新材料產業是重要的戰略性新興產業,隨著科技革命的迅猛發展,新材料產品日新月異,產業升級、材料換代步伐加快。新材料技術與納米技術、生物技術、信息技術相互融合,結構功能一體化、功能材料智能化趨勢明顯,材料的低碳、綠色、可再生循環等環境友好特性備受關注。盡管很多新材料離產業化還有很大距離,但它們的使用價值在未來一定會凸顯出來。那么未來最有潛力的新材料都有哪些呢?
01 石墨烯
石(shi)墨(mo)烯是目前發現(xian)的(de)(de)最薄(bo)、最堅硬、導(dao)電(dian)(dian)導(dao)熱性能最強的(de)(de)一種新型納米(mi)材(cai)料(liao)(liao),被稱為“黑金”、“新材(cai)料(liao)(liao)之王”。據有關機構預測,到2020年(nian),石(shi)墨(mo)烯在新能源(yuan)領域的(de)(de)鋰電(dian)(dian)池和超級電(dian)(dian)容市場(chang)(chang)規模將突(tu)破(po)534億(yi)元人民幣;在復(fu)合材(cai)料(liao)(liao)市場(chang)(chang)的(de)(de)塑料(liao)(liao)、橡膠、涂料(liao)(liao)、導(dao)電(dian)(dian)油墨(mo)四大領域的(de)(de)規模將突(tu)破(po)372億(yi)元人民幣。
02 碳纖維
碳纖維強(qiang)度(du)大(da)、密度(du)低、線膨(peng)脹系數小等(deng)特性(xing)使之在飛機(ji)制造等(deng)軍工領(ling)域、汽(qi)車(che)和醫療器(qi)械(xie)等(deng)工業(ye)領(ling)域、高爾(er)夫(fu)球(qiu)棒和自行車(che)等(deng)體育(yu)休閑領(ling)域備受(shou)追捧。經過(guo)10多年的引進消化(hua)與自主(zhu)研(yan)發,我國碳纖維及其復合材料產業(ye)雖然從(cong)無到(dao)有(you),初具(ju)規模,但離市場(chang)需求仍有(you)較大(da)距(ju)離,目前大(da)約2/3依(yi)賴(lai)進口。
03 輕型合金
鈦(tai)合(he)(he)金由于具有高強(qiang)度(du)、延(yan)展性好、耐腐蝕、無磁(ci)性等優(you)越性能,被廣泛用于航(hang)空航(hang)天、化工、石油、電力(li)等領域(yu)。除鈦(tai)合(he)(he)金之外(wai),輕型合(he)(he)金還主要(yao)包括鋁合(he)(he)金和鎂(mei)合(he)(he)金。鋁合(he)(he)金使用較早,如今普及程度(du)也較高,在汽(qi)車(che)(che)、輪(lun)船等領域(yu)經常出現(xian)(xian)。而鎂(mei)合(he)(he)金是實用金屬當(dang)中質(zhi)量最輕的(de),是汽(qi)車(che)(che)實現(xian)(xian)輕量化最重要(yao)的(de)新(xin)材料(liao)之一。
04 碳納米管
碳納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)(guan)作為一維(wei)納(na)米(mi)(mi)材料(liao),重量輕,六邊(bian)形結(jie)構(gou)連接(jie)完(wan)美,具有(you)許多(duo)異常的力學(xue)(xue)、電學(xue)(xue)和化學(xue)(xue)性能。2018年,清華大學(xue)(xue)在超(chao)強(qiang)碳納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)(guan)纖維(wei)領(ling)域取得重大突破,在世界上首次報道了(le)接(jie)近單根碳納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)(guan)理論強(qiang)度的超(chao)長碳納(na)米(mi)(mi)管(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)束,其拉(la)伸強(qiang)度超(chao)越了(le)目前(qian)發現的所有(you)其它纖維(wei)材料(liao)。
05 超導材料
超導(dao)材(cai)料(liao)(liao)是在特定(ding)溫度下,電(dian)(dian)阻消失的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)。近年來,超導(dao)材(cai)料(liao)(liao)所(suo)具(ju)有(you)的(de)(de)零(ling)電(dian)(dian)阻、完全抗(kang)磁性和隧道效應三個特性,使之在全世(shi)界廣(guang)受(shou)關注。其(qi)最廣(guang)為人知的(de)(de)用途(tu)是用在電(dian)(dian)力網上,由于無電(dian)(dian)阻,電(dian)(dian)力網中(zhong)損耗為零(ling),將可以節省10%—20%因輸送而造成(cheng)的(de)(de)電(dian)(dian)力損耗。目前(qian),我國在鐵基高溫超導(dao)體基礎研究上已經走在世(shi)界前(qian)列(lie)。
06 半導體材料
近年來,數字家居以及物(wu)聯網的(de)(de)崛起惠(hui)及半導體產業(ye)蓬勃發(fa)展(zhan)。據市場(chang)研究公司TrendForce報告顯(xian)示(shi),2019年中國(guo)功率半導體市場(chang)規模將達到2907億元人(ren)民幣,較2018年成(cheng)長(chang)(chang)12.17%,維(wei)持(chi)雙(shuang)位(wei)數的(de)(de)成(cheng)長(chang)(chang)表現。除此之外,半導體材料涉及的(de)(de)產業(ye)主(zhu)要包括集成(cheng)電路、LED、太陽(yang)能光伏等。
07 功能薄膜
