新材料與功能材料的戰略地位和發展趨勢概述

摘 要:新材料和功能材料的品種浩瀚，類別繁多，而且用途廣泛。它們是技術、知識密集的高技術含量產品，并且還聚集展示當代最新的科技成果，對人民生活，國民經濟以及國防都起著重要的作用。因此，全球形成了一個高技術產業群，具有十分誘人的市場前景。本文主要對新材料和新功能材料的戰略地位和發展趨勢進行分析研究。

關鍵詞:新材料 功能材料 戰略地位 研發概況 發展趨勢

中圖分類號:TB34文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)10(c)-0062-01

當今時代是以高科技為主導的新經濟時代，新材料和功能材料是高科技的先導、支柱與動力。所以說，新材料和功能材料是新經濟時代的基礎。正是由于這一原因，新材料和功能材料受到各國的重視，也得到了各國科學家的青睞，許多國家為了搶占新材料和功能材料技術研究，都作出了戰略規劃以及投入大量資金。

1 新材料與新功能的戰略地位

進入新經濟時代以后，許多人開始高度重視材料學和材料產業，新材料和功能材料產業已經被認為是全球發展最快的高技術產業之一。同時，新材料和功能材料對農業、工業、交通、國防等高新技術產業發展具有巨大的推動作用和支持作用。可以這樣說，新材料和功能材料已經應用到了全世界所有領域，因此，加速對新材料和功能材料的研究、開放和應用是社會進步的必然要求以及信息時代的客觀要求。新材料和功能材料是當前世界新科技革命的支柱之一，也是21世紀發展最快、最具有潛力的三大領域之一。人類進步的基石是材料，社會進步的支點是材料，當代文明的依托還是材料。因此，新材料和功能材料在社會中的地位是不可替代的，它們是現代科技進步和技術創新的物質基礎，也是社會持續發展的必備條件。新材料和功能材料已經在化工產業得到廣泛的應用，它們推動著化工產業跨向另一個巔峰。世界化工產業紛紛加大對新材料和功能材料的投入，搶占技術使用特權。新材料和功能材料已經成為21世紀化工產業最大競爭力。它們不但可以給化工產業打來巨大的利潤，而且還能是企業在新經濟時代中獨占鰲頭，在競爭激烈的化工市場立于不敗之地。

2 新材料與功能材料的發展趨勢

從新材料和功能材料的科技和應用產業以及發展歷程來看，新材料和功能材料將向功能化、智能化、規格化、多樣化等趨勢發展。以下是具體趨勢介紹:

2.1 功能化、多功能化與智能化

目前，國內外對新材料的智能化和功能化研究已經取得了一定的成果，并應用于化工產業，化工產業要求結構材料趨向結構功能化，也就是說，結構材料逐漸向功能材料方向發展。在新經濟下，化工企業必須使材料朝超功能材料發展，同時，產業中的被動型材料朝主動型功能材料發展。新材料和功能材料是繼天然材料、合成分子材料、人工設計材料后的第四代材料，是現代新技術發展的重要方向。新材料和功能材料支撐著化工產業未來高技術的發展，把傳統的結構材料以及被動材料逐漸取代和淘汰。

2.2 材料的尺寸規格、成品形態與加工制作

(1)在材料尺寸方面，由宏觀尺寸的材料向細觀、介觀(亞微觀)、微觀尺寸的材料方向發展。(2)在材料成品的規格方面，由常規材料產品向具有輕、薄、細、短、小、微、超寬、超大、超長、高純等特規、特純材料產品的方向發展。鑒于各種功能薄膜在科學研究、技術創新等方面的重要作用，膜功能材料與膜技術已越來越受到科學家、專家、學者們的高度重視。當今，各種功能薄膜如雨后春筍般地涌現出來，如磁性薄膜、超導薄膜、鐵電薄膜、液晶、薄膜晶體管(FTF)和金剛石薄膜等。可以認為，日后，以透明導電薄膜材料(如透明導電氧化物(TCO)及金屬基復合多層透明導電膜等)為代表的膜功能材料，以溶膠凝膠法、化學氣相沉積等技術為代表的膜技術，將會取得長足的進展。(3)在材料成品的形狀方面，由常見的棒、絲、板、片、箔材向型材(或異型材)的方面發展。其中，管材尤其富有生命力，它是一種具有廣闊應用前景與可觀經濟效益的型材。(4)在材料成品的延伸與拓展方面，材料元件的一體化將日益引人注目，受人重視，并在高新技術材料的研制和傳統材料的深層次開發中發揮越來越重要的作用。(5)在材料加工方面，鑒于材料的內稟性質和功能與其內部的組織結構關系甚密，因此，可通過加工和熱處理對材料組織進行控制或改變，從而獲得所需的性質與功能。特別令人感興趣的是:采用深加工或急冷處理，可使材料遠離平衡態，進入非線性區域，從而獲得工程上所需要的非凡性質與功能。通過改變材料制作工藝，使其結構形態發生改變，是提高現有材料的功能性、獲得新功能或進行材料功能設計的主要途徑。如通過將材料小型化、粉體化、纖維化、薄膜化、多氣孔化、無氣孔化、復合化、多功能化、智能化、型材化、材料元件一體化等方法，使材料獲得新功能或顯著提高其原有性能。

2.3 材料的材質與復合

(1)材料在今后研發的重要方向是無機非金屬材料的研發，由于材料理論和設計不斷的發展和創新，例如，納米材料、職能材料、能源材料、高tc超陶瓷材料、能源材料等材料的出現，使得科學家對無機非金屬材料研究格外活躍。目前，對學家們對無機非金屬材料研究時，功能材料朝著“四高一集一智”(高靈敏、高性能、高可靠、高精度，功能集成化、智能化)的方向發展。同時，結構材料也向著“六高一復一低”(高耐溫、高韌性、高耐磨、高比強、高可靠、高耐蝕，復合化，低成本)的方向發展。(2)化工產業對無機非金屬材料中的硅材料尤其側目。硅材料不僅在以前對各產業起到巨大的作用，而且在將來仍然具有不可替代的作用。硅材料已經滲透到社會各個方面，有資料表明，硅材料已經融入我們生活40多年了。目前硅單晶產業已經成為當代信息產業的支柱。由于硅材料耐高溫、耐電暈、耐電弧、耐輻照、耐漏電、耐臭氧、耐候、難燃等特性，得到化工產業的青睞。(3)從跨世界科學材料發展趨勢我們可以看出新材料和功能材料在復合材料這方面，將由簡單復合材料朝復雜體系復合材料的方向發展，并且科學家們教會給予高度重視?；ぎa業也紛紛期待著新材料和功能材料的發展能夠拉動產業的發展。今后，仿生復合、多功能復合、智能復合、納米復合、梯度復合、分子復合等將會形成新的研究和開發熱點;通過顆粒復合、纖維(晶須)復合、多相復合等方式使材料補強和增韌，仍然保持良好的發展勢頭;非線性、低維、無序和非平衡態等，將為開創新型高性能和多功能復合材料提供新思路。

3 結語

綜上所述，新材料和功能材料是發展新經濟的先導，是各國都想搶先占有的高技術產品，因此，它們越來越受到各界的認識，尤其是化工產業，掌握新材料和功能材料，就擁有了巨大的競爭優勢，就能在激烈競爭市場中立于不敗之地。新材料和功能材料正向智能化，規格化、多樣化等趨勢發展，意味著它們的用途也將會越來越廣泛。

參考文獻

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