材料加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望

周飛霓

摘 要： 材料加工的發(fā)展歷程不是單一的，因?yàn)椴牧霞庸け旧砭褪蔷C合了多種學(xué)問的行業(yè)，不同的材料有不同的加工技術(shù)，在不同的行業(yè)，材料加工都起著非常重要的作用。因此材料加工可以說是整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)和保障。不管是傳統(tǒng)的重工業(yè)還是新興的高科技產(chǎn)業(yè)，只要需要儀器設(shè)備，就需要材料加工技術(shù)，鑒于它的重要作用，本文對(duì)材料加工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和總結(jié)，并對(duì)未來的發(fā)展提出了展望，便于人們總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，促進(jìn)材料加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：材料加工技術(shù)；現(xiàn)狀；展望

0引言

材料加工技術(shù)顧名思義就是把材料加工成需要的形狀和狀態(tài)，并且合理地組合在一起，在這個(gè)過程中需要掌握的知識(shí)是跨越多個(gè)學(xué)科的。例如需要了解材料本身的特點(diǎn)，需要掌握必要的物理知識(shí)如改變形狀或者氣態(tài)液態(tài)固態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，需要恰當(dāng)?shù)乩昧W(xué)原理來達(dá)到自己需要的效果，需要掌握一定的機(jī)械知識(shí)來選擇合適的材料進(jìn)行加工來確保材料加工的有效性，需要及時(shí)獲得必要的信息來更新自己的材料加工技術(shù)或者了解最新最適合的材料。

材料加工技術(shù)工作的具體內(nèi)容有很多種，包括塑形、表面加工、壓縮改造等等。因此加工技術(shù)直接關(guān)系到材料的使用效果和利用效率，先進(jìn)的技術(shù)可以在降低成本的同時(shí)把材料的使用率得到最大程度的發(fā)揮，這對(duì)整個(gè)世界的生存和整個(gè)人類的可持續(xù)發(fā)展都有十分重要的意義。也許你會(huì)說，這是個(gè)各種技術(shù)都日新月異的時(shí)代，很多領(lǐng)域都可以有替代性的技術(shù)出現(xiàn)，材料加工技術(shù)如果發(fā)展不容易，是否可以尋找其他手段來代替？答案是否定的，也許未來有可能實(shí)現(xiàn)，但至少目前為止，各行各業(yè)都少不了材料的加工，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展只是在不斷提供不同的加工方式。在機(jī)械和制造行業(yè)中，材料加工技術(shù)是行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，更是整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和騰飛的基石。

發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會(huì)的發(fā)展，材料的種類越來越多。其實(shí)材料本身指的就不是單一的物質(zhì)，只要是能夠加工利用的東西都可以被稱為材料。既包括常見的金屬，也包括木質(zhì)、紙質(zhì)、陶瓷、泥土等等，還包括近些年新出現(xiàn)的新型材料，例如高溫超導(dǎo)體和納米材料等。尤其是這些新出現(xiàn)的新型材料，它們本身就是科技不斷發(fā)展進(jìn)步的結(jié)果，沒有不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，就不會(huì)有這些材料的出現(xiàn)。

當(dāng)然，新材料的出現(xiàn)是個(gè)好消息，它意味著能夠?qū)崿F(xiàn)很多以前實(shí)現(xiàn)不了的問題和想法，能夠讓更多的科學(xué)理論得到實(shí)踐，能夠更加節(jié)省資源和人力物力，還能夠提高經(jīng)濟(jì)效益，并且更加環(huán)保，所以新型材料的應(yīng)用受到了社會(huì)各界的重視，它的發(fā)展應(yīng)用對(duì)整個(gè)人類的發(fā)展和生存都有比較重大的影響。

但是，只是發(fā)現(xiàn)新材料還不能讓上述的各種好處變成現(xiàn)實(shí)，就像再先進(jìn)的機(jī)器掌握在手中，如果不會(huì)用也形同虛設(shè)一樣，再好的新型材料如果不能有很好的材料加工技術(shù)來使用它，那也是毫無意義的發(fā)現(xiàn)。而現(xiàn)在的問題就是對(duì)新型材料的加工技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于新型材料的研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)程，很多研發(fā)的新型材料不能很好地投入使用。這就是說，有些很好的新型材料，跟傳統(tǒng)的材料比有很多優(yōu)點(diǎn)，理論上可以節(jié)省很多人力物力，但是沒有適合的技術(shù)來加工它，所以這些新材料要么不能使用，要么在使用中會(huì)出現(xiàn)很大的浪費(fèi)，要么需要花費(fèi)很高的成本大費(fèi)周章去加工或提煉，導(dǎo)致成本奇高，因此不能大規(guī)模使用。也就是說，材料加工技術(shù)不夠先進(jìn)，限制了新型材料的發(fā)展，從這個(gè)角度看，材料加工技術(shù)的發(fā)展必不可少。

那么材料加工技術(shù)的現(xiàn)狀是怎么樣的呢？從整體上看，目前的材料加工主要可以概括為以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.1傳統(tǒng)工藝和現(xiàn)代工藝交叉使用，但是仍然以傳統(tǒng)工藝為主

現(xiàn)在的材料加工在各行各業(yè)都有比較重要的作用，發(fā)展的歷史也比較悠久，因此形成了比較成熟的傳統(tǒng)工藝，能夠達(dá)到比較好的利用效果。但是傳統(tǒng)工藝最大的缺點(diǎn)就是需要耗費(fèi)較高的人力物力，且在使用中對(duì)材料的利用率不高，會(huì)形成資源的浪費(fèi)。尤其是近些年，我國更加重視環(huán)境污染的治理，而傳統(tǒng)的材料加工會(huì)對(duì)環(huán)境造成比較大的負(fù)擔(dān)。因此現(xiàn)在提倡使用高科技來改善加工技術(shù)，加工技術(shù)也日新月異，在不斷地發(fā)展，但是受到了技術(shù)、資金、設(shè)備等條件的限制，使用規(guī)模還不夠廣泛，目前大多數(shù)材料加工還是以傳統(tǒng)手段為主。

