简易材料论──事物观与方法论

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1995.04.001 第17卷第4期 北京科技大学学报 Vol.17 No.4 19958Journal of University of Science and Technology Beijing Ag.195_ ·专论· 简易材料论 一事物观与方法论 肖纪美 北京科技大学材料物理系，北京100083 摘要材料是在“变易”的，并有“不易”的道理，本文尝试陈述材料学中简易的、不易的、变 易原则山，提炼作者50余年在材料学海浮沉漫游的体会2-.全文分3部分共10节.引论3 节：1个定义一材料；2个框图一微观和宏观材料问题；3条推理途径一演绎、归纳和类比.分 论5节：1个符号一性能；1个方程一结构：4个对待一环境；3条原理一过程：8个分析一能 量.结论2节：5点事物观；通才的2种方法.全文论述了10个命题，提出了30个观点或方 法；从物出发，涉及到人和事；也可命名为“事物观和方法论”· 关键词材料，材料学，性能，结构，环境，过程，能量，方法论，事物观 中图分类号TB3,C03 Concise Discussion on Material Xiao Jimei Department of Materials Physics,USTB,Beijing 100083,PRC ABSTRACT Material has been changing,and there are unchanged laws about thesechanges.These simple and unchanged laws about the changes of material were real- ized during Authors past 51 years study on materialogy after graduation from the university and will be discussed in this paper.It is divided into three parts with ten sections.The first part is discussion which consists of 3 sections:one definition on material;two dia- grams about the micro-and macro-problems of material;and three methods of rea- soning.The second part is discussion which consists of 5 sections:one symbol for property;one equation for structure;four ways to deal with environment;three princi- ples of natural process;and eight methods for energetical analysis.The third part is conclusion which consists of 2 sections:five points of view on things and two methods of reasoning for the generalist.Altogether,in this paper,ten topics are discussed and thir- ty view points or methods are presented about material,people and thing."Outlook on thing and Methodology"could be another title of this article. KEY WORDS material,materialogy,property,structure,environment,process,energy, methodology,outlook on thing 1995-02-10收稿第一作者男70岁教授中国科学院院士

