由于“玻璃钢”的导热系数低，只有金属的百分之一至千分之一，是一种优良的绝热材料，具有良好的耐烧蚀性能，因此可以作火箭、导弹的耐烧蚀材料。当火箭穿过大气层时，就靠这种耐烧蚀材料的保护，才能不致被强烈的摩擦热产生的高温烧毁。
“玻璃钢”又是一种优良的电绝缘材料，可以制作电视机和电冰箱上的零件。“玻璃钢”也可用于制造体育器械、家具和卫生设备。另外，由于它的耐腐蚀性也很好，石油化工部门常常大量采用“玻璃钢”代替钢材制造各种管道、泵、阀门、贮藏罐等。20世纪70年代后，美国铺设了70多万公里的“玻璃钢”管道，成为美国第三的大型运输管道。
玻璃纤维增强复合材料中，纤维像“钢筋”，被它增强的基体材料像“混凝土”。钢筋混凝土综合了钢的优良塑性和混凝土坚固耐压的优点，成为性能全新的材料。“玻璃钢”也是用玻璃纤维增强了基体的性能，被增强的基体材料则包括各种塑料，如热固性树脂（酚醛、环氧、聚酯等）、热塑性树脂（如聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、热塑性聚酯等）、泡沫塑料、橡胶、沥青、水泥、石膏等……多孔材料一件东西如果是千疮百孔，人们一定以为是低劣产品。其实不然，有时人们还特意研究制造百孔千疮的材料！而且制造这种多孔材料的技术还挺保密。要想知道这种技术，还必须掏腰包花钱。
1993年，美国的一家世界有名的桑迪亚国家实验室，因为不会生产高质量的多孔材料，不得不从乌克兰第聂伯罗彼罗夫斯克冶金学院专门购买一种多孔金属的技术。乌克兰的这家冶金学院还提出了一个条件，这种技术只许美国使用五年，过期还得加钱。至于加多少，到时再议。
这是一种什么“宝贝技术”呢？为什么号称为世界科学技术最先进的美国还要向乌克兰购买？原来这种多孔金属有一个重要用途，这就是制作太空火箭煤油燃料的雾化器，以迫使煤油通过大量微孔由油滴变成油雾，使燃料达到最佳燃烧状态。
但美国的多孔金属是用粉末冶金方法生产的，其中的微孔是弯弯曲曲的，质量不过关。而乌克兰生产的多孔金属中的孔则可以定向，即可以让它们沿零件的长度方向排列，孔的径向或者像桔子状断面，或者像球形气泡。
乌克兰的科学家还有一手绝招，他们会通过控制各种工艺技术条件和控制金属从熔化到凝固的冷却时间，制造出各种孔径的优质多孔金属。零件中的孔径尺寸，小的可以达到5微米，也就是一个细菌那么大；大的可以达到10毫米。孔在零件中占的体积可以小到只占零件体积的5％；但也可以大到占零件体积的75％。也就是说，这种多孔金属不只是百孔千疮，简直是千孔万疮了。
乌克兰的冶金学家是怎样生产这种多孔金属的呢？因为它属于技术机密，生产工艺的各种技术细节是绝不透露的，人们只能从一些蛛丝马迹中了解其大概情况。据报道，乌克兰生产的这种多孔金属是用铜和铁一类金属制造的。他们先将金属在一台密封的炉子中熔化，然后在熔化的金属中充进高压氢气和其他气体。这样，金属在冷却凝固过程中就会存在大量气孔。
但对孔的大小和孔的排列方向的控制是生产多孔金属的关键。只有当气体的压力和成分控制在非常精确的范围内，才能获得符合要求的优质多孔材料。乌克兰的科学家经过了大量的实验研究，终于成功地掌握了生产多孔材料的工艺技术。用这种材料制成的雾化器，可以大大节省燃油，因为它能显著增加燃料的雾化程度，达到最完全燃烧的效果。
其实，多孔材料在日常生活中随处可见，当你给头发喷发胶或往身上洒香水时，你手上的喷壶嘴就是用多孔材料制成的，只是它不一定是金属，而可能是多孔的塑料而已。近年来，在科技界的一个热门课题是研究多孔硅材料。硅是一种半导体材料，而当硅中存在只有几个纳米大小的大量微孔时，在激光照射下它会发出可见光。多孔硅为何能发光，目前还不清楚，但它的应用前景十分吸引人，尤其是其在制造光电子元件方面的前景令人神往。
泡沫金属
美国杜克大学工程系有一位叫富兰克林·科克斯的工程学教授，是研究金属材料的行家。大多数人对金属的密度或比重的认识都比较肤浅，以为只不过是一种物理性能，也就表示谁轻谁重而已。密度大的就重，像铅；密度小的就轻，像铝。但科克斯对密度或比重的认识，却比别人深刻。
