新型材料是(shi)指新出(chu)現的或(huo)正在發展中的,具有(you)傳統(tong)材(cai)料(liao)所不具備的優異性能(neng)和特殊功能(neng)的材(cai)料(liao);或(huo)采用新技術(shu)(工藝、裝備),使傳統(tong)材(cai)料(liao)性能(neng)有(you)明顯提高或(huo)產生(sheng)新功能(neng)的材(cai)料(liao)。
一般認為滿(man)足高技(ji)術(shu)產業(ye)發展(zhan)需要(yao)的一些關鍵(jian)材(cai)料也屬于新材(cai)料的范疇。
1、信息材料
電(dian)子(zi)信(xin)(xin)息(xi)材料及產(chan)品支撐(cheng)著現(xian)代(dai)通信(xin)(xin),計算(suan)機。信(xin)(xin)息(xi)網絡。微機械智能系(xi)統。工業自動化(hua)和(he)家電(dian)等現(xian)代(dai)高(gao)技術產(chan)業。電(dian)子(zi)信(xin)(xin)息(xi)材料產(chan)業的(de)發展規模和(he)技術水(shui)平。在(zai)國民經(jing)濟中(zhong)具有重要的(de)戰略地位。是科技創新和(he)國際競爭最為激烈的(de)材料領(ling)域(yu)。
2、能源材料
全球(qiu)范(fan)圍內能(neng)(neng)源消耗在持(chi)續(xu)增長,80%的(de)(de)(de)能(neng)(neng)源來(lai)自于(yu)化石燃料(liao)(liao),從長遠來(lai)看,需要沒有污染和可持(chi)續(xu)發(fa)展的(de)(de)(de)新型能(neng)(neng)源來(lai)代替(ti)所(suo)有化石燃料(liao)(liao),未來(lai)的(de)(de)(de)清潔能(neng)(neng)源包(bao)括氫能(neng)(neng),太陽能(neng)(neng),風能(neng)(neng),核聚變能(neng)(neng)等。解決(jue)能(neng)(neng)源問題的(de)(de)(de)關鍵是(shi)能(neng)(neng)源材(cai)料(liao)(liao)。
3、生物材料
生(sheng)(sheng)(sheng)物材料是和(he)生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)系統結合,用(yong)以診斷,治療或(huo)替換機體組(zu)織,器官(guan)或(huo)增進其功(gong)能的材料。它涉及材料,醫學,物理,生(sheng)(sheng)(sheng)物化學及現代(dai)高技(ji)術(shu)等諸(zhu)多學科領域,已成為(wei)21世(shi)紀主要支柱產業之一。
4、汽車材料
汽(qi)車用材在整(zheng)個材料市場中所占的比例(li)很小,但是(shi)屬于技術要求高,技術含量高,附加(jia)值高的三高產品(pin),代(dai)表了行(xing)業的最(zui)高水平。
5、納米材料與技術
納米材料及技術將成為第5次推動社(she)會經(jing)濟各領域快(kuai)速發(fa)展(zhan)的主導技術,21世紀前20年將是納米材料與技術發(fa)展(zhan)的關鍵時期。
6、超導材料與技術
超(chao)導材(cai)料與技術是21世紀(ji)具(ju)有戰略意義的(de)高新技術,廣泛用于(yu)能源,醫療,交通,科學研究及國防軍工等重大(da)領域。超(chao)導材(cai)料的(de)應用主(zhu)要(yao)取決于(yu)材(cai)料本身性能及其制備技術的(de)發(fa)展(zhan)。
7、稀土材料