第 17 卷 第 4 期 北 京 科 技 大 学 学 报 1臾巧 年 8 月 oJ u r n a l o f U ~ iyt o f s ~ a nd Te d m o of yg Be ijngi V川 。 17 N 公 。 4 A呢 . 1臾巧 · 专论 · 简易材料论 事 物观 与方法 论 肖纪 美 北京科技大学材料物理系 , 北京 1创) 〕83 摘要 材料是在 “ 变 易 ” 的 , 并有 “ 不易 ” 的道理 . 本文尝试陈述 材料学中简易 的 、 不 易的 、 变 易原则 川 , 提炼作 者 50 余 年在 材料 学海 浮 沉漫游 的体会 f Z 一 ’ 2 } . 全文分 3 部 分共 10 节 . 引论 3 节 : 1个定义一 材料 ; 2 个框 图一 微观和宏观材 料问题 ; 3 条 推理途径一 演绎 、 归 纳和类 比 . 分 论 5 节 : 1 个符 号一 性 能; 1个方程一 结构 ; 4 个对待一 环境 ; 3 条原理一 过程; 8 个分析一 能 量 . 结 论 2 节 : 5 点事 物观 ; 通 才 的 2 种方 法 . 全 文 论述 了 10 个 命题 , 提 出了 30 个观 点或 方 法; 从物 出发 , 涉及到人和 事 ; 也可命名 为 “ 事物观 和方法论 ” . 关挂词 材料 , 材料学 , 性能 , 结构 , 环境 , 过程 , 能量 , 方法论 , 事物观 中图分类号 1卫 3 , C 03 C o n C is C D is C U旧S i o n o n M a et ir a l 苏 口口 iJ 爪滋 众p alt n 丫” t of M at ier alS P h州cs , U S T B , 氏对i飞 】侧】犯3 , P R C A B S r R A C T M a t e r i a l h a s b e e n e h a n g i n g , a n d t h e r e a r e u n c h a n g e d l a ws a b o u t t h es e e h a n g es . T h e s e s im P l e a n d u n e h a n g e d l a ws a b o u t t h e c h a n g es o f ma t e r i a l w e er er a l - iez d d u r i n g nA hot r包P a s t 5 1 y e a sr s t u d y o n ma t e r i a l o g y a ft e r g r a d u a t i o n fr o m t h e u n i v e sr it y a n d w ill b e d i s c u s s e d i n t h i s P a P e r . I t 1 5 d i v id e d i n t o t h r e e P a rt s w it h t e n s e e t i o n s . T h e if sr t P a rt 1 5 d i s e u s s i o n w h i e h co n s i s t s o f 3 s e e t i o n s : o n e d e if n it i o n o n ma t e r i a l ; t wo d i a - g r a srn a b o u t t h e 而e r o 一 a n d ma e r o 一 P r o b l e ms o f ma t e r i a l; a n d t h r e e me t h o d s o f r ea - s o n i n g . T h e s e co n d P a r t 1 5 d i s e u s s i o n w h i e h co n s i s st o f 5 s e e t i o n s : o n e s y m b o l fo r P or P e rt y ; o n e e q u a t i o n fo r s t r u e t u r e ; fo u r w a y s t o d e a l w it h e n v i r o n me n t ; t h r e e P ir n e i - P les o f n a t u r a l P r o ces s ; a n d e i g h