钢铁材料的发展趋势和应用前景

钢铁材料的发展趋势和应用前景
钢铁材料的发展趋势和应用前景

钢铁材料的发展趋势和应用前景

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!

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19 56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。

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,多学科交叉,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。

(4)对材料基础性、先导性的认识已形成共识。材料的研帛和发展既要与器件的研帛密切配合,又要注意到自身的系统性和超前性,这样才有利于材料实现跨跃发展。

2 新材料技术前沿研究领域

进入20世纪90年代以来,材料科学技术的发展异常迅速。材料科学与生命科学、信息科学、认知科学、环境科学等共同构成了当代科学技术的前沿。展望21世纪,基于物理、化学、数学等自然科学与电子、化工、冶金等工程技术最新成就的材料科学技术前沿主要如下:

微电子材料主要是大真径(400mm)硅单晶及片材技术,大直径(200mm)硅片外延技术,150mmGaAs和100mmInP晶片及其以它们为基的III-V族半导体超晶格、量子阱异质结构材料制备技术,GeSi合金和宽禁带半导体材料等。

新型光子材料主要是大直径、高光学质量人工晶体制备技术和有机、无机新型非线性光学晶体探索,大功离半导体激光光纤模块及全固态(可调谐)激光技术,有机、无机超高亮度红、绿、兰之基色材料及应用技术,新型红外、兰、紫半导体激光材料以及新型光探测和光存储材料等。

稀土功能材料主要是高纯稀土材料的制备技术,超高磁能稀土永磁材料大规模生产先进技术,高性能稀土储氢材料及相关技术。

生物医用材料高可靠性植入人体内的生物活性材料合成关键技术,生物相容材料,如组织器字替代材料,人造血液,人造皮和透析膜技术,以及生物新材料制品性能、质量的在线监测和评价技术。先进复合材料主要是复合材料低成本制备技术,复合材料的界面控制与优化技术,不同尺度不同结构异质材料复合新技术。

新型金属材料主要是交通运输用轻质高强材料,能源动力用高温耐蚀材料,新型有序金属间化合物的脆性控制与韧化技术以及高可靠性生产制造技术。

先进陶瓷材料主要是信息功能陶瓷的多功能化及系统集成技术,高性能陶瓷薄膜、异质薄膜的制备、集成与微加工技术,结构陶瓷及其复合材料的补强、韧化技术,先进陶瓷的低成本、高可靠性、批量化制备技术。高温超导材料主要是高温超导体材料(准单晶和织构材料)批量生产技术,可实用化高温超导薄膜及异质结构薄膜制备、集成和微加工技术研究开发等。

环境材料主要是材料的环境协调性评价技术,材料的延寿、再生与综合利用新技术,降低材料生产资源和能源消耗新技术。

纳米材料及技术主要是纳米材料制备与应用关键技术,固态量了器件的制备及纳米加工技术。

智能材料主要是智能材料与智能系统的设计、制备及应用技术。

材料的制备与评价技术主要是材料精密制备、近净形成形技术与智能加工技术,材料表面改性技术的低成本化途径与批量生产技术,材料微观结构的模型化技术、智能化控制及动态实时监测分析技术,不同层次的设计、性能预测和评价表征新技术。

3 粉末冶金技术的特点及其在新材料研究中的作用

粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经

过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。

(1)粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。

(2)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。

(3)可以容易地实现多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。

(4)可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷和功能陶瓷材料等。

(5)可以实现净近形成形和自动化批量生产,从而,可以有效地降低生产的资源和能源消耗。

(6)可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料,是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。

4 粉末冶金学科优先发展方向

(1)发展粉末制取新技术、新工艺及其过程理论。重点是超细粉末和纳米粉的制备技术,快速冷凝制备非晶、准晶和微晶粉末技术,机械合金化技术,自蔓延高温合成技术,粉末粒度、结构、形貌、成分控制技术。总的趋势是向超细、超纯、粉末特性可控方向发展。(2)建立以“净近形成形”技术为中心的各种新型固结技术及其过程模过程理论,如粉末注射成形、挤压成形、喷射成形、温压成形、粉末锻造等。

