新材料——现代化强国的重要物质基础

发表时间:2023-09-26 15:11:09 来源:节能开发案例

  我们今天所说的“新材料”,一般指上世纪80年代以来全球高新技术和新兴起的产业加快速度进行发展催生的新一代材料。

  与传统材料相比,新材料最重要的特征是具有全新的优异性能或特殊功能。比如在通信领域,手机诞生之初还是“半截砖”式的大块头,后来,人们对电子器件小型化、高品质化的需求,催生了超精细化半导体材料、滤波材料、散热材料、超薄玻璃等新材料,推动了智能手机的诞生、优化和普及。又比如,对大容量、抗干扰、保密性强的光纤通信的需求,推动新一代光纤玻璃替代传统通信电缆中的铜、铝等金属,大大缓解了金属生产带来的环境、资源和能源等问题。与传统材料相比,新材料发展也更加凸显多学科交叉、产业融合、技术集约等特点。

  当前,我国新材料研发生产已进入快速地发展的快车道,为支撑我们国家的经济发展和社会进步做出巨大贡献。

  根据我们国家发展需求,新材料可分为先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料。先进基础材料是在传统钢铁、水泥、玻璃等材料基础上新发展的材料。比如超级钢通过创新工艺让钢内部结构发生变化,以此来实现超长寿命服役,对航空航天、轻型汽车、高速列车等结构材料的更新换代意义重大。目前,我国在该领域是领跑者。关键战略材料如心脏支架,体积虽小但材料科技含量高,要同时具有自适应血管弹性、抗内膜增生、体内无毒降解、可携带血栓药物等功能。前沿新材料是指正在研发的材料。比如,目前最薄、最坚硬、导电性和导热性最好的材料石墨烯,已在传感器、新能源电池以及海水淡化等领域表现出强劲的发展势头。我国在石墨烯领域的专利数和产业化程度在国际上处于领先地位。

  在新材料科研领域,我国发明专利和科研论文数量可观,尤其在前沿热点领域表现出强劲势头,部分领域与国际一流水准形成并跑甚至领跑的局面。在新材料生产领域,我国形成了全球门类最全、顶级规模的材料产业体系。同时我们也看到,由于新材料是一个涉及原材料、研发、加工、器件化集成等的复杂系统学科,当创新要素与生产要素融合时,我们在体系化协同创造新兴事物的能力、新材料企业的创新主体作用和材料“产学研用”一体化平台建设等方面还有较大提升空间。

  在新材料研发方面,我们要通过结构材料功能化实现一体多性能;通过探究材料性能超常化,推出超性能、超耐用、超微观可控、高迭代化新品种。我们还需要提高新材料研发、生产和应用的智能化水平,以加快重大原创技术和行业颠覆性技术探讨研究,实现新材料生产品质化、精准化、定制化、多样化,实现材料产品与应用端科学集成一体化。

  新材料的研发与应用,是衡量现代国家工业发展水平的重要指标。一个国家如果能在高的附加价值、高技术上的含金量材料领域中占主导地位,在关键材料的国际竞争中居于领头羊,往往就能占据全球产业和经济发展的战略制高点。为此,新材料领域科技工作人员正以只争朝夕的精神,慢慢地增加新材料研发,推动我们国家早日成为材料强国。


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