材料是人类赖以生存和发展的物质基础,20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的3大支柱。20世纪80年代以高技术群为代表的新技术革命,又把新材料、信息技术和生物技术并列为技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。
材料除了具有重要性和普遍性外,还具有多样性。因此,材料的分类也是多种多样的。从物理和化学属性来分,可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和不同类型材料组成的复合材料。从用途来分,可分为电子材料、航空航天材料、核材料、能源材料、建筑材料、生物材料等。更常见的两种分类方法则是结构材料与功能材料;传统材料与新型材料(先进材料)。
无机材料是材料的重要组成部分,它不仅是人类认识和应用*早的材料,而且具有金属材料和有机高分子材料所无法比拟的优异性能,在现代科学技术中占有越来越重要的地位。传统的无机材料主要以陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等硅酸盐材料为主,是工业和基本建设所必需的基础材料。随着现代高技术的发展,现已在传统硅酸盐材料的基础上开发出许多具有特殊性能的高温高强、电子、光学以及激光、铁电、压电等新型无机材料,所涉及的化合物是整个无机非金属体系,包括含氧酸盐、氧化物、氮化物、碳与碳化物、硼化物、氟化物、硫系化合物等。
“材料科学”是20世纪60年代提出的概念。其有3个重要属性:一是多学科交叉,即固体物理学、结构化学、量子化学、冶金学、金属学、陶瓷学、统计学及计算科学等学科互相融合、交叉,如生物医用材料要涉及医学、生物学及现代分子生物学等学科;二是一种与实际使用结合非常紧密的科学,发展材料科学的目的在于发展新材料,提高材料的性能和质量,合理使用材料,同时降低材料成本和减少对环境的污染等。