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瓷敏感器件和传感器件，如陶瓷变阻器、热敏电阻器、湿敏电阻器、气敏电
阻器、生物敏感电阻器等。60年代后期，发现了掺杂氧化锌陶瓷的非线性变
阻特性。这种电流电压非线性，或者电阻值的电压敏感特性可用来吸收供电
系统经常产生的过电压、过电流脉冲，保护用电设备和器件免遭破坏。20多
年来，对氧化锌变阻器进行了广泛的研究，但许多问题尚未弄清楚。其他几
种半导电陶瓷正处于研究开发阶段。超导电陶瓷的出现是近年来物理学和陶
瓷学取得的最重要进展之一。光学陶瓷的研究和应用目前也取得了可喜的成
绩。由于先进功能陶瓷具有许多独特的优良性能，所以近二三十年来发展很
快。有人预计未来将是先进功能陶瓷的黄金时代。
目前绝大部分先进陶瓷的晶粒大小约为1—10mm。如果晶粒的线度降到
0。01—0。1mm，那么它就变成一种新的纳米陶瓷。这将是陶瓷发展进程中的第
三次飞跃。我国在先进陶瓷材料的研究方面有较好的基础，但在应用方面还
比较落后。开发推广先进陶瓷材料是我国材料科学技术的重要任务之一。
无机非金属材料中的玻璃在第二次世界大战后也有很大发展。40年代后
期开始了对低折射率的氟化物、氟磷酸盐玻璃的研究，于60年代初获得了产
品。70年代又开始了向高折射率的玻璃中引入氧化锗和氧化碲的研究，着重
发展具有特殊色散的光学玻璃，以满足新兴技术的需求。此外，有色玻璃、
变色玻璃也发展很快，它广泛用于生产和生活的许多方面。
（3）有机高分子材料
高分子合成材料是20世纪用化学方法制造的一种新型材料。它具有不同
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于低分子的独特的物理、化学和力学性能。在短短的几十年内，高分子材料
迅速发展，已与有几百上千年历史的传统材料并驾齐驱，在相当程度上取代
了钢材、本材和棉花等材料。合成高分子材料的原料来自石油、天然气和煤，
其资源比金属矿藏丰富得多。有机高分子材料主要有合成橡胶、塑料和合成
纤维。
合成橡胶最早出现在1912年。德国采用二甲基丁二烯为单体合成了甲基
橡胶。在第二次世界大战中，由于战争的需要，美国与德国展开了竞争，大
力发展合成橡胶。面对德国的优势，美国奋起直追。1940年，杜邦公司的化
学家卡罗瑟斯研制生产出以氯丁二烯为单体的氯丁橡胶。美国迅速建立起50
多座合成橡胶工厂，到1944年产量已达63万吨。合成橡胶在第二次世界大
战中为美军的运输建立了“功勋”。50—60年代，丁苯橡胶生产工艺不断改
进，产量居合成橡胶之首。50年代，出现新品种——顺丁橡胶，60年代，在
美国发展很快。异戊橡胶是人工合成的天然橡胶，于1962年研制成功。乙丙
橡胶也由意大利、美国研制出来。60年代以来，一些特殊性能的橡胶如丁腈
橡胶、硅橡胶、氟橡胶等也陆续发展起来。硅橡胶用于耐高温达 300℃、耐
低温－100℃的憎水性橡胶垫圈、胶管、绝缘材料和密封垫等，还可以用于人
造心脏和血管。特种橡胶目前已有200多种。它们在许多技术领域中各显神
通。
第二次世界大战以前和战争期间，通用塑料已有很大发展。从50—60
年代起，第二代塑料即工程塑料异军突起。工程塑料在一定高温（100℃以上）
具有一定强度（＞50MPa）和刚度；比强度（即强度／比重）、比模量（模量
／比重）均超过钢铁，耐磨、耐腐蚀、吸震、具有优良的绝缘和自润滑性。
工程塑料主要有ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）、聚碳酸酯、聚酰
胺 （尼龙）、聚酯、聚甲醛及聚砜。ABS出现在50年代。美国将其用于汽车
工业及管材，日本多用于家用电器。聚碳酸酯是高抗冲击透明塑料，可用作
2倍音速飞机的风挡夹层和天窗盖，还可用作计算机齿轮、电动工具壳、安
全防护用具。美国波音 747客机有 2500个部件用聚碳酸酯制造，每架飞机
用量近2吨。特种工程塑料是指抗张强度大于45MPa，连续使用温度高于150
℃的工程塑料，如聚芳砜、聚芳酯、聚醚砜、聚苯酯等。这类耐高温的特殊
工程塑料主要作为功能材料用于飞机、汽车的轻量化及家用电器。近年来高
分子合金引起各国重视，出现高分子合金研究开发热，也获得了大量成果。
高分子合金是像制造合金那样，把两种聚合物混合，以得到比单独组分性能
更好或兼备二者优点的高分子材料。导电塑料是塑料园圃中的一朵奇葩。1977