功能薄膜(mo)(mo)(mo)屬(shu)于先進(jin)高分子材(cai)料的一種,其(qi)種類(lei)較多,在(zai)戰略新(xin)興產業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)中扮演重(zhong)要角(jiao)色(se)。近年來,薄膜(mo)(mo)(mo)行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)形勢發(fa)展變(bian)化極為迅猛,其(qi)中鋰電(dian)池隔膜(mo)(mo)(mo)行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)發(fa)展過(guo)熱,鋁塑(su)封裝膜(mo)(mo)(mo)異軍突起,BOPA薄膜(mo)(mo)(mo)行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)開始進(jin)入(ru)低谷(gu),BOPP行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)輕微回(hui)暖,BOPET行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)迎(ying)來春天,流(liu)延(yan)薄膜(mo)(mo)(mo)行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)出現了新(xin)的投(tou)資方向(xiang),鍍鋁膜(mo)(mo)(mo)行(xing)(xing)(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的整合進(jin)一步(bu)加快。
08 智能材料
智能(neng)(neng)(neng)材料(liao)是一種能(neng)(neng)(neng)感知外部(bu)刺激,能(neng)(neng)(neng)夠判斷并(bing)適(shi)當處理(li)且(qie)本(ben)身可(ke)(ke)執行的新型功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)材料(liao)。智能(neng)(neng)(neng)材料(liao)擁(yong)有(you)七大(da)(da)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng),包括傳(chuan)感功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)、反(fan)饋功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)、信(xin)息(xi)識別(bie)與積(ji)累(lei)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)、響應功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)、自(zi)診斷能(neng)(neng)(neng)力(li)、自(zi)修復能(neng)(neng)(neng)力(li)和自(zi)適(shi)應能(neng)(neng)(neng)力(li)。而這七大(da)(da)功(gong)(gong)能(neng)(neng)(neng)正好(hao)切合了(le)時下(xia)火熱的可(ke)(ke)穿戴設備以及4D技術,此外該材料(liao)在醫療、軍工、建筑等領域也(ye)具有(you)巨大(da)(da)的潛力(li)。
09 生物材料
生(sheng)(sheng)物(wu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)主要應(ying)用在醫(yi)學上,目前利(li)用生(sheng)(sheng)物(wu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)已(yi)經(jing)生(sheng)(sheng)產出除大腦以外的人(ren)體所有(you)的器官的相關(guan)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。在市(shi)場上已(yi)經(jing)有(you)的產品包括人(ren)工眼角膜(mo)、心(xin)(xin)臟支(zhi)架、心(xin)(xin)臟起(qi)搏器、人(ren)工硬(ying)腦膜(mo)等。預計2020年(nian)我國(guo)生(sheng)(sheng)物(wu)醫(yi)用材(cai)(cai)(cai)料(liao)市(shi)場規(gui)模將達到(dao)9300多億元人(ren)民幣,成(cheng)為世(shi)界第二大生(sheng)(sheng)物(wu)醫(yi)用材(cai)(cai)(cai)料(liao)市(shi)場,約占全球(qiu)市(shi)場份(fen)額的22%。
10 特種玻璃
目前,特種玻(bo)(bo)璃(li)(li)包含的光(guang)(guang)(guang)伏玻(bo)(bo)璃(li)(li)和超薄玻(bo)(bo)璃(li)(li)兩個子行業也迎來發展先機。隨著(zhu)移(yi)動設備(bei)產業的發展,對高(gao)性能玻(bo)(bo)璃(li)(li)的需(xu)求(qiu)也越來越大,其中包括用于各種平(ping)板(ban)顯示器件的平(ping)板(ban)玻(bo)(bo)璃(li)(li),用于光(guang)(guang)(guang)的折射、透射等(deng)方(fang)面的傳(chuan)光(guang)(guang)(guang)玻(bo)(bo)璃(li)(li)。此外(wai),微晶玻(bo)(bo)璃(li)(li)還應用在太陽能基板(ban)、集成(cheng)電(dian)路(lu)基板(ban)和人工骨齒(chi)等(deng)方(fang)面。




