新材料发展方向

新材料发展方向
新材料发展方向

新材料领域未来发展方向

日新月异的现代技术的发展需要很多新型材料的支持。自从第三次科技浪潮席卷全球以来,新型材料同信息、能源一起,被称为现代科技的三大支柱。新材料的诞生会带动相关产业和技术的迅速发展,甚至会催生新的产业和技术领域。材料科学现已发展成为一门跨学科的综合性学科。根据我国当前及未来发展的实际情况,新材料领域值得注意的新发展方向主要有半导体材料、结构材料、有机/高分子材料、敏感与传感转换材料、纳米材料、生物材料及复合材料。

1.半导体材料

随着高科技发展的需要,半导体及其应用研究的中心正向直接影响市场的微型或低维量子器件、改善传输质量和效率、增大功率和距离等方向发展,半导体化合物(GaAs、InAs、GaN、SiC等)具有重要的应用前景。半导体材料领域的重要研究主题有:

(1)Si基积分电路设计,就材料物性而言涉及用于门(gates)电路控制的纳米尺寸电介质制造及特性研究。

(2)大能隙材料则在光电子学领域中具有关键的作用。可以预期,Ⅲ―V族化合物材料具有重要应用前景。

(3)纳米电子学及纳米物理学研究是微电子及光电子材料和器件发展的基础,涉及半导体与有机或生物分子耦合,低维器件的量子尺寸效应,半导体与超导体或磁性材料界面以及原子或分子尺度的存储问题。建立原子学模拟与连续介质力学及量子力学跨层次―跨尺度关联应是该领域中的一个重要的研究方向。

2.结构材料

Fe基、Al基、Ti基以及Mg基合金作为力学材料的主体,构成了系列结构材料,其主要功能是承担负载(如火车、汽车、飞机)。汽车用钢近年来已从一般钢铁发展为使用灿合金或特殊的高强Mg基合金,高强Ti合金在高强钢中有重要位置,不锈钢则有取代碳钢的趋势。用于军用飞机的Al合金及一般钢材则被先进的Ti合金及高分子基复合材料所取代。进一步还需要发展碳纤维增强复合材料或Al基复合材料。结构材料的主体有:

(1)钢铁:钢铁材料,特别是具有多相结构和复杂成分的优质钢具有重要的应用前景和潜在优势,需要开展相应的基础研究。联系微米和纳米技术的纳米层间结构、织构以及晶界和界面都可视为改善钢铁材料的重要途径。

(2)Al合金:Al基材料及相应的沉淀硬化效应导致高强铝合金的出现,相关技术工艺已发展为"沉淀科学",它涉及"相"间晶体结构的匹配性以及合金的稳定性,特别是时效合金的稳定性直接影响航空或空间应用,因此可视为Al合金基础研究中的重要问题。

(3)Mg合金:镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动、风动工具和医疗器械等领域。镁合金是最轻的工程结构材料,以其

优良的导热性、减振性、可回收性、抗电磁干扰及优良的屏蔽性能等特点,被誉为新型"绿色工程材料"、21世纪的"时代金属"。

(4)Ti合金:Ti合金在军用或民用航空工业的发展中有重要位置,多相纳米尺度层状微结构问题对高强Ti基合金的特性具有重要意义,它将成为设计新Ti基合金的关键因素。

(5)结构陶瓷及陶瓷基复合材料:提高陶瓷材料的韧性和可靠性,降低陶瓷材料的制造成本是直接关系到陶瓷材料在高技术领域中应用的关键。先进结构陶瓷近年的主要发展趋势是:高延展性、超高强、超高韧、超高硬和耐高温的新材料探索。具体说来主要有:

●向多层次、多相复合陶瓷方向发展;强韧化从纤维增韧、晶须增韧、颗粒弥散强化、相变增韧等发展到协同增韧;

●向纳米陶瓷方向发展;

●加强陶瓷材料的剪裁与设计,如晶界和界面设计、晶粒取向设计、多相之间的复合设计、仿生结构设计等;

●Ti3SiC2和们Ti3AlC2等为代表的新型层状三元碳化物和氮化物陶瓷;

●高性能多孔陶瓷材料;

●突破低成本、高性能先进陶瓷制备工艺技术。

3.有机/高分子材料

有机/高分子材料是现代工业和高新技术的重要基石,已成为国民经济基础产业以及国家安全不可或缺的重要材料。一方面量大面广的通用高分子材料需要不断地升级改造,以降低成本、提高材料的使用性能;另一方面各类新型的高分子材料将应运而生,尤其是有机及聚合物分子或少数分子组合体的光、电和磁特性将成为高分子向功能化以及微型器件化发展的重要方向。

(1)分子材料与分子电子器件研究:该领域的主要研究方向是:新型功能分子的设计、合成与组装;分子纳米结构的构筑;分子的组装、自组装以及自组装技术在分子电子器件上的应用研究。这些分子电子器件主要包括分子电开关、分子光开关和分子电光开关的设计、分子导线、分子整流器、分子开关、分子晶体管、分子马达及分子逻辑器等。

(2)光电信息功能高分子材料研究重点主要在:

●有机/高分子光子晶体材料:探索有机/高分子形成光子材料的途径;

●超高密度高分子存储材料:开发存储密度高的高分子材料;

●高分子传输材料:研究和开发应用于通讯传输的具有较高光学透过性,光学均匀,且高折

射率、低光损耗的高分子塑料光纤;

●高分子显示材料:有机/高分子电致发光材料、高分子液晶材料等,其发展方向为开发出具有高的电致发光效率、低驱动电压,具有不同发光波长(彩色)和长寿命的各种发光器件。

(3)生物医用高分子材料包括:

●药物载体与控释材料:研究适于各类药物的新型生物降解高分子载体和控释材料的设计与合成,药物与载体的相互作用以及药物载体体系的生物医学性能(注射、口服、吸收、分布、排泄等)评价;

●诱导组织自修复与再生材料:研究能够诱导组织自修复与再生新型生物降解材料的设计与制备,材料的形态、孔度、降解速度等与组织自修复和再生过程的相互作用关系;

●生物医用材料的表面修饰以及生物相容性研究:研究不同结构的生物医用材料表面修饰新方法以解决材料的生物相容性问题等。

(4)与能源、环境相关的高分子功能材料

●燃料电池、太阳能电池的关键高分子材料:研究高能、长寿命固态电池及相关电极材料;研究不同有机光敏染料和纳米半导体结构体系的太阳能电池,柔性、薄膜太阳能电池的研究将是未来发展的重要方向;

●吸收/分离高分子材料:重点研究用于废气与废水处理的功能材料;具有高选择性吸附、分离功能的膜及纳米介孔材料等;

●环境敏感材料与材料智能化:研究对微量有害物质等环境因素高灵敏度感应和传感材料及危害防护材料等;

●绿色、环保高分子材料研究:重点研究天然高分子材料(如淀粉、纤维素等)的改性等。

4.敏感与传感转换材料

敏感与传感转换材料是指对电、磁、光、声、热(温度)、力、化学、生物变化敏感并具有转换功能的材料,包括磁性材料、磁电材料、磁阻和巨磁阻材料、电磁液流变液体、磁致伸缩材料、电阻材料、超导材料、感光和发光材料、介电材料(介电、压电、铁电、热释电、微波材料)、气敏、湿敏、温敏材料、热偶、记忆合金及储氢材料、生物传感材料及智能材料。