稀土材料是利用稀土元(yuan)素優異的(de)(de)磁,光,電(dian)等(deng)特性(xing)(xing)開(kai)發出(chu)的(de)(de)一系列不可取代的(de)(de),性(xing)(xing)能優越(yue)的(de)(de)新材料。稀土材料被廣泛應用于冶(ye)金(jin)機(ji)械,石(shi)油(you)化工(gong),輕工(gong)農業(ye),電(dian)子信息(xi),能源環保,國防軍工(gong)等(deng)多(duo)個領域,是當今(jin)世界各國改(gai)造(zao)傳統(tong)產業(ye),發展高新技術和(he)國防尖端技術不可缺(que)少的(de)(de)戰(zhan)略物資(zi)。
8、新型鋼鐵材料
鋼鐵材(cai)料是重要(yao)的基礎材(cai)料,廣泛應用于能源開發,交通運(yun)輸,石油化工,機械(xie)電(dian)力,輕工紡織,醫(yi)療衛生(sheng),建筑建材(cai),家電(dian)通訊,國防建設(she)以及高(gao)科技(ji)產業,并具(ju)有(you)較(jiao)強的競(jing)爭優(you)勢(shi)。
9、新型有色金屬合金材料
主(zhu)要包(bao)括鋁,鎂,鈦等輕金屬合(he)金以(yi)及粉末冶金材料,高純金屬材料等。
10、新型建筑材料
新(xin)型建筑(zhu)材(cai)(cai)料主要包括新(xin)型墻(qiang)體材(cai)(cai)料,化學建材(cai)(cai),新(xin)型保(bao)溫隔熱材(cai)(cai)料,建筑(zhu)裝飾裝修材(cai)(cai)料等(deng)。國際上(shang)建材(cai)(cai)的趨勢正向環保(bao),節能(neng),多功能(neng)化方向發展(zhan)。
11、新型化工材料
化工(gong)材料在國(guo)民經濟中(zhong)有著(zhu)重要地位(wei),在航(hang)空(kong)航(hang)天,機械,石(shi)油工(gong)業(ye),農業(ye),建筑業(ye),汽車,家電,電子,生物醫用(yong)行業(ye)等(deng)都起著(zhu)重要的(de)作用(yong)。
12、生態環境材料
生(sheng)態環境材(cai)料是在人類認(ren)識到生(sheng)態環境保護的(de)重要戰略(lve)意(yi)義和世(shi)界各國紛紛走可持續發(fa)展道路的(de)背景(jing)下提出來的(de),一般(ban)認(ren)為生(sheng)態環境材(cai)料是具(ju)有(you)滿(man)意(yi)的(de)使用(yong)性(xing)能同(tong)時(shi)又被(bei)賦予優(you)異的(de)環境協調性(xing)的(de)材(cai)料。
13、新材料
軍工材(cai)料(liao)對國(guo)防(fang)科(ke)技,國(guo)防(fang)力(li)量的(de)強弱(ruo)和(he)國(guo)民經濟的(de)發展(zhan)具有重要(yao)推動作(zuo)用,是(shi)武(wu)(wu)器(qi)(qi)裝備的(de)物質基(ji)礎(chu)和(he)技術(shu)先導,是(shi)決(jue)定武(wu)(wu)器(qi)(qi)裝備性能的(de)重要(yao)因素,也是(shi)拓展(zhan)武(wu)(wu)器(qi)(qi)裝備新功能和(he)降低武(wu)(wu)器(qi)(qi)裝備全壽命費(fei)用,取得和(he)保持武(wu)(wu)器(qi)(qi)裝備競爭優勢的(de)原動力(li)。
1、紡織業;
2、石(shi)油加工及煉(lian)焦業;
3、化學原(yuan)料(liao)及化學制品制造(zao)業(ye);
4、化學纖維制造業;
5、橡膠制品業;
6、塑料制品業;
7、非金屬礦物制(zhi)品業;
8、黑色金屬冶煉及壓延加工業(ye);
9、有(you)色(se)金屬冶煉及壓延(yan)加工業;
10、金屬制品(pin)業(ye);
11、醫用(yong)材(cai)料及(ji)醫療制品業;
12、電(dian)工器材及電(dian)子(zi)元器件制造業等。
1、石墨烯
