淺談材料科學(xué)發(fā)展中存在的問(wèn)題

聶明昊

【摘要】審視當(dāng)前材料科學(xué)和工程的發(fā)展現(xiàn)狀，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)這一領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代。我國(guó)材料比較豐富，是一個(gè)材料大國(guó)，但是在當(dāng)前的發(fā)展局勢(shì)之下亟待進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，進(jìn)入材料強(qiáng)國(guó)的行列。本文針對(duì)中國(guó)材料科學(xué)和工程的發(fā)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，確定當(dāng)前中國(guó)進(jìn)入材料強(qiáng)國(guó)所遇到的問(wèn)題，說(shuō)明中國(guó)材料行業(yè)最為薄弱的地方，對(duì)材料科學(xué)和工程的發(fā)展提出展望。

【關(guān)鍵詞】材料科學(xué)與工程；材料強(qiáng)國(guó)；發(fā)展現(xiàn)狀

在過(guò)去的數(shù)千年間，材料一直是人類文明動(dòng)力源之一，也是其文明進(jìn)程的見(jiàn)證者。隨著鐵材和復(fù)合材料的出現(xiàn)，人類的視線已經(jīng)從地球發(fā)展到太空。當(dāng)下，材料的屬性已經(jīng)發(fā)生了變化，無(wú)論實(shí)驗(yàn)還是理論都達(dá)到一定高度，一再突破我們的傳統(tǒng)的認(rèn)知極限，不斷應(yīng)用到最高精尖的領(lǐng)域；材料科學(xué)與工程已經(jīng)成為熱門的行業(yè)和研究方向，極大地推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展與繁榮。從學(xué)科分類上出發(fā)，材料科學(xué)與工程是歸類于應(yīng)用科學(xué)旗下，所以，研究材料最終是為了應(yīng)用。如今，中國(guó)的材料科學(xué)和工程領(lǐng)域業(yè)已進(jìn)入新時(shí)代，而其主要特征展示如下。

一、亟需進(jìn)入材料強(qiáng)國(guó)的行列

經(jīng)過(guò)過(guò)去半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，中國(guó)業(yè)已進(jìn)入材料大國(guó)的行業(yè)行業(yè)，無(wú)論是材料種類還是材料規(guī)模方面都已經(jīng)占據(jù)世界前列，亟需完成“大國(guó)”向“強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)變的進(jìn)度。材料強(qiáng)國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)是需要建立健全構(gòu)件、元器件需要的材料系統(tǒng)。自建國(guó)以來(lái)，尤其是改革開(kāi)放后，中國(guó)市場(chǎng)上如雨后春筍般涌現(xiàn)了許多材料，市場(chǎng)的需求也使得中國(guó)材料領(lǐng)域穩(wěn)步發(fā)展，逐漸的從量取勝步入質(zhì)取勝的階段。毫無(wú)疑問(wèn)，我國(guó)的材料發(fā)展實(shí)際情況是需要引起相關(guān)行業(yè)和部門足夠重視與支持的，這樣才能促進(jìn)其穩(wěn)步發(fā)展。國(guó)家和市場(chǎng)需要加強(qiáng)對(duì)該領(lǐng)域的投入，強(qiáng)化其運(yùn)用，帶動(dòng)這一行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

二、進(jìn)入材料強(qiáng)國(guó)所面對(duì)的挑戰(zhàn)

從材料大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧蠌?qiáng)國(guó)是中國(guó)材料領(lǐng)域和材料行業(yè)的一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)，我國(guó)現(xiàn)今的材料發(fā)展現(xiàn)狀是苦于沒(méi)有核心競(jìng)爭(zhēng)力，一方面需要有領(lǐng)先的技術(shù)，另一方面則是必須達(dá)到一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。很明顯，目前情況下，我國(guó)還無(wú)法完全滿足這兩個(gè)方面的要求：不僅技術(shù)力量落后，其沒(méi)有足夠的創(chuàng)新，相關(guān)理論不能及時(shí)作出驗(yàn)證，同時(shí)，理論研究還沒(méi)有形成完善的系統(tǒng)，根本無(wú)法運(yùn)用于實(shí)踐。而且，管理手段不夠科學(xué)，研究過(guò)程受到諸多外在因素的影響，雖然設(shè)置了不少的項(xiàng)目，但是其效果并不突出，消耗了不少的人力和物力，白白浪費(fèi)了大量的時(shí)間。雖然取得了一定的成績(jī)，但是無(wú)法給予驗(yàn)證，無(wú)法構(gòu)成完善的系統(tǒng)，真假混淆在一起，難以辨認(rèn)。最后，科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)才是核心競(jìng)爭(zhēng)力。假如其構(gòu)不成系統(tǒng)，其就無(wú)法轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力，更不要說(shuō)構(gòu)成相應(yīng)可靠的材料。