他对比了各种金属的密度和它们的化学性质后，意外地发现，金属的密度或比重和其化学活性有密切的关系。即金属的密度越小，它的化学活性就越大。比如锂，是金属中密度最小的，每立方厘米才0.534克，比水还轻，因此特别活泼，在室温下就能和空气中的氧、氮起剧烈反应，所以必须保存在凡士林或石蜡中。镁也是轻金属，镁粉用一根火柴就能点着。至于钠和钾，比镁还不安分，在空气中不点就能着火，因为钠的比重是0.971；钾的比重是0.86；平时必须保存在煤油中。而铂、金、铱、锇等贵金属的比重大（分别为21.45；19.3；22.42；22.25），因此在空气中非常稳定。像铂，在疏酸、盐酸、硝酸甚至在王水中都能“游泳”。
科克斯经过多年研究，在1963年宣布发现了这个并不深奥但却被许多人视而不见的规律。由于这个规律的确算不上重要和深奥，在当时也没发现有什么特殊的实用价值，没有受到人们的重视。但到了20世纪90年代，科克斯冒出了一个新思想：在航天领域中，人们为节省燃料和各种费用，总希望用质轻而结实的材料。像锂镁等金属在地面上不宜被用作结构材料，因为它们太活泼，易氧化着火。但它们在太空中却大有用武之地，因为在太空中没有地球上引起锈蚀和化学反应的空气，那里几乎是真空。
于是，科克斯决定对这些轻金属进行“改造”，他知道，塑料如果进行泡沫化，可以使密度成倍成倍地降低，变成很轻但很有用的泡沫塑料。如果把这些金属也变成泡沫金属，它们的密度也会变得更小，可以在水中浮起来。
1991年，科克斯利用“哥伦比亚”号航天飞机进行了一次在微重力条件（即失重状态）下制造泡沫金属的试验。他设计了一个石英瓶，把锂、镁、铝、钛等轻金属放在一个容器内，用太阳能将这些金属熔化成液体。然后在熔化的金属中充进氢气，产生大量气泡。这个过程有点像用小管往肥皂水中吹气（会产生大量泡沫）一样，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。
有人会问，这种泡沫金属能作结构材料吗？这一点用不着担心。实验证明，用泡沫金属做成的梁比同样重量的实心梁刚性高得多。因为泡沫使材料的体积大大扩张，获得了更大的横截面，因此用泡沫金属制造的飞行器，可以把总重量降低一半左右。
用泡沫金属建立太空站还有一个优点，即当空间站结束其使命时，可以让它们重返大气，在大气层中迅速彻底地燃烧，化成气体，减少空间垃圾。
先进陶瓷
陶瓷是人们最熟悉的无机材料之一，日常生活中应用陶瓷的品种多得不胜枚举。餐饮业中的碗、盘、碟、杯、壶、勺；建筑业中的洗手池、抽水马桶……等都是陶瓷的天地，但这些陶瓷都是用天然无机物烧结成的传统陶瓷。而所谓先进陶瓷是指以精制的高纯度人工合成的无机化合物为原料，采用精密控制工艺烧结的高性能陶瓷，因此又称精细陶瓷或新型陶瓷。
先进陶瓷按照其性能的不同，又分成许多种。别看统称为先进陶瓷，但其中有的具有良好的绝缘性；有些先进陶瓷却具有半导体性能；而有些陶瓷却能导电；有些甚至在一些温度下具有超导电性，即完全没有电阻；有些陶瓷有一种奇特的性能，在它上面加上压力，它就能产生电压，这种陶瓷称为压电陶瓷。先进陶瓷也都具备一般陶瓷通常具有的耐热、耐磨、高硬度、抗氧化等性能。
尽管先进陶瓷有许多种，甚至难以统计，但材料学家还是按其功能和用途，大致将它们分成三类。
第一类叫电子陶瓷。电子陶瓷是指用来生产电子元器件和电子系统结构零部件的功能性陶瓷。电子陶瓷主要包括电介质陶瓷、电光陶瓷、半导体陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、磁性陶瓷等。这些陶瓷除了具有高硬度等力学性能外，对周围环境的变化能“无动于衷”，即具有极好的稳定性，这对电子元件是很重要的性能，另外就是能耐高温。
第二类先进陶瓷是结构陶瓷，它是用于作结构零件的。机械工业中的一些密封件、轴承、刀具、球阀、缸套等，都是频繁经受摩擦而易磨损的零件，用金属和合金制造有时也使用不了多久就会损坏，这时，先进的结构陶瓷零件就能经受住这种“磨难”。因为它天生硬质，就是不怕磨。另外还有在高温下工作的结构零件，用一般金属和合金甚至耐热合金也“忍受”不了。如洲际导弹的端头，回收人造地球卫星的前缘，火箭尾喷管的内衬和航天飞机的外蒙皮等，在和空气摩擦时能产生几千度的高温，在这些地方，先进的结构陶瓷具有“非它莫属”的地位。