一般说来,任何一种物质,在不同的温度、压力和外场(如引力场、电场、磁场等)的影响下,将呈现不同的物态。敏感与传感转换材料的关键是突出各种因素时相变中的变化过程。

5.纳米科学与技术

(1)研究方向:研究物质在纳米尺度上表现出的物理、化学和生物特性,单分子的特性和相互作用,为以原子、分子为起点,设计和构筑新的纳米结构、材料和器件,提供科学基础和理论准备。加强对纳米结构新的测试和表征方法的研究和探索,加深对纳米科技理论和方法的理解。

(2)应用方向,纳米技术的发展有5个主要方向:

以纳米材料(颗粒、C60、碳纳米管)为代表的方向;以从微电子向纳电子转化为代表的方向;以微光、机、电集成系统向纳光、机、电集成系统为代表的方向(MEMS――NEMS);以纳米生物学、系统为代表的方向;以纳米物理化学性质、制备、表征等为代表的方向。

(3)纳米技术在纺织领域的应用:

目前,纳米技术在纺织方面的应用主要表现在纳米复合纤维及纳米技术在纺织后整理等方面。

①纳米复合纤维:化学纤维中加入纳米级添加剂,可以制造出新一代功能性更强的、不同用途的优良复合化学纤维。这种方法的技术难度比直接制造纳米纤维的难度要低,是近期内纳米技术在纺织领域中应用的主导方向。结合当前的实际情况,应考虑发展以下几类纤维:

●抗紫外纤维

纳米TiO2和纳米ZnO等陶瓷粉,由于小尺寸效应,对光的吸收性很强。以它们为无机紫外线屏蔽剂制成的抗紫外线型纤维或织物,不仅可全面抵御UV-A、UV-B对人体皮肤的伤害,而且还能反射可见光和红外线,具有遮热功能,以此类纤维制成的织物,便于印染整理,手感柔软,透气凉爽,服用性好。目前从国内外研制生产的品种来看,涉及到涤纶、维纶、腈纶、锦纶、丙纶和粘胶纤维等。

●抗菌、抑菌和除臭纤维

纳米级TiO2和ZnO等光催化无机抗菌剂可应用于超细纤维等特殊场合,是前景广阔的新型抗菌材料。它们可作为添加剂加到涤纶、丙纶、锦纶、腈纶、粘胶等化纤中,赋予各类纤维及其织物抗菌、抑菌、除臭功能,从而起到保健和美学作用,所制成的纤维不仅具有疏水导湿性、快干性、抗污性、密度小和手感柔软等特点,且抗菌性能持久。

●导电纤维

将二氧化锡和氧化锌等白色纳米粉体与纤维高聚物混合纺丝或通过吸附法及浸渍化学反应使其覆盖于纤维表面上,制成白色导电纤维,可用来制作防护服、工作服和装饰性导电材料。

●远红外纤维

此类纤维可以吸收太阳光和人体辐射的远红外线,也可以发射出波长和功率与其温度相适应的远红外线,因而使织物具有更好的保暖效果;它还能吸引人体自身向外散发的热量,并再

向人体反射易吸收的远红外线。同时,由于特殊的物理效能刺激人体生理发生变化,还能达到保健和抑菌的作用。远红外纤维除了具有反射功能外,还兼有抗可见光、近红外线和抗紫外线的功能,可用来制作夏日服装、野外工作服、遮阳伞及装饰用布等,孕育着十分广阔的市场。

●空气负离子纤维

奇冰石纳米复合粉是将多种天然矿石进行深度加工,并添加纳米TiO2等纳米粉体制成的性能奇特的超细粉体。添加了奇冰石的丙纶、涤纶纤维,可以产生空气负离子,发射远红外电磁波,还可以释放人体需要的微量元素,因此可制作保健服、内衣、室内装饰布、窗帘、家用纺织品、汽车装饰布等。它还可以为人体随时补充所需要的微量元素,实现了医药工程和纺织工程的完美结合,易被广大消费者接受,具有较大的市场潜力。

●高强高模量纤维

纳米碳管的强度极高,弹性模量也很高,甚至可以弯曲后再弹回,可用于制备高强高弹性纤维。另外,粘土与聚合物的复合能够大大提高材料的强度和模量,北京服装学院利用纳米粘土的这种功能,与聚酰胺插层聚合开发尼龙纳米功能纤维,使纤维的强度和模量有很大的提高,尤其是模量,可以提高2倍,但纤维的纺丝性能没有明显的改变。

除了上述功能纤维以外,采用纳米粉体对纤维进行改性,还可以开发多种功能纤维,如变色纤维、耐热纤维、芳香纤维、磁性纤维、储能纤维、发光纤维、阻燃纤维、吸水吸湿纤维、防水拒油纤维等。

②纳米技术在织物后整理中的应用

●直接涂层法获得功能性涂层

先将纳米微粒直接加入到织物整理剂中,使其均匀分散,然后使织物通过包含纳米微粒的整理液,在粘合剂作用下直接涂覆在织物表面,形成功能性涂层。

●接枝技术法获得功能性涂层

对于某些涂层牢度不够、功能性不持久的情况,可采用接枝技术。具体可采用两条技术路线:一是将对纳米材料有很强的配位能力的有机化合物接枝到棉纤维上,制成简单的有机分子模板,再将纳米团簇组装到纤维上;二是在制备纳米微粒时,用可接枝到纤维上的化合物作为捕获剂,使纳米微粒通过捕获剂进行表面修饰形成"团簇",再把"团簇"接枝到纤维上。

(4)纳米改性涂料

实验研究表明,在各类涂料中添加纳米材料,如纳米TiO2,可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料,广泛应用于医院和家庭内墙涂饰;防紫外线涂料,用于生产防紫外线阳伞;吸波隐身涂料,用于隐形飞机、隐形军舰等国防工业领域及其他需要电磁波屏蔽场所的涂敷。在涂料中添加纳米SiO2,可使涂料的抗老化性能、光洁度及强度成倍提高,涂料

的质量和档次大大升级。纳米二氧化钛超亲水性和超亲油性的开发应用将为涂层材料带来革命,使表面具有自清洁功效,防污、防雾、易洗、易干。纳米材料改性外墙涂料的耐洗刷性可由原来的1000多次提高到1万多次,老化时间延长2倍多,利用纳米材料的光学性能改性后的颜料色彩艳丽、保持持久且极易分散。

(5)纳米稀土

纳米稀土是目前国内纳米材料发展的热点之一。目前正在重点开发纺织纤维用纳米稀土材料、PDP\LED用稀土发光材料、稀土荧光粉和高性能稀土合金。

纳米稀土的主要应用方向为汽车尾气催化剂(如纳米CeO2)、纺织纤维添加剂、高性能稀土发光材料、陶瓷及涂层等。

(6)纳米陶瓷

氧化钇锆是一种应用广泛的陶瓷材料,用纳米氧化钇和氧化锆能在较低温度下烧结成氧化锆陶瓷,具有很高的强度和韧性,可用作刀具和耐磨零件,也可制成陶瓷发动机部件。此外,稀土氧化物等纳米材料可以掺入普通陶瓷粉,喷涂在陶瓷基体上形成无机陶瓷腊(膜),代替聚四氟乙烯有机膜,做成耐热、无铅、不粘的日用陶瓷炊具。

(7)高分子纳米材料

高分子材料将是纳米材料的主体之一,高分子纳米材料的发展将主要涉及如下一些重要方向:

●结构、尺寸、形貌可控的高分子纳米材料制备技术:高分子纳米材料的形成机理与生长动力学;高分子纳米材料的制备新方法;高分子纳米材料的稳定性。

●高分子纳米图案的有序化自组装技术:运用分子组装、自组织和模板技术,组装成各类图案化的高分子阵列,形成纳、微电子器件或者作为纳、微电子器件的模板或者衬底。

●高分子纳米复合材料:研究高分子材料与其他纳米颗粒或者纤维的复合,将有可能使高分子纳米材料走向实用化。

(8)纳米电子学

纳米尺寸效应导致电子运动受限,诱发量子尺寸效应。纳米技术在实质上推动了在分子水平上具有新奇的物理、化学或生物特性的新材料、新器件设计。从这个意义上讲,纳米技术的中心在纳米电子学领域内得到实现。

预期Si基纳米器件仍将保持中心的位置。相应的关于量子尺寸效应、隧道效应、交换耦合、纳米线的传导性以及纳米尺度上的磁性和铁电特性的研究,构成设计纳米尺度新器件的物理基础。分子电子学及单壁纳米碳管和富勒烯(碳原子团)的研究,光纳米电子学及III-V 族量子点材料和器件的研究,都是迅速发展中的纳米技术的新领域和新趋势。基于纳米磁性

材料的巨磁阻现象及相关器件的研究也在迅速进展中。

(9)纳米发动机

生物分子纳米发动机仅有一个病毒大小,由两部分组成:一部分用有机物充当发动机,另一部分用镍无机物充当螺旋桨,整台发动机长750nm,宽150nm。这台发动机由A TP(三磷酸腺苷)提供能量,由A TP合成酶驱动发动机运转。每加一次能量,纳米发动机可连续工作1小时。科学家高度评价此项科技成果,认为生物分子纳米发动机在医学领域将大有用武之地。例如,它可以充当一个"小护士",巡视全身;它还可以在体内充当一个"小药剂师",解释细胞发出的化学信号,计算必要的剂量,在人体内直接分配药量等。

6.生物材料

人造生物类材料是指人造类生物材料和人造具有生物活性或某种生物功能的材料,也包括天然生物材料的改性、处理和在材料制备方面的应用。

类生物材料包括仿生材料、生物医用材料、生物灵性材料,即在电、光、磁等作用下具有伸缩功能的类似生物的智能材料,如聚合物人造肌肉(科学美国人,2003,12)。

这门学科特点是物理、化学、生物、材料、光电子的交叉;纳米、微米,宏观尺度的交叉;原子、分子、大分子、超分子的交叉;无机、有机、高分子的交叉和复合。关键问题是自组装。

7.复合材料

复合材料的新课题包括不同尺度(纳米到大分子)、不同形状(颗粒、纤维、薄膜、块体等)、不同方式(混合、融合、键合、接枝等)的有机―无机复合、聚合物―聚合物的复合、染料与织物的复合。

8.今后一段时期的重点方向

(1)材料与器件

●半导体照明――以白光照明为龙头的宽禁带半导体

●全固态激光器――以紫外、深紫外、三原色为龙头

●微光电子材料和芯片――以12英寸硅片和光电芯片为龙头

●先进生物类材料

●优良服役性能材料

●氢能与燃料电池关键材料

●飞行器材料

(2)技术与装备

●钢铁制造新流程

●高性能材料复合技术

●废弃物的资源化和回收技术●超大吨位锻压机

●大宗料高效化学反应装置●纳微米加工、表征装备

新材料行业发展趋势

新材料行业发展趋势 与传统材料相比,新材料产业具有技术高度密集,研究与开发投入高,产品的附加值高,生产与市场的国际性强,以及应用范围广,发展前景好等特点,其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济,社会发展,科技进步和国防实力的重要标志,世界各国特别是发达国家都十分重视新材料产业的发展。下面是有关于新材料行业发展趋势的分析,一起来看看。 中国新材料产业发展前景分析新材料作为二十一世纪三大关键技术之一,是高新技术发展的基础和先导,已成为全球经济迅猛增长的源动力。 随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应,以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料在国防建设上作用重大。例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计

算机运算速度从每秒几十万次提高到每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等等。 在新材料产业中分布情况 21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究,是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。 信息材料是最活跃的新材料领域,微电子材料在未来10~15年仍是最基本的信息材料,集成电路及半导体材料将以硅材料为主体,化合物半导体材料及新一代高温半导体材料共同发展。光电子材料将成为发展最快和最有前途的信息材料,主要集中在激光材料、高亮度发光二极管材料、红外探测器材料、液晶显示材料、光纤材料等领域。 XX年,在“国家半导体照明工程”计划的推动下,我国半导体照明产业发展加速,关键技术取得突破,蓝光功率型LED芯片发光效率达到90mW,处于国际先进水平;封装的功率型白光LED发光效率超过30lm/W,达到国际先进水平。建立了上海、大连、厦门、南昌4个国家半导体照明产业化基地,民营资本投资近37亿元人民币,我国LED产业迎来了快速发展的时期。 XX年我国推出了激光电视样机,技术水平达到国际先进。

新材料技术发展的方向

展望新材料的未来 新材料技术的发展不仅促进了信息技术和生物技术的革命,而且对制造业、物资供应以及个人生活方式产生重大的影响。记者日前采访了中国科学院“高科技发展报告”课题组的有关专家,请他们介绍了当前世界上新材料技术的研究进展情况及发展趋势。材料技术的进步使得“芯片上的实验室”成为可能,大大促进了现代生物技术的发展。新材料技术的发展赋予材料科学新的内涵和广阔的发展空间。目前,新材料技术正朝着研制生产更小、更智能、多功能、环保型以及可定制的产品、元件等方向发展纳米材料20世纪90年代,全球逐步掀起了纳米材料研究热潮。由于纳米技术从根本上改变了材料和器件的制造方法,使得纳米材料在磁、光、电敏感性方面呈现出常规材料不具备的许多特性,在许多领域有着广阔的应用前景。专家预测,纳米材料的研究开发将是一次技术革命,进而将引起21世纪又一次产业革命。日本三井物产公司曾在去年末宣布该公司将批量生产碳纳米管,从2002年4月开始建立年产量120吨的生产设备,9月份投入试生产,这是世界上首次批量生产低价纳米产品。美国ibm公司的科研人员,在2001年4月,用碳纳米管制造出了第一批晶体管,这一利用电子的波性,而不是常规导线实现传递住处的技术突破,有可能导致更快更小的产品出现,并可能使现有的硅芯片技术逐渐被淘汰。在碳纳米管研究方兴未艾的同时,纳米事业的新秀--“纳米带”又问世了。在美国佐治亚理工学院工作的三位中国科学家2001年初利用高温气体固相法,在世界上首次合成了半导体化物纳米带状