1.2材料種類多種多樣，加工技術(shù)參差不齊

材料是對(duì)很多加工原料的一個(gè)統(tǒng)稱，我們上文提到過，這并不是對(duì)單一物質(zhì)的稱呼，因此在對(duì)材料的加工方面，不同的材料有不同的加工方式，也就是說需要的加工技術(shù)不同，因此各項(xiàng)加工技術(shù)的發(fā)展快慢和普及程度也都不一樣，有些加工方式因?yàn)槌霈F(xiàn)的時(shí)間長，加工技術(shù)的改變有充足的時(shí)間，或者有些加工新技術(shù)的普及成本比較低，這些加工技術(shù)的改進(jìn)就會(huì)比較迅速。而有些材料就不是這樣了，比如上文提到的新型材料，出現(xiàn)的時(shí)間較短，而且加工技術(shù)普及的成本比較高，雖然普及之后再長遠(yuǎn)看來會(huì)獲得較高的受益，但是在發(fā)展和推廣過程中仍然會(huì)受到比較大的阻礙和抗拒。

1.3技術(shù)革命進(jìn)行中，新技術(shù)新材料大量出現(xiàn)

本世紀(jì)以來，人們越來越認(rèn)識(shí)到加工技術(shù)在材料使用方面的重要意義，而且科技的發(fā)展讓人目不暇接，新的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用也讓加工技術(shù)的發(fā)展一日千里，出現(xiàn)了很多讓人目不暇接的新方式。并且一些領(lǐng)域的發(fā)展也帶動(dòng)了材料加工業(yè)，為其提供了更多便利。比如計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，可以幫助提供更加便利和準(zhǔn)確的仿真模擬技術(shù)，而且越來越完備的數(shù)據(jù)庫也給設(shè)計(jì)工作提供了更多保障，在真正實(shí)施材料加工技術(shù)時(shí)就可以避免更多的失誤，提高材料加工的準(zhǔn)確性和有效性，也就提高了材料的使用效率，縮短了材料加工的時(shí)間，節(jié)省了加工成本。另外，科技的發(fā)展也帶來了很多新型材料，新材料的種類很多，而且多是應(yīng)用于高新技術(shù)行業(yè)，將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。其中，人工點(diǎn)陣和復(fù)合材料是這次技術(shù)革命的代表。

展望

上文說到我們正處于加工技術(shù)的革命中，快速發(fā)展的材料加工技術(shù)將會(huì)給材料的使用帶來翻天覆地的變化，對(duì)生產(chǎn)成本的降低和對(duì)材料使用效率的提高能夠極大地促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。并且材料加工技術(shù)的發(fā)展也會(huì)反過來促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，從而促進(jìn)新材料的出現(xiàn)和新的加工技術(shù)的出現(xiàn)，最終形成一個(gè)良性循環(huán)。未來的材料加工將會(huì)呈現(xiàn)出怎樣的趨勢呢？我們總結(jié)現(xiàn)在的材料加工情況，對(duì)未來的加工技術(shù)發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望，主要有這樣幾個(gè)特點(diǎn)：

2.1技術(shù)與材料同步

我們上文分析過，如今新型材料的出現(xiàn)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于新材料的加工技術(shù)的，而在未來的加工業(yè)中，材料加工技術(shù)不會(huì)再成為新材料使用的限制。也就是說，未來的材料加工技術(shù)能夠?qū)⑿虏牧系某霈F(xiàn)到新加工技術(shù)的出現(xiàn)這個(gè)時(shí)間縮短，新材料的應(yīng)用和新技術(shù)的應(yīng)用甚至可以是同步的。

2.2多學(xué)科結(jié)合

材料加工是一種跨越多學(xué)科的學(xué)問，這是上文介紹過的內(nèi)容，因此材料加工技術(shù)的進(jìn)步必須是在掌握多學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)上綜合運(yùn)用的進(jìn)步。未來的材料加工技術(shù)會(huì)更好更完善地結(jié)合各學(xué)科的優(yōu)勢，打破學(xué)科間的限制，做到合理運(yùn)用各種知識(shí)，比如將機(jī)械制造和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，懂得制造也懂得應(yīng)用，這樣才能更快更好地實(shí)現(xiàn)材料加工的目的。

2.3加工過程統(tǒng)一

如今的材料加工過程是一個(gè)流水線過程，并不是在一處就可以完成的，因此可能需要經(jīng)過很多工序，耗費(fèi)很多時(shí)間。而對(duì)于未來的材料加工技術(shù)會(huì)將這個(gè)過程最大程度地縮短，這樣能夠在很大程度上提高工作效率。

結(jié)語

不管是新興材料的使用需求，還是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，又或者是環(huán)境保護(hù)的要求，材料加工技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步已經(jīng)是不得不重視的事情，而當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展的各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)也為材料加工技術(shù)的快速發(fā)展提供了技術(shù)和設(shè)備基礎(chǔ)，例如計(jì)算機(jī)技術(shù)和航空航天技術(shù)。將各科知識(shí)綜合化，將生產(chǎn)過程進(jìn)一步縮短，對(duì)新技術(shù)的發(fā)展和推廣更大力支持，將會(huì)更進(jìn)一步提高加工技術(shù)。我們相信，不斷發(fā)展的材料加工技術(shù)將會(huì)給各行各業(yè)提供更多的便利，將會(huì)提高材料的使用效率和延長使用壽命，進(jìn)而推進(jìn)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，幫助實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展。

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