t me t h o d s fo r e n e r g e t ica l a n a l y s i s . T h e t h idr P a rt 1 5 co n cl u s i o n w h i e h co n s i s t s o f 2 s e e t i o n s : if v e P o i n t s o f v i e w o n t h i n g s a n d t wo me t h o d s o f er a s o n i n g fo r t h e g e n e r a li s t . lA t o g e t h e r , i n t h i s P a P e r , t e n t o P i cs a er d i s e u s s ed a n d t h i r - t y v i e w Po i n t s o r m e t h o d s a r e P er s e n t e d a b o u t arn t e r i a l , P e o P l e a n d t h i n g . “ o u t l o o k o n t h i n g a n d M e t h o d o l o g y ” co u ld b e a n o t h e r t it l e o f t h i s a rt icl e . K E Y WO R D S anr t e r i a l , ma t e r i a l o g y , P r o P e r t y , s t r u e t u r e , e n v i r o n me n t , P or ces s , en e r g y , 脱ht o d o l o g y , o u t l o o k o n t h i n g 1卯5 一 02 一 10 收稿 第一作者 男 70 岁 教授 中国 科学院院士 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1995. 04. 001

·304· 北京科技大学学报 1995年No.4 1引论 111个定义一材料 顾名思义：“研究材料的学科，叫作材料学，”以研究对象来定义学科，得到内涵少、 外延广的定义，).采用逻辑学中“属+种差”这种真实定义的方法，“材料”属于“物 质”，用下述定义中的定语表示材料这种物质与其它“种”物质之间的“差”异，即“种 差”： “材料是人类社会所能接受地、经济地制造有用器件（或物品）的物质.” (1) 一般用“器件”；若包括“物品”，则含义更广，可包含缓蚀剂、催化剂、含能材料（炸药 等)、涂料等·从“种差”可导出材料的5个判据8.： (1)资源、能源、环保这3个战略性判据反映了“人类社会所能接受地”这个状语； (2)经济这个判据反映了“经济地”这个状语； (3)质量这个判据反映了“制造有用器件（或物品的）”这个定语，也就是广义的性 能，其中“制造”及“有用”分别指“工艺性能”及“使用性能”· 战时，上述的资源和能源有供应问题；在和平年代，环保有伦理道德含义，对于文明国 家，这3个战略性判据通过法律，都可转化为经济判据，因此，材料的5个判据便可简化为 “价廉物美”，分别满足“经济”和“质量”判据. 122个框图一材料问题 框图是系统模型化的1种方法，它形象地表示系统中组元（或要素，Element))以及组 元之间的关系，即系统的结构， ⑤ @ @新结构 环 境 9结构②过程 孕 恤控制子@ ②性能 1 ⑧ 能量 ⑦ 计算 国：外因 内因→变化→结果 图1示出材料5个微观问题一性能、结构、环境、过程，能量之间的关系 (1)各种环境（力学的、热学的、化学的等）作用于结构①，发生过程②，导致结果 ③，或产生新结构④，或表现为性能⑤；新结构又返回到原结构⑥；某些性能如韧性、铁 损等又是能量参量⑦；过程的结果也会影响环境⑧；环境与结构之间又可交换能量©， (2)能量结构的稳定性@和过程的进行①，运用各类基础科学，可从结构计算能量@[ (3)从哲学角度来看③：过程是变化；环境是变化的外因，是变化的条件；结构是变化 的内因，是变化的根据；外因通过内因而起作用)，新结构或性能都是变化的结果.·