先进高温结构陶瓷按化学成分可分为：碳化硅陶瓷、碳陶瓷；氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氮化铝陶瓷；氧化锆陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化镁陶瓷、氧化钙陶瓷及增韧氧化物陶瓷。
第三类先进陶瓷是生物陶瓷，它是用于制造人体骨骼-肌肉系统、用于修复或替换人体器官或组织的一种陶瓷材料。因为它关系到人的健康和生命，属于“人命关天”的材料，所以性能特别，首先是它必须和人体组织有相容性，即用生物陶瓷制成的人体代用“零件”，在植入体内后，绝不能引起人体组织的发炎和不适应。
生物陶瓷是使人延年益寿的材料，人体到了一定年龄，各种“零件”会老化甚至坏死。这时，只要把有病变的器官或组织去掉，用生物陶瓷器件取代，人又能恢复健康。例如人的牙齿和骨骼是经常受损的“零部件”。这时要恢复牙齿和骨骼的功能，往往要借助生物陶瓷的功能。据美国统计，有两千万人无牙或缺齿，其中至少有20％是满口假牙，这些假牙就是生物陶瓷制造的。
纳米材料和纳米技术
近年来在科技报刊上经常出现“纳米材料”和“纳米技术”这种名词。什么是纳米材料呢？说通俗一些，就是用尺寸只有几个纳米的极微小颗粒组成的材料。一个纳米是多大呢？只有一米的10亿分之一，用肉眼根本看不见。但用纳米颗粒组成的材料具有许多特异性能。因此，科学家们又把它们称为“超微粒”材料和“21世纪的新材料”。
但纳米材料并非完全是最近才出现的。最原始的纳米材料在我国公元前12世纪就出现了，那就是中国的文房四宝之一：墨。据考古发现，中国的甲骨文就是先用墨写，然后雕刻成文的。墨中的重要成分是烟，实际上烟是由许多超微粒炭黑形成的。烟那么轻，那么细，能在空气中袅袅升起，又可以在空气中消散。古人就是用桐油或优质松油在密不透风的情况下使其不完全燃烧而气化，然后冷凝成烟，再伴以牛皮胶等粘结剂和其他添加物而制成墨。制造烟和墨的过程中就包含了所谓的纳米技术。
中国的墨虽然算不上现代所说的纯纳米材料，但的确开创了纳米材料的先河。现代的纳米材料是近一二十年才发展起来的，它的起源来自一个科学家在国外旅游中的联想。
那是1980年的一天，德国的物理学家格莱特到澳大利亚去旅游。当他独自驾车横穿澳大利亚的大沙漠时，空旷寂寞和孤独的环境反而使他的思维特别活跃和敏锐。他长期从事晶体材料研究，知道晶体中的晶粒大小对材料性能有极大影响，晶粒越小材料的强度越高。格莱特想，如果组成材料的晶粒细到只有几个纳米那么大，材料的性能又会是怎样的呢？回国后，他立即开始实验。1984年，他终于得到了只有几个纳米大的超细粉末。而且他发现，任何金属和无机或有机材料都可以制成纳米大小的超细粉末。更有趣的是，一旦变成纳米大小的粉末，无论是金属还是陶瓷，从颜色上看都是黑的，其性能也发生了“天翻地覆”的变化。
从此，由德国到美国再到其他国家，有一大批科学家开始迷上纳米材料的研究。比如美国的阿贡国家实验室用纳米大小的超细粉末制成的金属材料，其硬度竟比普通粗晶粒金属的硬度高2～4倍。在低温下，纳米金属竟变成了绝缘体，不再导电。一般的陶瓷很脆，但用纳米陶瓷粉末制成的陶瓷制品，却有良好的韧性。
更有趣的是，纳米材料的熔点会随粉末的直径减少而大大降低。金的熔点本是1064℃，但制成10纳米左右的粉末后，熔点降至了940℃，2纳米的金粉末，熔点只有33℃。这一特点对人们大有用处。如许多高熔点陶瓷很难用一般方法加工成耐高温的发动机零件。但只要事先制成纳米大小的陶瓷粉末，就可以在较低温度烧结出耐高温的零件。
纳米粉末和材料是怎样制造出来的呢？一般是把材料（如金属或陶瓷）放在一个密封室内，然后充满惰性气体氦，再用激光或电子束将它们加热变成蒸气，于是材料的原子就在氦气中冷却成烟雾，烟雾粘附在一个冷却棒上就成了炭黑一样的纳米粉末，将这些粉末收积起来就能模压成零件，或者通过一道烧结工序制成纳米材料零件。
