新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)以及熱點(diǎn)

admin4 2016-09-26 14:14:36

　　1.信息材料

　　信息材料是最活躍的新材料領(lǐng)域，微電子材料在未來(lái)10~15年仍是最基本的信息材料，集成電路及半導(dǎo)體材料將以硅材料為主體，化合物半導(dǎo)體材料及新一代高溫半導(dǎo)體材料共同發(fā)展。光電子材料將成為發(fā)展最快和最有前途的信息材料，主要集中在激光材料、高亮度發(fā)光二極管材料、紅外探測(cè)器材料、液晶顯示材料、光纖材料等領(lǐng)域。

　　2004年，在“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”計(jì)劃的推動(dòng)下，我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速，關(guān)鍵技術(shù)取得突破，藍(lán)光功率型LED芯片發(fā)光效率達(dá)到90mW，處于國(guó)際先進(jìn)水平;封裝的功率型白光LED發(fā)光效率超過(guò)30lm/W，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。建立了上海、大連、廈門(mén)、南昌4個(gè)國(guó)家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地，民營(yíng)資本投資近37億元人民幣，我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了快速發(fā)展的時(shí)期。

　　2004年我國(guó)推出了激光電視樣機(jī)，技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)。在激光顯示DPL晶體材料研究方面取得重要成果。例如，全固態(tài)激光材料的生長(zhǎng)、后加工和鍍膜技術(shù)，高功率光學(xué)元件的鍍膜技術(shù)，鍍膜的直接檢測(cè)技術(shù)等。

　　2.新能源材料

　　新能源材料是發(fā)展新能源的核心和基礎(chǔ)，發(fā)展方向是開(kāi)發(fā)綠色二次電池、氫能、燃料電池、太陽(yáng)能電池和核能的關(guān)鍵材料。當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和技術(shù)前沿包括高能儲(chǔ)氫材料、聚合物鋰離子電池材料、質(zhì)子交換膜燃料電池材料、多晶薄膜太陽(yáng)能電池材料等。

　　2004年，我國(guó)在高性能鋰電池材料方面取得重大進(jìn)展，為我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)更大發(fā)展，特別是鋰電池動(dòng)力電池的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，打破了日本一統(tǒng)天下的局面，成為世界第二生產(chǎn)大國(guó)。我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的鈷鎳錳酸鋰成本僅為鈷酸鋰的一半，高溫穩(wěn)定性也大幅度改善，改性天然石墨球負(fù)極材料已研制開(kāi)發(fā)并投入批量生產(chǎn)。

　　近年來(lái)，我國(guó)太陽(yáng)能電池發(fā)展很快，納晶太陽(yáng)能電池材料研究取得了重要進(jìn)展，其成本估算0.5-1$/pW。如果效率達(dá)到5%，性能價(jià)格比將超過(guò)非晶硅，有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，成為值得關(guān)注的新型太陽(yáng)能電池。

　　3.生物醫(yī)用材料

　　隨著生物技術(shù)、醫(yī)藥技術(shù)、信息技術(shù)、制造技術(shù)、納米技術(shù)和材料科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展與交互融合，新型和新概念生物醫(yī)用材料層出不窮。藥物控制釋放材料、組織工程材料、納米生物材料、生物活性材料、介入診斷和治療材料、可降解和吸收生物材料、新型人造器官、人造血液等代表了新的發(fā)展趨勢(shì)和方向。

　　在國(guó)家科技政策和計(jì)劃資助下，我國(guó)生物醫(yī)用材料已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，主要集中在骨科修復(fù)材料、藥物控釋材料、介入材料、組織工程支架材料等。我國(guó)組織工程材料以骨材料研究為主，形成了以四川、上海、武漢、北京等多家單位為代表的格局。隨著安泰科技股份、法爾勝等一些上市公司的介入及留學(xué)歸國(guó)人員的創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，我國(guó)介入診療材料與器械產(chǎn)業(yè)化取得了較大進(jìn)展。國(guó)內(nèi)年產(chǎn)值達(dá)到25—30億人民幣，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率也有了較大提升，其中非血管和心血管介入治療產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分別達(dá)到70%和50%以上。

　　4.納米材料與技術(shù)

　　納米材料與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)一方面是開(kāi)展納米加工、納米電子、納米醫(yī)療以及機(jī)器人等未來(lái)能形成新興主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究;一方面是對(duì)現(xiàn)在的信息高科技產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造和提升。