结构。这是继发现多壁碳纳米管和合成单壁纳米管以来,一维纳米材料合成领域的又一大突破。这种纳米带的横截面是一个窄矩形结构,带宽为30~300mm,厚度为5~10nm,而长度可达几毫米,是迄今为止合成的惟一具有结构可控且无缺陷的宽带半导体准一维带状结构。目前已经成功合成了氧化锡、氧化铟、氧化隔等材料纳米带。由于半导体氧化物纳米带克服了碳纳米管的不稳定性和内部缺陷问题,具有比碳纳米管更独特和优越的结构及物理性能,因而能够更早地投入工业生产和商业开发。 超导材料超导材料在电动机、变压器和磁悬浮列车等领域有着巨大的市场,如用超导材料制造电机可增大极限输出量20倍,减轻重量90%。超导材料的研制,关键在于提高材料的临界温度,若此问题得到解决,则会使许多领域产生重大变化。去年,科学家在超导材料上有不少新收获,相继发现了临界温度更训的新型超导材料,使人类朝着开发室温超导材料迈出了一大步。在日本,有人发现二硼化镁可在-234℃成为超导体,这是迄今为止发现临界温度最高的金属化合物超导体。由于二硼化镁的发现,使世界凝聚态物理学界为之振奋。由于二硼化镁超导体易合成、易加工,很容易制成薄膜或线材,因而应用前景看好。 美国科学家在研制更具实用性超导材料方面取得了明显的进展,并开始进入实用阶段。美国底物律的福瑞斯比电站在地下铺设了360多米的超导电缆,电缆中123kg重的导线是由含铋、锶、钙、铜的氧化物超导瓷制造的。这是世界上首次实用的超导输电线路。我国在高

浅谈新型建筑材料的发展趋势

浅谈新型建筑材料的发展趋势 摘要:建筑材料要做到节能, 就必须综合考虑建筑材料的生产和使用能耗, 尽量采用工业废渣做原料, 在保证一定材料成本的条件下, 选择保温效果好的建筑材料。环保节能建筑材料是以最少的资料, 并尽量利用工农业废弃物及再生材料制造出的高效能建筑材料。在生产过程中也尽量减少对大气污染和能源消耗。本文探讨了新型节能型建筑材料的发展趋势。 关键词:新型建筑材料发展趋势 一、发展新型节能型建材的必要性 我国的建筑材料工业,长期以来处于品种单调、技术落后的状态。其标志就是小块实心黏土烧结砖在我国各类墙体材料中仍然占据近95%的高比例。我国人口众多,而可耕地面积相对较少,保护耕地关系到子孙后代。我国推出了建筑材料改革系统工程,主要目标之一就是如何尽量限制小块实心黏土砖的发展,加速采用及开发新型建筑材料并改造建筑物的功能。新型建材拥有材质轻、强度高、节能、保温、节土、装饰等特殊特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑内外更具现代气息,满足人们的审美要求。根据不同的功能,有的新型材料可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件;有的新型建筑材料可以减少施工成本,作为节能首选。新型建筑材料推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。故应大力发展各种轻质板材和混凝土砌块,开发承重复合墙体材料;防水材料重点发展改性沥青防水卷材、聚氨酯防水材料和硅酮、聚氨酯密封材料,保温材料重点发展建筑用矿物棉、玻璃棉制品。装饰装修材料重点发展丙烯酸类乳胶内外墙涂料、复合仿木地板等一些适销对路的产品,因此,发展新型节能型建筑材料,就成为未来建筑材料的主要发展趋势,对于落实科学发展观和构建资源节约型社会具有重要的现实意义。 二、行业发展状况分析 新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从改革开放到近几年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过近三十年的发展,新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。

浅析中国文化现状及未来的发展方向

浅析中国文化现状及未来的发展方向1978年改革开放以后,中国的经济进入了飞速发展的时代,目前已经成为全球第二大经济体。但是,与飞速发展的经济不相适应的是,中国在文化方面的发展一直起色不大,成为了制约中国均衡和可持续发展的关键因素。在十八大政府报告上,党中央明确提出了深化文化体制改革,促进社会主义文化大发展大繁荣的发展战略,吹响了新时代促进中华民族伟大复兴的号角。 想要把握中国文化的发展脉搏,首先需要对中国文化的现状加以了解,发扬长处,克服短处,才能更好地满足中国人民文化方面的需 求,进一步向全世界展现一个文明,负责的大国形象。 关于中国文化发展中的不足,我总结了如下几个方面: 一、创新性不足。 这一点在中国的影视业中尤为明显,遍观中国这几年比较有影响的几部大片,类似于《英雄》,《卧虎藏龙》,《满城尽带黄金甲》,《赤壁》等影片,总是摆脱不了宫廷片,历史片,武打片等范畴,尤其是《笑傲江湖》,《龙门客栈》等电影的一再翻拍,更是将这一问题反映的淋漓尽致。 不光是电影,连电视节目也是如此,春晚缺乏创新性的言论在这些年中被提了好多次,许多青年人反映春晚越看越没意思,固定的套路,不变的人物,较少的参与度,使得春晚的可观赏性越来越差,而与之相对应的山寨春晚却越来越红火。不得不令我们更加重视这个问题。 二、技术落后,基础设施不完善。 这是一直困扰中国文化发展的重要因素之一,如果说思想性是文化发展的软件,那么技术和设施就是硬件。文化的传播与交流需要技术的支持,中国的造纸术与印刷术在以前被称为改变世界的发明,正是由于他们使文化的广泛传播成为可能。 而在近代,技术的落后,基础设施的短缺却成为了制约中国文化进一步发展的障碍,举个例子,现在人们看电影时十分热衷于3D电影,但是中国的3D技术并不是十分成熟,应用也并不广泛,当外国的电影以火爆的场景,绚丽的特技,身临其境般的感受牢牢吸引住中国观众时,中国电影市场却无法及时挽回观众,长此以往,必将为外国的文化侵略创造条件,影响十分深远。

新材料 新兴产业发展的基础和先导新材料产业概况新材料的分

新材料:新兴产业发展的基础和先导1.新材料产业概况 新材料的分类 新材料,是指新近发展的或正在研发中的、在性能上优于传统材料或者有特殊功能的一些材料;或者通过新技术的处理,在传统材料的基础上获得的性能显着提高或产生了新功能的材料;一般情况下,能够满足高技术产业发展需要的一些关键材料也被纳入新材料的范畴。 作为新兴产业的基础和先导,新材料的应用范围极其广泛,它同信息技术、生物技术一样一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。跟传统材料一样,新材料可以按性能特征、材质和应用领域三个不同角度进行分类。 从材料性能来看,新材料可以分为功能材料和结构材料两类。功能材料是指通过利用材料所具有的电、磁、声、光热等效应及其相互转化功能,以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。结构材料主要是利用材料的力学性能,从而研发出具有高比强度、高比刚度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等性能的材料。新型结构材料主要包括新型金属工程结构材料、先进陶瓷材料、高分子合成材料和复合材料。 新型材料按材质可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和先进复合材料四大类。 从应用领域和当前新材料的研究热点出发,我们可以将新材料分为: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。 新材料:新兴产业发展的基础和先导

2009年11月,温总理发表《让科技引领中国可持续发展》,报告中将新材料产业列为国家新兴战略性产业之一,要求尽快形成具有世界先进水平的新材料与绿色制造产业体系。 新能源、新材料、生物制药、网络信息、海洋空间、生命科学及地质勘探等七大战略性新兴产业规划正在加速成形中。作为七大新兴产业之一的新材料犹为瞩目。不难发现,新材料涵盖了其它六大新兴产业的大部分内容,是新兴产业发展的根基和先导。加快新材料产业的发展将是国家顺利发展新兴产业的前提和重要组成部分。 从需求看,包括大飞机、高铁、新能源汽车等重点工程,以及三网融合、物联网、节能环保等重要产业,都需要应用各种新材料,其市场需求正在不断扩大,新材料产品进出口额也逐年攀升。 政策方面,政府通过国家自然科学基金、973计划、863计划、火炬计划等7个专项计划来支持新材料产业的发展,材料领域的项目数和投资金额在各项科技计划中都占到15%~30%。市场需求的日益扩大,加之政策的支持,新材料将在新兴产业中得到优先发展。 近年来,随着我国在能源、生物、电子以及建筑等众多领域的飞速发展,新材料产业正进入一个充满机遇的黄金发展阶段。统计显示,近10年以来世界材料产业的产值以每年约30%的速度增长。在经济强劲复苏和高新技术产业迅猛发展的拉动下,未来我国新材料市场将继续保持高速增长。 2.重点行业分析 按照应用领域,我们把新材料分为信息材料、能源材料、建筑材料、化工材料、环境材料和生物医用材料六大类。

