1.材料的概念
新版辞海中刊载说，除材料泛指一般供参考用的资料之外，在加工工业中，一般把来自采掘工业和农业的劳动对象称为“原料”，把经过工业加工的原料（如钢材、水泥）称为“材料”；二者合称为“原材料”。
经济合作和发展组织（OECD）对材料给予的权威性定义为：“材料是供作单独地或组合式地履行相当持久性功能的固体物质”。
美国国家科学院材料科学与工程综合调查研究执行委员会（COSMAT）对材料给予的官方定义为：“材料是具有可供制造机器、结构、器件、产品等有用性质的物质”。
法国查尔 · 克鲁萨德（Charle Crussard）教授对材料给予的热力学定义为：所有的材料都遵循相同的途径，即由一种始点化合物（通常是氧化物）转化为材料和副产物时，它们在室温下的总自由焓（Gibbs势能）达到最大值，一般来说，材料的熵也同时通过最大值，这就相应于很大数目的自由度，所以容易成型。
综上所述，材料的科学定义理应包括三大要素：
（1）物质性一切存在物都是物质的多种表现。材料当然属于物质性的客观存在物的一部分。
（2）功能性材料在人们创造物质财富的过程中，至少有点持久性功能，而不是消耗品。
（3）加工性材料具有经济效益的加工性，以利于人们将其加工成型为设计产品。
2.材料在人类文明史上的地位
材料分子工程学（或称材料分子设计）的倡导人A. R. 冯 · 希珀尔（A. R. von Hippel）教授有一句名言：“人们可以按照材料的变革和用途谱写人类文明史”。美国国家科学院材料科学与工程综合调查研究执行委员会主席莫里斯 · 科恩（Morris Cohen）教授亦强调指出，人们可以把材料看成为人类赖以跨越时代的一种物质，由此可见材料在人类文明史上的举足轻重的地位。例如人类古代历史可按生产工具的三个发展阶段划分为：石器时代、青铜器时代、铁器时代。所有上述三个时代都是以其当时的代表性材料而命名的历史时代。此外，日本通商产业省工业技术院新世代产业技术开发官渡边千仞甚至认为，十八世纪在英国开始的现代产业技术革命，亦是以材料的革新为触发点，即高炉炼铁技术以及铸钢法、搅钢法等两大炼钢技术均为第一次产业技术革命奠立了物质基础。
3.材料的发展史简介
材料的分类方法，十分繁多。原中国科学院副院长严东生教授曾经指出，材料可按其化学键的性质划分为四大类：金属材料、有机合成材料、无机非金属材料（又叫陶瓷材料）、复合材料。兹分述这四大类材料的发展简史如下：
3.1各种金属材料开始大量生产的年代史
法国巴黎矿业学院克鲁萨德教授从热力学的角度考察提炼冶金学的发展史，发现各种金属材料开始大量生产的年代直接取决于金属与氧的亲合力。如图1所示，左边倾斜直线下端相当于“青铜时代”，中间水平段带相当于“铁时代”，右边倾斜直线段相当于“新有色金属时代”。随着新的有色金属开始大量生产，高锰钢（1882）、镍钢（1889）、钒钢（1904）等现代合金钢便迎来了新纪元。
3.2无机非金属材料的发展史提要
无机非金属材料的发展史颇具返老还童的诗意，即它起源于第一个石器时代，而将迎来第二个石器时代。
（1）陶器时代
人类发明摩擦生火后，便开始了陶器时代，如公元前7000 ~ 5000年（第一个石器时代），我国河南渑池县仰韶村居民以及西亚地区的居民都已经掌握了火烧粘土的制陶技术。后来，巴比伦、秦代相继采用大量砖瓦筑城和修建长城、阿房宫，这就标志着制陶业派生了建筑材料行业，特别是埃及进入奴隶制国家后，制陶工艺进一步发展到彩陶，并且掌握了制造玻璃的技术。
（2）瓷器时代
瓷土（高岭土）的发现与利用，高温窑的创造成功，再加上釉的出现以及还原焰的运用，原始青瓷器就应时脱胎而出了，商、周时候的“青釉器”，学术界称为“原始瓷”或“原始青瓷”。瓷器的发明实在是我们先民对人类文明的又一项重大贡献，以致宋、元时候的八大名窑的瓷器驰名世界。
（3）陶瓷时代
1885年，德国陶瓷学家H. 塞格（H. Seger）发明了窑炉用标准测温锥系列，标志着陶瓷时代的到来，特别是十九世纪末叶，以硅酸盐工学为基础的工业之间，普遍建立了十分密切的联系，例如美国陶瓷学会成立于1898年，日本窑业协会（Ceramics Industry Association of Japan）成立于1891年、迨后1893年又发展为日本陶瓷学会（Ceramic Society of Japan）。
（4）无机非金属材料时代
第二次世界大战后，一度掀起了高温高强材料和功能材料的热潮，各国不但开发研究氧化物特种陶瓷，而且还着手研究非氧化物特种陶瓷。有鉴于此，美国陶瓷工程师国家协会的政府术语委员会，曾经对陶瓷下定义为：“陶瓷是由无机非金属矿物原料组成的和用任意种类方法制造的（通常经过高温处理）那些制品的通用术语”。特别是本世纪七十年代以后，更加要求由“可用陶瓷阶段”推进到“可靠陶瓷阶段”，美国便将这些新型陶瓷材料称为“尖端陶瓷（Advanced Ceramics）”，而日本则将高技术陶瓷称为“精细陶瓷（Fine Caramics）”。总而言之，现代科学技术的发展趋势促使我们采用无机非金属材料这个术语来概括硅酸盐材料、特种陶瓷、尖端陶瓷、精细陶瓷等。