(3)建立以“全致密化”为主要目标的新型固结技术及其过程模拟技术。如热等静压、拟热等静压、烧结-热等静压、微波烧结、高能成形等。

(4)粉末冶金材料设计、表征和评价新技术。粉末冶金材料的孔隙特性、界面问题及强韧化机理的研究。

中国钢铁产业的发展趋势分析

2006年中国钢铁产业的发展趋势分析 新华社信息北京3月30日由英国《金属导报》和中国五矿集团公司联合主办的第四届远东钢铁会议暨2006年中国铁矿石会议,3月27日在北京举行。此次会议,与会国内外专家各抒已见,其中北京兰格钢铁信息研究中心主任马忠普就中国钢铁消费发展前景的变化趋势做了专题报告,其中主要内容包括二大方面:一是我国钢材需求增长模式已经发生了重大变化,二是今后几年国内钢材消费需求增幅的演变趋势。 一、我国钢材需求增长模式已经发生了重大变化 1国内近两年钢材市场消费增幅已经回落到14%左右。2001-2003年期间我国受投资拉动,钢的消费增幅分别为22.61%、21.99%和25.75%。2004年以后,我国控制投资增长和进出口态势发生了明显变化,中国钢消费增长已连续两年回落在14-15%左右。 2003年进出口钢坯、钢材折合净进口钢3624.5万吨。当年国内钢产量22116万吨。国内资源总量25740.5万吨。 2004年进出口钢材、钢坯折合净进口钢1361万吨钢。当年国内钢产量28048万吨,资源总量29409万吨。2004年表观消费同比增长14.25%。

2005年全国累计生产钢34936万吨。同比增长24.56%。进口钢材2581万吨、钢坯131.41万吨;出口钢材2052.26万吨、钢坯706.85万吨,折合成粗钢进口、出口相抵后全年净出口粗钢12.3万吨。 根据钢协数据,2005年钢厂库存增加1400万吨。2005年国内消费钢资源总量为33524万吨。与2004年国内消费钢资源总量29409万吨相比表观消费资源总量增加了14%。 换一种研究思路看看,2004-2005年中国钢材消费增长水平是多少?按2003年净进口钢3624.5万吨计算。2004年的净进口1361万吨,相当于减少国内资源2263.5 万吨。2005年净出口123万吨,与2003年相比,相当于减少3636.8万吨两年合计减少钢资源5900.3万吨。按两年国内钢产量63287万吨计算,相当于平均每年消化国内钢的资源增幅9.32个百分点。 从全国12个主要城市钢材市场线材社会库存统计看,虽然它不能反映全国的库存量,但采集点的变化趋势却能反映库存的变化情况。从调查地区库存情况看,虽然月度库存不断变化,但2005年12月同2004年12月的库存水平是接近的。这种情况表明,我国2005年度钢材社会库存虽然出现下降趋势,但考虑同时钢厂库存增加1400万吨因素,消费水平比较符合实际。这表明受投资总量控制,我国钢材需求增幅的范围已经从前3年连续增长20%以上回落到2004-2005年期间14-15%左右。

复合材料的发展和应用

复合材料的发展和应用 复合材料的发展和应用 具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候 论文格式论文范文毕业论文 全球复合发展概况复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电气、、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。另外,纳米技术逐渐引起人们的关注,纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料,可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了材料的综合性能。树脂基复合材料的增强材料树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。 1、玻璃纤维目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高,因此增长率也比较快,年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道

的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维,是比较理想的耐热防火材料,用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件,大量应用于火箭、导弹的防热材料。迄今为止,我国已经实用化的高性能树脂基复合材料用的碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中,只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平,且拥有自主知识产权,形成了小规模的产业,现阶段年产可达500吨。 2、碳纤维 3、芳纶纤维 20世纪80年代以来,荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。日本及俄罗斯的芳纶纤维已投入市场,年增长速度也达到20%左右。芳纶纤维比强度、比模量较高,因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件(如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等)、舰船(如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等)、汽车(如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等)以及耐热运输带、体育运动器材等。 4、超高分子量聚乙烯纤维超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一,尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性,许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩,大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。除在军事领域,在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。 5、热固性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的,主要有长纤维增强粒料、连

