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1、科技信息2(拟).5.材料科拿中国工程院院士周廉、、、、、,一个世纪,人类的认识向外延伸到铜铝橡胶塑料玻璃和水泥等金属居首位但每年仍需进口大量的特殊用,上了外层宇宙,向内深人到了物质结高分子和非金属无机化合物,这类材料钢高标号水泥也只占生产总量的,,。、,构的更微观层次引发了物理学一场大量大面广占材料生产总量的90%以17%改进传统材料的合成加工技术。、。,一,,革命这场革命推动了包括化学生命上在世界范围内上个世纪末2030控制微观组织结构提高使用性能降低、科学在内的整个自然科学和应用技术的年间传统材料的产量、生产技
2、术水平和成本和环境污染的的任务十分迫切繁伟大变革、为材料科学和技术进步提供质量,超过以前数百年,成为人类经济生重。。。,了新的知识基础并注人了新的活力材活的支柱金属材料现在一年的产量料科学与工程是物理学、化学等基础科超过了上一世纪60年代累计的总和。二、新材料及其发展趋势学与工程科学融合的产物,它的根本任我国是世界传统材料的生产大国,务是揭示材料组分、结构与性质的内在建国以来,特别是改革开放以来,发展迅新材料又称先进材料。它不以生产,、、关系,设计、合成并制备出具有优良使用速。1996年,钢铁产量分别达到了1亿规模而
3、以优异性能高质量高稳定性性能的材料。在步人21世纪的时候,回吨,水泥4.9亿吨,玻璃1.6亿箱,列居取胜的高知识、高技术密集形为特点。,世界第一位:有色金属523万吨列世界新材料有结构材料和功能材料之分,顾一下材料学与工程的主要进展估计前,未来的可能发展趋势,是非常必要和很第二位。但资源和能源消耗远高于世界者主要利用它的力学性能而后者以应有愈义的。平均水平,分别为世界水平的近3倍和用其各种物理、化学效应为主。。,,、7倍以有色金属为例每生产500万吨金属材料金属材料特别是钢、、铝等,一传统材料的发展现状和地位有色金属
4、就造成以尾矿和废渣为主的工铜仍是21世纪的主要结构材料。,业固体物超过了6仪旧万吨约10亿立和电能传输材料金属材料已有成熟的方米。产,,传统材料是生产工艺已经成熟而又品的质量和规格不全缺乏精生产工艺相当多的配套设施和工业规,、,、,大规模工业化生产的一类材料如钢铁品,例如钢和水泥的产量虽然在世界排模生产价格低廉性能可靠已成为涉劝卜SCIENTIFIC&TECHNICALINFORMA竹ON2000.5.科技信息~卿品薰粼赚骊巫。16,00℃的高温比金属间化合物有更高分子新材料有着不可忽视的开拓作用的比强度和比刚度,是
5、很好的高温结构接枝共聚、共混、缩合聚合、开环聚合和、,,。材料;发部分陶瓷还具有压电铁电半导缩合是合成高分子材料的主要手段体、湿敏和气敏等特殊功能,广泛用于电展先进的树脂基、有机/无机和异质材,、子、计算机、激光、核反应、宇航等现代尖料连接技术研究高分子材料的老化降与工程端科学技术领域。解机制和控制技术,制备综合性能更好近20年来,通过多种增韧手段和原的新材料,是高分子材料发展的主要趋始粉末超细化、纳米化,在消除陶瓷本征势。脆性的研究方面取得了重大突破;传统光电信息功能材料信息材料是指的落后制备成型工艺已逐渐被先进的
6、注与信息获取、传输、存储、显示及处理有射成型技术、高温热等静压和微波烧结关的材料。目前光和电是信息的主要传等技术所替代;在反应动力学、表面特递媒介,又称光电信息材料。这类材料有,,、征、相平衡、烧结机理等基础研究方面也半导体材料各种记录材料信息传输、、、、取得了相当的进展。主要趋势是根据使显示激光非线性光学传感和压电铁用性能要求对陶瓷结构作一定程度的剪电材料,几乎包括了现代所有的先进功裁和设计,实现陶瓷结构纳米化和组分能材料。其中集成电路是信息技术的基的复相结构,包括纤维或晶须增韧和有础,从材料角度看,集成电路的主要
7、材料。及面广、市场需求大的基础材料。金属机/无机复合等。仍然是单晶硅上一世纪80年代出现的材料虽然今后会部分被高分子材料、陶高分子材料高分子材料是指分子光导通讯系统的相对信息容量比同轴电瓷材料及复合材料所代替,由于它有比量从几百到几万,由可加聚或缩聚链条缆、微波系统和卫星通讯都有数量级的高分子材料高得多的弹性模量,比陶瓷状官能团构成的有机化合物。上世纪90提高,不但节省材料,而且保密性强、抗、,,在相,l干扰损耗小主要材料是高纯石英;目高得多的韧性和良好的导电性能年代世界的高分子材料年产量超过当长的时期内改变不了它在
8、材料中的亿吨,其中塑料800一900万吨,合成前正在研究损耗仅为0.01~0.001分,7一,1/,主导地位即使在高技术产业中也不例橡胶080万吨合成纤维00万贝公里的多组分玻璃信息功能材料外。吨;仅塑料的产量,、显以体积计算就相当于高品质传感器与敏感材料激光材料:一,,金属材料的发展趋势是随着航天56亿吨钢的体积是发展最为迅速的示材料它们均系