3.3复合材料的发展史纲
日本机械技术研究所材料工程部长岛村昭治曾经指出，复合的思想本是很古老的，然而现代复合材料的新纪元却是在本世纪四十年代诞生玻璃纤维增强塑料的时候才真正地揭开，如下表所示。
3.4高分子材料的发展简史
高分子材料的发展史，比较简短：
（1）1909年，美国化学家利奥 · 亨德雷克 · 培克兰德（Leo Hendrik Baekeland）发明酚醛树脂，可算是第一次商业性生产合成热固性高分子材料。
（2）1928年，美国化学家华莱士 · 休姆 · 凯罗瑟斯（Wallace Hume Carothers）从基础研究中天才地发明尼龙，可算是第一次真正地合成了合成纤维。1938年，杜邦公司便根据这个专利而在美国威明顿（Wilmington）建立一个小规模试验性工厂生产尼龙。
（3）第二次世界大战后不久，高分子材料工业才开始出现，并且成为美国经济中的重要组成部分。根据1939年至1972年的统计资料，美国的塑料和树脂的年产量几乎成指数地增长。例如1972年美国的塑料和树脂的年产量约为820万立方米（原数据为998万吨），相当于美国的粗钢年产量的一半（约为1，600万立方米、原数据为12，335万吨）。至于高分子材料的品种，也是逐年大幅度地增加。美国在五十年代初期，只生产尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、纤维素、聚氯乙烯、聚丙烯、聚烃硅氧、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物、聚脂、橡胶等11个品种；七十年代，则大量生产40大类的高分子材料。特别是三大合成高分子材料即塑料、橡胶、合成纤维的世界年产量在1982年已达八千万吨。论钢铁/塑料体积比，在美国和西德于1981年即已达1/1。展望高分子材料的发展前景，人们把二十一世纪誉为“塑料时代”。
3.5材料的材质变革史略
按照材质变革史，划分材料的种代为：
第一代材料——天然材料，如石材、木材等。
第二代材料——人造（加工）材料，如钢材、水泥、陶瓷等。
第三代材料——合成材料，如合成塑料、合成橡胶、合成纤维等。
第四代材料——复合材料，如碳纤维增强塑料、碳/碳复合材料、陶瓷基复合材料等。
从宏观上看，第一、二、三代材料都是均质、各向同性的，叫做单体材料（Monolithic Materials），而第四代材料则是由两种以上的单体材料按要求分布或定向地组合成具有新性能的材料。至于第五代材料，有人叫杂化材料（Hybrid Materials），亦有人叫智能材料（Intelligent Materials）。
4.展望高分子材料科学与工程
1971年，美国国家科学院成立了材料科学与工程综合调查研究执行委员会，对“材料科学与工程”给予的官方定义为：“材料科学与工程乃是关于材料的成分、结构、加工制造工艺同其性质、用途之间的有关知识的产生和应用”。此外，对于材料领域中科学同工程之间相互渗透相互结合而成为“材料科学与工程”的演变过程，概括如下：
同材料科学与工程的发展过程相对应，从高分子材料到高分子材料科学与工程的三个交叉年代如下：
（1）本世纪四十年代与五十年代，高分子材料研究工作主攻于高分子材料的合成化学，1950年正式成立美国化学学会高聚物化学分会（后来简称为聚合物化学分会），其宗旨就是“提高认识和阐明高分子材料的化学组成与化学、物理性质以及聚合化过程，并且促进这些领域中的基础研究”。基于这些基础之上，1961年成功地召开了国际理论化学与应用化学协会第一届国际高分子化学学术会议。
（2）本世纪五十年代与六十年代，高分子材料物理学致力于研究结晶化、流变学、热分析、原子组态统计学。
（3）本世纪六十年代与七十年代，揭开了高分子材料的工程应用年代，主要在于复合材料和医学上的应用。
在上述三个交叉年代中，突出各该交叉年代的重点学科领域，毫不意味是各自孤立的。事实上，从单一化学观点或单一物理观点，都很难有效地深究高分子材料问题。若要阐明结构与性质的关系，则必须综合考虑高分子材料的化学、物理学和工程应用。与此相适应，七十年代的美国高分子教育体制中，便有一百多个机构分别设置高分子材料科学与工程的各种学位制度，其学位总额为1840。由此展望高分子材料科学与工程，可谓任重道远、前途光明 · 正如伦敦皇家学会主席托德勋爵（Lord Todd）说得好，“聚合反应的开发可能是化学成就中的最大事件，它在日常生活中起到了最大的作用”。