　　目前，國(guó)內(nèi)規(guī)模較大的納米產(chǎn)業(yè)主要包括特種納米碳材料、納米粉體材料、納米復(fù)合材料、納米改性的紡織品及醫(yī)療保健等領(lǐng)域。納米材料的應(yīng)用尚處于初級(jí)階段，主要是利用納米粉體材料的功能特性，對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)。在紡織行業(yè)，納米材料改性的功能纖維產(chǎn)品相繼問(wèn)世;抗菌抑菌、紅外保溫、負(fù)離子釋放、自清潔、阻燃和防水防靜電產(chǎn)品已進(jìn)入市場(chǎng);納米涂料市場(chǎng)份額進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　在最新的納米技術(shù)研究領(lǐng)域，我國(guó)也取得了重要突破，如我國(guó)研制出高穩(wěn)定、可擦寫(xiě)的有機(jī)分子納米存儲(chǔ)材料，存儲(chǔ)點(diǎn)尺寸為2個(gè)納米，存儲(chǔ)密度在1013比特/厘米2，是傳統(tǒng)存儲(chǔ)密度的105倍;在國(guó)際上首次創(chuàng)新提出GaAsSb/InGaAs非對(duì)稱雙量子阱結(jié)構(gòu)，并在實(shí)驗(yàn)上獲得室溫1.3微米發(fā)光納米材料在國(guó)內(nèi)首次成功研制出性能良好的1.21-1.28微米室溫工作邊發(fā)射激光器。

　　5.超導(dǎo)材料與技術(shù)

　　超導(dǎo)材料與技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是不斷探求更高溫度超導(dǎo)體，實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)材料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)在能源、電力、移動(dòng)通訊、國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用。從目前國(guó)際上高溫超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的趨勢(shì)來(lái)看，在繼續(xù)改善BSCCO帶材(也稱為第一代帶材)的同時(shí)，各國(guó)正在努力研究開(kāi)發(fā)一種在柔性金屬基帶上涂以YBCO厚膜的涂層導(dǎo)體(第二代高溫超導(dǎo)帶材)。鉍系高溫超導(dǎo)線材目前已實(shí)現(xiàn)商品化，主要產(chǎn)業(yè)化核心技術(shù)被美國(guó)、日本、中國(guó)、德國(guó)等少數(shù)國(guó)家所掌握。我國(guó)鉍系高溫超導(dǎo)線材已實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，在超導(dǎo)材料的應(yīng)用方面如超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)濾波器等方面取得了突破性進(jìn)展。

　　2004年7月，北京云電英納超導(dǎo)電纜有限公司的三相交流33.5米35kV/2kA高溫超導(dǎo)電纜系統(tǒng)在云南昆明普吉變電站掛網(wǎng)運(yùn)行成功，標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)掌握了超導(dǎo)電纜實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)。這是全球第三組并網(wǎng)運(yùn)行的超導(dǎo)電纜系統(tǒng)，綜合性能優(yōu)于前兩組，多方面擁有自主關(guān)鍵技術(shù)。

　　2004年3月，清華大學(xué)研制的超導(dǎo)濾波器系統(tǒng)在中國(guó)聯(lián)通CDMA移動(dòng)通信基站上現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)獲得圓滿成功。這是我國(guó)高溫超導(dǎo)技術(shù)在移動(dòng)通信中的首次實(shí)際應(yīng)用，各關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，成為繼美國(guó)之后、第二個(gè)擁有此類實(shí)用核心技術(shù)的國(guó)家。

　　6.化工新材料

　　化工新材料向高性能化、多功能化、精細(xì)化、低成本化、生產(chǎn)全球化、工藝無(wú)害化、裝置大型化、應(yīng)用普及化、創(chuàng)新持續(xù)化、競(jìng)爭(zhēng)激烈化方向發(fā)展。隨著催化劑技術(shù)、生物技術(shù)、納米技術(shù)、組合化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，增強(qiáng)了技術(shù)人員對(duì)于微觀化學(xué)合成領(lǐng)域的控制能力，使得化工新材料新產(chǎn)品的合成更為靈活，速度不斷加快，效率也大為提高。專用性、功能性產(chǎn)品日益成為化工新材料領(lǐng)域中發(fā)展最快、研究最活躍的領(lǐng)域。

　　化工新材料由于涉及面廣，與下游應(yīng)用結(jié)合緊密，因而成為邊緣學(xué)科活躍的領(lǐng)域。如納米技術(shù)與材料技術(shù)的結(jié)合，生物技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)與材料技術(shù)的結(jié)合，膜材料技術(shù)與過(guò)程控制的結(jié)合等等為新學(xué)科的不斷涌現(xiàn)提供了機(jī)會(huì)。

　　7.高性能結(jié)構(gòu)材料

　　從世界上新材料的發(fā)展趨勢(shì)看，鋼鐵材料和有色金屬材料的生產(chǎn)一直在向短流程、高效率、節(jié)能降耗、潔凈化、高性能化、多功能化的方向發(fā)展;高性能結(jié)構(gòu)陶瓷在保持原有耐高溫、高強(qiáng)度的前提下向強(qiáng)韌化、易成形加工方向發(fā)展;高分子材料向材料的微觀設(shè)計(jì)、多層次結(jié)構(gòu)調(diào)控、集成化、智能化、多功能化方向發(fā)展;復(fù)合材料以高性能、低成本制造技術(shù)為發(fā)展重點(diǎn)，向材料設(shè)計(jì)-制造-評(píng)價(jià)一體化、功能化、智能化的方向發(fā)展。