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新材料产业

2011-03-31    字号:【

新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、 材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。 

目前,一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域: 电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。 

目前新材料产业大力发展稀土功能材料、高性能膜材料、特种玻璃、功能陶瓷、半导体照明材料等新型功能材料。积极发展高品质特殊钢、新型合金材料、工程塑料等先进结构材料。提升碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料发展水平。开展纳米、超导、智能等共性基础材料研究。

加快发展新材料产业,满足经济、社会和国防建设需求。要重点抓好超级结构材料、新一代功能材料、环境友好材料和生物医用材料领域,把握四个重大战略发展方向。一是航天航空用高性能结构材料。主要包括高性能复合材料、铝镁钛轻合金、推进和动力系统用高温合金;高性能钢铁材料;大块非晶和纳米晶材料等。二是微纳电子材料和器件。包括12~18in硅单晶和外延材料;基于纳米特征尺度的超大规模集成电路的器件设计和芯片制造技术等。三是光电子材料与器件。包括大直径单晶以及以其为基的微结构、器件和电路;高温、宽带隙半导体材料与器件;白光照明材料与器件等。四是材料与环境的协调技术。 

中科院工作重点: 

发展稀土材料技术,中国科学院重点围绕稀土清洁分离、稀土发光材料、稀土永磁、稀土合金、稀土催化等方面,突破新型萃取剂的研发及工业示范、高品质稀土荧光粉制备、高品质低成本激光晶体制备、激光晶体加工、永磁材料的配方设计与结构控制、热压稀土永磁材料的制备技术及装备、高强高韧耐热和耐腐蚀稀土镁合金材料制备、大尺寸高强耐热镁合金半连续铸棒工艺新技术先进的油气储运、大尺寸稀土镁合金构件无缝挤压成型、新型稀土Ce-P/TiO2催化剂等关键材料的制备、尾气净化器件的设计及催化剂负载、电厂脱硝脱硫一体化技术及产业示范等关键核心技术。 

在功能材料方面,中国科学院重点围绕功能材料的制备、功能材料的结构设计与应用、功能材料的低成本化、生产与应用专用设备、功能材料制品的应用示范等方面,突破空阴极弧技术制备薄膜、高能束流熔敷技术制备高性能复合材料涂层、医用高分子微孔滤膜、高效节能陶瓷金卤灯、光伏电池的频率转换透明玻璃陶瓷、薄膜光伏电池的透明导电氧化物材料、LED半导体照明、第三代半导体材料、白光OLED照明等关键核心技术。 

发展复合材料,中国科学院重点围绕碳纤维制备、碳纤维高性能低成本化、热塑性纤维复合材料、超高分子量聚乙烯纤维、专用生产装备等方面,突破碳纤维聚合技术、原丝制备技术和氧化碳化技术、批量稳定化制备关键技术和装备、热塑性树脂的选择与复合工艺的调控、热塑性树脂纤维纺丝及其与碳纤维的混杂织物设计和研制、热塑性预浸带工艺的优化及相关设备的设计研制、热塑性复合材料制件模压成型技术的研究、废旧碳纤维增强复合材料的回收工艺、高性能UHMWPE纤维冻胶纺丝、纤维混编设计与加工工艺研究等关键核心技术。 

共性基础材料是新材料的基础和支撑,重点突破纳米、超导、智能等共性基础材料与器件的制备和材料设备的研制的关键核心技术,形成稳定、低成本和批量化成套制备工艺,提高材料服役效率和寿命,实现材料多功能集成化和智能化,提供满足社会经济发展和国家安全需求的基础材料。中国科学院重点围绕基础材料的制备、材料多功能集成化和智能化、材料的低成本和批量化制备、材料的实际应用与验证、材料制备的设备等方面,突破基于纳米材料的绿色打印、替代贵金属的纳米催化材料、碳纳米管功能薄膜及其复合材料、纳米分离膜材料、高效纳米光催化材料及污水深度处理、石墨烯的高效制备及其在储能的应用、纳米稀土荧光生物标记材料、新型人工骨复合材料、新型多功能医学造影剂、人工关节植入体关键材料、水体重金属污染的快速检测方法、高温超导微波器件及子系统、铁电压电单晶与器件、电(磁)流变液智能材料、智能“电子鼻”、多极子阵列声波测井用高温压电材料及换能器、新型磁敏材料与器件、热电材料与器件等关键核心技术。 

在能源装备用关键结构材料领域,中国科学院重点围绕核电蒸汽发生器用Inconel690传热管、700℃超超临界蒸汽参数机组用耐热GH2984管材研制、先进工业燃气轮机热端涡轮叶片制造、能源用大型铸锻件冶金质量和性能优化与模拟等方面,突破耐热合金超纯净真空感应冶炼、管坯的热挤压、管材的制轧及热处理、管材无损探伤、无余量精密铸造、复杂精细结构陶芯制备、粉末制备及热障涂层工艺、钢锭宏观偏析模拟及控制手段、锻造和热处理过程的形变和相变组织演化模拟、具有复杂外形筒体类锻件的近终形锻造技术和变形均匀性控制、核电压力容器锻件和蒸发器管材的热加工制造工艺、极端苛刻条件下金属结构材料长寿命考核等关键核心技术。 

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