Colección completa de detalles de nuevos materiales.
En general, se cree que algunos materiales clave que satisfacen las necesidades de desarrollo de las industrias de alta tecnología también pertenecen a la categoría de nuevos materiales.
Nombre chino: Nuevos materiales mbth: Nuevos materiales:: Introducción, Industria de nuevos materiales, Clasificación de nuevos materiales, Introducción Los nuevos materiales se refieren a materiales nuevos o en desarrollo que tienen excelentes propiedades y funciones especiales que los materiales tradicionales no tienen. .materiales o el uso de nuevas tecnologías (procesos, equipos) para mejorar significativamente el rendimiento de los materiales tradicionales o producir nuevas funciones; en general, se cree que algunos materiales clave que satisfacen las necesidades de desarrollo de las industrias de alta tecnología también pertenecen a esta categoría; de nuevos materiales. Industria de nuevos materiales (1) Industria textil; (2) Industria de procesamiento y coquización de petróleo; (3) Industria de fabricación de materias primas y productos químicos; (5) Industria de productos plásticos; industria; (7) Industria de productos minerales no metálicos; (8) Industria de procesamiento de fundición y laminación de metales no ferrosos; (11) Industria de materiales médicos y de laminación; industria de suministros; (12) Industria de fabricación de equipos eléctricos y componentes electrónicos. Nuevos materiales de clasificación de materiales Los materiales y productos de información electrónica respaldan las industrias modernas de alta tecnología, como las comunicaciones modernas, las computadoras, las redes de información, los sistemas inteligentes micromecánicos, la automatización industrial y los electrodomésticos. La escala de desarrollo y el nivel técnico de la industria de materiales de información electrónicos desempeñan un papel estratégico importante en la economía nacional. Es el campo material con mayor innovación tecnológica y competencia internacional. Los materiales microelectrónicos seguirán siendo los materiales de información más básicos en los próximos 10 a 15 años, y los materiales optoelectrónicos se convertirán en los materiales de información más prometedores y de más rápido crecimiento. Los materiales de información se pueden dividir principalmente en las siguientes categorías: circuitos integrados y materiales semiconductores: los materiales de silicio son la parte principal, los nuevos materiales semiconductores compuestos y los materiales semiconductores de alta temperatura de nueva generación también son componentes importantes, incluidos reactivos químicos de alta pureza y electrones especiales. gases; materiales optoelectrónicos: materiales láser, materiales para detectores de infrarrojos, materiales para pantallas de cristal líquido, materiales para diodos emisores de luz de alto brillo, materiales de fibra óptica y otros nuevos materiales para componentes electrónicos: materiales magnéticos, materiales cerámicos electrónicos, materiales para transistores piezoeléctricos, información; Los materiales de detección y los materiales de embalaje de alto rendimiento esperan. Los puntos críticos de investigación y las fronteras tecnológicas actuales incluyen materiales semiconductores de tercera generación representados por materiales semiconductores de banda prohibida amplia, como transistores flexibles, cristales fotónicos, SiC, GaN, ZnSe, materiales de visualización orgánicos y diversos materiales nanoelectrónicos. El consumo de energía de materiales energéticos continúa creciendo en todo el mundo. El 80% de la energía proviene de combustibles fósiles. A largo plazo, se necesitan nuevas fuentes de energía sostenibles y no contaminantes para reemplazar todos los combustibles fósiles. La energía limpia del futuro incluye la energía del hidrógeno, la energía solar, la energía eólica, la energía de fusión nuclear, etc. La clave para resolver los problemas energéticos son los avances en los materiales energéticos, ya sea mejorando la eficiencia de la combustión para reducir el consumo de recursos o desarrollando nuevas energías y utilizando energías renovables, está estrechamente relacionada con los materiales. Los materiales necesarios para las fuentes de energía tradicionales tienen como objetivo principal mejorar la eficiencia energética. Para desarrollar unidades de generación de energía de vapor supercrítica y tecnología de ciclo combinado de gasificación integrada de carbón, estas tecnologías tienen altos requisitos en cuanto a materiales, como cerámicas de ingeniería y nuevos materiales de canal. Energía de hidrógeno y pilas de combustible: materiales y tecnologías necesarios para la producción, almacenamiento y utilización de la energía del hidrógeno, materiales de pilas de combustible, etc. Baterías secundarias verdes: baterías de hidruro metálico de níquel, baterías de iones de litio, baterías de polímero de alto rendimiento y otros materiales nuevos: silicio policristalino, silicio amorfo, baterías de película delgada y otros materiales de energía nuclear: nuevos materiales para reactores de energía nuclear; Los nuevos materiales energéticos incluyen principalmente películas especiales, electrolitos poliméricos, catalizadores y electrodos, materiales optoelectrónicos avanzados, plásticos y recubrimientos de espectro especial, nanotubos de carbono, lodos de hidruros metálicos, materiales superconductores de alta temperatura, materiales de ingeniería civil de bajo costo y baja energía, luz. , materiales aislantes baratos y eficientes, materiales estructurales compuestos ligeros y resistentes, aleaciones de temperatura ultraalta, cerámicas y materiales compuestos, materiales resistentes a la radiación, etc. Materiales de baja actividad, materiales resistentes a la corrosión y al agrietamiento por presión, materiales resistentes al plasma mecánico. Los puntos calientes de la investigación actual y las fronteras tecnológicas incluyen materiales de almacenamiento de hidrógeno de alta energía, materiales de baterías poliméricas, materiales de electrolitos de celdas de combustible de óxido sólido de temperatura media, materiales de celdas solares de película delgada policristalinas, etc. Biomateriales Los biomateriales son materiales que se combinan con sistemas vivos y se utilizan para diagnosticar, tratar o reemplazar tejidos y órganos del cuerpo o mejorar sus funciones. Involucra materiales, medicina, física, bioquímica y alta tecnología moderna y se ha convertido en una de las principales industrias pilares del siglo XXI.
