新型材料簡(jiǎn)介

新型材料是指新出現(xiàn)的或正在發(fā)展中的，具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能和特殊功能的材料；或采用新技術(shù)(工藝、裝備)，使傳統(tǒng)材料性能有明顯提高或產(chǎn)生新功能的材料。

一般認(rèn)為滿足高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的一些關(guān)鍵材料也屬于新材料的范疇。

新型材料分類

1、信息材料

電子信息材料及產(chǎn)品支撐著現(xiàn)代通信，計(jì)算機(jī)。信息網(wǎng)絡(luò)。微機(jī)械智能系統(tǒng)。工業(yè)自動(dòng)化和家電等現(xiàn)代高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。電子信息材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模和技術(shù)水平。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的戰(zhàn)略地位。是科技創(chuàng)新和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的材料領(lǐng)域。

2、能源材料

全球范圍內(nèi)能源消耗在持續(xù)增長(zhǎng)，80%的能源來(lái)自于化石燃料，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，需要沒(méi)有污染和可持續(xù)發(fā)展的新型能源來(lái)代替所有化石燃料，未來(lái)的清潔能源包括氫能，太陽(yáng)能，風(fēng)能，核聚變能等。解決能源問(wèn)題的關(guān)鍵是能源材料。

3、生物材料

生物材料是和生命系統(tǒng)結(jié)合，用以診斷，治療或替換機(jī)體組織，器官或增進(jìn)其功能的材料。它涉及材料，醫(yī)學(xué)，物理，生物化學(xué)及現(xiàn)代高技術(shù)等諸多學(xué)科領(lǐng)域，已成為21世紀(jì)主要支柱產(chǎn)業(yè)之一。

4、汽車材料

汽車用材在整個(gè)材料市場(chǎng)中所占的比例很小，但是屬于技術(shù)要求高，技術(shù)含量高，附加值高的三高產(chǎn)品，代表了行業(yè)的最高水平。

5、納米材料與技術(shù)

納米材料及技術(shù)將成為第5次推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域快速發(fā)展的主導(dǎo)技術(shù)，21世紀(jì)前20年將是納米材料與技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期。

6、超導(dǎo)材料與技術(shù)

超導(dǎo)材料與技術(shù)是21世紀(jì)具有戰(zhàn)略意義的高新技術(shù)，廣泛用于能源，醫(yī)療，交通，科學(xué)研究及國(guó)防軍工等重大領(lǐng)域。超導(dǎo)材料的應(yīng)用主要取決于材料本身性能及其制備技術(shù)的發(fā)展。

7、稀土材料

稀土材料是利用稀土元素優(yōu)異的磁，光，電等特性開(kāi)發(fā)出的一系列不可取代的，性能優(yōu)越的新材料。稀土材料被廣泛應(yīng)用于冶金機(jī)械，石油化工，輕工農(nóng)業(yè)，電子信息，能源環(huán)保，國(guó)防軍工等多個(gè)領(lǐng)域，是當(dāng)今世界各國(guó)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展高新技術(shù)和國(guó)防尖端技術(shù)不可缺少的戰(zhàn)略物資。

8、新型鋼鐵材料

鋼鐵材料是重要的基礎(chǔ)材料，廣泛應(yīng)用于能源開(kāi)發(fā)，交通運(yùn)輸，石油化工，機(jī)械電力，輕工紡織，醫(yī)療衛(wèi)生，建筑建材，家電通訊，國(guó)防建設(shè)以及高科技產(chǎn)業(yè)，并具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

9、新型有色金屬合金材料

主要包括鋁，鎂，鈦等輕金屬合金以及粉末冶金材料，高純金屬材料等。

10、新型建筑材料

新型建筑材料主要包括新型墻體材料，化學(xué)建材，新型保溫隔熱材料，建筑裝飾裝修材料等。國(guó)際上建材的趨勢(shì)正向環(huán)保，節(jié)能，多功能化方向發(fā)展。

11、新型化工材料

化工材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要地位，在航空航天，機(jī)械，石油工業(yè)，農(nóng)業(yè)，建筑業(yè)，汽車，家電，電子，生物醫(yī)用行業(yè)等都起著重要的作用。