突破(po)性(xing):非同(tong)尋(xun)常的(de)(de)導電(dian)(dian)性(xing)能、極(ji)(ji)低的(de)(de)電(dian)(dian)阻率極(ji)(ji)低和(he)極(ji)(ji)快的(de)(de)電(dian)(dian)子遷移的(de)(de)速度、超出鋼鐵數十倍的(de)(de)強度和(he)極(ji)(ji)好的(de)(de)透光性(xing)。
發展趨勢:2010年諾貝爾物理學獎造就近年技術和資本市(shi)場石墨烯炙手可熱,未來5年將在光電顯示(shi)、半導(dao)體(ti)(ti)、觸摸屏、電子(zi)器(qi)件、儲能電池、顯示(shi)器(qi)、傳(chuan)感器(qi)、半導(dao)體(ti)(ti)、航天、軍工、復(fu)合材料、生物醫藥等領域將爆發式(shi)增長。
2、氣凝膠
突(tu)破(po)性:高孔隙率、低密(mi)度質輕、低熱(re)導率,隔熱(re)保溫特(te)性優異(yi)。
發展趨勢:極具潛力的新(xin)材料,在節(jie)能環(huan)保(bao)、保(bao)溫(wen)隔熱電子電器、建筑等領域有巨大(da)潛力。
3、碳納米管
突破(po)性:高(gao)電導率(lv)、高(gao)熱導率(lv)、高(gao)彈性模(mo)量、高(gao)抗拉強度等。
發展趨勢:功能器件的電極、催化劑載體、傳感(gan)器等。
4、富勒烯
突破性:具有線(xian)(xian)性和非線(xian)(xian)性光學特性,堿金屬富勒烯超導(dao)性等。
發展趨(qu)勢:未來(lai)在生命科學(xue)、醫(yi)學(xue)、天(tian)體物理等領域有重(zhong)要前(qian)景,有望(wang)用在光轉換器、信號(hao)轉換和數據(ju)存(cun)儲等光電子器件(jian)上。
5、非晶合金
突破性(xing):高強韌性(xing)、優(you)良(liang)的(de)(de)導磁性(xing)和(he)低的(de)(de)磁損(sun)耗、優(you)異的(de)(de)液態流動性(xing)。
發展(zhan)趨勢:在高頻低損耗變壓器、移動終端設備(bei)的結構件等。
6、泡沫金屬
突破(po)性(xing): 重量輕(qing)、密度低、孔隙率高、比表面積大。
發展趨勢: 具有導電性,可(ke)替代無機非金屬材料不能導電的應用領域(yu);在隔(ge)音降(jiang)噪領域(yu)具有巨大潛力。
7、離子液體
突破性(xing):具有(you)高熱穩定性(xing)、寬液(ye)態溫度范圍、可(ke)調酸堿性(xing)、極性(xing)、配(pei)位(wei)能(neng)力等(deng)。
發(fa)展趨勢:在(zai)綠色化工(gong)領域(yu),以及生(sheng)物和催化領域(yu)具有(you)廣闊的(de)應用前(qian)景。
8、納米纖維素
突破(po)性:具有良好的生(sheng)物(wu)相(xiang)容性、持水性、廣(guang)范圍的pH值(zhi)穩(wen)定性;具有納米網狀結構(gou),和很高的機(ji)械特性等。
發展趨勢:在生(sheng)物(wu)醫(yi)學、增強劑、造紙工(gong)業、凈化(hua)、傳導與(yu)無機(ji)物(wu)復(fu)合(he)食品、工(gong)業磁性復(fu)合(he)物(wu)方面前景巨大。
9、納米點鈣鈦礦
突破性(xing):納米點鈣(gai)鈦礦具(ju)有巨磁阻(zu)、高離子(zi)導電性(xing)、對氧析(xi)出和還原起催化作用等。
發(fa)展趨(qu)勢(shi):未來在(zai)催化(hua)、存儲、傳感器(qi)、光(guang)吸(xi)收等領域具有巨大潛力。
10、3D打印材料
突破性(xing):改變傳統工業的加工方法(fa),可快速實(shi)現復雜結構(gou)的成型等。
發展趨勢(shi):革命性成(cheng)型方法,在復雜結構成(cheng)型和快速加工成(cheng)型領(ling)域,有很大前景。
11、柔性玻璃
突破性(xing):改變傳(chuan)統玻璃(li)(li)剛性(xing)、易(yi)碎的(de)特點,實現玻璃(li)(li)的(de)柔性(xing)革(ge)命化創新。
