电力是我们熟知的能源，然而，在法拉第发现电磁感应现象并制造出实用发电机之初，电仅仅用在电报、电话等通信方面，除此以外，多余的电无处可用，没有大规模的用电需求，所以电力工业发展缓慢。随着电动机和电灯的发明，用电量开始猛增，电力的光明普照人间，大规模的工业发电才得以迅速发展。在19世纪70年代到90年代，正是爱迪生实验了一千多种灯丝材料，最终发明了白炽灯之后，发电厂才雨后春笋般的在美国建立起来。电力工业大发展的需求，促进了发电机、电动机、变压器、电线和电缆工业的诞生和发展，推动了各种导体、绝缘体以及后来半导体材料的发现，同时也推动了电镀、电解、电焊、电火花等加工工艺的发展。
核能作为新能源之一，从重水堆、石墨气冷堆和轻水堆的第一代核反应堆到第二代的高温气冷堆以及第三代的快中子增殖堆，对材料的要求越来越高，推动了中子减速材料、反射材料、屏蔽材料和结构材料等新材料的快速发展。对于第三代的快中子反应堆，仍有许多新材料在研制之中。除功能因素外，在核反应堆的安全、稳定等方面，材料肩负着重要的责任。
太阳能作为新能源之一，在20世纪70年代能源危机之后和近年来节能要求越来越高的背景下，日益受到人们的关注。太阳能是一种低能量密度的能源，其发展和应用更多地取决于新材料的发展，目前光电转化材料的转换效率仅10%左右，因此提高光电材料的转换效率是太阳能利用的关键之一。虽然硅、镓等半导体材料使转化效率提高到13%左右，但是，昂贵的价格及缺少长距离输电材料仍然是阻碍太阳能大规模普及的重要因素。因此，寻找转换效率高的太阳能材料一直是人们不断努力研究的重要课题。
地热虽然在某些国家已普及使用了一个多世纪，但地热发电仍然需要解决许多问题，其中之一便是材料问题。地下热水中含有大量的硫酸钾、硫化氢等腐蚀性物质，随着温度的升高，腐蚀性也越严重。目前使用的耐硫化钢材料不能满足设备的长期运行需要，因此，正在研究利用陶瓷涂层新材料来替代耐硫化钢材料。寻求新的耐腐蚀材料一直是地热利用中需要解决和研究的问题之一。
氢能作为一种理想的新型清洁能源，受到人们的高度重视，但其储存和运输非常困难。氢气储存于钢瓶中，仅占钢瓶重量的百分之一，储运效率很低。近年来，人们利用在140个大气压下的压缩和冷却技术，将氢气液化为液氢，而液氢的储存和保温是普及液氢燃料的关键问题之一。液氢的沸点在常压下为－253℃，一般金属很难用来制作储存液氢的容器，人们开发了超低温钢材解决了这个问题。同时利用聚苯撑氧泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料或玻璃纤维套等材料解决了隔热保冷问题，从而为液氢的使用打下了基础。人们还在继续寻求新的液氢储运方法，目前已发明了利用钛、镧镍和镁镍合金等材料来吸收大量的氢气并形成金属氢化物的储运方法，避免了高压和低温的储存困难，当需要使用时，只要加热，即可以放出氢气，为人们方便地使用氢能源提供了新途径。
能源材料的范围、种类十分广泛，从人类使用木炭到氢能源材料的过程，我们不难看出，新材料的发现和生产技术的提高，在任何时期都是不可或缺的，它不仅是将科学理论转化为技术应用的桥梁，同时也是新能源开发的基础。
2.机械制造加工业的变化
机械制造加工业离不开材料。从早期以木材为主要机械加工材料到逐渐以黄铜、铁和钢等为主要材料，材料的加工技术都发生着巨大的变化。仅从现代农业的发展就可以看出材料的科技进步所带来的影响。
农业现代化主要是农业机械化与电气化、生产工厂化以及农业技术装备一体化，其核心是要利用先进的工业技术和新材料改造传统的工具和生产方式。以农业机械中常使用的拖拉机为例，初期，人们要求拖拉机坚固耐用、寿命长；中期要求其马力大、速度高、质量轻；后期要求其具有多种用途、自动化程度高。为满足不同时期的要求，制造拖拉机的材料也在不断的变化，设计制造水平也在不断地提高。用于制造拖拉机零部件的材料中，仅钢材就使用过两千多不同的品种，分别满足了拖拉机制造各个阶段的要求。随着电子计算机技术的应用和发展，拖拉机逐渐实现了驾驶操作自动化与用途多样化，其中新材料的使用和加工技术的进步起到了关键作用。
3.交通运输业的变化
自飞机诞生之日起，人们就一致以改善安全性、提高飞行速度、降低机身重量等为奋斗目标，而实现这个目标的每一次进步都离不开新材料的使用和加工工艺的改进。从木材和帆布作为第一架飞机的材料到后来以铝合金和复合材料作为飞机材料，其间所经历的变化，充分显示了新材料的重要性。
1）木材和帆布
美国莱特兄弟1903年用木材和帆布制造的世界上第一架飞机，首次实现了人们飞行的梦想，完成了飞行技术上一次大的飞跃。由于木材和帆布的耐受性差、仅16km的飞行时速，离人们的期望有很大的距离，人们迫切期望通过使用优质的材料来改进飞机的性能。
2）铝合金材料
经历了8年的努力，人们终于用铝合金材料代替了木材和帆布，此后全金属结构的飞机逐渐得到了普及，飞机的性能和速度也有了很大的提高，1939年螺旋桨飞机最高飞行时速达到755km。但如何使飞机的时速超过1200km，跨越“音障”，制造超音速飞机，成为人们继续追求的目标。
3）耐高温合金材料
人们最初指望利用螺旋桨飞机来实现超音速，在经历了一次次失败后，人们终于发现了螺旋桨飞机的致命弱点，并认为只有采用新的动力模式才能完成“超音”的梦想。
于是，喷气式飞机的设计诞生了，但其发动机进口温度很高，以往的材料无法工作于这么高的温度，这成为制造喷气式飞机的障碍，寻求耐高温合金就成为人们研究的热点。
为此，英国研制了镍基合金材料，可耐700℃高温，但离所需求的温度仍有差距。到20世纪50年代，可耐800℃的高温合金问世，结合对机翼和减阻的技术改进，喷气式飞机终于突破了“音障”，其中新材料的应用功不可没。
4）钛合金材料
超音速飞机虽然已成为现实，但速度的进一步提高遇到了新的障碍——“热障”。
对于以铝合金为主的机体材料来说，当飞行超越音速两倍时，伴随着温度的上升其耐受力和强度急剧下降，形成了由于空气动力学加热引起的新的障碍，即“热障”。经过努力，人们终于找到了能够替代铝合金的有更高耐受温度的钛合金，实现了“热障”的跨越。新材料又一次在提高飞行速度的过程中扮演了重要的角色。