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。

新型功能材料发展趋势

新型功能材料发展趋势 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

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。

玻璃材料的应用现状与发展趋势

玻璃材料的应用与趋势 内容摘要:随着建筑多元化的发展,建筑玻璃的已经成为建筑多样化和建筑功能化的关键组成部分,尤其是最近几年,建筑用深加工玻璃的品种、数量也得到了很大的发展,产品质量有了很大的提高。但是一些建筑使用的深加工玻璃出现了如钢化玻璃自爆、中空玻璃漏气等多种问题,造成很大的损失。当今世界玻璃制造商们在开发钢化玻璃新技术方面,均向能源、材料、环保、信息、生物等五大领域的发展和需求奋进。 关键词:玻璃材料的应用现状,玻璃材料的发展趋势 一 .世界建筑的发展对玻璃的要求变化 从20世纪60年代,随着第一个玻璃幕墙出现开始,建筑幕墙一直占据着建筑市场的主导位置并引领着建筑行业技术的发展。到目前,建筑对玻璃的要求经过了从白玻、本体着色玻璃、热反射镀膜到低辐射镀膜玻璃的变化。玻璃的颜色也由无色、茶色、金黄色到兰色、绿色并最后向通透方向的发展变化。 二.建筑玻璃的主要应用品种及特点 1、钢化玻璃 它是利用加热到一定温度后迅速冷却的方法,或是化学方法进行特殊处理的玻璃。一般是在原来普通的浮法玻璃基础上,经过将玻璃加热到软化点温度再经过淬火处理,使玻璃内部中心部位具有张应力

而玻璃表面部位具有压应力并达到均匀应力平衡的玻璃产品。钢化玻璃的品种包括化学钢化也称离子钢化和物理钢化两种;化学钢化玻璃的特点是由于采用颗粒较大的离子如钾离子置换玻璃表面的钠离子,在约400度的温度下经过一定的工艺制作完成;化学钢化玻璃可以切割、热弯等,但经过高温加工后的玻璃强度会受影响;化学钢化玻璃的初始强度可以达到原片的6-7倍,但是随着使用时间加长,性能会衰减;由于离子置换的特殊性,多数使用在超薄的玻璃上。物理钢化玻璃的特点是强度高,一般强度可以达到普通平板玻璃的4倍左右 2、夹层玻璃 夹层玻璃是由一层玻璃与一层或多层玻璃、塑料材料夹中间层而成的玻璃制品,中间层是介于玻璃之间或玻璃与塑料材料之间起粘结和隔离作用的材料,使夹层玻璃具有抗冲击、阳光控制、隔音等性能;夹层玻璃的特点是安全—即使破碎,也不会对人造成伤害。缺点是降低采光性能、玻璃自重增加。 3、镀膜玻璃 镀膜玻璃俗称热反射玻璃,包括阳光控制镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃(Low-E)玻璃两个品种。镀膜形成的原理是在原片玻璃表面镀上金属或者金属氧化物/氮化物膜,使玻璃的遮蔽系数降低,又称低辐射玻璃,是一种对波长范围4.5μm-25μm的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃还可以复合阳光控制功能,称为阳光控制低辐射玻璃。镀膜玻璃主要有两个系列的品种,一种是在线镀

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

复合材料的发展前景,发展与应用

复合材料的发展及应用 随着科学技术迅速发展,特别是尖端科学技术的突飞猛进,对材料性能提出越来越高,越来越严和越来越多的要求。在许多方面,传统的单一材料已不能满足实际需要。这时候复合材料就出现在了这百家争鸣的舞台上。 基本概论 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。此定义来自ISO。在复合材料中,通常有一相为连续相,称为基体;另一相为分散相,称为增强材料。从上述定义中可以看出,复合材料是两个或多个连续相与一个或多个分散相在连续相中的复合,复合后的产物为固体时才称为复合材料。所以我们可根据增强材料与基体材料的名称来给复合材料命名,增强基体复合材料。如:玻璃钎维环氧树脂复合材料,可写作玻璃/环氧复合材 料。 分类与性能 按增强材料形态分类可分为(1)连续纤维复合材料;(2)短纤维复合材料;(3)粒状填料复合材料;(4)编织复合材料。按增强纤维种类分类可分为(1)玻璃纤维复合材料;(2)碳纤维复合材料;(3)有机,金属,陶瓷纤维复合材料。在此篇文章中主要讨论以基体材料分类的几种复合材料。1.聚合物基复合材料——比强度,比模量大;耐疲劳性好;减震性好;过载时安全性好;具有多种功能性;