国内外研究现状及发展趋势

国内外研究现状及发展趋势 世界银行2000年研究报告《中国:服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明,在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义,它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中,物流服务占1997年服务业产出的42.4%,是比重最大的一类。进入21世纪,中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺,物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类,肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。 物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式,从而节省了大量的人力,使得配送流程管理自动化、一体化。 当今出现一种智能运输系统,即是物流系统的一种,也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术,使人、车、路更加协调地结合在一起,减少交通事故、阻塞和污染,从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的,相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采

集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此,由于研究的分散以及研究水平所限,形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的,缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术,也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起,使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展,使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年,全国社会物流总额达89.9万亿元,比2000年增长4.2倍,年均增长23%;物流业实现增加值2万亿元,比2000年增长1.9倍,年均增长14%。2008年,物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%,占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间,我国物流产业年均增速保持在15%以上,远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势,“十五”期间,社会物流总费用占GDP的比例,由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%;2007年这一比例则下降到18. 0%,标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较,我国物流

汽车车身新材料及其发展新趋势

泡沫合金板 泡沫合金板由粉末合金制成,其特点是密度小,仅为0.4~0.7g/cm3,弹性好,当受力压 缩变形后,可凭自身的弹性恢复原料形状。泡沫合金板种类繁多,除了泡沫铝合金板外,还 有泡沫锌合金、泡沫锡合金、泡沫钢等,可根据不同的需要进行选择。由于泡沫合金板的特 殊性能,特别是出众的低密度、良好的隔热吸振性能,深受汽车制造商的青睐。目前,用泡 沫铝合金制成的零部件有发动机罩、行李箱盖等。 蜂窝夹芯复合板 蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成。根据夹芯材料的不同,可分为纸蜂窝、玻璃布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝等;面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。由于蜂窝夹芯复合板具有轻质、比强度和比刚度高、抗振、隔热、隔音和阻燃等特点,故在汽车车身上获得较多应用,如车身外板、车门、车架、保险杠、座椅框架等。英国发明了一种以聚丙烯作芯,钢板为面板的薄夹层板用以替换钢制车身外板,使零件质量减轻了50%~60%,且易于冲压成型。 工程塑料 与通用塑料相比,工程塑料具有优良的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等特点,且比要取代的金属材料轻、成型时能耗少。二十世纪七十年代起,以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车产业中被广泛采用。福特公司开发的LTD试验车,塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果(见表2)。 中国工程塑料产业普遍存在工艺落后、设备陈旧、规模小、品种少、质量不稳定的状况,而且价格高,缺乏市场竞争力。工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。如上海桑塔纳轿车塑料用量仅为2.86kg/辆,红旗CA7228型轿车为2.4kg/辆,而日本轿车均匀为14kg/辆,宝马则更高,为35.64kg/辆。但这种局面将很快被打破,由上海普利特复合材料有限公司投资新建、国内最大的汽车用高性能ABS工程塑料生产基地日前在上海建成投产。此项目引进了世界先进的工程塑料天生线和试验检测仪器等设备,形成了年产15,000吨高性能ABS工程塑料的能力。 高强度纤维复合材料 高强度纤维复合材料,特别是碳纤维复合材料(CFRP),因其质量小,而且具有高强度、高刚性,有良好的耐蠕变与耐腐蚀性,因而是很有前途的汽车用轻量化材料。碳纤维复合材料在汽车上的应用,美国开展的最好。 二十世纪八十年代后期,复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广,如发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等,甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。据统计,在欧美等国汽车复合材料的用量约占本国复合材料总产量的33%左右,并继续呈增长态势,复合材料作为汽车车身的外覆件来说,无论从设计还是生产制造、应用都已成熟,并已从车身外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展。图2为法国SORA公司为雷诺汽车公司开发的全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室。上海通用柳州汽车公司和东风公司计划推出全复合材料车身的家庭用小轿车。

计算机网络发展现状和方向

计算机网络发展现状和发展方向 计算机网络的发展: 计算机网络近年来获得了飞速的发展。20年前,在我国很少有人接触过网络。现在,计算机通信网络以及Internet已成为我们社会结构的一个基本组成部分。网络被应用于工商业的各个方面,包括电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。从学校远程教育到政府日常办公乃至现在的电子社区,很多方面都离不开网络技术。可以不夸张地说,网络在当今世界无处不在。 1997年,在美国拉斯维加斯的全球计算机技术博览会上,微软公司总裁比尔盖茨先生发表了著名的演说。在演说中,“网络才是计算机”的精辟论点充分体现出信息社会中计算机网络的重要基础地位。计算机网络技术的发展越来越成为当今世界高新技术发展的核心之一。 网络的发展也是一个经济上的冲击。数据网络使个人化的远程通信成为可能,并改变了商业通信的模式。一个完整的用于发展网络技术、网络产品和网络服务的新兴工业已经形成,计算机网络的普及性和重要性已经导致在不同岗位上对具有更多网络知识的人才的大量需求。企业需要雇员规划、获取、安装、操作、管理那些构成计算机网络和Internet的软硬件系统。另外,计算机编程已不再局限于个人计算机,而要求程序员设计并实现能与其他计算机上的程序通信的应用软件。 计算机网络发展的阶段划分 在20世纪50年代中期,美国的半自动地面防空系统(Semi-Automatic Ground Environment,SAGE)开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试,在SAGE系统中把远程距离的雷达和其他测控设备的信息经由线路汇集至一台IBM计算机上进行集中处理与控制。世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网络是在1969年,由美国高级研究计划署 (Advanced Research Projects Agency,ARPA)组织研制成功的。该网络称为ARPANET,它就是现在Internet的前身。 随着计算机网络技术的蓬勃发展,计算机网络的发展大致可划分为4个阶段。 第一阶段:诞生阶段 20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2 000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘,无CPU和内存。随着远程终端的增多,在主机前增加了前端机(FEP)。当时,人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”,但这样的通信系统已具备了网络的雏形。 第二阶段:形成阶段 20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,兴起于60年代后期,典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET。主机之间不是直接用线路相连,而是由接口报文处理机(IMP)转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务,构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序,提供资源共享,组成了资源子网。这个时期,网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”,形成了计算机网络的基本概念。 第三阶段:互联互通阶段

