松香、树胶，还有用动物的骨、皮熬制的牛皮胶、黄鱼胶等，这些都可以算是粘合剂家族中的元老，它们都直接来自大自然，被统称为天然高分子粘合剂。然而这些材料来源往往受天然资源的限制，性能也不够完善，所以目前已逐渐被合成高分子粘合剂所替代，合成高分子粘合剂的种类很多，主要有合成树脂类型和合成橡胶类型，前者如环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等，后者如丁腈橡胶、氯丁橡胶等。有意思的是，这两大类家族之间还很喜欢攀亲结眷，因此又出现了树脂—橡胶混合型的粘合剂。
不论是天然的高分子粘合剂，还是合成的高分子粘合剂，统称为有机粘合剂。因为它是在整个粘合剂大家族里最主要和最常用的种类，所以平时就简称为“粘合剂”了。
既然有“有机粘合剂”，肯定还有“无机粘合剂”。不错，无机粘合剂与有机粘合剂截然不同，属另一个族系。它们都是由无机物组成的，例如磷酸盐、硅酸盐等。由于分子组成及分子的结构不同，这类胶的性能与前者差异很大，它们特别能耐高温，比较硬、脆。
随着粘合剂这种粘合技术的不断改进及发展，粘合剂应用也逐渐广泛。大到用于飞机制造中，小到帮人们把脱落的鞋底鞋帮粘连起来，粘合剂的应用可说无处不在。
在航天工业中，每制造一架喷气式飞机至少要用360千克粘合剂，粘结面积在总结合面积的60％以上，可省去20万个铆钉。胶结制件，表面光滑平整，压力分布均匀，还可减轻重量。人造地球卫星和宇宙飞船中热屏蔽用的烧蚀材料便是用酚醛—环氧粘合剂来粘结的。
在交通运输方面，轮船的甲板和木料粘合、塑料和橡胶制品与钢板粘结、汽车刹车片等许多零件的粘结也都使用粘合剂。英国的工程师通过粘结钢板加固一座桥，竟使其负载能力由原来的110吨提高到500吨。
在医疗方面，牙科大夫用医用粘合剂修补牙齿，外科大夫用胶粘结血管、肌肉组织，用氰基丙烯酯粘合伤口，10秒钟内即可粘牢，既不需要打麻药，又可免除病人缝合时的痛苦。
在机械制造工业中，无论是各种刀具、量具、夹具和模具的粘结，还是密封补漏、设备维修和废次品的修复，都要用到无机粘合剂。
在电子工业、建筑业及日常生活中，粘结剂同样起着至关重要的作用，这里就不再一一列举。
粘合剂虽然给人们带来了很大的方便，但许多粘合剂都极易着火燃烧，且有毒，因此使用时必须注意防火及卫生安全。
粘合剂为什么具有这么厉害的粘连功能，它又是由什么材料制成的呢？
典型的粘合剂，一般是以液态的形式被涂刷到粘合物体表面的。在一定的条件下（温度、压力、时间等），液态的粘合剂凝固成坚硬的固体，同时，将粘合的两个物体紧密结合起来。有时候，粘合剂本身还同被粘合物体发生一些化学反应，从而把被粘物牢牢地“拉”在一起。
粘合剂除了含有粘料（合成树脂和橡胶等）这种主要组分外，还含有溶剂、固化剂、增塑剂、填料、增粘剂、防腐剂等“辅助材料”。就像只有主角并不能成就一部电影一样，单靠环氧树脂或丁腈橡胶制成的粘合剂，是不能把东西胶牢的。辅助材料对粘合剂的性能起了很大的影响。
这里我们可以具体举例一个粘合剂的配方，了解一下其中主要组分和辅助材料之间的关系。
环氧树脂100份
间苯二甲胺18份
邻苯二甲酸二丁酯15份
氧化铝粉25份
丙酮适量
从上面的数字，我们不难看出分量最多的是环氧树脂。它是这个配方的主要组分，一般叫做基料。基料是构成粘合剂最重要，而且也是最必需的组分。它的性质和用量，直接影响着粘合剂的性能和工艺。
用这个配方调制好的粘合剂，是粘稠的液体。当你把它涂到两个胶接面上，再紧密地贴合在一块，第二天再看它时，胶层已经坚硬了。两个物体也已牢牢地粘住了。是什么东西把液态的环氧树脂变成坚硬的固体了呢？这个功劳要归第二个组分——间苯二甲胺了。这一组分我们称它为固化剂或硬化剂。
环氧树脂是由许多结构相同的重复单位一个一个以化学键连接起来而组成的无数根长长的分子链。是一种线型结构。它在通常情况下是蜷曲着的，每根长分子链之间没有联系，线型的高分子可以熔化，在适当的溶剂里也能溶解。在环氧树脂基料中加入固化剂以后，由于固化剂的作用，这些分子链和分子链之间架起了“桥”——互相交联在一起，成了具有三维空间的体型结构。这时它就变成既不熔化也不溶解的脆硬固体了。这个过程一般就叫固化。
下来我们该说说第三个组分——邻苯二甲酸二丁酯了。把它加到粘合剂中来可以使胶层变得比较柔韧。因此邻苯二甲酸二丁酯在这里被称作增塑剂。