北 京 科 技 大 学 学 报 1卯5 年 N b . 4 1 引论 L l l 个定 义一 材料 顾名 思义 : “ 研究材 料的学 科 , 叫 作材料 学 . ” 以 研究对象来定 义 学科 , 得 到 内涵 少 、 外 延广 的定 义 { ’ ` , ’ 2] . 采用 逻辑学 中 “ 属 + 种差 ” 这 种 真 实 定 义 的方 法 , “ 材 料 ” 属 于 “ 物 质 ” , 用 下 述 定义 中的 定 语 表 示 材 料 这种 物 质与其它 “ 种 ” 物 质之 间 的 “ 差 ” 异 , 即 “ 种 差 ” : “ 材料是人类社会 所能接受 地 、 经 济地 制造 有 用器件 (或物 品 ) 的 物质 . ” ( l) 一 般用 “ 器件 ” ; 若包括 “ 物品 ” , 则含义更广 , 可 包含 缓蚀剂 、 催化剂 、 含 能 材 料 ( 炸药 等 ) 、 涂料等 . 从 “ 种差 ” 可导 出材 料 的 5 个判 据 .8[ ’ :l] ( l) 资源 、 能 源 、 环保这 3 个 战略性判据反 映 了 “ 人类社会所能接 受地 ” 这个 状语 ; (2) 经济 这个判 据反 映 了 “ 经济 地 ” 这个状语 ; ( 3) 质量这个判 据反 映 了 “ 制 造 有 用 器件 (或物 品 的 ) ” 这 个定 语 , 也 就 是 广 义 的 性 能 , 其 中 “ 制造 ” 及 “ 有用 ” 分别指 “ 工 艺性能 ” 及 “ 使用 性能 ” 战时 , 上 述的资源和 能 源有 供应 问题 ; 在 和平 年代 , 环 保有 伦理 道 德含 义 . 对于文 明 国 家 , 这 3 个战略 性判 据通过法 律 , 都可 转化为经 济判 据 . 因此 , 材 料 的 5 个 判据便可简 化为 “ 价廉物美 ” , 分别满足 “ 经济 ” 和 “ 质量 ” 判据 . 12 2 个框 图一 材料问题 框 图是 系 统模型 化的 1 种 方 法 , 元之 间 的关系 , 即 系统 的结构 . 它 形 象地表 示 系 统 中组 元 (或 要 素 , E l日匡屹n t ) 以 及 组 新结 构 环 境 过 程 性 能 力 热 化 电 磁 其 学 学 学 学 学 它 外 因 内因 结 果 圈 1 示出材料 5 个徽观 问皿一 性能 、 结构 、 环境 、 过程 、 能. 之间的关系 ( l) 各种环 境 (力 学 的 、 热 学 的 、 化 学 的等) 作 用于结构① , 发 生过程 ② , 导致 结 果 ③ , 或产 生新结构④ , 或表 现为 性能 ⑤ ; 新 结构又 返 回到 原 结构 ⑥ ; 某 些性 能如 韧性 、 铁 损等又是 能量 参量 ⑦ ; 过程 的结果也 会影 响环境⑧ ; 环境 与结构之间又 可交换能量⑨ . ( 2) 能量结构 的稳定 性 L 和过 程 的进行 @ , 运用各类基 础 科学 , 可 从结 构计算能量 @ .le] ( 3) 从哲学 角度 来 看 L: 过 程是 变化 ; 环 境是 变化 的外 因 , 是 变化 的 条件; 结构是 变 化 的 内因 , 是变 化的根 据; 外 因通 过 内因而起作 用 [ ’ 3] , 新结构 或性 能都是变 化 的结果

Vol.17 No.4 肖纪美：简易材料论一事物观与方法论 .305. (4)©和⑧的反馈以及®的交换，都是指出过程的复杂性， 第2部分的分论中2.1至2.5，将分别简论性能、结构、环境、过程和能量. 从宏观考虑，材料问题也有5个环节.在市场经济的开放系统中的，“市场”便是材料 “系统”的环境（见图2）：通过在市场中销售和“应用”产品而引导材料的生产，即性 能←产品一工艺；另一方面，市场又提供先进的“设备”和改进后的生产“工艺”，从而优化 “产品”，提高“性能”，扩大“应用”，这两条思路分别如图2中实线和虚线所示.对于这 类问题，从宏观调控考虑，应该是： “抓两头，带中间” (2) 即抓住产品“应用”及“设备”改进这两头环节，带动“性能”、“产品”、“工艺”3个中 间环节， 应用上性能-产品F工艺一设备 图2材料宏观5个问题与市场之间关系 在材料科学中，也会出现： “中央开花” (3) 的局面.即发现奇异的“产品结构”，例如非晶态金属、纳米晶体、低维物质等，然后向 左测定“性能”，寻求“应用”，向右稳定“工艺”及建立“设备”，只有“物美价廉”，能 在市场有利润销售，才能由物质转化为材料， 133条途径一推理 表1从推理方式、结论的可靠性和创造性 表13种推理方法 3个方面，比较了3种推理方法.