侵权投诉
首页 / 百科 / 新材料
新材料

新材料

分类: 环保
属性: 技术
最后修改时间: 2024年05月09日
本词条对我有帮助27
目录
新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。近年来,新材料越来越受重视,国家也重视新材料产业发展。

  新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。

  结构材料主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能。如新型陶瓷材料,非晶态合金 (金属玻璃) 等。功能材料主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应。近几年,世界上研究、发展的新材料主要有新金属材料,精细陶瓷和光纤等等。

简介

  随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应,以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料在国防建设上作用重大。例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计算机运算速度从每秒几十万次提高到每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等等。

  21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究,是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。

技术

  新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。新材料按材料的属性划分,有金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料的使用性能性能分,有结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求。隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现,新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。

应用

  随着科学技术的进步,产业用纺织品新材料不断地呈现发展趋势,用途也不断向多种领域扩展。一些具有特殊功能的纤维如芳纶、聚苯硫醚、碳纤维等,虽然价格较贵,但在环境保护节能减排、阻燃耐高温等领域仍被市场看好。

  新材料作为高新技术的基础和先导,应用范围极其广泛,它同信息技术、生物技术一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。同传统材料一样,新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类,不同的分类之间相互交叉和嵌套,一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域:

  电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。

  阻燃

  建筑与纺织的联姻是最近几年才有的。将纤维放入混凝土中,起到增强建筑强力、抗老化的效果,已经取得了成效,在奥运场馆的建设中,这样的实例不少。但是,作为建筑行业使用的防火、阻燃材料纺织品,还没有引起足够的重视。2009年2月9日央视配楼的火灾人们仍然记忆犹新。这场大火,给国家和人民群众的生命财产安全带来了严重危害。媒体披露了失火原因系大楼外墙易燃材料——挤塑板遇燃放的烟花引燃起火。挤塑板虽然环保,但是具有易燃性,过火极快。使用这种易燃材料,一旦遇到火星,造成的损失就不可避免。在建筑工程领域,为了减少由此造成的损失,世界各国对阻燃材料的研究格外重视。一些高性能及高阻燃性的聚合物,包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯砜(PPSU)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)和改性聚苯醚(PPO)等浮出水面。

  目前中国生产和使用最多的是阻燃剂整理织物,包括纯棉、纯涤纶、纯毛、涤棉和各种混纺的耐久性阻燃织物和纯棉、粘胶、纯涤纶非耐久性洗涤阻燃织物,有识人士指出,随着人民生活与环境条件的不断改善,人们对阻燃纺织品性能要求越来越高,应投入人力和资金,加大开发尺寸稳定性、耐化学品性和耐磨性的阻燃纤维产品,扩大应用范围。中国在研制阻燃材料方面投入了大量人力物力,其中产业用纺织品中阻燃、耐高温材料受到格外关注,并成为阻燃纤维发展的方向和趋势。2009年,一项重大科研成果——芳纶1313与耐高温绝缘纸制备关键技术及产业化通过了中国纺织工业协会组织的专家鉴定,此项成果还获得中国纺织工业协会科学技术一等奖。

  全世界芳纶产量在3.1万吨,其中美国杜邦公司产量最大,为2.5万吨,其次是日本帝人公司,年产2500吨左右。中国生产芳纶1313的企业主要有烟台氨纶、圣欧集团和广东彩艳股份公司等,年产总量在5000吨~6000吨之间,远不能满足市场的需要。中国产业用纺织品行业协会高级工程师张艳博士介绍说,国家出台的建材下乡政策,产业用纺织品可以助一臂之力。一些高性能纤维用于建筑材料,可以起到增强、防火、阻燃的功效。如果可以把这些高性能纤维纳入建材下乡的范围,就可以扩大产业用纺织品用途,扩大产业用纺织品市场。

  低碳

  环保低碳是当今世界主流,减少碳排放是国家长期目标。由于聚苯硫醚(PPS)纤维具有耐磨损、高熔点(200度不熔化)和稳定性的特征,为工业除尘首选材料,在中国煤炭、电力、水泥行业被广泛使用,充当减排的“尖兵”。有资料显示,中国燃煤电力、燃煤锅炉袋式除尘设备占到除尘设备总量不到10%。随着国家环保力度加大,对袋式除尘技术优势的认识也逐步提高,PPS纤维的年需求量将以每年30%以上的速度增长,市场前景十分广阔。另外,PPS纤维在城市垃圾焚烧、汽车尾气除尘、保温材料、绝缘材料、化工过滤材料等其它方面的应用也十分广阔,需求量也逐年加大。