12、生態(tài)環(huán)境材料

生態(tài)環(huán)境材料是在人類認(rèn)識(shí)到生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要戰(zhàn)略意義和世界各國(guó)紛紛走可持續(xù)發(fā)展道路的背景下提出來(lái)的，一般認(rèn)為生態(tài)環(huán)境材料是具有滿意的使用性能同時(shí)又被賦予優(yōu)異的環(huán)境協(xié)調(diào)性的材料。

13、新材料

軍工材料對(duì)國(guó)防科技，國(guó)防力量的強(qiáng)弱和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要推動(dòng)作用，是武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)先導(dǎo)，是決定武器裝備性能的重要因素，也是拓展武器裝備新功能和降低武器裝備全壽命費(fèi)用，取得和保持武器裝備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的原動(dòng)力。

新型材料產(chǎn)業(yè)

1、紡織業(yè)；

2、石油加工及煉焦業(yè)；

3、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)；

4、化學(xué)纖維制造業(yè)；

5、橡膠制品業(yè)；

6、塑料制品業(yè)；

7、非金屬礦物制品業(yè)；

8、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)；

9、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)；

10、金屬制品業(yè)；

11、醫(yī)用材料及醫(yī)療制品業(yè)；

12、電工器材及電子元器件制造業(yè)等。

未來(lái)最有潛力的新材料

1、石墨烯

突破性：非同尋常的導(dǎo)電性能、極低的電阻率極低和極快的電子遷移的速度、超出鋼鐵數(shù)十倍的強(qiáng)度和極好的透光性。

發(fā)展趨勢(shì)：2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)造就近年技術(shù)和資本市場(chǎng)石墨烯炙手可熱，未來(lái)5年將在光電顯示、半導(dǎo)體、觸摸屏、電子器件、儲(chǔ)能電池、顯示器、傳感器、半導(dǎo)體、航天、軍工、復(fù)合材料、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域?qū)⒈l(fā)式增長(zhǎng)。

2、氣凝膠

突破性：高孔隙率、低密度質(zhì)輕、低熱導(dǎo)率，隔熱保溫特性優(yōu)異。

發(fā)展趨勢(shì)：極具潛力的新材料，在節(jié)能環(huán)保、保溫隔熱電子電器、建筑等領(lǐng)域有巨大潛力。

3、碳納米管

突破性：高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率、高彈性模量、高抗拉強(qiáng)度等。

發(fā)展趨勢(shì)：功能器件的電極、催化劑載體、傳感器等。

4、富勒烯

突破性：具有線性和非線性光學(xué)特性，堿金屬富勒烯超導(dǎo)性等。

發(fā)展趨勢(shì)：未來(lái)在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、天體物理等領(lǐng)域有重要前景，有望用在光轉(zhuǎn)換器、信號(hào)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等光電子器件上。

5、非晶合金

突破性：高強(qiáng)韌性、優(yōu)良的導(dǎo)磁性和低的磁損耗、優(yōu)異的液態(tài)流動(dòng)性。

發(fā)展趨勢(shì)：在高頻低損耗變壓器、移動(dòng)終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)件等。

6、泡沫金屬

突破性： 重量輕、密度低、孔隙率高、比表面積大。

發(fā)展趨勢(shì)： 具有導(dǎo)電性，可替代無(wú)機(jī)非金屬材料不能導(dǎo)電的應(yīng)用領(lǐng)域；在隔音降噪領(lǐng)域具有巨大潛力。

7、離子液體

突破性：具有高熱穩(wěn)定性、寬液態(tài)溫度范圍、可調(diào)酸堿性、極性、配位能力等。

發(fā)展趨勢(shì)：在綠色化工領(lǐng)域，以及生物和催化領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

8、納米纖維素

突破性：具有良好的生物相容性、持水性、廣范圍的pH值穩(wěn)定性；具有納米網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，和很高的機(jī)械特性等。

發(fā)展趨勢(shì)：在生物醫(yī)學(xué)、增強(qiáng)劑、造紙工業(yè)、凈化、傳導(dǎo)與無(wú)機(jī)物復(fù)合食品、工業(yè)磁性復(fù)合物方面前景巨大。

9、納米點(diǎn)鈣鈦礦

突破性：納米點(diǎn)鈣鈦礦具有巨磁阻、高離子導(dǎo)電性、對(duì)氧析出和還原起催化作用等。

發(fā)展趨勢(shì)：未來(lái)在催化、存儲(chǔ)、傳感器、光吸收等領(lǐng)域具有巨大潛力。

10、3D打印材料

突破性：改變傳統(tǒng)工業(yè)的加工方法，可快速實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成型等。