功能材料发展趋势

材料】功能材料发展趋势 功能材料发展趋势 功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料,是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,同时也对改造某些传统产业,如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分,可分为微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和机敏(智能)材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域,所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。 功能材料是新材料领域的核心,对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,在全球新材料研究领域中,功能材料约占85%。随着信息社会的到来,特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料,成为世界各国新材料领域研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 鉴于功能材料的重要地位,世界各国均十分重视功能材料技术的研究。1989年美国200多位科学家撰写了《90年代的材料科学与材料工程》报告,建议政府支持的6类材料中有5类属于功能材料。从1995年至2001年每两年更新一次的《美国国家关键技术》报告中,特种功能材料和制品技术占了很大的比例。2001年日本文部省科学技术政策研究所发布的第七次技术预测研究报告中列出了影响未来的100项重要课题,一半以上的课题为新材料或依赖于新材料发展的课题,而其中绝大部分均为功能材料。欧盟的第六框架计划和韩国的国家计划等在他们的最新科技发展计划中,都把功能材料技术列为关键技术之一加以重点支持。各国都非常强调功能材料对发展本国国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。 1、新型功能材料国外发展现状 当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破,诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等

新型建材行业形势分析与展望

新型建材行业形势分析与展望 摘要:新型建材行业形势分析与展望 一、业发展状况分析 新型建筑材料是在传统建筑材料基础上产生的新一代建筑材料,主要包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。我国新型建材工业是伴随着改革开放的不断深入而发展起来的,从1979年到1998年是我国新型建材发展的重要历史时期。经过20年的发展,我国新型建材工业基本完成了从无到有、从小到大的发展过程,在全国范围内形成了一个新兴的行业,成为建材工业中重要产品门类和新的经济增长点。经济建设的迅速发展和人民生活水平的不断提高,给新型建材的发展提供了良好的机遇和广阔的市场。预计1999年新型建材产值占建材工业总产值的比重将接近20%。目前,全国新型建材企业星罗棋布,在市场需求的带动下,已经形成了全国范围的机关报型建材流通网;大部分国外产品我国已能生产,三星级宾馆所需的新型建筑材料国内已能自给;不同档次、不同花色品种装饰装修材料的发展,为改善我国城乡人民居住条件、改变城市面貌提供了材料保证。我国已经形成了新型建材科研、设计、

1、新型墙体材料教育、生产、施工、流通的专业队伍。? 发展状况?我国新型墙体材料发展较快,1987年新型墙体材料产量为184.5亿块标准砖,到1997年增长到1849.88亿块标准砖,增长了10倍,新型墙体材料在墙体材料总量中的比例由4.58%上升到25.2%。 新型墙体材料品种较多,主要包括砖、块、板,如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等,但数量较小,在决的墙体材料中据点地比便仍然偏小。只有促使各种新型体材料因地制宜快速发展,才能改变墙体材料不合理的产品结构,达到节能、保护耕地、利用工业废渣、促进建筑技术的目的。? 经过近20年来自我研制开发的第进国外生产技术和设备,我国的墙体材料工业已经开始走上多品种发展的道路,初步形 成了以块板为主的墙材体系,如混凝土空心砌块、纸面石膏板、纤维水泥夹心板等,但代表墙体材料现代水平的各种轻板、复合板所占比重仍很小,还不到整个墙体材料总量的1%,与工业发达国家相比,相对落后40-50年。主要表现在:产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。新型墙体材料发展缓慢的重要原因之一是对实心粘土砖限制的 力度不够,缺乏具体措施保护土地资源,以毁坏土地为代价制造粘土砖成本极低,使得任何一种新型墙体材料在价格上无 法与之竞争。1994年新税制实行后,对粘土砖生产企业仅征

机械工程方向国内外现状与发展趋势

机械制造技术国内外现状与发展趋势 新中国建立后持别是近三十年来,机械制造技术发展速度很快,向机械产品大型化、精密化、自动化和成套化的趋势发展,在有些方面已经达到或超过了世界先进水平。而且这一时期还没有结束.只要我们能够用好科技发展规律并勇于创新,我国的机械制造技术还将向更高的水平发展.重新引领世界机械工业发展潮流。 现代意义上的机械制造技术主要有以下几个方面的特点,第一,机械制造技术具有工程性的特点:在现代意义上,机械制造技术充分强调计算机技术、传感技术、信息技术、管理技术、以及自动化技术的融合,要求在机械制造技术的应用全过程当中,实现与传统机械制造技术的融合,从而确保整个系统性的工程能够实现能量流、信息流、以及物质流的相互契合;第二,机械制造技术具有综合性的特点:现阶段,对于现代机械制造技术的应用目标在于——确保企业的综合竞争实力能够得到提升,并为国家经济水平的增长“添砖加瓦”。从这一角度来说,现代机械制造技术的应用并不会被局限在制造过程的框架中,还应当覆盖到制造过程的前后阶段,形成一个完整的整体;第三,机械制造技术具有统一性特点:即在市场经济发展不断发展的过程当中,相关企业为了能够赢取在参与市场竞争过程中的绝对优势,最需要解决的一点问题是:将发展的重点从对劳动生产率的提升,转变成为以时间、成本、和质量为中心的提升。而在现代机械制造技术当中,就充分实现了上述要素的有机结合,实现了技术应用的统一性;第四,机械制造技术具有全球性特点:随着现代经济社会的不断发展,全球经济一体化建设进程日益加剧,西方发达国家大多是通过金融、科技、以及信息的方式实现对市场占有份额的扩大,这直接导致了整个市场竞争行为的激烈性。为了更好的与此种发展趋势相适应,就需要通过对机械制造技术的应用,将其与现代高新技术充分融合,以达到支持制造业全面发展的目的。 在现阶段的技术条件支持下,我国现代机械制造技术所取得的发展成效主要体现在柔性制造、虚拟制造、以及敏捷制造这几个方面。首先,对于现代机械制造技术中的柔性制造技术而言,其所指的是:建立在成组技术的基础之上,以常规意义上的数控机床(可以为不同的类型、以及多台台数)以及数控柔性机床指导

新材料技术的发展趋势

1 新材料技术的发展趋势和特点 纵观国际新材料研究发展的现状,西方主要工业发达国家正集中人力、物力,寻求突破,美国、欧共体、日本和韩国等在他们的最新国家科技计划中,都把新材料及其制备技术列为国家关键技术之一加以重点支持,非常强调新材料对发展国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。 我国对新材料及其制备技术历来非常重视,一直作为一个重要的领域被列入我国自1956年以来的历次国家科技发展规划之中。在我国863高技术中,新技术材料又是七大重点领域之一。经过40余年的努力,已在许多方面取得显著进展,一大批新材料已成功地应用于国防和民用工业领域,有些新材料的研究居国际领先水平,为我国新材料及其制备技术在21世纪初的持续发展奠定了较好的基础。 新材料及其制备技术的研究将对世界经济发展产生重大影响,其发展趋主要体现在: (1)功能材料向多功能化、集成化、小型化和智能化方向发展; (2)结构材料向高性能化、复合化、功能化和低成本化方向发展; (3)薄膜和低维材料研帛发展迅速,生物医用材料异军突起;(4)新材料制品的精加工技术和近净形成形技术受到高度重视; (5)材料及其制品与生态环境的协调性倍受重视,以满足社会可持续发展的要求; (6)材料的制备及评价表征技术日受重视,材料制备与评价表征新技术、新装备不断涌现; (7)材料在不同层次(微观、介观和宏观)上的设计发展迅速,已成为发展新材料的重要基础。 材料是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器及其它产品的物质,是人类赖以生存和发展的物质基础。所谓新材料,指的是那些新出现或正在发展中的具有传统材料所具备的优异性能的材料。从人类科技发展史中可以看到,近代世界已经历了两次工业革命都是以新材料的发现和应用为先导的。钢铁工业的发展,为18世纪以蒸汽机的发明和应用为代表的第一次世界革命奠定了物质基础。本世纪中叶以来,以电子技术,特别是微电子技术的发明和应用为代表的第二次世界革命,硅单晶材料则起着先导和核心作用,加之随后的激光材料和光导纤维的问世,使人类社会进入了“信息时代”,因此,可以预料,谁掌握了新材料,谁就掌握了21世纪高新技术竞争的主动权! 综上所述,当今新材料及其制备技术的发展趋势具有以下几个特点: (1)新材料技术是现代工业和高技术发展中的共性关键技术,材料科学技术已成为当代和下世纪初最重要的、发展最快的科学技术之一。信息、能源、农业和先进制造等技术领域的发展都离不开新材料及其制备技术的发展; (2)综合利用现代先进科学技术成就,多学科交*,知识密集,导臻新材料及其制备技术的投资强度大、更新换代快,经济效益和社会效益巨大; (3)新材料的制备和质量的提高更加依赖于新技术、新工艺的发展和精确的检测控制技术的应用。对制备技术的重视与投入直线上升,极大地加速了基础材料的发展和传统产业的改造。

