目前世界上的传统材料已有几十万种,而新材料的品种正以每年

目前世界上的传统材料已有几十万种,而新材料的品种正以每年,第1张

文明之母-新型材料技术

人类社会发展的历史证明,材科是人类生存和发展、征服自然和改造自然的物质基础,也是人类社会现代文明的重要支柱。纵观人类利用材料的历史,可以清楚地看到,每一种重要的新材料的发现和应用,都把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。在人类的历史上,经历了"石器时代"、"青铜时代"和"铁器时代"。这些不同材料的应用代表了不同的生产力水平。材料科学技术的每一次重大突破,都会引起生产技术的革命.大大加速社会发展的进程,并给社会生产和人们生活带来巨大的变化。

当今国际社会公认,材料、能源相信息技术是现代文明的三大支柱。从现代科学技术发展史中可以看到,每一项重大的新技术发现,往往都有赖于新材料的发展。对国民经济和现代科学技术具有重要作用的半导体材料就是一个明显的例证。

所谓材料,是指人类能用来制作有用物件的物质。所谓新材料,主要是指最近发展或正在发展之中的具有比传统树料更为优异的性能的一类材料。目前世界上传统材料已有几十万种,而新材料的品种正以每年大约5%的速度在增长。世界上现有800多万种人工合成的化合物,而且还在每年以25万种的速度递增,其中相当-部分有发展成为新材料的潜力。

世界各国对材料的分类不尽相同,但就大的类别来说,可以分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料及复合材料四种。若按照材料的使用性能来看,可分为结构材料与功能材料两大类。结构材料的使用性能主要是力学性能;功能树料的使用性能主要是光、电、磁。热、声等功能性能。从材料的应用对象来看,它又可分为信息材料、能源材料、建筑材料、生物材料、航空航天材料等。

金属材料是最古老的材料,但同样也在不断地推陈出新,许多新兴金属材料应运而生。例如,微合金钢、低合金高强度钢、双相钢等新钢种。在有色金属及合金方面则出现了高纯高韧铝合金、高强高模铝程合金、高温铝合金,先进的高强、高韧和高温钛合金,先进的镍基、铁镍铬基高温合金,铜合金、难熔金属合金及稀员金属合金等。除此之外还涌现了其他许多新型高性能金属材料,如快速冷凝金属非晶和微晶材料、纳米金属材料、有序金属间化合物、定向凝固柱晶和单晶合金等。新型金属功能材料,如磁性材料中的铰铁硼稀土水磁合金及非晶态孰磁合金、形状记忆合金、新型铁氧体及超细金届隐身材料、贮氢材料及活性生物医用材料等也正在向着高功能化和多功能化方向发展。

陶瓷材料是人类最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料,旧石器时代的先民们只会采集天然石料加工成器皿和工件。经历了漫长的发展和演变过程,以粘土、石英、长石等矿物原料配制而成的瓷器才登上了历史的舞台。从陶器发展到瓷器,是陶瓷发展史上的第一次重大飞跃。由于低熔点的长石和黏土等成分配合,在焙烧过程中形成了流动性很好的液相,冷却后成为玻璃态,形成釉,使瓷器更加坚硬、致密和不透水。从传统陶瓷到先进陶瓷,是陶瓷发展史上的第二次重大飞跃。所谓先进陶瓷主要是指利用材料的电、磁、声、光、热、d性等方面直接的或耦合的效应以实现某种使用功能的陶瓷。这一过程始于本世纪四五十年代,目前仍在不断发展。从先进陶瓷发展到纳米陶瓷将是陶瓷发展史上的第三次重大飞跃,陶瓷科学家还需在诸如纳米粉体的制备、成型、烧结等许多方面进行艰苦的工作,预期在本世纪末和下世纪初,陶瓷科学在这一方面将取得重大突破,有可能解决陶瓷的致命弱点-脆性问题。

高分子是由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素组成的分子量足够高的有机化合物。之所以称为高分子,就是因为它的分子量高。常用高分子材料的分子量在几百到几百万之间,高分子量使它具有了一定的强度,从而可以作为材料使用。这也是高分子化合物不同于一般化合物之处。又因为高分子化合物一胶具有长链结构,每个分子都好像一条长长的线,许多分子纠集在一起,就成了一个扯不开的线团,这就是高分子化合物具有较高强度,可以作为结构材料使用的根本原因。另一方面,人们还可以通过各种手段,用物理的或化学的方法,或者使高分子与其他物质相互作用后产生物理变化或化学变化,从而使高分子化古物成为能完成特殊功能的功能高分子材料。