在教学上，一 方法 方 式 结论创造性 般采用演绎法，如几何学、热力学、统计物理、 演绎 一般→特殊 必然 发展发现 量子力学等，但是，推理的前提都是从归纳法 归纳 特殊+一般 或 发现 类比 一般·一般 或然 发现 获得的，例如几何学的公理，热力学三定律，统 特殊·特殊 计物理中质量守衡、能量守衡，量子力学的薛 定谔方程等，门德列夫周期表是用用归纳法建 人才 立的，应用它，在化学中，可演绎地说明大量问 材 题.类比法在科学家发现科学规律的过程中， 物了事 理 可起重要作用（参见第2.7节）， 既然有3种推理方法，必然会有传统的 特殊丁 一般特殊 3种推理途径·我曾将包括图1所示的“五 归纳 论”总结为“材料论”，然后将它与具有一 般性的“系统论”类比，则材料论只是系 类比 统论的特例；既是特例，则它属于系统论， 图3推理途径 又有其特性·因为它属于系统论，则可将材

I O V . 7 1 N b . 4 肖纪美 简 易 材 料 论 : — 事 物观 与 方法 论 · 5 扣 . ( 4 ⑥ 和 ⑧ 的反 馈以 及⑨ 的交换 ) , 都是指 出过程 的复杂 性 . 第 2 部分的分论 中 2 . 1 至 .2 5 , 将分别简论性能 、 结构 、 环境 、 过程和 能量 . 从宏 观考 虑 , 材料 问题也有 5 个环 节 . 在市 场 经济 的 开放 系 统 中 的 , “ 市 场 ” 便是 材 料 “ 系 统 ” 的环境 (见 图 2) : 通 过 在 市 场 中销 售 和 “ 应用 ” 产 品而 引 导材 料 的生 产 , 即 性 能~ 产品~ 工 艺 ; 另一 方面 , 市 场又 提供先进的 “ 设备 ” 和改 进后的生产 “ 工艺 ” , 从而优化 “ 产品 ” , 提 高 “ 性 能 ” , 扩大 “ 应用 ” . 这两条思 路分别如 图 2 中实 线 和虚 线所示 . 对于 这 类问题 , 从宏 观调控 考虑 , 应该 是 : “ 抓两 头 , 带中 间 犷 ( 2) 即抓住 产 品 “ 应用 ” 及 “ 设备 ” 改进这两 头 环节 , 带动 “ 性 能 ” 、 “ 产 品 ” 、 “ 工 艺 ” 3 个 中 间环节 . 应 用 卜亡 一 1性 能 性甲一 1产 品 卜犷 一 1 工 艺卜丁 一 I设 备 区虱 - - - - - - - 一 ’ 圈 2 材料宏观 5 个问魔与市场之间关系 在材 料科学 中 , 也会 出现 : “ 中央 开花 ” ( 3 ) 的 局 面 . 即发 现 奇 异 的 “ 产品 结 构 ” , 例如 非 晶态金 属 、 纳米 晶 体 、 低维 物质等 , 然后 向 左 测定 “ 性能 ” , 寻 求 “ 应 用 ” , 向右稳 定 “ 工艺 ” 及建 立 “ 设备 ” , 只 有 “ 物 美 价 廉 ” , 能 在市场有 利润 销售 , 才能 由物 质 转化 为材料 . 13 3 条途径一 推理 表 1 从推理 方式 、 结论的可 靠性和创 造性 3 个方 面 , 比较 了 3 种 推理方法 . 在 教 学上 , 一 般采用演绎法 , 如 几何学 、 热 力 学 、 统计物理 、 量 子力学 等 . 但是 , 推理 的前提都是从归 纳法 获得 的 , 例 如几何学 的公理 , 热力学三 定 律 , 统 计物理中质量守衡 、 能量 守衡 , 量子力 学 的 薛 定愕方 程等 . 门德列 夫周 期表 是 用用 归纳 法建 立 的 , 应用 它 , 在化学 中 , 可 演绎地说明大量 问 题 . 类 上匕去在科学 家发 现科 学规律 的过 程 中 , 可起 重要作 用 (参见 第 .2 7节 ) . 既 然 有 3 种推 理 方 法 , 必 然 会 有传统的 3 种推理 途 径 . 我 曾 将包 括 图 1 所 示 的 “ 五 论 ” 总 结 为 “ 材 料论 ” , 然 后 将 它 与 具 有 一 般 性 的 “ 系 统论 ” 类 比 l` 4] , 则材 料 论只 是 系 统 论 的 特 例 ; 既 是 特 例 , 则 它属 于 系统论 , 又 有 其 特 性 . 因 为 它 属 于 系 统 论 , 则可 将材 表 1 3 种推理方法 方 法 方 式 结 论 创 造 性 演绎 归纳 类 比 一般 ~ 特殊 特殊 ~ 一般 一般 ~ 一般 特殊 ~ 特殊 必然 或然 或然 材 . 管 料 理 理 特 殊 特殊 归 纳 类 比 图 3 推理途径