氧化铝粉在这个配方中扮演的角色叫填料。它在粘合剂内不起化学作用，仅仅是为了改善某些性能而已。氧化铝粉的加入，可以提高胶层的强度。很多金属粉末或它们的氧化物以及一些矿物质都可以作填料使用。
配方中的最后一个组分——丙酮，是作为稀释剂使用的，加了它可以降低粘度，便于施工。
通过上面的分析，我们应该了解了合成剂中的每种组分各有所长，它们在自己的岗位上发挥着作用，共同完成胶接的任务。
隐身材料
隐身材料多数使用在飞机、舰船、导弹等武器装备上，从而可大大减小自身的信号特征，使敌方的雷达可探测性降低到零。
隐身材料的应用可以追溯到20世纪60年代的U-2和SR-71间谍飞机。这时飞机主要靠本身机载电子干扰和对抗设备，或采用投掷金属于扰箔和黑色涂料隐蔽等手段保护自己。而美国1988年研制成功的F－117隐形战斗机则在海湾战争的“沙漠风暴”中迅速走红，从此也有越来越多的人开始关注隐身材料。
1991年1月17日凌晨3时，1架绰号为“黑色幽灵”的F－117隐形战斗轰炸机突入巴格达上空，把1枚2000磅的精确制导炸弹准确地投到位于巴格达闹市区的电话电报公司大楼屋顶的正中，投弹45分钟后，巴格达才实行灯火管制。此后，F－117战斗机曾多次执行空袭任务，它在茫茫暗夜中把激光炸弹投入伊拉克防空司令部的烟囱中，把制导炸弹炸向海洋泄放原油的油管。而最使人们惊讶的是参加海湾战争的44架F－117隐身战斗机前后共执行1600次空袭任务，却无一机损失。这里起关键作用的正是隐身技术。
隐身技术是一项高技术综合体，在飞机制造上它主要包括三方面的应用，即飞机外形的设计、吸波材料和吸波涂层的使用。
F－117飞机的外形很独特，像一个堆积起来的复杂多面体，大部分表面都向后倾，具有大后掠机翼和V字形垂尾。这种外形能使雷达波改变反射方向，产生散射，敌方雷达很难捕捉这些微弱的信号。与此同时，它还采用了红外隐身技术，发动机使用扁而宽的二元喷口，喷管周围加隔热层，喷口有红外挡板，改变喷口方向，降低排气温度等使飞机不易被敌方红外探测器发现。
F－117在机身、机翼和垂尾的结构中，采用了各种雷达吸波材料。一般来说，高分子材料的吸波和透波能力大大优于金属材料，而纤维增强和多层结构的复合材料在强度、韧性、疲劳强度等方面又优于单一的材料。所以，在F－117的结构中有许多是用玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维混杂织物增强的热塑性树脂复合材料，在夹层结构中除常见的蜂窝夹芯外，还采用了各种低介电性吸波物质，如空心玻璃微球、陶瓷微球、碳粒和吸音颗粒等。飞机的蒙皮也使用复合材料和导电塑料制造，避免使用钛合金和铝合金，以降低雷达波反射。
在机身、机翼和垂尾的承力主结构中，目前还无法取代铝合金，但是在大面积部位都贴有铁氧体和环氧树脂制成的吸波薄板，在小面积部位直接喷涂一层铁氧体吸波涂层。
在飞机发动机附近工作的构件温度较高，在更先进的隐身战斗机上考虑用陶瓷纤维增强的铝合金或碳-碳复合材料来制造。
隐身飞机上使用最多的吸波涂层是铁氧体，至今已使用了半个世纪。铁氧体是一种粉末材料，价廉易得，吸波性能良好，它主要依靠自身自由电子的重排消耗敌方雷达波的能量。
另外一种新型吸波材料叫视黄基席夫碱盐聚合物，它的物理性能与石墨相似，是黑色，具有强极性，而密度只有铁氧体的十分之一。现在的困难是还没有找到一种适宜的粘结剂。
在F－117隐身战斗机和B－2隐身战略轰炸机上，各种玻璃纤维、碳纤维复合材料、蜂窝和多层夹层结构、吸波薄板和吸波涂层的用量，接近全机结构重量的25％，而在下一代的隐身战斗机上预计达到45％～50％。可见隐身材料的重要性。
现在更多的国家开始关注隐身材料，从而使隐身材料不断得到完善。
美国发展的第一代隐身材料主要以强吸收为目标，而新型隐身材料则要求满足“薄、轻、宽、强”。为适应日趋恶劣的未来战场，未来的隐身材料则应满足多频谱隐身、环境自适应、耐高温、耐海洋气候、抗核辐射等更高要求。如，迄今为止的隐身材料都只是针对单波段雷达的，而多频谱隐身材料则要求能够兼容米波、厘米波、毫米波、红外、激光等多波段电磁波隐身。
液晶
LCD，即液晶显示器，这对现代人来说并不陌生。LCD具有占用空间小、低功耗、低辐射、无闪烁、降低视觉疲劳的优点。而液晶正是在其中起关键作用的一种材料。