有很好的加工工艺性。2金属基复合材料——高比强度,高比模量;导热,导电性能;热膨胀系数小,尺寸稳定性好;良好的高温性能;耐磨性好;良好的疲劳性能和断裂韧性;不吸潮,不老化,气密性好。此外还有陶瓷,水泥基复合材料,都有与上类似的特点。 基体材料 一:金属材料 选择基体的原则:使用要求,组成特点,基体金属与增强物的相 容性。 结构复合材料的基体:450℃以下的轻金属基体(“铝基和镁基”用于航天飞机,人造卫星,空间站,汽车发动机零件,刹车盘等);450-700℃的复合材料的金属基体(“钛合金”用于航天发动机);1000℃以上的高温复合材料的金属基体(“镍基,铁基耐热合金和金属间化合物”用于燃气轮机)。 二:陶瓷材料 陶瓷是金属和非金属元素的固体化合物,其键合为共价键或离子键,与金属不同,它们不含有大量的电子。一般而言,陶瓷具有比金属更高的熔点和硬度,化学性质非常稳定,耐热性,抗老化性皆佳。常用的陶瓷基体主要包括玻璃(无机材料高温烧结),玻璃陶瓷,氧化物陶瓷(MgO,Al2O3,SiO2,莫来石等),非氧化物陶瓷(氮化物,碳化物,硼化物和硅化物等)。 三:聚合物材料

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

汽车车身新材料的应用及发展趋势 现代汽车车身除满足强度和使用寿命的要求外,仍应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代,轿车的整车质量中,钢铁占80%,铝占3%,树脂为4%。自1978年世界爆发石油危机以来,作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升,有色金属材料总体有所增加,其中,铝的增加明显;非金属材料也逐步增长,近年来开发的高性能工程塑料,不仅替代了普通塑料,而且品种繁多,在汽车上的应用范围广泛。本文着重介绍国内外在新型材料应用方面的情况及发展趋势。 高强度钢板 从前的高强度钢板,拉延强度虽高于低碳钢板,但延伸率只有后者的50%,故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。当下的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素,经各种处理轧制而成,其抗拉强度高达420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3倍,深拉延性能极好,可轧制成很薄的钢板,是车身轻量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车X公司和宝钢合作,2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg,占车身钢板用量的46%,对减重和改进车身性能起到了良好的作用。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等,车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。含磷高强度冷轧钢板:含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板,也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为:具有较高强度,比普通冷轧钢板高15%~25%;良好的强度和塑性平衡,即随着强度的增加,伸长率和应变硬化指数下降甚微;具有良好的耐腐蚀性,比普通冷轧钢板提高20%;具有良好的点焊性能;烘烤硬化冷轧钢板:经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理,屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度,是车身外板轻量化设计首选材料之壹;冷轧双向钢板:具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点,如经烤漆后其强度可进壹步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件,如车门加强板、保险杠等;超低碳高强度冷轧钢板:在超低碳钢(C≤0.005%)中加入适量的钛或铌,以保证钢板的深冲性能,再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性和高强度的结合,特别适用于壹些形状复杂而强度要求高的冲压零件。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在俩层超薄钢板之间压入塑料的复合材料,表层钢板厚度为0.2~0.3mm,塑料层的厚度占总厚度的25%~65%。和具有同样刚度的单层钢板相比,质量只有57%。隔热防振性能良好,主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。铝合金 和汽车钢板相比,铝合金具有密度小(2.7g/cm3)、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点,技术成熟。德国大众X公司的新型奥迪A2型轿车,由于采用了全铝车身骨架和外板结构,使其总质量减少了135kg,比传统钢材料车身减轻了43%,使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件,车身零件数量从50个减至29个,车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%,仍比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都能够回收再生利用,深受环保人士的欢迎。根据车身结构设计的需要,采用激光束压合成型工艺,将不同厚度的铝板或者用铝板和钢板复合成型,再在表面涂覆防具有良好的耐腐蚀性。 镁合金 镁的密度为1.8g/cm3,仅为钢材密度的35%,铝材密度的66%。此外它的比强度、比刚度高,阻尼性、导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定性好,因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富,镁可从石棉、白云石、滑石中提取,特别是海水的

