)是当前发展最迅速、影响最广的高新技术，它的发展和应用对国民经济信息化、国防现代化和社会生活的变革产生着深远的影响。 以美国经济为例。信息技术在美国经济增长中起主导作用。过去5年内，IT领域在美国经济实际增长中占四分之一的份额。信息产业在整个经济中的份额在显著增长，在经济中的重要性也在日益增长。1985年，美国信息产业在经济中占的比例为4.9％，随着PC在办公室和家庭中开始普及，1990年这一比例又上升到7.5％，1998年升至8.2％。与此同时，1994年以前，信息技术和产业对经济增长的贡献与其在经济中所占份额成正比，而1994年以后，其贡献就几乎是其在经济中所占份额的两倍。 市场竞争进一步激化，购并、结盟、合作指向新目标 在全球经济一体化的趋势下，出现了国家之间同行业的企业购并与结盟，目的是占领各国的市场；在技术融合和市场融合的趋势下，形成了计算机网、电信网和有线电视网三网融合的趋势，由此出现了不同行业之间的企业购并、结盟与合作，旨在开拓新的业务领域；而特别值得注意的是，今天的购并、结盟已不再是以增加市场份额为唯一宗旨，共同开发新技术、新系统以及制订标准已成为当今购并、结盟的重要目标和共同特征。 为争夺电子信息高科技优势，政府参与度和干预度增强 在电子信息技术迅速发展的今天，各国政府已视它为促进国家经济发展和国防安全的核心技术，对其发展在政策和财力上给予支持，在国际经济和外交斗争中给予保护，并直接参与组织制订和监督实施电子高科技的战略性发展计划，突出体现了电子信息技术发展的政府意图和争夺21世纪技术优势、保持和增强经济竞争力及国防实力的强烈意图。 二、21世纪初世界电子信息工业发展展望 21世纪，人类将迈入一个崭新的时代——知识经济时代。全球信息化和经济全球化将成为这一时代的主要发展潮流。 1997年3月26日，世界贸易组织(WTO)40个代表方达成《信息技术协议》，承诺在2000年1月1日前取消计算机、计算机软件、通信设备、半导体、半导体制造设备和科学仪器的关税，并允许部分发展中国家于2005年将上述信息产品关税减至零。1997年10月，WTO 在日内瓦召开“第二阶段信息技术协议”讨论会，准备将电视机、录像机、收音机、印制板制造设备、平板显示器、电容制造设备、音频设备等消费类电子产品也纳入《信息技术协议》零关税产品清单中，但准备在2002年1月1日才把这些产品关税降为零。《信息技术协议》的签署将使信息产品的生产与市场全球化，加剧全球信息产品制造商之间的竞争，使信息产品的性价比不断提高。 在全球信息化和经济全球化的推动下，21世纪信息产业将成为推动全球经济发展的支柱产业之一。 微电子技术与产品市场将持续高速发展 世界PC、网络相关产品、数字移动通信设备、数字音视频产品和汽车电子设备需求量迅速增加，使得全球半导体市场发展前景十分看好。据世界半导体贸易统计公司(WSTS)的预测，1998年～2002年全球半导体销售额的年均增长率将达到15.5％，2002年全球半导体
新材料产业发展现状及趋势 “十五”期间，在我国新材料产业发展过程中，国家给予了大力支持，初步形成了比较完整的新材料产业体系。“十五”期间发布的《国家计委关于组织实施新材料高技术产业化专项公告》，通过100多个产业化专项的实施．有力地推动了我国具有自主知识产权的新材料产业的发展，在电子信息材料、先进金属材料、电池材料、磁性材料、新型高分子材料、商性能陶瓷材料和复合材料等方面形成了一批高技术新材料核心产业。“十一五”期间又进一步加大了支持力度。按我国目前经济发展趋势预计，新材料需求增长速度将高于经济增长速度，按10％的增长速度计算，到2010年我国新材料市场可达6500亿元。新材料产业也已成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步和国防实力的重要标志。 我国新材料产业的发展现状 当前，我国的新材料产业在国际产业布局中正处于由低级向高级发展的阶段，随着对外开放和与全球业界的广泛交流合作，我国新材料产业正呈现快速健康发展的良好状态，在一些重点、关键新材料的制备技术、工艺技术、新产品开发及节能、环保和资源综合利用等方面取得了明显成效，促进了一批新材料产业的形成与发展。 