從技術(shù)層面出發(fā)，我國(guó)材料產(chǎn)業(yè)較歐美國(guó)家而言，屬于生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力低下，產(chǎn)業(yè)初級(jí)，創(chuàng)新無(wú)章的層面，也沒(méi)有建立核心技術(shù)，沒(méi)有構(gòu)成相應(yīng)的規(guī)模，企業(yè)也沒(méi)有將技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槔麧?rùn)，讓其形成一定規(guī)模。整體而言，其居于中低端位置，處于競(jìng)爭(zhēng)中的弱勢(shì)。規(guī)模也能形成競(jìng)爭(zhēng)力，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的規(guī)模就無(wú)走進(jìn)強(qiáng)國(guó)的行列。

三、材料產(chǎn)業(yè)提升的關(guān)鍵點(diǎn)

材料體系包含兩個(gè)部分，一是牌號(hào)系統(tǒng)，二是技術(shù)系統(tǒng)。牌號(hào)系統(tǒng)指的是通過(guò)對(duì)比材料特性指數(shù)，分列構(gòu)成序列；技術(shù)系統(tǒng)是對(duì)牌號(hào)系統(tǒng)生成進(jìn)行的技術(shù)支持層面，例如標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，材料技術(shù)系統(tǒng)等。此外，還包含每一個(gè)牌號(hào)對(duì)應(yīng)的成分和結(jié)構(gòu)，合成和加工，服役行為系統(tǒng)等。而上述兩個(gè)系統(tǒng)均是極為復(fù)雜的，它們包含的內(nèi)容眾多，同時(shí)兩者的關(guān)系也極為繁雜。有資料顯示，中國(guó)目前依然在使用中的材料牌號(hào)包含有10000多個(gè)，其中，專門用于航空方面的材料就有2500多個(gè)。如此就能夠看出這一技術(shù)系統(tǒng)有如何龐大的規(guī)模。其間，有不少的牌號(hào)受到國(guó)外牌號(hào)的影響，對(duì)國(guó)外的牌號(hào)進(jìn)行仿制，標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、習(xí)慣等方面的要素影響極為明顯，這應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)；為了部門和單位的個(gè)體利益，不停地進(jìn)行各類立項(xiàng)，對(duì)于同一類型的牌號(hào)不斷地進(jìn)行重復(fù)，這些應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)等。簡(jiǎn)而言之，在進(jìn)入材料強(qiáng)國(guó)的過(guò)程中，最緊要的問(wèn)題是重新組建材料系統(tǒng)，構(gòu)成規(guī)范的運(yùn)用系統(tǒng)，做好相應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，中國(guó)進(jìn)入材料強(qiáng)國(guó)已經(jīng)成為大勢(shì)所趨，是材料科學(xué)和工程行業(yè)進(jìn)入新時(shí)代的標(biāo)志。而審視目前的情況，中國(guó)想要進(jìn)入材料強(qiáng)國(guó)，還有很長(zhǎng)的路要走。綜合上面的各個(gè)問(wèn)題，它們都是中國(guó)走進(jìn)材料強(qiáng)國(guó)的攔路石。必須對(duì)之進(jìn)行全方位解讀，逐步化解這些問(wèn)題，將他們一一移開(kāi)，才能讓中國(guó)走進(jìn)材料強(qiáng)國(guó)的行列，和中國(guó)材料大國(guó)的地位保持相對(duì)應(yīng)，帶動(dòng)中國(guó)材料科學(xué)和工程走向新的發(fā)展高度。

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