世界新材料技术及其产业发展总体态势

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1、世界新材料技术及其产业发展总体态势    21世纪是科学发现和技术发展出现密集创新的时代，新技术不断涌现，多种学科交叉和融合，由此带动高新技术产业群迅速崛起。新材料技术已被世界公认为最重要、发展最快的高新技术产业之一，并对其他高技术发展提供重要的支撑。本文着重阐述目前世界新材料技术发展的动向，未来新材料技术的主要发展趋势，同时阐明若干国家和地区促进新材料科技和产业发展的战略和举措。 *     新材料是指新近发展起来的或正在发展中的、比传统材料具备更优异性能与工艺并且具有特殊性能的一类材料。新材料是在传统材料基础上发展形成的，但又突

2、破传统材料而拓展新的领域。     进入21世纪，新材料产业已被世界公认为最重要、发展最快的高新技术产业之一，对工业、农业、社会以及国防和其他高新技术产业的发展都起着重要的支撑作用。美国、欧洲、日本等工业发达国家都十分重视新材料技术的发展，为保持其经济和科技的领先地位，都把发展新材料作为科技发展战略的重要组成部分，在制定国家科技与产业发展计划时，将新材料技术列为21世纪优先发展的关键技术之一，予以重点发展。     若干前沿新材料科技的发展动向     1.纳米科技研发形成国际浪潮，纳米材料生物效应引起关注     纳米材料和纳米技

3、术是20世纪末兴起的一个高新科技领域，基于纳米材料和纳米科技在电子、信息、新型陶瓷、生物、化工、医药、机械、交通、能源、国防等领域有着重要意义和广泛的应用前景。21世纪前20年，纳电子代替微电子、纳米加工代替传统加工、纳米材料代替微米材料、纳米生物技术代替微米生物技术是未来发展趋势，因此纳米材料和纳米技术备受世界各发达国家的重视和支持。以美国为例，美国在《21世纪纳米技术研究开发法案》中批准联邦政府从2005年以后的4年中将投入约37亿美元用于纳米材料与技术的研究开发。欧盟、日本、韩国等国家相继投入大量经费用于支持本国纳米科技研究领

4、域。     随着纳米科技的发展，如何有效避免潜在的风险成为世界各国日益关注的课题，相应的研究也随之开展，目的是寻求降低风险的渠道，最终保证纳米技术的安全应用。值得一提的是我国从事的纳米生物效应研究单位，已成功地将纳米材料的生物效应应用到肿瘤的医学诊断和治疗技术的探索上，并取得了多项重要成果。     2.新型结构材料应用广泛，发展前景乐观     低成本、高性能先进钢铁材料仍然是21世纪的主要结构材料。钢铁材料性能优异、价格低廉，易于循环利用，是最传统和最主要的结构材料。2004年，世界范围内钢产量首次突破10亿吨，但从世界各国钢

5、铁材料的发展状况看，特别是随着发展中国家的钢铁材料需求的增长，在可预见的将来,低成本、高性能、高附加值的先进钢铁材料是新一代钢铁材料的发展方向，并将成为在许多领域广泛应用的主要结构材料。     铝合金材料发展迅猛，蕴育着巨大的市场潜力。铝合金由于密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，在轻金属及合金中应用最广、用量最多。21世纪初，交通运输业消耗的铝占全世界原铝产量的27.6%，日本在交通运输业等领域的消费达30%以上。随着交通运输业现代化进程的加快，低成本、高性能的铝及铝合金材料在航空、航天和汽车三大领域的应用日益增加。  

6、   镁合金材料的应用领域逐渐拓宽，市场前景广阔。镁合金被业内公认为“最有前途的轻量化材料”之一，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。随着欧洲汽车制造商提出“3公升汽油轿车”新概念，以及美国提出的“PNGV”（新一代交通工具）的合作计划，推动了镁合金在汽车、摩托车等交通类产品的应用，使镁合金零件成为世界各大汽车公司零件的重要发展方向。随着镁合金生产技术的多项突破，电子及家电用镁合金消费量剧增。     钛合金材料的发展将由军工领域逐步向民用转化。钛和钛合金因其密度小、比强度高和耐蚀性好等优良特性，倍受世人瞩目。从世界主要钛生

7、产国的产量及所占比例来看，美国、独联体、日本占全球总产量的83%。继钛和钛合金在航空航天领域的大量应用，火力、核电厂，及板式热交换器等方面已占总消费量的41.9%。随着钛和钛合金在化学工业及油气田钻探装置以及体育用品等方面的推广应用，钛和钛合金产业前景广阔。     高温结构材料作为宇航领域的主导材料之一，用量逐渐增加。随着航空、航天技术的发展，对材料性能的要求越来越高。美国的先进发动机计划AFT和IHPTET的总目标是将发动机的推重比提高达20。发动机零件应力水平越来越高，特别是为适应航空发动机的涡轮叶片、涡轮盘和燃烧室等材料的需

8、求，各国均建立了各自的高温结构材料体系。高温合金、难熔金属、金属间化合物、金属基复合材料等成为高温结构材料的重要组成部分。其中Inconel718（GH4169）和Hastoloyx合金的应用量，已占先进发动机用高温合金的60%；研制