新材料产业发展规划纲要经典

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江苏省新材料产业发展规划纲要 (2009-2012年) 为应对全球高技术产业发展的变化和挑战,全面落实省委、省政府发展创新型经济的要求,发挥我省新材料产业优势,抢占新材料技术制高点,推动新材料产业健康快速发展,特制定本规划纲要。规划期为2009-2012年。 一、发展背景和现状 (一)产业界定与特点 新材料指满足下列条件之一的材料:一是新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料;二是高技术发展所需要的具有特殊性能的材料;三是由于采用新技术(工艺、装备),使新材料性能比原有性能有明显提高,或出现新功能的材料。新材料具有应用领域宽广,知识与技术密集度高,与其他产业关联度强等特点。鉴于新材料种类纷繁,涉及面广,结合我省新材料产业发展实际,本纲要针对我省具有特色的微电子材料、光电子材料、新型显示材料、纳米材料、高性能纤维复合材料、新型化工材料、新能源材料、功能陶瓷材料、新型金属材料和新型建筑材料等10类材料产业作出规划。 (二)发展背景与趋势 新材料产业是国民经济和国防现代化的重要支撑,是现代高新技术产业的基础。20世纪90年代以来,纳米材料、生物医用材料、环境友好材料、光电子材料、微电子材料和新型平板显示材料等蓬勃发展,各类新型化工新材料等层出不穷,为经济发展和社会文明进步提供了不竭动力。世界各国均把大力研究和开发新材料作为21世纪的重大战略决策。美国提出在纳米材料、生物材料、光电子材料、微电子材料、极端环境材料及材料科学等新材料产业保持全球领先地位,日本、欧盟、韩国等也制订了

促进新材料产业快速发展的战略计划。我国新材料产业正处于强劲发展的阶段,有关资料表明,未来我国新材料产业市场年增长速度将保持在20%以上。随着新能源、光电子、微电子、航空、汽车等产业的发展,纳米材料、光电子材料、微电子材料、新型平板显示材料、新型化工材料等新材料产业将迎来高速发展阶段。 (三)发展现状 1.产业规模不断壮大 2008年,全省新材料产业销售收入达4881亿元,占全省高新技术产业比重由2004年的15.09%提高到2008年的24.03%,其中,10类重点发展的新材料产业销售收入达2000亿元,拥有国家级新材料特色产业基地18个,销售收入过亿元的企业近80家。 2.产业结构不断优化 目前,我省已在金属材料、纺织材料、化工材料等传统材料产业方面形成了较好的产业基础,新型电子信息材料、新能源材料、高性能纤维复合材料、功能陶瓷材料和纳米材料等新材料产业迅猛发展。苏州南大光电是国内唯一一家实现金属有机源(MO 源)产业化的企业,市场占有率达70%。我省纳米技术研究和应用总体发展已达全国先进水平,骨干企业近20家。东海县是我国最大的石英材料集散中心,已初步形成具有鲜明区域特色的硅材料产业集群。中复神鹰是国内最大的碳纤维生产企业。2008年,我省已形成年产4000吨原丝和1320吨T300碳纤维的生产能力,实现了碳纤维生产的完全国产化。我省玻璃纤维总量居全国第4位,年收入超亿元的玻璃纤维企业有8家,江苏九鼎是全国最大的纺织型玻璃纤维企业。特纤、电子布、增强基材、织物等产品全国领先,全国玻璃纤维名牌产品中我省占38%。 3.企业支撑不断增强

