工程塑料是指机械性能好，可以代替金属制造机械零件，并且能在一些特殊环境，如高温、低温、腐蚀、大负荷载重条件下长期工作的一类塑料。包括聚酰胺、聚甲醛、ABS、聚碳酸酯、聚酯、改性聚苯醚等。工程塑料的出现使塑料的应用范围更为广泛了，它既可用作电工器材，又可作为钢铁和有色金属的代用品，应用于机械工业。尼龙塑料可以制成有良好润滑性的轴瓦，比铜瓦还耐磨；聚甲醛材料，具有很高的刚性和硬度，耐疲劳性也很好，已用来制造电机、无线电、机械、汽车、原子能、航空航天等方面的一些零件。目前，广泛使用工程塑料的工业部门有机械制造、电子、化工、汽车、飞机制造、原子能和建筑等。例如，在汽车用材中，1978年塑料仅占4％（重量），1985年已达到10％。
但并不是说工程塑料已经发展的非常完美。因为现在生产的工程塑料使用温度在300℃以下，抗拉强度低于20千克每平方毫米，作为结构材料还不能与钢铁等金属相抗衡。国外约60％用于建筑和包装，约20％用于汽车和化工。国内在机械产品中用作轴套、密封件、导管、导轨、罩壳、油箱以及受力小的仪表构件等。因此塑料如果要代替大部分钢材和有色金属，还需要进一步的开发研究。
高性能工程塑料又称特种工程塑料，它同军事工业和尖端技术的发展密切相关。因此，高性能工程塑料虽然只占世界塑料总产量的1％左右，但它们的作用是别的任何材料都无法比拟的，具有不容忽视的地位。现在生产的高性能工程塑料主要有：聚芳醚、聚芳砜、聚芳酯、聚芳杂环类、聚芳酰胺、聚对二甲苯、含氟材料等。
20世纪60年代，特种工程塑料开始进入工业化生产阶段。但这时的特种工程塑料倾向于追求高性能，特别是耐热等级；例如，聚砜的长期使用温度为150℃，短期使用为180℃，能够用于电绝缘而代替云母，增加电机的容量并缩小体积；聚芳砜在-240℃～280℃温度范围内有良好的强度和电性能，可制成连接器、开关部件和印刷电路板；聚苯砜长期使用温度为180℃，是砜族系统中耐热性最好的聚合物。
芳杂环的特点是耐热、耐辐射和具有突出的高温综合机械性能，目前进入商业化生产的有聚酰亚胺、聚海因、聚仲斑酸等，耐热性最高达350℃，而正在研究中的聚苯并咪唑、聚喹垩啉、聚垩二唑等，耐热性可望达到500℃，目前仅限于宇航方面的应用。
直到20世纪70年代，各企业开始注重加工性和降低价格，转而向综合性能和通用用途发展；80年代的主要研究工作是通过化学—物理方法，对现有品种进行改性。在未来的节能型小汽车和旅客飞机上，塑料和树脂基复合材料的用量将大大超过金属材料。
目前，人们已经可以用合成高分子材料制造人工器官，来代替病人的器官。而新技术革命和医学科学的发展，将对塑料提出更多的要求。未来的塑料需具备光、电、磁的特性和人体的某些生理功能。据专家们估计，将来人体至少有一半以上的组织器官可用合成高分子材料代替。
无机非金属材料
无机材料包括金属材料和无机非金属材料，其中无机非金属材料是20世纪40年代后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的，由某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成。现已与高分子材料和金属材料并列为经济建设中的三大材料。
无机非金属材料化合物中的元素，一般是由离子键、共价键或离子-共价混合键结合起来的。这些化学键的特点是键能高、强度大，因此它们赋予了这一类材料高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性，以及宽广的导电性、铁磁性和压电性。正是这些特点使无机非金属材料广泛用于多种领域。无机非金属材料在制备过程中一般要经过高温过程，是能源消耗大户。对无机非金属材料进行生态化改造，开发低能耗、少污染的材料技术，对于环境保护十分有意义，也是生态环境材料研究的重要内容。
较早的无机材料主要有水泥、玻璃和陶瓷，后来又出现了耐火材料。因为它们的成分中均含有二氧化硅这种化合物，所以又称为硅酸盐材料（它们是由二氧化硅和金属氧化物组成的化合物）。随着近代工业和科学技术的进步，无机材料的家族也越来越庞大。如光学玻璃、工业陶瓷、石棉、石膏、云母、铸石、金刚石、石墨材料，不仅广泛用于建筑、化工、机械、冶金、电力、燃料、轻工业等工业部门，而且在国防工业和高新技术领域也占有重要地位。
目前无机非金属材料大约有100多个品种，广泛应用于工业上的有30多种。其中石灰石、石英石、长石、石膏、瓷土是生产水泥、玻璃和陶瓷等建筑材料的原料；石棉、云母、金刚石、石墨、水晶、滑石等矿物材料，在各个工业部门应用很广。例如，石棉是唯一的自然矿物纤维，具有较大的抗拉强度和弹性，并有优良的防火、隔热、耐酸碱、保温、防腐和电绝缘性能，许多机器和设备都要以石棉为主体制造各种密封、绝热、保温材料；又如金刚石，是自然界的硬度“冠军”，它在工业和材料中有独特的用途。