·306 北京科技大学学报 1995年No.4 料论的方法推广到“人”或“事”「1；因为它有特性，例如它有“能量论”，则可补充具有 一般性的“系统论”，并外延到其它的特殊系统，如人与事，这些推理途径示于图3. 人是一种物，且为万物之灵，人有“意”有“情”；人与物既构成“事”，又构成 “景”，有诗表述人·物·事·景·情·意之间关系： 触景因事而生情，借诗怀旧又展新. 人物事景相通处，字里行间情意深， 2分论 2.11个符号一性能 “材料的性能是1种参量，用于表征材料在给定外界条件下的行为”. (4) 这个定义陈述了材料性能的内涵，参考图4，可用参量 反射 “P”表达，还可用P来划分性能.当i及j为1,2,3,4,5,6 吸收(2) 转换才 ) 及7时，分别对应于力学，声学，热学，光学，电学，磁学 材料 及化学信息；i为输人，为输出一反射、吸收、传导、转换. 输人 传导0) U3) 当i=方，则有反射、吸收、传导共3×7=21种性能； 图4倍息的输入和输出 当i≠方则有7×6=42类转换性能，如Ps为光电性， P5为热电性，P亦为热电性等. 若用I及J分别表示输入量及输出量，S为材料的结构，e及t分别为环境及时间，则性 能分析方法可用下列方程表示(P=P,=): 黑箱法：J=P·1 (5) 相关法： P=6(S) (6) 过程法：P=F(e,S) (7) 环境法：P=Φ(e,t) (8) 人才的才能和事物的功能可类比于材料的性能，进行分析4，) 2.21个方程一结构 “系统的结构是它的组元及组元间关系的总和” (9) 若组元的集合、关系的集合及系统的结构分别用E(Element)R(Relationship)及S(Structure) 表示，则： S=(E,R} (10) 我曾定义材料的结构： “材料的结构是它的组元及其排列和运动方式” (11) “组元”则依层次不同而分别有基本粒子、质子、中子、电子、原子、几何学组元（空位、 位错、晶界、相界、表面等)、分子、相、裂纹、缺口等；“关系”则包括排列方式及运动 方式，后者包括原子振动所导致的声子，电子平移运动引起的布里渊区、费米球、禁区等以 及电子自旋导致的磁子等， 结构的测定实质上是采用(5)式的黑箱法，例如，输人的X射线波长为1，输出的衍

· 互巧 · 北 京 科 技 大 学 学 报 l男5 年 N o . 4 料 论的方法 推广到 “ 人 ” 或 “ 事 ” 〔” ]; 因为它 有特 性 , 例如 它有 “ 能量论 ” , 则可 补充具有 一般性 的 “ 系 统论 ” , 并外延到 其它的特 殊 系统 , 如人 与事 . 这些 推理途 径 示于 图 .3 人 是 一 种 物 , 且 为 万物 之 灵 , 人 有 “ 意 ” 有 “ 情 ” ; 人 与 物 既 构 成 “ 事 ” , 又 构 成 “ 景 ” . 有 诗表述 人 · 物 · 事 · 景 · 情 · 意 之 间关系 : 触景 因事而 生 情 , 借诗怀旧 又展 新 . 人物 事景 相 通处 , 字里行 间情意深 . 2 分论 .2 1 1 个符号一 性能 “ 材料 的性能是 1 种参量 , 用 于表 征材 料在 给定外 界条 件下 的行 为 ” . ( 4) 这 个定 义陈述 了材 料 性 能 的 内涵 . 参考 图 4 , 可 用参量 “ 尸 ij ” 表 达 , 还 可用 只 , 来划分性 能 · 当 i 及 j 为 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 及 7 时 , 分别 对应于力 学 , 声 学 , 热学 , 光 学 , 电学 , 磁 学 及化 学信息 ; i 为 输人 , j 为 输出 一 反 射 、 吸 收 、 传导 、 转 换 . 当 i 二 j, 则 有 反 射 、 吸 收 、 传 导 共 3 x 7 = 21 种 性能 ; 当 i羊 j, 则有 7 只 6二 42 类转换性能 , 如 凡 为 光 电性 , 鬃 吸 收 仃 2 ) 材 料 传 导 仃 3 ) 势 输人 (j 3 ) 图 4 信息的输入和输 出 尸35 为热电性 , 尸。 亦 为热电性 等 . 