重点任务

综述

  按照国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的总体部署,为贯彻落实新材料产业“十二五”发展规划,做好新材料产业标准化工作,建立完善新材料产业标准体系,促进新材料产业发展,特制订《新材料产业标准化工作三年行动计划》。

加大重点新材料领域标准制修订力度

  特种金属功能材料。积极推动高纯金属及靶材、稀贵金属、储能材料、新型半导体材料、新一代非晶材料、精细合金等重点标准制修订工作,成套、成体系制定并发布稀土永磁、发光等功能材料标准,抓紧研制材料性能测试、成分分析、标准样品等基础和方法标准。完成催化材料、靶材等40项重点新材料标准制修订工作,提出80项重点标准研制计划,开展5项重点标准预研究。

  高端金属结构材料。重点研制高温合金及耐蚀合金、耐蚀钢、特种不锈钢、工模具钢、轴承钢、齿轮钢,轨道交通用铝合金、特种镁合金及钛合金等产品标准,进一步完善金属材料超声探伤、无损检测、力学试验等配套基础和方法标准。完成核电用钢、耐蚀合金、钛合金等30项重点新材料标 准制修订工作,提出40项重点标准研制计划。

  先进高分子材料。制定发布丁基橡胶等特种橡胶及专用助剂、聚酰胺等工程塑料及制品、电池隔膜光学功能薄膜、 特种分离膜及组件、环境友好型涂料以及功能性化学品等一批重点产品标准,完成测定方法、通用技术条件、应用规范 等配套标准制修订。完成功能薄膜、特种橡胶等领域65项重点新材料标准制修订工作,提出110项重点标准研制计划。

  新型无机非金属材料。重点研制电光陶瓷、压电陶瓷、碳化硅陶瓷等先进陶瓷,微晶玻璃、高纯石英玻璃及专用原料,闪烁晶体、激光晶体等产品标准,加快材料杂质检测、 试验方法等配套标准制修订步伐,强化配套标准研制。完成特种玻璃、氮化硅陶瓷材料等领域50项重点新材料标准制修订工作,提出30项重点标准研制计划, 开展5项重点标准预研究。

  高性能复合材料。制定完善碳纤维、玄武岩纤维等高性能纤维标准,加快制定发布纤维增强复合材料相关标准,积极研制树脂基、陶瓷基复合材料制品标准,研究复合材料分类方法标准、性能测试标准、专用原料标准等配套标准。完成高端玻璃增强纤维等10项重点新材料标准制修订工作,提出30项重点标准研制计划,开展10项标准预研究。

  前沿新材料。及时开展前沿领域标准预研究工作,协调、优化关键技术指标,重点围绕纳米粉体材料、石墨烯、超导材料及原料、生物材料及制品、智能材料等产品,完成5项重点新材料标准研制工作,提出10项重点标准研制计划,开展30项标准预研究,紧密跟踪国际新材料技术标准发展趋 势,提前做好标准布局。

积极开展重点新材料标准应用示范

  以高强钢筋、功能性膜材料、特种玻璃、稀有金属材料、稀土功能材料、复合材料等领域标准为枢纽,面向电子信息、 高端装备等领域对新材料的需求,构建上下游联合、优势互补、良性互动的标准制修订与实施机制,提高新材料标准适用性,充分发挥标准对产业发展的支撑和引领作用。

  选择重点新材料领域,在部分有条件的地区,开展重点新材料标准应用示范专项工程。依托部省合作机制,积极推动地方新材料标准化工作,以新材料标准为依据,探索开展新材料产品认定达标工作。

加快推进新材料产业国际标准化工作

  紧密结合“十二五”规划重点,抓紧开展新材料产业国际标准以及国外先进标准对比分析研究,寻找我国新材料产业标准与国际标准、国外先进标准的差距。围绕新材料产业和应用需求,结合我国实际情况,加快转化先进、适用的国际标准和国外先进标准,提升我国新材料产业标准的技术水平。

  加强新材料产业国际标准化发展趋势与动态分析,开展新材料产业国际标准化工作技术储备,建设新材料国际标准提案项目库,推动自主新材料技术标准走向国际。鼓励有实力的企业或单位参与新材料产业国际标准化工作,建立国际标准沟通平台,争取新材料产业国际标准化工作主动权,提升我国新材料产业国际竞争力。

  • 快速搜索
  • 热门词条

粤公网安备 44030502002758号