發展趨(qu)勢:未(wei)來柔(rou)性顯示、可折疊設備領域,前(qian)景巨大。
12、自組裝(自修復)材料
突(tu)破(po)性(xing):材料(liao)分(fen)子(zi)自(zi)組裝,實(shi)現材料(liao)自(zi)身“智能(neng)化”,改變以(yi)往材料(liao)制備方(fang)法,實(shi)現材料(liao)的自(zi)身自(zi)發形(xing)成一(yi)定形(xing)狀和結構(gou)。
發展(zhan)趨勢:改變傳統材(cai)料制備和材(cai)料的修復方法(fa),未來在(zai)分子(zi)器(qi)件、表面工程、納米技術等(deng)領(ling)域(yu)有很(hen)大前景。
13、可降解生物塑料
突(tu)破(po)性:可自然(ran)(ran)降解,原材(cai)料來自可再生(sheng)資源,改變傳(chuan)統塑料對(dui)石(shi)油、天然(ran)(ran)氣、煤炭等化(hua)石(shi)資源的依賴,減少(shao)環境污染。
發展(zhan)趨勢:未來替代(dai)傳統塑料,具(ju)有(you)前景巨大(da)。
14、鈦炭復合材料
突破(po)性(xing):具有高(gao)強度(du)、低(di)密(mi)度(du),以(yi)及(ji)耐腐(fu)蝕性(xing)優異等性(xing)能,在航空及(ji)民用(yong)領域前景無限。
發(fa)展趨勢:未(wei)來(lai)在輕(qing)量化、高(gao)強度(du)、耐腐蝕等(deng)環境應用潛(qian)力廣泛。
15、超材料
突破性:具(ju)有常規材料不具(ju)有的物理特性,如負(fu)磁導(dao)率(lv)、負(fu)介電常數等。
發展趨(qu)勢(shi):改變傳統根據材料的性質進行加工的理念,未來(lai)可根據需要來(lai)設計材料的特性,潛(qian)力(li)無限、革命性。
16、超導材料
突(tu)破性:超導狀態(tai)下(xia),材料零電阻,電流不損耗,材料在磁場中表現抗磁性等。
發展趨勢:未(wei)來如突(tu)破高溫超導(dao)技術,有望(wang)解決電力(li)傳輸損耗、電子器件發熱等難題(ti),以及綠色新型傳輸磁懸技術。
17、形狀記憶合金
突破(po)性:預成型后,在受外界條件強制變形后,再經一定(ding)條件處理,恢復為原來形狀,實現材料的(de)變形可逆性設計和應用。
發展趨勢: 在空間技術、醫療器(qi)械、機械電子設備(bei)等(deng)領域(yu)潛力巨大。
18、磁致伸縮材料
突破性:在磁場(chang)(chang)作用(yong)下,可產生(sheng)伸長或壓縮(suo)的性能,實(shi)現材料變(bian)形與磁場(chang)(chang)的相互(hu)作用(yong)。
發展趨勢(shi):在(zai)智能結構(gou)器件(jian)、減(jian)震裝置(zhi)、換能結構(gou)、高精度電(dian)機等領域,應用廣泛(fan),有(you)些(xie)條件(jian)下性能優于壓(ya)電(dian)陶瓷(ci)。
19、磁(電)流體材料
突破性: 液(ye)態狀,兼具(ju)固體(ti)磁(ci)性材料的磁(ci)性,和(he)液(ye)體(ti)的流動(dong)性,具(ju)有傳(chuan)統磁(ci)性塊體(ti)材料不具(ju)備的特(te)性,和(he)應用。
發展(zhan)趨勢: 應(ying)用于磁(ci)密封、磁(ci)制冷、磁(ci)熱(re)泵等領域,改變傳統密封制冷等方式。
20、智能高分子凝膠
突破性: 能(neng)感(gan)知周圍環境變化(hua),并能(neng)做出響應,具(ju)有類似生物的反應特性。
發展趨勢:智(zhi)能(neng)高分子凝膠的膨脹-收縮循(xun)環(huan)可用于(yu)化學(xue)閥、吸附(fu)分離、傳感器和記憶材料;循(xun)環(huan)提供的動(dong)力用來設計“化學(xue)發動(dong)機”; 網孔(kong)的可控(kong)性適用于(yu)智(zhi)能(neng)藥物釋放體系等。