国内钢铁行业发展趋势

深度研究中国钢铁企业未来发展趋势 最近看到的一个数字,实在让人震撼。目前我国7.18亿吨钢铁产能中,竟有3 亿吨左右产能未获中央政府批准。钢铁行业业内将这些产能称为“违规产能”或“黑户产能”。更有专家认为,违规产能不止此数,至少占钢铁总产能的一半! 炼钢铁,相比而言,是高投入、高能耗、要占很大场地的行当,不像炸油条、烙烧饼那么简单,没有足够的实力和过硬的“后台”,是根本搞不起来的。换句话说就是,一般人恐怕想“违规”都不行,因为你没“资格”! 那么如此巨量的“违规产能”又是由谁打造,怎样形成的呢?中国钢铁工业协会常务副会长罗冰生给出的答案是,未得到中央政府批准的3 亿吨产能中,大部分是经过各地方政府批准的。也就是说,大量“违规产能”的始作俑者并不是什么“不法奸商”,而是本应模范执行中央政令、对市场秩序担负主要维护职责的各级地方政府!是它们,置中央的权威于不顾,超越职权范围、纵容钢铁产能肆意“超生”,进而不断加剧了钢铁行业的混乱。当然,作为国家的相关分管部门,恐怕也难脱监管乏力之责,因为 3亿吨的“黑户产能”,绝非一个早上突然冒出来的,必然是较长时间积累的结果。地方长期越权审批、屡屡违背中央之“规”,为什么没有得到及时、有效的究查、遏制?以致累积达数亿吨之巨。 如何处理这些“违规产能”?罗冰生认为,“可以通过大型钢铁企业的兼并而保存”。另一位业内人士开出的“药方”是:“很多钢铁企业、项目没有经过审批,从手续上来说,是存在缺陷的;但它们很大一部分是符合环保等相关法律、法规要求的,仅仅是手续不全。这些产能中有需要淘汰的,也有符合规定的,不能搞‘一刀切’。”显然,他们是单纯从专业角度看待这些违规超生“孩子”的,而笔者更为关心的则是,对于那些违规者应该怎样处置?他们是否应对越权行政、违反中央政纪法规的行为,承担效应的责任? 在计划生育执法方面,我们是相当严苛的,不仅“超生”当事者要受到严厉处罚,相关领导也要受到连带的责任追究。可是在经济领域,对于钢铁“超生”

植物纤维的现状及其发展前景

植物纤维的现状及其发展前景 植物纤维的现状及其发展前景 植物纤维用于复合材料的潜在优势越来越引起人们的注意,它价格低廉,密度小,具有较高的弹性模量,与无机纤维相近,而它的生物 降解性和可再生性是最突出的优点,是其它任何增强材料无法比拟的;另一方面,植物纤维与通用塑料共混制得的塑料是不完全生物降解的,即在微生物作用下,合成高分子仅能被分解为散乱碎片,这种材料使 用后仍会对环境带来负面影响,因而植物纤维在全生物降解、复合材料中得到了重视并迅速发展。国外采用植物纤维改性的复合材料,已经在汽车内部装饰、室内外装修饰材、建筑结构部件等一些领域有 广泛的应用。但国内的研究发展相对较落后,近年来对植物纤维复合材料的研究有了较大的进展,特别是对生物降解材料的复合已成为研究开发的热点。本文综述了植物纤维改性高分子材料的一些性能变化,影响植物纤维复合材料综合性能的因素以及植物纤维的发展前景。 1.不同种类的植物纤维复合材料 植物纤维与高分子材料制备的复合材料中,采用的天然植物纤维主要有麻蕉、黄麻、xx、亚麻、剑麻等麻类材料及木材、竹材、棉 纤维、纸浆纤维等。材料形态主要是纤维态和粉态。麻纤维由于强 度好、可再生等优点,用来增强聚烯烃塑料用于汽车内饰及部件,在 欧洲汽车工业已广泛应用。随着各行各业对环保的关注,用天然麻类纤维与高分子材料制备复合材料的研究较多,而使用木纤维或木粉与高分子材料制备复合材料的研究相对较少。就生物降解材料而言目 前研究较多的是PLA。PLA结晶温度介于170~180℃之间,其力学性 能接近于聚丙烯和聚酯树脂,所以其复合材料具有较高强度,某些性 能接近于天然植物纤维/聚丙烯复合材料。椰纤维和竹纤维同样具有非常好的力学性能,具有较高的韧性,也比较适合作增强材料。