1．新一代钢铁结构材料 迄今为止，钢铁结构材料依然是国民经济各支柱产业和国防工业的重要支撑材料和应用范围最宽、使用量最大的材料，其生产和应用过程对全球资源、能源和人类生存环境有着不可忽视的影响，以去年为例： 2007年生产钢材46719.3万吨，比去年增长16.2％。同时，高技术含量、高附加值品种钢材产量大幅度增长。全年生产冷轧薄宽钢带1740.27万吨，同比增长31.8％；冷轧薄板1563.83万吨，同比增长25.2％；镀层板(带)1754.58万吨，同比增长37.9％；涂层板(带)317.21万吨，同比增长36.1％；电工钢板(带)415.57万吨。同比增长23.5％。以上5个品种钢材合计生产5791.487吨，比上年增长31.28％，高于钢材生产总量增幅8.59个百分点。全年生产不锈钢720.6万吨，比上年增加190.6万吨，增长35.96％，居世界第一位。其中，世界一流工艺装备的生产量达到70％，国内市场占有率达到75％，实现了重大的突破。全行业已基本形成以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新和新产品研发体系，形成了科研基础设施建设加强、科技投入增加的良好格局。全行业在高效采选技术、钢铁冶炼技术、轧钢新技术、高端产品开发、大型冶金成套装备技术集成、节能节水和废弃物综合利用新技术等方面，都取得了新的成果和进步。 2007年宝钢试制成功X120管线钢，实现电镀锌机组全面无铬化生产，年产150万吨生铁的COREX3000熔融还原工艺装置投产；鞍钢继续完善冷连轧自主集成成套工艺技术，开发成功一批具有自主知识产权的核心技术，并在相关企业投入使用；武钢新一代取向硅钢、高效电机硅钢的研发和装备技术集成，高强度桥梁钢生产技术提高；太钢建成世界一流的现代化不锈钢生产基地；攀钢转炉铁水提钒和半钢炼钢连续工业性试生产成品钒渣等均取得了工艺技术的新突破。 2007年在研发和扩大生产市场需求的短缺产品方面，船用高强度宽厚板、高强度海洋结构用钢板、高档汽车用板和汽车零部件用钢、工程机械和高层建筑用高强度厚钢板、X80以上高等级管线钢板、百米在线热处理钢轨和时速350公里高速铁路钢轨、高速动车组用钢、高端压
作为21世纪三大关键技术之一，新材料是各领域孕育新技术、新产品、新装备的“摇篮”。这个最具发展潜力并对未来发展有着显著影响的高新技术产业，不仅被国家列为战略性新兴产业，而且被认为是所有战略性新兴产业发展的基石。近日，从工信部传出消息，《新材料产业“十二五”发展规划》可能于今年8月份发布实施。 基础性产业市场前景广阔 从我们穿的衣服、用的餐具、乘坐的交通工具、栖居的住宅到工作的场所，可能都正使用着新型材料；从大飞机、高速铁路、新能源汽车等重点工程，到三网融合、物联网、节能环保等重要产业，都需要一系列新材料技术的突破和应用。 “无论是工业还是农业都需要材料，新材料是一种基础性和支柱性的产业，材料的突破将有可能引发新的产业革命。”中国材料研究学会咨询部主任唐见茂表示，新材料是众多产业振兴与发展的前提，任何产业的生产过程都需要材料作为支撑。随着科技的进步和新兴产业的快速发展，对新材料的种类和数量的需求也大大增加，新材料市场前景十分看好。 以碳素材料为例，进入新世纪以来，碳素材料已成为全世界大规模开发应用的首选高性能材料。传统的碳素材料是人造金刚石和耐高温石墨材料，而新世纪最引人注目的碳素新材料是碳纤维复合材料和石墨烯材料。碳纤维具有高强度、高模量、低比重、耐高温、抗疲劳、导电质轻、易加工等多种优异性能，正逐步取代传统材料，广泛应用于航空航天和军事领域，并开始深入到国计民生的各个方面。 “碳纤维复合材料属于高端应用，代表一个国家的整体科技水平和工业化水平，最重要的应用是在航空航天等高端领域，至少有20至30年的发展空间。”唐见茂表示，如果将碳纤维复合材料用于飞机制造，将会比现在的铝合金减重20%至40%，在节能方面体现出很大效益。目前，波音787飞机有50%应用了碳纤维复合材料，空客一款飞机62%的材料也将应用碳纤维复合材料。 