發(fā)展趨勢(shì)：革命性成型方法，在復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型和快速加工成型領(lǐng)域，有很大前景。

11、柔性玻璃

突破性：改變傳統(tǒng)玻璃剛性、易碎的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)玻璃的柔性革命化創(chuàng)新。

發(fā)展趨勢(shì)：未來(lái)柔性顯示、可折疊設(shè)備領(lǐng)域，前景巨大。

12、自組裝（自修復(fù)）材料

突破性：材料分子自組裝，實(shí)現(xiàn)材料自身“智能化”，改變以往材料制備方法，實(shí)現(xiàn)材料的自身自發(fā)形成一定形狀和結(jié)構(gòu)。

發(fā)展趨勢(shì)：改變傳統(tǒng)材料制備和材料的修復(fù)方法，未來(lái)在分子器件、表面工程、納米技術(shù)等領(lǐng)域有很大前景。

13、可降解生物塑料

突破性：可自然降解，原材料來(lái)自可再生資源，改變傳統(tǒng)塑料對(duì)石油、天然氣、煤炭等化石資源的依賴，減少環(huán)境污染。

發(fā)展趨勢(shì)：未來(lái)替代傳統(tǒng)塑料，具有前景巨大。

14、鈦炭復(fù)合材料

突破性：具有高強(qiáng)度、低密度，以及耐腐蝕性優(yōu)異等性能，在航空及民用領(lǐng)域前景無(wú)限。

發(fā)展趨勢(shì)：未來(lái)在輕量化、高強(qiáng)度、耐腐蝕等環(huán)境應(yīng)用潛力廣泛。

15、超材料

突破性：具有常規(guī)材料不具有的物理特性，如負(fù)磁導(dǎo)率、負(fù)介電常數(shù)等。

發(fā)展趨勢(shì)：改變傳統(tǒng)根據(jù)材料的性質(zhì)進(jìn)行加工的理念，未來(lái)可根據(jù)需要來(lái)設(shè)計(jì)材料的特性，潛力無(wú)限、革命性。

16、超導(dǎo)材料

突破性：超導(dǎo)狀態(tài)下，材料零電阻，電流不損耗，材料在磁場(chǎng)中表現(xiàn)抗磁性等。

發(fā)展趨勢(shì)：未來(lái)如突破高溫超導(dǎo)技術(shù)，有望解決電力傳輸損耗、電子器件發(fā)熱等難題，以及綠色新型傳輸磁懸技術(shù)。

17、形狀記憶合金

突破性：預(yù)成型后，在受外界條件強(qiáng)制變形后，再經(jīng)一定條件處理，恢復(fù)為原來(lái)形狀，實(shí)現(xiàn)材料的變形可逆性設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

發(fā)展趨勢(shì)： 在空間技術(shù)、醫(yī)療器械、機(jī)械電子設(shè)備等領(lǐng)域潛力巨大。

18、磁致伸縮材料

突破性：在磁場(chǎng)作用下，可產(chǎn)生伸長(zhǎng)或壓縮的性能，實(shí)現(xiàn)材料變形與磁場(chǎng)的相互作用。

發(fā)展趨勢(shì)：在智能結(jié)構(gòu)器件、減震裝置、換能結(jié)構(gòu)、高精度電機(jī)等領(lǐng)域，應(yīng)用廣泛，有些條件下性能優(yōu)于壓電陶瓷。

19、磁（電）流體材料

突破性： 液態(tài)狀，兼具固體磁性材料的磁性，和液體的流動(dòng)性，具有傳統(tǒng)磁性塊體材料不具備的特性，和應(yīng)用。

發(fā)展趨勢(shì)： 應(yīng)用于磁密封、磁制冷、磁熱泵等領(lǐng)域，改變傳統(tǒng)密封制冷等方式。

20、智能高分子凝膠

突破性： 能感知周圍環(huán)境變化，并能做出響應(yīng)，具有類似生物的反應(yīng)特性。

發(fā)展趨勢(shì)：智能高分子凝膠的膨脹-收縮循環(huán)可用于化學(xué)閥、吸附分離、傳感器和記憶材料；循環(huán)提供的動(dòng)力用來(lái)設(shè)計(jì)“化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)”; 網(wǎng)孔的可控性適用于智能藥物釋放體系等。