国内外焊接材料的应用及发展趋势

国内外焊接材料的应用 及发展趋势 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

国内外焊接材料的应用及发展趋势 沈阳工业大学材料科学与工程学院 摘要:焊接材料是焊接行业中一个重要分支。随着焊接技术的发展,国内外焊接材料的生产和使用也得到了长足的进步。本文简单介绍国内外的钢材、焊接材料的应用状况,进而分析了焊接材料的应用领域,总结出我国焊接的材料发展中存在的问题及应对策略。 关键词:焊接材料;应用;发展趋势 1国内外钢材及焊接的应用现状 钢产量是衡量一个国家综合经济实力的重要指标,钢铁工业是中国工业进程中的支柱产业。表1为世界主要国家的钢产量数据。从表中数据可以发现,从2001年开始我国的钢产量已经跃居全球第一,从2001年到2008年钢产量已经提高了3倍多,这样的增速明显高于其他国家。这主要是由于中国的经济持续高速增长,拉动了钢铁工业的快速发展,带动了中国钢铁的生产和消耗。但与中国钢产量全球第一形成鲜明的对比的是中国也是钢材进口大国,尤其是特种性能、高强度钢材的大量进口,因此中国钢材巨大产量,并没有给中国带来巨大的经济效益。

(数据来源:中国钢材贸易网) 焊接是一种将材料永久性连接,并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品,从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件。在生产制造中都不同程度地应用焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域,直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。焊接技术包括焊接材料、设备和工艺等相关内容,而其中焊接材料是焊接技术发展的基础,所以焊接材料的应用和发展影响着焊接技术的发展。 钢材产量和快速升高又拉动了中国焊接材料产业的强劲发展,钢材的产量、品质及发展趋势直接决定了焊接行业的可持续发展及焊接技术的发展方向。2006年,按国际钢材协会统计,全世界钢产量12.39亿吨,按有 关资料综合测算,焊材的消费量应为钢材总量的0.6%--1.6%,全世界焊接材料约为600多万吨,因此,2006年中国钢产量占全世界钢产量的34%[2],中国焊接材料产量占全世界焊接材料产量的50%左右。但是中国焊接材料的种类和分布不是很平衡[3,4],见表2-表3。

中国钢铁行业现状及发展趋势

中国钢铁行业现状及发展趋势 一中国钢铁行业的发展历程 建国50十多年来,我国的钢铁工业取得了巨大的成就。1949年中国的钢铁产量只有15.8万吨,居世界第26位,不到当时世界钢铁年总产量的1.6亿吨0.1%。在三年经济恢复时期和以后的几个五年计划期间,我国钢铁工业在困境中顽强地前进。到19 78年,我国钢产量达到3178万吨,居世界第五位,占当年世界钢铁产量的4.42%。 1979年以后,我国逐步走上了改革开放和建设社会主义经济的道路,钢铁工业获得了快速发展的极好机遇和强大的内在动力,新建了宝钢、天津钢管等大型现代化钢铁企业。通过对老企业挖潜改造,钢产量以每年400 500万吨的速度快速增长。20世纪9 0年代以来,中国钢铁工业飞速发展,钢产量从1990年的6535万吨,以每年增长600 700万吨的速度大幅度增长。 从1996年首次超过一亿吨大关,跃居世界第一位以后,我国钢产量连年增长,并一直保持钢产量世界排名第一名的位置。 二中国钢铁行业现状 改革开放以来,钢铁工业作为我国国民经济的基础产业,得到了迅速发展。在经历了以数量扩张为主的发展时期后,钢铁工业已进入了加速结构调整、全面提高竞争力为主的阶段。我国钢铁行业目前的主要特征有: (1)钢铁工业发展较快。自1996年我国钢产量首次突破亿吨大关以来,我国钢产量已连续8年位居世界第一位。我国目前能够冶炼包括高温合金、精密合金在内的1,000多个钢种,能够轧制和加工包括板、带、管、型、线、丝等各种形状的4万多个品种规格,有85%的钢材是按国际标准生产,其中1/3的产品实物质量达到国际先进水平。 (2)工艺结构逐步改善。我国钢铁行业技术装备水平逐步提高,陈旧的设备和落后的工艺逐步淘汰,目前国内绝大多数钢铁企业已淘汰平炉炼钢。2001年连铸坯产量为12,232万吨,比2000年增长1,798万吨,增幅18.26%;连铸比为82.14%,比20