功能高分子材料主要包括物理功能高分子材料及化学功能高分了材料。前者如导电高分子、高分子半导体、光导电高分于、压电从热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等;后者如反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜、螯合高分子、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等。此外还有生物功能和医用高分子材料,如生物高分子、模拟酶、高分子物及人工骨材料等。

高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等,其中被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国家建设和人民日常生活中必不可少的重要材料。

金属、陶瓷和有机高分子材料各有其固有的优点和缺点,而复合材料则是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料,它既能保留原组成材料的主要特色,又能通过复合效应获得原组分所不具备的性能,还可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得新的优越性能。在古代的复合材料中最引人注目的是中国的漆器。它是以丝、麻等天然纤维作增强材料、用火漆作粘结剂而制成的复合材料。历经几千年的发展,由古代复合材料而发展到近代复合材料,包括软质复合材料(各种纤维增强的橡胶)以及硬质复合材料(即纤维增强树脂,如玻璃钢等)。60年代以来由于航空、航天工业的迅猛发展,需要高强度、高模量、耐高温和低密度的复合材料,于是先进的复合材料应运而生。

复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料。功能复合材料一般由功能体和基体组成,基体不仅起到构成整体的作用,而且能产生协同或加强功能的作用。目前形成产业规模的主要是结构复合材料,功能复合材料正处于发展之中。功能复合材料的效能一般均优于单质复合材料,因此它的发展前景是不可估量的。

宣统三年(1911),由世界基督教大会推举的高等教育委员会会长高绰博士(Dr.John Goucher)来福州,与福建基督教六公会联议创办大学,几经酝酿、筹备,于民国四年(1915)成立董事会,以俾益知(W.L.Beard)为主席,推选庄才伟(Aduin C.Jones)为首任校长,校名定为福建协和大学((Fukien Christian University)。

民国五年(1916)二月,该校于福州仓前山租旧俄商茶行正式开课,将福州的英华、格致、三一及闽南的英华、寻源五书院的高年级学生为一年级学生,总数有81人,但不招收女生。老师专任者5人,兼任者4人。民国六年(1917)美国纽约州立大学,承认协大是一所合格大学,并且参照美国大学毕业生的管理办法,承认其毕业生同样可取得学士学位。翌年,美国罗氏基金董事会鉴于协大办学渐具规模,乃逐年指定一笔巨款,拨作添聘教授和购置设备之用。民国八年(1919)一月,罗氏基金社拨助该校科学馆的建筑设备及常年维持费,并设科学讲座六名。庄校长之兄嫂亦捐建文学院一座,及逐年图书购置经费。民国十一年(1922)学校择定福州魁岐乡为校址,于鼓山之麓,闽江之滨,建筑新校舍,大小数十座饶有东方古典风味的精致建筑峙立江东,背倚鼓山,面俯闽江之流,远山凝翠,江帆如画,不愧为一所实施大学教育的好学府。

民国十二年(1923),庄伟才校长积劳病逝,由高智(John Gowdy))继任。民国十四年(1925),文学院、科学馆及大小30座校舍先后落成,为纪念庄校长即以科学馆命名Edwin C. Jones Memorial Science Hall。

民国十六年(1927),校董事会改组、高校长辞职回美,校务收回国人自办,由校友林景润继任校长,并遵照国民政府颁布的私立大学规程报请立案,民国十七年(1928)得何氏中国文化研究基金会的津助,扩充文学院各学系。民国二十年(1931)国民政府教育部因协大只有文、理两科,不符合大学至少要有3个学院的规定,遂准以“私立福建协和学院”立案。民国二十三年(1934)女生宿舍竣工,始兼收女性。民国二十五年(1936)得福建省政府补助,添设农学与农业经济两个学系,开办农业试验场,民国二十六(1937)并在邵武设立闽北农林试验场,作为发展农科学系的准备。这时该校文学院共分文史、西哲、教育3学系;理学院共分生物、化学、医预、数理4学系。