年，日本的白川与另外两个美国人发现一种塑料薄膜掺入碘后能导电。从80
年代初，导电聚合物很快发展起来，已在许多工业领域内应用。此外，高吸
水性塑料、高效分离膜塑料、隐形飞机使用的隐形材料等也已开发出来并获
得应用。近10年来，为减少废弃塑料对环境的污染，可降解塑料的开发日益
升温。美国、日本、英国已在这方面领先。70年代，DNA重组技术和细胞融
合技术，为可降解塑料发展提供了技术保障。在资源、能源、农业、人口、
环境五大危机威胁下，利用生物技术制造新型材料已成必然。直接以发酵技
术生产的结构材料微生物聚酯已步入了高分子材料行列。微生物聚酯是一种
具有热塑性、生物降解性且耐紫外线辐射的生物高分子。由于具有良好的生
物降解性并与生物组织相容，此类高分子材料可用于医药卫生领域及做一次
使用的各种包装材料。由于其原料主要为农产品，因而还为从非化石资源生
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产材料指出了一个方向。英国ICI公司在80年代实现了中等规模的3—羟基
丁酸均聚物及其与3—羟基戊酸共聚物的工业化生产。其产品不仅引起材料
科学家的重视，而且获得了商业上的巨大成功。美国1970年开始光降解塑料
的研究，到1990年降解塑料总销售量已达55万吨。80年代欧洲许多国家把
光降解、淀粉添加剂型塑料购物袋、垃圾袋推上市场。日本80年代末几十家
公司成立了生物降解研究会，研究微生物合成和天然高分子生物降解塑料。
合成纤维出现在本世纪30年代末40年代初。美国的卡罗瑟斯1939年生
产出尼龙66，德国研制出了锦纶。聚酯纤维是英国1940年合成的，1946年
实现工业生产。聚酯纤维中的涤纶制品深受欢迎，70年代已成为合成纤维中
发展最快产量最大的品种。被人称为人造羊毛的聚丙烯腈纤维是1950年问世
的。它的保温性、弹性都很好，强度比羊毛高，价格却比羊毛低，近30年来
发展较快。这些种类繁多的合成纤维已成为人们主要的衣着材料。40年代
初，尼龙丝袜近千元一双，只有少数名星才穿得起，在美国批量上市时人们
排队购买。现在合成纤维制品已从奢侈品、代用品变为普及品，使人们的服
装更加缤纷多彩。1970年合成纤维世界总产量为490万吨，1980年达1200
万吨，预计2000年将达3500万吨。这不仅解决人们的穿衣问题，而且可节
省大量棉田改种粮食，有利于解决世界粮食短缺问题。
80年代以来，高分子材料研究异常活跃，其性能也有很大提高。目前耐
高温聚合物可在400℃条件下连续工作1万小时，在800℃条件下工作数小
时，甚至在比太阳表面温度高一倍的9000℃高温下，短时间内也不致毁坏。
自润滑聚合物可以作为轴承在…200℃至300℃的环境中工作。导电和压电高
分子、感光和透光高分子、生物高分子、智能高分子等已在科研、生产和日
常生活中广泛应用。人类已进入了高分子时代。未来的高分子材料正大力朝
着第三代特种工程塑料、特种合成纤维、特种合成橡胶、特种粘合剂和涂料
等发展，并将向第四代微观结构及微观性能控制的新型塑料进军。
（4）先进复合材料
复合材料是由两种或两种以上不同材料制成的。单一材料都有一定弱
点，如金属材料不耐腐蚀，有机高分子材料不耐高温，无机非金属材料较脆。
因此复合材料近年来倍受重视。
本世纪40年代出现了玻璃钢。它以玻璃纤维作骨料，以合成树酯作粘结
剂和基体，是一种轻质、高强、耐腐蚀、绝缘性能好的复合材料。40年代中
期以后，玻璃钢被广泛应用于飞机、火箭、舰艇、导弹等作为结构材料。
60年代以来，当代航空航天事业的迅猛发展，需要高强度、高模量、高
耐温、低比重的复合材料。许多高性能的纤维增强材料应运而生，主要有碳
纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等。它们的比强度和比
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模量都分别在 6。5×10cm和6。5×10cm以上，属于先进复合材料。它们与
玻璃钢等近现代复合材料不同，具有低比重、高强度、高刚度、耐磨、导热、
导电、膨胀系数小、抗疲劳性能好、阻尼性能好、耐烧蚀、耐冲刷、抗辐射、
吸波、换能等众多优良性能，可以满足高技术对材料的苛刻要求。先进复合
材料既可以做结构材料又可做功能材料及结构功能一体化材料，不仅应用于
航空航天，在民用工业、能源技术、信息技术等方面也大有用武之地。
高性能增强材料是先进复合材料的关键组成部分。60年代，美国