复合材料的发展和应用的论文

复合材料的发展和应用的论文 全球复合材料发展概况 复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。 随着科技的发展,树脂与玻璃纤维在技术上不断进步,生产厂家的制造能力普遍提高,使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受,但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此,碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世,使高分子复合材料家族更加完备,已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从全球范围看,世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长,而亚洲的日本则因经济不景气,发展较为缓慢,但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商ppg公司统计,2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%,年产量约200万吨。与此同时,美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国gdp增长率的2倍,达到4%~6%。2000年,美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关,各国的占有率变化很大。总体而言,亚洲的复合材料仍将继续增长,2000年的总产量约为145万吨,预计2005年总产量将达180万吨。 从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达万吨,汽车等领域的用量仅为万吨。不过从全球范围看,汽车工业是复合材料最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板;为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求,发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求,必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时,随着近年来人们对环保问题的日益重视,高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如,用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料,在北美已被大量用作托盘和包装箱,用以替代木制产品;而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。 另外,纳米技术逐渐引起人们的关注,纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料,可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了材料的综合性能。 树脂基复合材料的增强材料 树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。 1、玻璃纤维 目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高,因此增长率也比较快,年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃

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

电子信息材料发展趋势

电子信息材料发展趋势

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电子信息材料发展趋势 电子信息材料发展趋势 电子信息材料及产品支撑着现代通信、计算机、信息网络技术、微机械智能系统、工业自动化和家电等现代高技术产业。电子信息材料产业的发展规模和技术水平,已经成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志,在国民经济中具有重要战略地位,是科技创新和国际竞争最为激烈的材料领域。 随着电子学向光电子学、光子学迈进,微电子材料在未来10~15年仍是最基本的信息材料,光电子材料、光子材料将成为发展最快和最有前途的信息材料。电子、光电子功能单晶将向着大尺寸、高均匀性、晶格高完整性以及元器件向薄膜化、多功能化、片式化、超高集成度和低能耗方向发展。一、集成电路和半导体器件用材料由单片集成向系统集成发展。微电子技术发展的主要途径是通过不断缩小器件的特征尺寸,增加芯片面积以提高集成度和信息处理速度,由单片集成向系统集成发展。 1.Si、GaAs、InP等半导体单晶材料向着大尺寸、高均质、晶格高完整性方向发展。椎8英吋硅芯片是目前国际的主流产品,椎12英吋芯片已开始上市,GaAs芯片椎4英吋已进入大批量生产阶段,并且正在向椎6英吋生产线过渡;对单晶电阻率的均匀性、杂质含量、微缺陷、位错密度、芯片平整度、表面洁净度等都提出了更加苛刻的要求。 2.在以Si、GaAs为代表的第一代、第二代半导体材料继续发展的同时,加速发展第三代半导体材料———宽禁带半导体材料SiC、GaN、ZnSe、金刚石材料和用SiGe/Si、SOI等新型硅基材料大幅度提高原有硅集成电路的性能是未来半导体材料的重要发展方向。 3.继经典半导体的同质结、异质结之后,基于量子阱、量子线、量子点的器件设计、制造和集成技术在未来5~15年间,将在信息材料和元器件制造中占据主导地位,分子束外延MBE 和金属有机化合物化学汽相外延 MOCVD 技术将得到进一步发展和更加广泛的应用。 4.高纯化学试剂和特种电子气体的纯度要求将分别达到lppb~0.1ppb和6N级以上,0.5μm以上的杂质颗粒必须控制在5个/毫升以下,金属杂质含量控制在ppt级,并将开发替代有毒气体的新品种电子气体。 二、光电子材料向纳米结构、非均值、非线性和非平衡态发展。光电集成将是21世纪光电子技术发展的一个重要方向。光电子材料是发展光电信息技术的先导和基础。材料尺度逐步低维化———由体材料向薄层、超薄层和纳米结构材料的方向发展,材料系统由均质到非均质、工作特性由线性向非线性,由平衡态向非平衡态发展是其最明显的特征。发展重点将主要集中在激光材料、红外探测器材料、液晶显示材料、高亮度发光二极管材料、光纤材料。 1.激光晶体材料:向着大尺寸、高功率、LD泵浦、宽带可调谐以及新波长、多功能应用方向发展。 2.红外探测器材料:大面积高均匀性HgCdTe外延薄膜及大尺寸ZnCdTe衬底材料仍是2010年前红外探测器所用的主要材料。 3.液晶材料:研究发展超扭曲向列型 STN 和薄膜晶体管型 TFT 显示器所用混合液晶,提高性能,降低成本。 4.高亮度发光二极管材料:继规模生产发红、橙、黄色的GaAs基、GaP基外延材料之后,拓宽发光波段,开发发蓝光的GaN基、ZnSe基外延材料将成为研究热点。