抗战开始,福州地处沿海,深受日寇威胁,协大就在民国二十七年(1938)五月迁到闽北山城邵武。在邵武除借用汉美及乐德两中学旧址的楼房数十余座外,又新建才伟楼和高智楼,作为男生宿舍和图书馆。当时群山环抱中的邵武,便成为战时的文化城,两个中学的旧址,校舍矗立,绿树如盖,环境之幽静、宽敞,于战时可称首屈一指。最难得的是该校重要的图书,几已全部运到了邵武,在战时能够储备这样完整丰足的图书,的确是十分的可贵的。邵武校舍分为东、北门两部,相距约2华里,文学院、农科及总办公厅设在东门,理学院设在北门。当时校舍有楼房30余座,大半是借用原有房屋,一部分系新建,林场占地1000余亩,遍植马尾松。农场150亩,附设仓库加工场、水碓及制茶试验所。园艺场135亩,蕃殖各种果树苗木,达20余万株,花卉2000余盆,校内并自备电厂及印刷所。

民国二十九年春(1940),教育部令农学系扩充为农艺学系及园艺学系,加上原有的农业经济学系成立农科。同时将文史系分为中国文学系和历史系,数理系改为物理系。

民国三十一年(1942)四月教育部批准将"私立福建协和学院"改称"私立福建协和大学",文、理、农三科改称文、理、农三学院。并颁发新校印。于同年10月16日启用。学校办学宗旨,据董事会章程(1929年2月经教育部立案)规定,是以"博爱、牺牲、服务精神,研究高深学术,养成高尚健全人格,适应社会需求"为宗旨。因而"博爱、牺牲、服务"亦定为协大校训。

民国三十三年(1944)十月,福州第二次沦陷,魁岐乡校舍遭日军洗劫,留在校内的仪器、设备,无一幸存,连门窗地板也被拆毁,树木被砍伐三分之二;文学院于民国三十三年(1944)十月被纵火焚烧,屋顶及非水泥部分全毁,膳厅、游艺厅及职员住宅,亦壁穿梯折,仅存外壳,总计校舍被毁损失达30余万美元。其中以沙氏考古馆的损失最为惨重,馆中所存古物3600余件,包括夏、商、周以来的磁器、铜器、陶器、石斧等,是沙善德教授费数十年心血,耗巨资汇集的,均荡然无存。

民国三十四年(1945)五月,日军撤离福州,八月宣告投降。抗战胜利了,协大于十一月筹备复员,迁回福州。民国三十五年(1946)夏,文学院及其他各部房舍先后修建完成,并添建临时校舍如大礼堂、农学院办公厅及教职员住宅等计共5座,五月一日宣告复课。经过数月艰巨的工程重整之后,高山苍苍,流水泱泱,始重闻昔日的弦歌了。九月二日林景润校长休假赴美,十月二十日陈锡恩代校长及教师多人由美抵校。

民国三十六年(1947)一月六日林校长积劳成疾,卒于纽约。三月校董会聘陈锡恩博士继任校长,六月底陈氏任期届满,赴美国加州大学复任。由校董会推杨昌栋博士代理校长。1948年10月,杨请辞职,12月校董会准杨休假,另组校政委员会主持校务。先后担任校政委员会主席的有林冠彬、郑德超、王调謦等教授。

学校的行政组织:校长由校董事会推选,下设校长室,校长室下分学制组织,管辖3个学院。并设教务、训导、总务3处,秘书及会议2室。

此时,学校文、理、农3学院的学系设置是:文学院设中文、历史、外语、教育四学系;理学院设物理、化学、生物三学系;农学院设农艺、园艺、农业经济、农业教育四学系(民国三十二年文学院教育系被取消后转办此系,民国三十七年又停办此系,复办文学院教育系)。在理学院生物系和化学系中,设有医学预科(简称"生物医预"和"化学医预"),专为北京协和医院和山东齐鲁医学院培训医大前四年基础课。学士学位要修满136学分。

协和大学三个学院的成就,各有所殊,文学院中的文史系,后分为中国文学系和历史系,出版《福建文化》、《协大艺文》等定期刊物。福建的国学,晚清以来,素具渊源。西洋哲学系,后来改为外文系,教授几乎都属于外国籍,某一时期阵容之强,为他校所不及。历届毕业生,或在东南亚一带奠下了事业,或在全国各地工作,都不乏杰出人才。教育系,在福建是师资储备之所,全省执掌学校行政者,不少出于此系,校中又附设社会教育推行委员会,深入农村,为农民辅导教育。该系毕业的,有一批无名英雄,视教育为终身事业,尽瘁于桑梓以终老。