新材料产业的下游涉及广泛，汽车、航空设备、通信设备、家电、IT以及房地产、交通运输、城市建设等诸多领域都在其中，而这些领域目前正处在高速发展时期，对新材料的需求同样巨大。“目前我国新材料产业正处于强劲发展阶段，新材料产业约占国内生产总值的30%，预计年增长速度保持在20%以上，发展空间广阔。”中国产业集群研究院院长保育钧此前曾表示，我国新材料产业在“十二五”期间将迎来高速发展期。 体系初成但核心技术待突破 由于新材料关系其他众多相关产业的发展，全球都高度重视新材料的发展，各国选择了不同发展战略和优先发展领域。近十年来，世界材料产业的产值以每年30%的速度增长。当前，微电子、光电子、新能源、化工新材料成为研究最活跃、发展最快、应用前景最为投资者所看好的新材料领域。 我国近年来也加大对新材料发展的关注。从政策扶持方面，政府在科研经费投入、产业规划制定、产业政策及科技成果转化等方面给予了大力支持，初步形成了比较完整的新材料产业体系。目前，我国在电子信息材料、先进金属材料、电池材料、磁性材料、新型高分子材料、
展望21世纪 听，21世纪的钟声鸣响在我们这个星球的寥廓上空。人类文明的发展，又进入了一个新世纪，开启了一个新千年。 上一千年，人类历史发生了沧桑巨变。人类文明从古代文明发展到了现代文明。人类社会经过封建社会进入了资本主义社会，并且在一些国家诞生了崭新的社会主义制度。人类的经济活动进到了工业经济时代，人类创造了以往数千年无法比拟的巨大物质与精神财富。人类对世界的认识和改造，突破了一个又一个必然王国而不断地向着自由王国飞跃。 面对新的世纪之交和千年之交，未来的世界应该是一个什么样的世界，让我们一同展望。21世纪，美好蓝图都将实现，21世纪的中国是怎样的辉煌啊!我驾着时空飞船，来到21世纪的百年里畅游…… 不知不觉，我已到了2008年，北京的夜晚真美啊！到处是彩旗，到处是标语，今天是喜庆的日子吗？“预祝二十九届北京奥运会圆满成功”奥运会？北京？天啊！我终于想起来了，中国不是审办2008年的奥运会吗？成功了呀！我飞快地来到北京首都体育场，好盛大的场面呀！我简直不敢相信自己的眼睛。北京体委运用高科技技术，把十万只气球拼成了“为奥运加油”等字样，飘在体育场上空，好不壮观；会场的灯光全部采用新研制的镭射灯，虽然是在夜晚，但会场仍亮如白昼……盛大的开幕式开始了。作为奥运会东道主的中国队走在最前面，一进场，全场都沸腾了。看着他们个个志气饱满的样子，这次的奥运会肯定胜利在握。中国的体育事业可以发扬光大了……中国审办奥运会的成功，是中国步入21世纪后的辉煌成绩，同时也向世人表明，中国的发展势不可挡。 飞船在向前飞行着，告别了北京奥运会，告别了2008年，我的飞船在台湾着陆了。台湾是个美丽的岛屿。它已回到祖国怀抱在尽情享受着母爱，多么幸福，多么快乐！这是亿万中国儿女日夜盼望的大团圆啊。这是多么辉煌的业绩！我只感到心底有一股热流在向上涌…… 我仍在时空隧道中行进着，突然觉得眼前亮了许多，鼻子吸进的空气有一种说不出的新鲜感。噢！原来21世纪开始，中国便开始启动了蓝天工程，全面彻底的根治了全国的大气污染，碧空万里，空气清新而且各地市级城市还建成了自动控制气象系统，何时需要晴天，何时需要下雨，只要一按钮就解决了。所以再也不必担心每天的天气了，这也是中国步入21世纪后取得的伟大成就呀！除此之外，21世纪还将完成“南水北调”、“北气东输”等巨大工程，让我们共同等待……回首过去，我们感慨万千，展望未来，我们信心满怀。中国的未来不是梦，中国的发展、进步是历史的必然，中国向前迈的脚步永不停歇。我们的未来将以无与伦比的辉煌展现在世人面前，让我们共同努力去迎接这灿烂的时刻吧！