金属材料的应用现状及发展趋势分析

金属材料的应用现状及发展趋势分析 在进行金属材料的应用现状及发展趋势分析之前,先简要介绍一下金属材料。金属材料是最重要的工程材料之一。按冶金工艺,金属材料可以分为铸锻材料、粉末冶金材料和金属基复合材料。铸锻材料又分为黑色金属材料和有色金属材料。黑色金属材料包括钢、铸铁和各种铁合金。有色金属是指除黑色金属以外的所有金属及其合金,如铝及铝合金、铜及铜合金等。工程结构中所用的金属材料90%以上是钢铁材料,其资源丰富、生产简单、价格便宜、性能优良、用途广泛。钢有分为碳钢和合金钢,铸铁又分为灰口铸铁和白口铸铁。 一、金属材料的应用现状 金属材料的结构及其性能决定了它的应用。而金属材料的性能包括工艺性能和使用性能。工艺性能是指在加工制造过程中材料适应加工的性能,如铸造性、锻造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。使用性能是指材料在使用条件和使用环境下所表现出来的性能,包括力学性能(如强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等)、物理性能(如熔点、密度热容、电阻率、磁性强度等)和化学性能(如耐腐蚀性、抗氧化性等)。 金属材料具有许多优良性能,是目前国名经济各行业、各部门应用最广泛的工程材料之一,特别是在车辆、机床、热能、化工、航空航天、建筑等行业各种部件和零件的制造中,发挥了不可替代的作用。 (1)、在汽车中的应用。缸体和缸盖,需具有足够的强度和刚度,良好的铸造性能和切削加工性能以及低廉的价格等,目前主要用灰铸钢和铝合金;缸套和活塞,对活塞材料的性能要求是热强性高,导热性好,耐磨性和工艺性好,目前常用铝硅合金;冲压件,采用钢板和钢带制造,主要是热轧和冷轧钢板。热轧钢板主要用于制造承受一定载荷的结构件,冷轧钢板主要用于构型复杂、受力不大的机器外壳、驾驶室、轿车车身等。还有汽车的曲轴和连杆、齿轮、螺栓和弹簧等,都按其实用需要使用的了不同的金属材料 (2)、在机床方面的应用。机床的机身、底座、液压缸、导轨、齿轮箱体、轴承座等大型零件部,以及其他如牛头刨床的滑枕、带轮、导杆、摆杆、载物台、手轮、刀架等,首选材料为灰铸铁,球磨铸铁也可选用。随着对产品外观装饰效果的日益重视,不锈钢、黄铜的

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