若用 I 及 J 分别表示 输入 量及 输 出量 , S 为材 料 的结 构 , e 及 t 分 别为 环境 及 时 间 , 则 性 能分析方 法 可用 下列 方程表示 ( p = 只j , i = j) : 黑箱 法 : J = 尸 · I ( 5) 相 关法 : 尸= 关( )S ( 6) 过程 法 : P = F ( e , S ) ( 7 ) 环境 法 : P = 小 ( e , r ) ( 8 ) 人 才的才能 和事物 的功 能可 类比于材 料的性 能 , 进行分析 「’ .4 ’ 5] . .2 2 1 个方程一 结构 “ 系统 的结构是它 的组 元及 组元 间 关系 的总和 . ” ( 9) 若组元的集 合 、 关 系 的集合及 系 统 的结 构 分别 用 (E E 1 。 江` n t ) R ( R 血iot ns ihP )及 S (s it u ct u er ) 表示 , 则 : S = { E , R } ( 10 ) 我 曾定义 材 料 的结构 : “ 材料 的结构是它 的组 元及 其排列和 运 动方式 ” ( n ) “ 组元 ” 则 依层次不 同而分别有 基 本粒子 、 质子 、 中子 、 电子 、 原 子 、 几何 学 组 元 (空 位 、 位错 、 晶界 、 相 界 、 表面等 ) 、 分子 、 相 、 裂 纹 、 缺 口 等 ; “ 关 系 ” 则 包 括 排 列 方式 及 运 动 方式 , 后 者 包括原 子振 动所 导致 的声子 , 电子平 移运 动引起 的布 里 渊 区 、 费米球 、 禁 区等以 及电子 自旋导致 的磁子 等 . 结构 的测定 实 质上 是采 用 ( 5) 式 的黑箱 法 . 例如 , 输 人 的 X 射 线 波 长 为 又 , 输 出 的衍

Vol.17 No.4 肖纪美：简易材料论一事物观与方法论 .307. 射角为日，则依据布喇格方程： nA=2dsine (12) 可以计算未知的结构参量d. 结构是一个用途很广的概念，除物以外，还用于人、财、事人一人体结、细包结构、 阶级结构等；财一金融结构、投资结构、成本结构等；事一社会结构、政府组织、学 校结构、教育结构、科研结构、诗词结构等， 234个对待一环境 时势造英雄？英雄造时势？争论难休·时势便是环境，可以采取4个方面措施，正 确地对等环境， ()适应一经济是基础。当经济体制改变了，为了适应这个大环境，上层建筑必须随 者改变；生物进化以及大自然选择生物品种，遵循着“生存竞争，适者生存”的生物学原理： 人境问俗，也是为了适应环境等等· (2)改变一水溶液中加人缓蚀剂及排除氧气，金属表面覆盖防蚀涂层，都是为了降低腐 蚀而改变化学环境；为了加速和增加化学反应而加入的催化剂，也是改变化学环境；材料表 面引人残余压应力，从而改变力学环境；电磁波屏蔽、热阻挡层及声吸收层分别是改变电磁 热学及声学环境；孟母三迁其居，为的是改变学习环境，使孟轲能勤学；人才分流的目的之 一，便是改变人才的使用环境，使人能尽其才等等， (3)利用一化学环境可以腐蚀金属材料，又可以利用腐蚀，列如，金相试样的浸蚀，电 解抛光，电化学加工，利用奥氏体不锈钢的晶间腐蚀制备粉末，电化学保护的牺牲阳极等， 都是在利用化学环境.氢脆、氢致开裂使人们认识到氢这个环境的有害作用，但材料工业 中，将氢作为合金元素或有用元素来应用的事例也是不少的，利用耗散结构理论来增进材料 的性能，也是利用材料与环境的交互作用).社会现象利用环境的事也是不少的，国与国之 间的间谍、不法商人等，都在利用金钱的腐蚀作用，改变工作环境而获暴利· (4)学习一观察环境，向环境学习，可以受到启示·例如，向环境中的生物功能学习， 出现了仿生学及仿生材料；人们到埃及旅游，看到木乃伊与金字塔，应分别在防腐技术及工 程建筑方面有所借鉴.1980年春，我自重庆沿长江东下，从长江轮的航行，佐证了我提出 的自然过程三原理（见2.4节）· (5)保护一人类既是一类动物，容易大发兽性，对自然环境进行自私而贪得无厌地掠夺， 导致大地千孔百疮，蓝天昏暗；大自然必将对人类进行更无情的报复·为了人类群体和子 孙万代，通过教化和刑罚，文明人重视了环境的保护，材料的5个现代判据中，资源、能源 和环保便是涉及到环境的3个战略性判据，汽车给人类带来了方便和舒适，但所排出尾气的 成分，文明杜会已严加限制；钢厂的污染问题不能解决，则被迫关闭，从积极方面考虑， “三废”的妥善处理，化害为利，已形成巨大产业，降低整个生产的成本，重视保护自然环 境，社会幸甚，子孙万代甚幸！ 以诗一首，总结本节5观点： 英雄时势谁主造？千年纷争从未停， 诸法因缘起，系统临环境：

