工業化的發展為人類提供了許多新物料，它們在不斷改善人類物質生活的同時，也帶來大量生活廢物，使人類的生活環境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平，又不破壞環境，我們必須研製並採用對環境無毒無害又可迴圈使用的新物料。
碳是一種很常見的非金屬元素，它以多種形式廣泛存在於大氣和地殼之中。碳單質很早就被人認識和利用，碳的一系列化合物——有機物更是生命的根本。碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。
碳能在化學上自我結合而形成大量化合物，在生物上和商業上是重要的分子。生物體內大多數分子都含有碳元素。無定形碳有焦炭，木炭等，晶體碳有金剛石和石墨。
冶鐵和煉鋼都需要焦炭。在工業上和醫藥上，碳和它的化合物用途極為廣泛。
金剛石是最為堅固的一種碳結構，金剛石的熔點超過3500℃，相當於某些恆星表面溫度。
可用來做裝飾品、切割金屬材料等
石墨是一種深灰色有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體。質軟，有滑膩感，具有優良的導電性能。可用來製作鉛筆，電極，電車纜線等
晶體矽為灰黑色，無定形矽為黑色，晶體矽屬於原子晶體，硬而有金屬光澤，有半導體性質。矽的化學性質比較活潑，在高溫下能與氧等多種元素化合，不溶於水、硝酸和鹽酸，溶於氫氟酸和鹼液，用於製造合金如矽鐵、矽鋼等，單晶矽是一種重要的半導體材料，用於製造大功率電晶體、整流器、太陽能電池等。矽在自然界分布極廣，地殼中約含27.
6％，含量僅次於氧，居第二位。
結晶型的矽是暗黑藍色的，很脆，是典型的半導體。化學性質非常穩定。在常溫下，除氟化氫以外，很難與其他物質發生反應。
用於製造高矽鑄鐵、矽鋼等合金，有機矽化合物和四氯化矽等，是一種重要的半導體材料，摻有微量雜質得矽單晶可用來製造大功率的電晶體，整流器和太陽能電池等。
長石、雲母、黏土、橄欖石、角閃石等等都是矽酸鹽類；水晶、瑪瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是矽石。但是，矽與氧、碳不同，在自然界中沒有單質狀態存在。這就注定它的發現比碳和氧晚。
在我們的生活裡一些金屬材料同樣發揮著重大作用，其中鐵可以算得上是最有用、最價廉、最豐富、最重要的金屬了。鐵是碳鋼、鑄鐵的主要元素。
對於人體，鐵是不可缺少的微量元素。人體血液中的血紅蛋白就是鐵的配合物，它具有固定氧和輸送氧的功能。人體缺鐵會引起貧血症。
所謂煤氣中毒（一氧化碳中毒），也是由於血紅素中鐵原子核心被一氧化碳氣體分子緊緊地包圍住，喪失了吸收氧分子的能力，使人窒息中毒而死亡。
鐵還是植物製造葉綠素不可缺少的催化劑。如果一盆花缺少鐵，花就會失去艷麗的顏色，失去那沁人肺腑的芳香，葉子也發黃枯萎。一般土壤中也含有不少鐵的化合物。
金屬具有許多優良的物理性質和化學性質
塑性是指金屬材料在外力的作用下，產生永久變形而不被破壞的能力。金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大，表示該材料的塑性愈好，即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。一般把延伸率大於百分之五的金屬材料稱為塑性材料而把延伸率小於百分之五的金屬材料稱為脆性材料。
塑性好的材料，它能在較大的巨集觀範圍內產生塑性變形，並在塑性變形的同時使金屬材料因塑性變形而強化，從而提高材料的強度，保證了零件的安全使用。此外，塑性好的材料可以順利地進行某些成型工藝加工。
硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要效能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。
硬度試驗是機械效能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的，材料的強度越高，塑性變形抗力越高，硬度值也就越高。
金屬材料的效能決定著材料的適用範圍及應用的合理性。強度是表徵材料在外力作用下抵抗變形和破壞的最大能力。金屬材料在衝擊載荷作用下抵抗破壞的能力稱為韌性。
在實際應用中主要考慮金屬的抗蝕性、抗氧化性。磁性能吸引鐵磁性物體的性質即為磁性。大多數金屬具有良好的導電性
金屬對各種加工工藝方法所表現出來的適應性稱為工藝效能。不鏽鋼及類似日用金屬製品製造等。金屬製品行業的產品將越來越趨向於多元化，業界的技術水平越來越高，產品質量會穩步提高，競爭與市場將進一步合理化。
加上國家對行業的進一步規範，以及相關行業優惠政策的實施，金屬製品行業將有巨大的發展空間。
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