建材行業(yè)是我國國民經(jīng)濟重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一,也是高耗能、高排放、高污染的行業(yè)之一。為引導(dǎo)行業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型,中國建筑材料聯(lián)合會提出無機非金屬“超級材料”概念,并圍繞開展全國建材行業(yè)重大科技攻關(guān)“揭榜掛帥”工作,推進新材料的研發(fā),促進行業(yè)新一輪科技革命。本期整理了無機非金屬“超級材料”的概念和意義,接著不妨一起往下一探究竟。
2022年11月,中國建筑材料聯(lián)合會在全國建材行業(yè)科技創(chuàng)新大會上明確提出開展無機非金屬“超級材料”的研發(fā)攻關(guān)。
無機非金屬“超級材料”即突破材料既有性能和功能的局限,實現(xiàn)主要性能倍增甚至數(shù)量級提升,或兼具有自適應(yīng)、自修復(fù)、自感知、定向等新功能,可滿足平時搶修、國防現(xiàn)代化、極端環(huán)境、高端裝備、前沿領(lǐng)域等不同場景需求的,超快硬、超高強、超耐溫、超耐腐蝕、超耐輻射等超高性能或特殊功能的無機非金屬材料及其復(fù)合材料。
無機非金屬“超級材料”的攻關(guān)范圍包括但不限于以下層面:
一是通過組分復(fù)合優(yōu)化,對既有無機非金屬及其復(fù)合材料改進、提升,實現(xiàn)材料原有性能的倍增或材料消耗成倍減少,降低環(huán)境負荷。
二是通過對無機非金屬材料基本功能單元的重構(gòu)、結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計與組裝,在功能上實現(xiàn)質(zhì)的突破或顛覆,性能上實現(xiàn)數(shù)量級提升或獲得新功能。
三是通過原創(chuàng)性、顛覆性創(chuàng)新,發(fā)明出全新化學(xué)組成、全新結(jié)構(gòu)的,具有超高性能或獨特功能的無機非金屬及其復(fù)合新材料,實現(xiàn)從無到有的突破。
中國建筑材料聯(lián)合會將圍繞無機非金屬“超級材料”開展全國建材行業(yè)重大科技攻關(guān)“揭榜掛帥”工作,包括廣泛征集研發(fā)攻關(guān)方向、明確具體研究攻關(guān)內(nèi)容及目標(biāo),并向全社會張榜公布,通過“賽馬”機制,實施揭榜掛帥,推進相關(guān)科技研發(fā)工作任務(wù)的落實落地。 【2023年全國建材行業(yè)重大科技攻關(guān)“揭榜掛帥”項目榜單>>】
指面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場,通過材料性能提升、新技術(shù)開發(fā)和制造工藝變革,滿足民用建筑、基礎(chǔ)設(shè)施等搶修搶建、修復(fù)加固的快速施工、快速硬化、快速恢復(fù)構(gòu)筑物原有功能等要求的無機非金屬材料及其復(fù)合材料。
指面向國防現(xiàn)代化急迫需求,通過材料性能提升、新材料開發(fā),滿足國防建設(shè)中應(yīng)對先進武器的爆破、微波、輻射、電磁、激光等的攻防,以及重大設(shè)施應(yīng)急快速搶修搶建等需求的,具有超快硬、超高強、超耐溫等超高性能或獨特功能的無機非金屬材料及其復(fù)合材料。
指面向極端環(huán)境或特殊場景需求,通過材料性能提升、新功能開發(fā)及新制備方法與工藝,滿足我國極地、深空、深地、深海、高寒荒漠及超常規(guī)構(gòu)筑物等應(yīng)用場景需求的,具有超耐高壓、超耐高低溫、超耐腐蝕、超耐久等性能以及自修復(fù)、自感知、自供能等特殊功能要求的無機非金屬材料及其復(fù)合材料。
指面對高端裝備制造高水平自立自強需求,通過材料性能提升、新功能開發(fā),滿足保障我國海洋工程、航空航天、電子信息等重大領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定可靠需要的,具有超薄、超輕、超硬、超高強、超平整、超耐磨等超高性能的無機非金屬材料及其復(fù)合材料。
指面向未來科技前沿、產(chǎn)業(yè)變革,通過學(xué)科交叉和材料融合,對材料原子、分子、化學(xué)鍵、電子、晶型、功能基元等結(jié)構(gòu)設(shè)計與精準調(diào)控,拓寬認知邊界、重塑認知方式、顛覆認知規(guī)律,開發(fā)出具有高信息密度存儲、離子輸運、記憶形變、自修復(fù)、自感知等獨特功能的,為生物醫(yī)藥、信息通訊、量子科技、深空探索、人機交互、節(jié)能降碳等前沿領(lǐng)域提供關(guān)鍵支撐的,具有迭代式飛躍或全新化學(xué)組成、全新結(jié)構(gòu)的無機非金屬材料及其復(fù)合材料。
我國作為建材主要產(chǎn)品產(chǎn)量、市場體量長期穩(wěn)居世界首位的建材大國,要著眼當(dāng)前與未來、近期與遠期、平時與應(yīng)急等的需要,不僅要承擔(dān)起支撐制造業(yè)強國、材料強國及行業(yè)綠色低碳安全高質(zhì)量發(fā)展的責(zé)任,更要起到為全球建材發(fā)展提供中國建材人智慧、力量的作用,奉獻包括超級材料在內(nèi)的更多更美好更先進的建材產(chǎn)品,為人類社會的進步發(fā)展作出貢獻,彰顯中國建材人敢為人先、勇立潮頭的決心意志、責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
提出無機非金屬“超級材料”的研發(fā)和應(yīng)用,就是號召建材人要更加注重原創(chuàng)性、顛覆性的產(chǎn)品開發(fā),通過科技賦能提升建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量,引導(dǎo)行業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型,不斷改善建材行業(yè)的形象,改變大眾對建材行業(yè)的傳統(tǒng)認知;更是為推動我國建材行業(yè)轉(zhuǎn)換發(fā)展動能、引領(lǐng)全球建材行業(yè)技術(shù)變革、融入國際建材科技創(chuàng)新高地所尋找的破題要點、應(yīng)有之義。