第一编人生与社会 第一章人类是怎样的一种存在 1．人类的动物性一面 池田：所谓人类是怎样的一种存在？并且应该是怎样的呢？当我们考虑这个问题的时候，不能无视人类也是一种动物，并具有种种本能的欲望这个事实。 这种本能的欲望可以列举出很多，但在这里我想特别谈一下有关性的问题。在许多本能的欲望中，性欲带有特别强烈的羞耻感，所以在文明社会当中有一种禁忌观念，认为性是应当隐密的。但是，现代的倾向是要重新认识人类的真实面目，尤其要排除这种对于性的禁忌看法，与传统的观念产生了矛盾。 现在，性解放是世界性的潮流，特别在欧洲、美国、日本更为显著。其汹涌之势从根本上动摇了现代社会，这样说大概也不为过吧。正确地理解性的问题当然是必要的，无益地将其隐密禁锢起来也难以令人苟同。那样做也许反会促使性向不健康转化。但是至于今天性解放的状况，能不能夸夸其谈地如一些人所说是通向人类解放的道路，还是个很大的疑问。我深感这其中有某些重大的缺陷。我以为，在性问题的思考方法的基础上有某些不足。 汤恩比：人类是处于这样一种麻烦困惑的境地，他们是动物，同时又是具有自我意识的精神性存在。就是说，人类因为在其本性中具有精神性的一面，所以他们知道自己被赋予了其他动物所不具备的尊严性，并感觉到必须维护它。因此，使人想到在生理上自己和野兽是同类，对于有损人的尊严的身体器官、机能、欲望等，人们自然要感到尴尬。人类以外的动物没有自我意识，所以不会对自身肉体的性质感到困惑。由害怕丧失自身的尊严而产生的困惑，在现实中丧失了尊严时的屈辱感，这类问题是高级的人类特有的。 尽管人类的本性中具有动物性的一面，但为了维护人的尊严性，人们还是精心制定了一些常规。人类就是据此来把自己和其他动物区别开。这是其他动物想要仿效也办不到的。人类就是依据这些常规来对待其本能的、无法摒弃的、作为生物学遗传一部分的动物性器官和生理机能——人类的这种行为进步到何种程度，可以说是衡量人类文化和文明的一把尺子。 池田：一切文明都各有其独特的规范和习惯，并且是世代沿袭的。如何对待性问题，自然也是作为文化的一部分承袭下来的。这个问题今天却以性教育的形式，当作什么特别的问题来讨论。就是说，由各种文化传承下来的有关性的规范，过去作为人类生存方式的一部分是主观性的，而今天则相反，性教育似乎是在把性问题唯物化或客观化。 汤恩比：确实在许多文明中，无论是性问题还是其他问题，都有各种规范存在，并经过了多次不断的变化。今天，在我们的现代文明中，人类是将生殖器官和排泄器官隐藏起来的。人们不会在公众面前进行性行为，一般也不会当着别人的面若无其事的排泄。饮食的制作也
微电子技术发展现状及未来的认识和看法 摘要：本文通过对半导体材料、微电子器件及集成电路技术近几年取得的重要成果进行的充分调研，介绍当下微电子的各项新成果。在此基础之上，充分阐述了微电子发展的现状，并对微电子的未来的发展方向给予一些见解。 关键字：微电子半导体 半导体材料是指电阻率在10-3~108Ωcm，介于金属和绝缘体之间的材料。上世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功，导致了革命；上世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明，促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业，使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功，彻底改变了光电器件的设计思想，使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。 1 半导体材料、微电子器件及集成电路技术近几年取得的重要成果及发展的现状。 1、1我国国微电子产业简介 我国硅晶片生产企业主要有北京有研硅股、浙大海纳公司、洛阳单晶硅厂、上海晶华电子、浙江硅峰电子公司和河北宁晋单晶硅基地等。有研硅股在大直径硅单晶的研制方面一直居国内领先地位，先后研制出我国第一根6英寸、8英寸和12英寸硅单晶，单晶硅在国内市场占有率为40%。2000年建成国内第一条可满足0.25μm线宽集成电路要求的8英寸硅单晶抛光片生产线;在北京市林河工业开发区建设了区熔硅单晶生产基地，一期工程计划投资1.8亿元，年产25t 区熔硅和40t重掺砷硅单晶，计划2003年6月底完工;同时承担了投资达1.25亿元的863项目重中之重课题——“12英寸硅单晶抛光片的研制”。