Vo l . 17 N b . 4 肖纪美 : 简 易 材 料 论 — 事 物观 与方法 论 . 刃 7 · 射角 为 0 , 则依据布喇格方 程 : n 又= Z d s in o ( 12 ) 可 以 计算未 知 的结构参量 .d 结构 是一个用途很广 的概念 , 除物 以 外 , 还 用于人 、 财 、 事 人 一 人体 结 、 细包 结构 、 阶级 结构等 ; 财一 金融 结 构 、 投 资结 构 、 成 本结 构 等 ; 事 一 社 会 结 构 、 政 府 组 织 、 学 校结构 、 教育 结构 、 科研结 构 、 诗词结 构等 . 2 3 4 个对待一 环 境 时势造英雄? 英 雄造 时势? 争论难休 . 时 势便是 环 境 , 可 以 采 取 4 个 方 面 措施 , 正 确地对等环境 . ( l) 适 应 一 经 济 是基 础 . 当经 济 体制 改 变 了 , 为 了适 应这 个 大 环 境 , 上 层 建筑 必 须 随 者改变 ; 生物进 化 以及 大 自然 选择 生物 品种 , 遵 循 着 “ 生存竞争 , 适 者 生 存 ” 的 生 物学 原 理 ; 人境 问俗 , 也是 为 了适应环 境等 等 . ( 2) 改 变一 水溶 液 中加 人缓蚀剂 及 排除 氧气 , 金 属表 面覆 盖 防蚀涂层 , 都是为 了降低腐 蚀 而 改变化学 环境 ; 为 了加 速和增 加化学反 应 而加人 的催化剂 , 也是改 变化 学环境; 材 料 表 面引 人残余压应力 , 从而改 变力 学 环境 ; 电磁 波 屏 蔽 、 热 阻 挡 层 及 声 吸 收层 分别 是 改 变 电磁 热学及 声学环 境 ; 孟母 三迁 其居 , 为的是 改 变学 习环境 , 使孟柯能勤 学 ; 人 才分流的 目的之 一 , 便是 改变人 才 的使用环 境 , 使人能尽 其才等等 . ( 3) 利用一 化 学环 境 可 以 腐蚀金属 材料 , 又 可 以 利用腐蚀 , 列 如 , 金相试 样 的浸 蚀 , 电 解抛 光 , 电化学 加工 , 利 用 奥 氏体不 锈钢 的 晶间腐蚀制 备粉 末 , 电化 学 保护 的牺 牲 阳极 等 , 都是 在利用 化学 环境 . 氢 脆 、 氢 致开 裂使 人 们 认 识 到 氢 这 个 环境 的有 害 作 用 , 但 材 料 工 业 中 , 将氢作 为合 金元素或 有 用元素来 应用 的事 例也 是 不少 的 . 利 用耗散结构 理论来增 进材料 的性 能 , 也是 利 用材料 与环境 的交互 作用 8[] . 社 会现象 利用 环境 的事 也 是 不 少 的 . 国 与 国 之 间的 间谍 、 不 法 商人等 , 都在 利 用金 钱 的腐蚀作用 , 改 变工 作环 境而 获暴利 . ( 4) 学 习一 观察环境 , 向环 境学 习 , 可 以 受到启示 . 例如 , 向环境 中的 生物功 能学 习 , 出现 了仿生学 及仿生材 料 ; 人 们 到埃及 旅 游 , 看到 木乃 伊与金字 塔 , 应分 别在 防腐技术 及工 程建 筑方 面有 所借鉴 . 1 9 80 年春 , 我 自重 庆 沿 长 江 东 下 , 从 长江 轮 的航 行 , 佐 证 了 我提 出 的 自然过程三 原理 (见 .2 4 节 ) . ( 5) 保护一 人类 既是 一 类动 物 , 容 易大 发兽性 , 对 自然 环境 进行 自私 而贪得 无厌地掠夺 , 导致 大地千孔 百 疮 , 蓝天 昏暗 ; 大 自然必 将 对人 类进 行 更 无 情 的 报复 . 为 了人 类群 体和子 孙 万代 , 通过教 化 和刑 罚 , 文 明人 重视 了环境 的保 护 . 材料 的 5 个现代判 据 中 , 资源 、 能 源 和环保便 是涉及 到 环境 的 3 个 战略性 判据 . 汽车 给人类带 来了方 便和舒适 , 但 所排 出尾 气的 成 分 , 文 明社 会 已 严加 限 制 ; 钢 厂 的 污染 问题不 能 解 决 , 则 被 迫 关 闭 . 从积极 方 面 考 虑 , “ 三废 ” 的妥 善处理 , 化害为 利 , 已形 成 巨 大产 业 , 降低 整个生 产 的成 本 . 重视保护 自然环 境 , 社 会幸甚 , 子孙 万代甚 幸 ! 以诗一首 , 总 结本节 5 观 点 : 英雄 时势谁主造 ? 千 年 纷争 从未 停 . 诸法 因缘起 , 系 统 临环境 :