冶金学

冶金学是材料科学与工程的一个领域，研究金属元素、它们的金属间化合物及其混合物（称为合金）的物理和化学行为。冶金学包括金属科学和金属技术； 也就是说，科学应用于金属生产的方式，以及消费者和制造商产品中使用的金属部件的工程。 冶金学不同于金属加工工艺。 金属加工依赖于冶金学，其方式与医学依赖医学科学来实现技术进步的方式类似。 冶金专业从业者被称为冶金学家。

冶金科学进一步细分为两大类：化学冶金学和物理冶金学。 化学冶金学主要研究金属的还原和氧化，以及金属的化学性能。 化学冶金学的研究主题包括矿物加工、金属提取、热力学、电化学和化学降解（腐蚀）。 相比之下，物理冶金学侧重于金属的机械性能、金属的物理性能和金属的物理性能。 物理冶金学研究的主题包括晶体学、材料表征、机械冶金学、相变和失效机制。

从历史上看，冶金主要集中在金属的生产上。 金属生产从加工矿石以提取金属开始，包括混合金属以制造合金。 金属合金通常是至少两种不同金属元素的混合物。 然而，通常将非金属元素添加到合金中以获得适合应用的特性。 金属生产的研究又分为黑色冶金（又称黑色冶金）和有色冶金（又称有色冶金）。黑色冶金涉及以铁为基础的工艺和合金，而有色冶金涉及以铁为基础的工艺和合金。 在其他金属上。 黑色金属产量占世界金属产量的95%。

现代冶金学家与材料科学家和其他工程师一起作为跨学科团队的一部分在新兴和传统领域工作。 一些传统领域包括矿物加工、金属生产、热处理、故障分析和金属连接（包括焊接、钎焊和钎焊）。 冶金学家的新兴领域包括纳米技术、超导体、复合材料、生物医学材料、电子材料（半导体）和表面工程。 中国古代建立了许多与冶金相关或涉及的应用、实践和设备，例如高炉、铸铁、液压驱动的起下锤和双作用活塞波纹管的创新。

冶金学源于古希腊语μεταλλουργός，metallourgós，金属工人，源于μέταλλον，métallon，矿山，金属+ἔργον，érgon，工作这个词最初是炼金术士的术语，用于从矿物中提取金属，结尾- urgy 表示一个过程，尤其是制造过程：在 1797 年的大英百科全书中就这个意义进行了讨论。 在 19 世纪后期，它扩展到对金属、合金和相关过程的更一般的科学研究。 在英语中，/mɛˈtælərdʒi/ 的发音在英国和英联邦更为常见。 /ˈmɛtəlɜːrdʒi/ 发音在美国更为常见，并且是各种美国词典（例如，Merriam-Webster Collegiate、American Heritage）中xxx个列出的变体。

人类使用的最早记录的金属似乎是黄金，可以免费或天然找到。 在公元前 40,000 年旧石器时代晚期的西班牙洞穴中发现了少量天然黄金。 银、铜、锡和流星铁也以天然形式存在，允许在早期文化中进行有限数量的金属加工。 某些金属，特别是锡、铅，以及在更高温度下的铜，可以通过简单地在火炉或高炉中加热岩石来从矿石中回收，这一过程称为熔炼。 这种提炼冶金的xxx个证据可以追溯到公元前 5 和 6 千年，是在今天塞尔维亚的 Majdanpek、Jarmovac 和 Pločnik 的考古遗址中发现的。

迄今为止，最早的铜冶炼证据是在 Pločnik 附近的 Belovode 遗址发现的。 该遗址出产了公元前 5500 年的铜斧，属于长春文化。

铅的最早使用记录在新石器时代晚期的伊拉克 Yarim Tepe 和 Arpachiyah 定居点。 这些文物表明铅冶炼早于铜冶炼。

大约在同一时期（公元前 6,000 年后不久），该地点也记录了铜冶炼，尽管铅的使用似乎先于铜冶炼