浅析新型建筑材料的发展趋势

浅析新型建筑材料的发展趋势 发表时间:2018-05-25T15:19:20.897Z 来源:《基层建设》2018年第8期作者:赵金涛王慎明[导读] 摘要:近年来,随着我国经济建设的蓬勃发展,以及可持续发展战略的实施方案,新型材料在建筑工程中被广泛应用。 山东聊建集团有限公司山东聊城 252000 摘要:近年来,随着我国经济建设的蓬勃发展,以及可持续发展战略的实施方案,新型材料在建筑工程中被广泛应用。大部分新型建筑材料普遍具有环保,节能的特点,最大程度上提升建筑的实用性,有助于建筑工程快速发展。为了适应当代社会的发展趋势,首先,新型建筑材料要具有创新性,并且具有节能环保的作用,加快建筑行业的发展脚步。在绿色环保思想的促进下,新型建筑材料的发展代表了 建筑行业的发展方向,随着大批进行建筑材料的广泛应用,为建筑行业的发展提供了便利条件。 关键词:建筑工程;新型材料;应用引言 随着我国城市建设规模的不断扩大,城市内的建筑数量也明显呈上升。在各种建筑物中,新型建筑材料的应用占据着主导地位,其在节能降耗、保护环境等方面均具有显著优势,有利于进一步提高人们的生活质量。在建筑行业发展中,新型建筑材料的研发与推广是一项长期工作,必须得到各方的支持,提供良好的应用平台。 1 新型建筑材料发展的重要性 现阶段,我国建筑材料一直过于单一,技术水平也比较落后。进而,我国施行了新型建筑材料的发展变革体系,其主要目的是,制约小块实心黏土砖的发展,快速推进新型建筑材料并且改变建筑物的功能。新型建筑材料质地轻薄,强度大,具有节能环保的优点,使用新型建筑材料能够提升房屋的功效,还能使建筑内外更具有时尚氛围,最大程度满足广大群众的审美需求。结合功能性来说,一些新型建筑材料能够降低建筑物自身的重量,有利于轻型建筑的推广,还有一些新型建筑材料能够节约资金成本,减少资源的浪费。新型建筑材料为建筑技术手段的提高奠定了坚实的基础。对此,企业要大力发展轻质建材和混凝土砌砖,应用复合墙体材料,对日后新型建筑材料的发展趋势以及创建节约型资源成本有着非常重要的意义。 2 新型建筑材料在现代高层建筑中的应用 2.1 复合建筑材料 (1)纤维混凝土(FRC):纤维混凝土指的是掺入了短钢纤维或是合成纤维的混凝土,其中,钢纤维的掺入,将混凝土的抗弯强度、抗拉强度、抗疲劳性以及耐久性显著地提高;合成纤维的掺入则能够提高混凝土韧性,阻断混凝土内部的毛细管通道,从而大大降低混凝土暴露面水分的蒸发,减少混凝土塑性裂缝、干缩裂缝的出现。普通钢纤维混凝土纤维体积率处于 1~2%,与普通混凝土相比,其抗拉强度、抗弯强度以及抗剪强度分别可提高 40~80%、60~120%、50~100%,相对而言抗压强度的提高幅度偏小,一般处于 0~5%,但韧性得到了大幅度提高。(2)纤维增强复合材料(FRP):纤维增强复合材料是一种高性能的新型材料,其主要是以纤维材料、基体材料按一定比例混合而制成,以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维增强的树脂基体,分别简称为 CFRP、GFRP(俗称为玻璃钢)和 AFRP。与传统的材料相比,纤维增强复合材料轻质、高强,具有较好的耐腐蚀性能、隔热性能,其可设计性好、工艺性优良,但是此种材料的长期耐温性较差,易老化,层间剪切强度较低,由此在实际工程实践中需根据实际情况合理选用。 2.2 高强度钢筋 在混凝土结构中,钢筋是关键材料,其强度等级直接关系到结构安全性,由此混凝土钢筋的高强度化发展是一大必然趋势。高强度钢筋的屈服强度搞(400MPa),延性指标强屈比(>1.15)、伸长率(>7%)均可满足一般抗震要求。若是建筑抗震要求较严,可选用专门抗震钢筋 HRBE 系列。在实际应用中,高强度钢筋往往由于裂缝、变形控制方面的要求,导致强度无法得到充分的利用,但是结构承载力的储备大幅增加,此外高强度钢筋应用于混凝土柱,可有效避免构成柱铰屈服破坏结构。总之,高强度钢筋可在非抗震、抗震设防地区工民建与一般构筑物得到广泛应用,也可用作钢筋混凝土结构构件纵向受力钢筋、预应力混凝土构件非预应力钢筋,还可用作箍筋、构造钢筋等。根据市场情况来看,钢筋强度价格比随着强度的增加而提高,由此显示高强度钢筋经济效益较好,若是可将我国混凝土结构主导受力钢筋强度提至 400~500MPa(HRB400、HRB500 级),可节约钢筋用量达到 30%左右。 2.3 耐久性混凝土 混凝土材料的脆性较大,极易受到各种因素的影响出现裂缝、局部损伤以及腐蚀情况,直接威胁到建(构)筑物的使用安全,缩短使用寿命,严重者甚至是引发重大事故。基于此,混凝土的耐久性得到了更为广泛的关注,“混凝土结构寿命周期评价”逐渐成为行业内研究的一大热点。生产高耐久性混凝土是建筑行业发展的必然要求,其质量要求可归纳为以下几点:①密实度;②抵抗介质作用的钝化性能;③有害介质含量。基于此,可通过控制原材料质量、优化生产工艺,合理掺加外加剂,如:优质矿物微细粉、高效减水剂等,切实提高混凝土性能,抵抗外界有害介质侵入,增强混凝土的耐久性,延长使用寿命。 2.4 密封性建筑材料 密封性建筑材料在我国倍受重视,它属于一门综合技术,从某种程度上来说,是国家先进技术的象征。密封性材料是建筑行业和其他相关企业所必须的建筑材料,随着我国现代化经济的飞速发展,大部分建筑企业对材料的密封性都提出了更高的要求。近几年,我国建筑密封性建筑材料由传统的石油沥青转变为高分子聚合物沥青,密封性材料由低性能到高性能方向发展。主要的发展方向是,沥青建材在稳定和加强现有产品质量的同时,研发出带有功能性强的沥青,例如,高温油毡,耐低温油毡等。对此,我国还应该使用污染率低,并且功效强的建筑材料,密封性建筑材料在原有密封质量的基础上,重点发展性能强的建筑材料,从而提高企业的经济效益。 3 新型建筑材料未来发展的应用研究 3.1 提高资源循环利用率 可再生资源的使用已经成为新型建筑材料的重要组成部分,从而来缓解我国资源紧张的现实状况。从古至今,由于人们大肆砍伐树木,开发资源,石油能源,造成我国原本丰富的地质资源变得越来越紧缺。对此,可再生资源的循环利用就成为我国目前研究的重要课题。另外,可再生资源还能降低垃圾的排放,在很大程度上实现了节能减排的目的。总体来说,提高资源的循环利用率,可以减少建筑材料的损耗,节约能源,降低环境的污染率,促进我国可持续发展的脚步。 3.2 提高创新技术

湖南新材料产业发展前景分析

2010-2015年湖南新材料产业发展前景分析 一、发展现状 新材料是指新近发展或正在研发的、比传统材料性能更加优异的一类材料,是高技术产业发展的基础和先导,成为各国竞争的焦点。我国一直将新材料产业列为重点支持领域,新材料产业增长态势良好,虽离材料强国还有一定差距,但已成为一个材料大国。我省新材料产业在全国具有举足轻重的位置,新材料总量位居全国的第一方阵,2009年全省新材料产值1826亿元,实现增加值450亿元,同比分别增长29%和28%,占高新技术产业总产值的40.6%;其中,归属战略性新兴产业的总产值约1000亿元、增加值290亿元。全省高新技术企业中,新材料企业188家,占全省高新企业总量的20%,居第1位。 一是产业基础良好。形成了先进储能材料、先进复合材料、先进硬质材料、金属新材料、化工新材料五个在国内具有比较优势的产业领域。其中先进储能材料品种最齐全、产业规模和市场占有率全国第一,硬质合金产量全国第一、世界第二,炭/炭复合材料、高分子复合材料异军突起,名列全国前茅,以钢铁、有色、石油化工等为基础的新材料开发取得长足发展。拥有科力远新能源、时代新材、有色控股、华菱集团、巴陵石化等龙头企业,形成了长(沙)株(洲)(湘)潭“3+5”城市群为密集区的产业布局。 二是创新能力较强。形成了较为完善的新材料创新体系,拥有中南大学、国防科技大学、湖南大学、长沙矿冶研究院等重点高校和科研机构,19个国家和省(部)级研究中心,两院院士10多名,研发能力较强,近三年取得国家和省级科学技术奖励70多项,居全国前列。炭/炭复合材料、先进储能材料、高性能铝材制备技术及铝源高效利用技术等处于国际先进水平,超硬材料、树脂基复合材料制备技术居国内前列,硬质合金工具产品等新材料技术规范由我省株洲硬质合金集团参与制定。 三是市场空间广阔。近几年来,国家的汽车、工程机械、风电装备、大飞机、高速铁路、新能源与节能环保等产业的快速发展,使我省新材料产业年均增长20%以上,为产业的发展提供了巨大的市场空间。 我省新材料产业面临新的机遇,也面临严峻挑战:关键核心技术较少,技术集成度较低;具有核心竞争力的企业少且规模小。 二、发展思路和发展目标 (一)发展思路 深入贯彻落实科学发展观,加速推进我省新型工业化,以装备制造、交通运输、新能源、节能环保和信息等高技术领域对新材料的需求为牵引,以自主创新为动力,以重大工程为抓手,以量大面广和重大工程亟需的高性能材料为重点,巩固和提高我省优势新材料产业的地位和水平,大力培育新兴材料,培育具有领先全国、跻身世界先进行列的新生长点,促进新材料产业跨越式发展。 (二)发展目标 到2015年,累计投入500亿元,新材料产业实现增加值1000亿元,年均增长23%左右,对全省高新技术产业的贡献率保持在40%以上。先进储能材料、先进硬质材料保持现有领先地位,先进复合材料、金属新材料和化工新材料进入全国第一方阵;培育年销售收

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