材料科學(xué)的進步是技術(shù)和社會進步的原動力
新材料被稱為產(chǎn)業(yè)糧食。每一種重要新材料的發(fā)現(xiàn)和使用,都把人類支配自然的能力提升到一個新的水平,它是社會進步的原動力,也是新能源、信息技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)的堅實基礎(chǔ)。世界各國對新材料的研發(fā)大力投入,制定各種促進新材料發(fā)展的政策。美國每年對新材料的研究與開發(fā)每年超過百億美元;歐盟決定在2013年之前投資1050億歐元用于“綠色經(jīng)濟”的發(fā)展;我國在“十二五”規(guī)劃期間,明確列出了新材料發(fā)展的重點名錄,力促進其轉(zhuǎn)型和提升。
新材料種類繁多,性能卓越,研究步伐日益加快,滿足人類一切材料幻想
新材料是指具備遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)材料性能或具備特殊功能的材料,主要包括金屬、無機非金屬、有機高分子和先進復(fù)合材料四大類。(1)新型的金屬甚至無須添加新物質(zhì),僅僅改變結(jié)構(gòu)也能成就神奇材料。世界上最輕的金屬密度不到泡沫塑料的1%,在不壓壞蒲公英的同時仍能保持高強度和高穩(wěn)固性。(2)無機非金屬材料中的石墨烯被稱為“硅的殺手”,它不僅是目前世上最薄、最堅硬、強度最大的材料,而且其電子遷移率是硅的100倍,是目前世上電阻率最小、導(dǎo)熱系數(shù)最高的材料,可望帶來新一輪信息產(chǎn)業(yè)及電子行業(yè)的革命;而新型高性能陶瓷和新型玻璃給傳統(tǒng)的室內(nèi)裝飾以及建筑業(yè)等都帶來強烈的沖擊。(3)有機高分子材料中的三大高性能纖維(超高分子量聚乙烯、芳綸、碳纖維)和高性能塑料常作為復(fù)合材料,在航空航天、國防軍工和體育工業(yè)等領(lǐng)域軍民兩用,對國民經(jīng)濟影響巨大;在石油面臨枯竭的今天,有機氟材料作為不依賴于石油化工的黃金產(chǎn)業(yè)也將迎來迅速的發(fā)展。(4)先進復(fù)合材料是以高性能纖維為增強相的復(fù)合材料,在軍事國防領(lǐng)域有著舉足輕重的作用。(5)超級隱形、超級隱聲、自愈材料、智能感應(yīng)材料,人類過去的幻想就是今天的現(xiàn)實,對材料的探索不會停步,只有想不到,沒有做不到。
“十二五”期間,我國的新材料產(chǎn)業(yè)進入黃金發(fā)展期
我國新材料產(chǎn)業(yè)起步較晚,“十一五”期間快速發(fā)展,年均增長20%,到2010年產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到了6500億元。但目前我國新材料仍處于相對滯后的階段,大部分高性能材料嚴重依賴于進口,32%的新材料幾乎完全空白。“十二五”期間,是我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展模式、實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)升級,發(fā)展新一代戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵期,我國新材料產(chǎn)業(yè)將處于國家產(chǎn)業(yè)政策大力扶持和巨大市場需求拉動的黃金發(fā)展期,按照《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,到2015年,我國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達2萬億元,“十二五”期間年均增長率超過25%。