理学院,设备最称完善,如生物学系,实验室中每人便有显微镜一架,该系著作较多,其中若干著作已刊入商务印书馆的大学丛书,其他如单行本,或定期的刊物,都不乏出版。化学系的药品与实验器材之丰,为东南诸大学屈指可数者,无论那一种的实验,该系都可应付裕如。物理系,则自备发电厂和修理厂,包括锯木及一切机械的修理。化物两系,平时也在刊物出版。

农学院,曾在邵武附设高级农校,训练农业人才。农经、农艺、园艺、与农教四学系的研究风气,也不在文理学院之后,东南各报副刊,时常为该院各系专辟旬刊或半月刊,刊载各种专题文章,作者中不少是各系学生,也不乏教授的作品。除农艺系附设农业试验场外,园艺系也设有园艺试验场,并有加工的产品外售。此外,每个系都办有一种或数种不同名称、不同内容的定期刊物。

福建协和大学是人才荟萃之所,有一批著名专家、学者、教授先后在这里任教。如著名文学家、文论家、教育家叶圣陶、郭绍虞,名儒陈宝琛入室弟子陈易园,严复的哲嗣、著名教授严叔夏,著名专古学家、甲骨文专家董作宾,著名历史学家傅家麟,著名黄麻遗传学者卢浩然,著名动物学家、两栖爬行动物国际委员会委员丁汉波,著名微生物学家、"庆大霉素"发明者王岳,著名昆虫学家、博士生导师赵修复,以及著名学者陈文渊、陈锡恩、陈兴乐诸博士。

协大毕业生在科技、农业、教育方面有不少出类拔萃的人才。中华人民共和国成立后任中国科学院学部委员(院士)的有郑作新(中国鸟类世界闻名的学者,曾被美国国务院聘为客座教授赴美讲学)、林兰英(著名半导体物理学家)、黄维垣(中国科学院上海分院副院长、上海有机化学研究所所长)、唐仲璋(寄生虫专家,厦大教授)、唐崇惕(寄生虫专家、厦门大学教授)等。还有著名农业专家李来荣(原福建农学院院长,国际上著名园艺学家)、张先光(美国密执根州立大学教授,进入世界名人录的著名禽病专家)等。

福建协和大学英文名为"福建基督教大学",但由于中国共产党的影响,宗教教育趋于淡化,师生思想逐渐进步。民国十六年(1927)一月,中共福州地委直接领导的进步团体"福建涤社"出版了《收回教育权专号》,该校教授陈锡襄就主持筹备召开"福州各界反抗文化侵略大会"。二十六年(1937)十月,协大百余名师生举行抗日救亡大会。本世纪30年代初,该校学生中就有共产党员组织读书会,进行革命活动。三十五年(1946)十一月,中共协大支部在学校驻地魁岐乡举办民众夜校,吸收100多名青年参加学习,并培养一批进步青年加入中国共产党。到本世纪40年代中期以后,该校已有3个共产党支部,党员学生数十人。历来福州各校师生发动的爱国民主运动,该校都是主力之一。

1947年5月16日,协和大学学生自治会在我地下党组织领导下,经过周密的策划,发动全校绝大部分学生计600余人,冲破国民党的威胁与重重阻挠,组织福州市有史以来人数最多、声势浩大的"三反"("反饥饿、反内战、反迫害")大游行,散发《告福州市民书》。队伍浩浩荡荡地沿着市区台江、小桥、洋头口,穿过南门兜,一路直达鼓楼的国民党省政府,向当局递交《请愿书》。沿途群情激奋,受到了广大市民的欢迎,有的纷纷加入游行队伍,此举也得到了福州各大专院校学生的声援和支持。

学校员生人数:1947年第一学期有教员63人,职员51人,学生587人,其中女生100人。

图书设备:计有中文76,913册;西文25,505册;又中文杂志17,843册;西文杂志15,605册,总共合计135,857册。

1951年1月,中央教育部决定接办协和大学和华南女子文理学院,将两校合并成立福州大学。两校合并暨福州大学成立典礼,于1951年4月12日在福州魁岐原协大举行。新成立的福州大学领导机构为校务委员会,由许彧青任主任,严叔夏、王世静任副主任。

协和大学办学35年,共培养毕业生1300多人。


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