液晶的发现至今已有一百多年历史了。早在1888年，奥地利的莱尼茨尔在做加热胆甾醇笨甲酸酯结晶的实验时发现，在145.5℃时，结晶熔解成为混浊粘稠的液体，当继续加热到178.5℃时，则形成了透明的液体。这是人们对液晶认识的开始。第二年德国的物理学家莱曼发现，上述145.5℃～178.5℃之间的粘稠混浊液体在用偏光显微镜进行观察时，它具有双折射现象。于是莱曼把这种具有光学各向异性、流动性的液体称之为液晶。概括地讲，可以说液晶是指在一定温度或浓度的溶液中，既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性的有机化合物和高分子聚合物。但这时人们并不知道液晶究竟有什么用途，因此直到1968年，人们才首次把液晶用于电子工业上。
液晶对显示显像产品结构产生了深刻影响，促进了微电子技术和光电信息技术的发展。人们常把液晶作为显示材料使用，例如电子表和计算器的显示板等。液晶显示的全电子数字石英手表具有走时准确、造价低、功耗小和功能多样等特点，在许多方面都优于机械表和其他电子手表。那么液晶的显示原理是怎样的呢？原来这种液态光电显示材料，像磁场中的金属一样，当受到外界电场影响时，其分子会产生精确的有序排列。如果对分子的排列加以适当的控制，液晶分子将会允许光线穿越。LCD显示屏一般是由不同部分组成的分层结构，位于最后面背光层是由可以发射光线的荧光物质组成。背光层发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。
液晶由于其会变色的特性，还被人们用来指示温度、报警毒气等。例如，液晶能随着温度的变化，使颜色从红变绿变蓝。这样就可以用在实验室指示温度；液晶遇上氯化氢、氢氰酸之类的有毒气体，也会变色。因此将液晶片用在化工厂中，一旦有微量毒气逸出，液晶变色了，人们就可以及时发现，从而降低了人员伤害及损失。
同时由于液晶与生命现象的紧密关联，也推动了液晶研究的迅速发展。许多物理、化学、生物学者对生物膜具有介晶态结构很感兴趣，液晶生物物理特性已受到各国科学家相当普遍的重视。各种各样的假说、推论层出不穷，它们都把生物膜所特有的功能与液晶特性相结合，来探索生命科学的奥秘及生物液晶的特殊功能。
现在，液晶科学的研究已经趋于完善。许多国家都先后建立专门的研究机构，制定了具体的研究规划和措施。可以预料，随着科学技术的发展，将来液晶材料的独特性能定会更充分的为人们所应用。
电阻为零的世界——超导
1911年，致力于低温物理学研究的荷兰科学家——卡末林·昂内斯，在液氦的温度下研究汞时发现：当温度降到绝对温度4.2K左右时，水银的电阻竟然突然地消失了。这种现象是谁也没有预先想到的。由于它的特殊导电性能，卡末林·昂内斯把它称为超导电性，把超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度。也正是从那时起，超导这门新兴的物理学诞生了。
日常生活中我们见到的电线中的铜和铝、灯泡中的钨丝和电炉中的合金电炉丝这些都是良好的金属导体。当电流通过这些金属导体时，由于电阻的存在，一部分能量要转变为热能，使金属发热。而金属的电阻随温度的升高而增大，电阻的增大反过来又促进金属的发热，如此恶性循环，金属导线传输的电流将因此受到限制。而超导体最突出的性质是它们处于超导状态时，材料内部的电阻为零，电流通过时不会发热，允许通过的电流达几万安培/毫米2，产生超强磁场。人们把超导体的这种现象被称作零电阻效应。
用超导体制作线圈，通以电流，使它产生磁场，就可以得到超导磁体。由于电阻为零，超导磁体产生很强的磁场，用它做成超导电机磁线圈，可大大提高单机容量，降低电阻损耗。同时，由于可以省去一般电机需要的冷却设备，也使超导电机重量大大减轻了。
1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德发现了超导体的另一个重要性质。当金属处在超导状态时，这一超导体内的磁感兴强度为零，却把原来存在于体内的磁场排挤出去。后来人们还做过这样一个实验：在一个浅平的锡盘中，放入一个体积很小但磁性很强的永久磁体，然后把温度降低，使锡盘出现超导性，这时可以看到，小磁铁竟然离开锡盘表面，慢慢地飘起，悬空不动。人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。
迈斯纳效应有着重要的意义，人们可以到用此原理制造磁悬浮列车。