浙大海纳主要从事单晶硅、半导体器件的开发、制造及自动化控制系统和仪器仪表开发，近几年实现了高成长性的高速发展。 自1965 年，我国研制出第一块双极型集成电路以来，经过40 多年的发展，我国集成电路产业目前已初步形成了设计业、芯片制造业及封装测试业三业并举、比较协调的发展格 局，并将持续保持良好的发展势头。我国微电子产业处在高速发展阶段我国现已成为世界电子产品生产大国，数字电视、3G 等电子产品未来几年内将进入高速发展阶段。据信息产业部预计，2007 年－2011 年这 5 年间，中国集成电路产业销售收入的年均复合增长率将达到27.7%。到2011年，中国集成电路产业销售收入将突破3000亿元，达到3415.44 亿元。届时中国将成为世界重要的集成电路制造基地之一。 1、2 我国微电子产业取得的主要成就 （1）超深亚微米集成技术研究逐渐接近国际先进水平。由于多方面的原因，我国在这一领域的研究工作长期处于劣势，不能与国际先进水平相提并论。在“863”等项目的支持下，清华、北大、中科院微电子所和半导体所等微电子基础条件较好的单位率先开展了面向超深亚微米集成技术的研究，在新型器件结构
金属材料的发展现状与前景 摘要：金属是人们日常生活生产中最不可或缺的材料，更是人类社会进步的关键所在，本篇论文主要论述金属材料的种类、性能及在社会发展中的重要应用，并且展望金属材料在未的发展前景。 关键词：金属材料、镁合金、铝合金、稀土、汽车 引言 金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。 人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，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。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始： 一、分类： 金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。 1、黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳2％～4％的铸铁，含碳小于2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。 2、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
3、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。 4、金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属、喷射成形金属，以及粉末冶金材料。铸造金属通过铸造工艺成型，主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型，其化学成分与相应的铸造金属略有不同。喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。 二、性能 金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。 材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。 材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。 三、应用现状： 金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步，传统的金属材料得到了迅速发展，新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料，已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用，并产生了巨大的经济效益。 1、镁及镁合金