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10大最具潜力的新材料你知道几种?

时间:2021-06-25 16:14 作者:admin 点击:

  材料被视为人类社会进化的里程碑,满足社会发展的需求是材料不断创新与发展的源动力。材料科学技术的发展在人类历史上具有重要的地位。历史上,对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形态和人类生活的质量,历史学家也把材料及其器具作为划分时代的标志。

  材料工业是国民经济的基础产业,尤其新兴材料,将会给工业带来性的变革。新材料是材料工业发展的先导,是重要的战略性新兴产业。21世纪的今天,科技迅猛发展,新材料产业升级、材料更新换代步伐加快。

  基于此背景,工业君综合国内外知名研究机构和公司研究进展、科技媒体评论以及行业热点研究,梳理出10种新材料与大家分享,看看我们的生活将如何被新型材料影响和改变。

  石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,被称为“黑金”、“新材料之王”。

  据有关机构预测,到2020年,石墨烯在新能源领域的锂电池和超级电容市场规模将突破534亿元人民币;在复合材料市场的塑料、橡胶、涂料、导电油墨四大领域的规模将突破372亿元人民币。

  发展方向:2010年诺贝尔物理学奖造就了近年技术和资本市场石墨烯炙手可热,未来5年,石墨烯将在光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、军工、复合材料、生物医药等领域呈现爆发式增长。

  碳纤维强度大、密度低、线膨胀系数小等特性使之在飞机制造等军工领域、汽车和医疗器械等工业领域、高尔夫球棒和自行车等体育休闲领域备受追捧。

  经过10多年的引进消化与自主研发,我国碳纤维及其复合材料产业虽然从无到有,初具规模,但离市场需求仍有较大距离,目前大约2/3依赖进口。

  发展方向:产品性能趋向于高性能化、价格将继续降低,航天航空和文体用品领域用量稳定增加,民用工业用量将快速增长等。

  钛合金具有高强度、延展性好、耐腐蚀、无磁性等优越性能,除钛合金之外,轻型合金还主要包括铝合金和镁合金。铝合金使用较早,如今普及程度也较高,在汽车、轮船等领域经常出现。而镁合金是实用金属当中质量最轻的,是汽车实现轻量化最重要的新材料之一。

  碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多异常的力学、电学和化学性能。2018年,清华大学在超强碳纳米管纤维领域取得重大突破,在世界上首次报道了接近单根碳纳米管理论强度的超长碳纳米管管束,其拉伸强度超越了目前发现的所有纤维材料。

  超导材料是在特定温度下,电阻消失的材料。近年来,超导材料所具有的零电阻、完全抗磁性和隧道效应三个特性,使之在全世界广受关注。

  其最广为人知的用途是用在电力网上,由于无电阻,电力网中损耗为零,将可以节省10%—20%因输送而造成的电力损耗。目前,我国在铁基高温超导体基础研究上已经走在世界前列。

  发展方向:未来如突破高温超导技术,有望解决电力传输损耗、电子器件发热等难题,以及绿色新型传输磁悬技术。

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  近年来,数字家居以及物联网的崛起惠及半导体产业蓬勃发展。据市场研究公司Trend Force报告显示,2019年中国功率半导体市场规模将达到2907亿元人民币,较2018年成长12.17%,维持双位数的成长表现。除此之外,半导体材料涉及的产业主要包括集成电路、LED、太阳能光伏等。

  发展方向:半导体材料支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等电子信息产业的发展。电子信息材料的总体发展趋势是向着大尺寸、高均匀性、高完整性、以及薄膜化、多功能化和集成化方向发展。

  功能薄膜属于先进高分子材料的一种,其种类较多,在战略新兴产业中扮演重要角色。近年来,薄膜行业形势发展变化极为迅猛,其中锂电池隔膜行业发展过热,铝塑封装膜异军突起,BOPA薄膜行业开始进入低谷,BOPP行业轻微回暖,BOPET行业迎来春天,流延薄膜行业出现了新的投资方向,镀铝膜行业的整合进一步加快。

  发展方向:未来随着电子用品、光伏等行业的发展,特种膜工业领域需求量将继续上升。未来特种功能聚酯薄膜将在国家政策支持的大背景下,将迎来快速的发展机遇。

  智能材料是一种能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料拥有七大功能,包括传感功能、反馈功能、信息识别与积累功能、响应功能、自诊断能力、自修复能力和自适应能力。而这七大功能正好切合了时下火热的可穿戴设备以及4D技术。

  生物材料主要应用在医学上,目前利用生物材料已经生产出除大脑以外的所有的器官的相关材料。在市场上已经有的产品包括人工眼角膜、心脏支架、心脏起搏器、人工硬脑膜等。预计2020年我国生物医用材料市场规模将达到9300多亿元人民币,成为世界第二大生物医用材料市场,约占全球市场份额的22%。

  目前,特种玻璃包含的光伏玻璃和超薄玻璃两个子行业也迎来发展先机。随着移动设备产业的发展,对高性能玻璃的需求也越来越大,其中包括用于各种平板显示器件的平板玻璃,用于光的折射、透射等方面的传光玻璃。此外,微晶玻璃还应用在太阳能基板、集成电路基板和人工骨齿等方面。

  新型材料细分行业商用得到拓展。在基础化学材料、生物信息技术、纳米材料等科研技术的发展过程中,新型化工材料类型不断产生。

  在十三五政策的驱动下,我国在纳米、石墨烯、碳纤维等细分领域方面得到了不断的发展创新,当前,我国在新材料的某些领域已经站在了世界前列,尤其是我国的石墨烯产业已经在专利、产量、企业数量等多个方面居于世界领先位置,然而从材料研究到最终应用于大规模制造的全链条看,整体水平仍然比较落后,仍有大规模的成长及研发空间。

  根据工信部发布的《新材料产业发展指南》,“十三五”时期我国将重点围绕新材料产业供给侧结构性改革、产业转型、产业发展体系构建等方面,实现向制造强国的跨越。返回搜狐,查看更多

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