很多无机非金属材料是代替钢铁、棉、木材、麻、丝的理想材料。例如，铸石、石棉压力管、石棉水泥井管、石棉塑料闸瓦等，可用来代替钢铁和有色金属；水泥船、水泥轨枕、水泥电杆、水泥矿井支架等可用来代替木材；棉、麻用玻璃纤维来代替。拿铸石来说，它是以辉绿岩、玄武岩等天然岩石为原料，经熔化、浇注、结晶、淬火制成的一种新型无机材料，具有良好的耐磨和耐腐蚀性能，用在冶金、煤炭、化工、水电、机械等部门的一些设备和装置上，要比合金钢耐磨性好，它比不锈钢的抗腐蚀性更高。
无机材料是基本建设的主要物质。无论修建住房、厂房、办公楼，还是道路、桥梁、堤坝、机场、电站，都需要大量的砖、瓦、水泥、砂、石、玻璃等建筑材料。材料费用占整个建设投资的50％左右，由此可见这类材料的重要性。
随着科技的不断发展，出现了具有特殊性能和用途的材料，即也就是新型无机非金属材料。主要包括先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。它们是现代新技术、新兴产业和传统工业技术改造的物质基础，也是发展现代国防和生物医学所不可缺少的。
新型无机非金属材料是发展高、精、尖科学技术不可缺少的材料。在航天、核能、电力、电子、激光等工业部门都有广泛应用。例如，火箭发动机的燃烧室和喷嘴，需要承受两千多度的高温而不氧化，它是用石墨表面喷涂一层二硅化钼材料制成的；石墨还被大量用作核能工业的“减速剂”；雷达里的大型电子管外壳，既要耐高温，又要有良好的超高频和绝缘性能，它是用氧化铝超高频绝缘陶瓷做的；还有核反应堆外部的防护层，是采用一种含钡的特种水泥筑成的。
半导体材料
提起半导体，人们都习惯性想到那小巧玲珑的晶体管收音机。其实这仅仅是半导体应用中一个很小的方面，如今，它已渗透到人类生产、科研和各个家庭。从小小电子表到大型电子计算机；从家庭电视到自动化仪器；从电子秤到数控机床……形形色色的现代化电子设备都离不开半导体材料。
半导体材料实际上是指锗、硅、砷化镓一类材料。因为它们的导电性介于金属和非金属之间，所以称为半导体。由于半导体的微观结构是按一定规则排列的晶体结构，因此半导体管也叫晶体管。
锗是一种浅灰色金属，质地坚硬，自然界蕴藏量很少，地壳中的含量只占有万分之七，被称为稀散金属。硅和锗不同，到处都有它的踪迹，在地壳中，除了氧以外它是含量最多的，例如砂子中就含有二氧化硅。由于硅的半导体特性必须在很高的纯度下才能显示出来，同时提纯技术又很复杂，因此，一直到20世纪50年代硅单晶材料才问世，硅的应用到20世纪70年代得到发展。而现在，它已遍及各个技术领域，显得再平常不过了。
半导体材料的导电性能，在不同的温度、光照、杂质等条件下会灵敏地发生变化。正因为半导体这一非凡的“本领”，才使得它能够在技术上大显神通。例如，利用半导体对温度十分敏感的特性，制成自动化装置中常用的热敏电阻，可以测出万分之一度的温度变化。
半导体中微量的杂质，就可以使它的导电性能发生显著变化，就这一点点杂质，又使半导体大有用场。例如在一块纯硅中掺入百万分之一的杂质元素，会使它的电阻降低100万倍。
半导体器件与电子管或其他电子器件比较，它的优点是体积小、重量轻、安全可靠、寿命长、省电、效率高、成本低。晶体管的平均寿命比电子管长100～1000倍，可靠性高100倍，可称“半永久性器件”。晶体管最显著的特点是体积小。因为电子器件的体积越大，遭受损坏和出现故障的机会也越多；另一方面，元件和器件的高频性能，与它们的尺寸密切相关。电子器件的体积越小，高频率工作特性也就越好，而现代无线电、电子技术多在短波、超短波、微波等高频和超高频范围内工作，这也就是晶体管和集成电路得到迅速发展的原因所在。集成电路使电子设备向微小型发展产生了一次飞跃。实践表明：集成电路的可靠性要比分立元件电路高100倍左右，大规模集成电路又比一般集成电路高出100倍以上。
集成电路主要是由许多集成块组成的，集成块是在平面晶体管技术的基础上，把晶体管、电阻及电容等都做在一小块半导体材料上，组成不能拆换的整体，代替传统的分散元件。集成块的功能和原电路的晶体管、电阻和电容的功能是相同的。
目前，制造集成电路的硅单晶材料的纯度已经很高，它为超大规模集成电路的发展提供了有利条件。在一块几毫米见方的小硅片上，制作几十万个晶体管等元件，就可以构成超大规模的集成电路。
现在电子技术发展的两大主流是集成电路技术和电子计算机。超大规模集成电路的应用，大大加快了电子计算机的发展速度。
生产力的不断发展，使我们进入了信息时代。其主要特征是用电子计算机把信息、电子计算机的智能与机器系统紧密结合起来，来代替人的体力劳动和一大部分脑力劳动。其实，智能机器人的内部结构正是集半导体材料和功能材料之大成，其“大脑”是电子计算机，“眼睛”是电子摄像机，“耳”和“嘴”是电子拾音和放音系统，“鼻子”是嗅敏仪，四肢的指（趾）端是能够产生调制的红外光感觉（触觉）传感器。也就是说智能机器人具有和人主要器官对应的模拟器官，因而能够像人一样，感觉外界信息并加工处理这些信息，最后作出行动反应。
电子计算机和智能机器人不但可以模拟人的感觉和思维，把人们从大量、繁重、简单的劳动中解放出来，大大提高生产和工作效率，而且还可以逾越人体机能的限制，在存贮、计算、逻辑判断、程序控制和自动化等方面，完成人难以承担的繁重工作，为我们提供崭新的生产手段和管理方法。