Se han utilizado muchos tipos de materiales en tratamientos de salud, incluidos principalmente metales y aleaciones, cerámicas, materiales poliméricos (como tuberías de polietileno polimérico), materiales compuestos y materiales de biomasa. Los biomateriales poliméricos son el campo más activo en materiales biomédicos. Los biomateriales metálicos siguen siendo los materiales para implantes de soporte de carga más utilizados en aplicaciones clínicas. La investigación y el desarrollo del titanio médico y sus aleaciones, así como las aleaciones con memoria de forma de níquel-titanio, son puntos calientes. Los biomateriales inorgánicos están recibiendo cada vez más atención. La dirección principal de la investigación y el desarrollo de materiales biomédicos a nivel internacional es el diseño y la preparación biónicos o funcionales para simular la composición, estructura y función de los tejidos blandos y duros, los órganos y la sangre humanos, y para dar a los materiales una excelente biocompatibilidad, actividad biológica o actividad vital. En cuanto a materiales específicos, incluyen principalmente materiales de liberación controlada de fármacos, materiales de ingeniería de tejidos, materiales biomiméticos, nanobiomateriales y materiales bioactivos. Materiales de diagnóstico y tratamiento intervencionista, materiales biológicos biodegradables y absorbibles, nuevos órganos artificiales, sangre artificial, etc. Materiales para automóviles Los materiales para automóviles representan una pequeña proporción de todo el mercado de materiales, pero son los tres principales productos de alta tecnología con altos requisitos técnicos, alto contenido técnico y alto valor agregado, lo que representa el nivel más alto de la industria. La demanda de materiales para automóviles muestra las siguientes características: la ligereza y el respeto al medio ambiente son las principales direcciones de desarrollo de la demanda; la proporción de aplicaciones de diversos materiales en los automóviles está cambiando. La tendencia principal es que el uso de acero de alta resistencia y acero de ultra alta resistencia, aleaciones de aluminio, aleaciones de magnesio, plásticos y materiales compuestos aumentará significativamente, y los materiales estructurales de la carrocería de los automóviles tenderán a ser direcciones de diseño de múltiples materiales. Al mismo tiempo, el reciclaje de materiales de automoción también ha recibido más atención. Continúa fortaleciéndose el desarrollo y aplicación de materiales especiales para vehículos eléctricos, vehículos de combustibles alternativos y materiales funcionales automotrices. Por quinta vez, los nanomateriales y la tecnología se convertirán en la tecnología dominante que promoverá un rápido desarrollo en los campos social y económico. Los primeros 20 años del siglo XX serán un período crítico para el desarrollo de los nanomateriales y la tecnología. La nanoelectrónica reemplazará a la microelectrónica, la nanomecanización reemplazará al micromecanizado y los nanomateriales reemplazarán a los micromateriales. La sustitución de la biotecnología a nivel micrométrico por la nanotecnología es una ley objetiva y no depende de la voluntad humana. La investigación y el desarrollo de nanomateriales y tecnologías se encuentran principalmente en la etapa de investigación básica, como la nanoelectrónica y dispositivos, la nanobiología y otros campos de alto riesgo. , y aún no se han formado industrias a gran escala. Sin embargo, los nanomateriales y las tecnologías se utilizan en la industria de la información electrónica, la industria de la biomedicina, la industria energética, la protección del medio ambiente, etc. Los materiales y tecnologías superconductores tendrán un impacto revolucionario en la preparación y aplicación de materiales relacionados. Los materiales y tecnologías superconductores son alta tecnología de importancia estratégica en el siglo XXI y se utilizan ampliamente en campos importantes como la energía, la atención médica, el transporte, la investigación científica, la defensa nacional y la industria militar. La aplicación de materiales superconductores depende principalmente de las propiedades de los materiales y del desarrollo de su tecnología de preparación. Los materiales superconductores de baja temperatura han alcanzado un nivel práctico y la tecnología de industrialización de materiales superconductores de alta temperatura también ha logrado importantes avances. Están a punto de comercializarse cintas superconductoras de alta temperatura y subsistemas de filtros superconductores de alta temperatura para comunicaciones móviles. Materiales de tierras raras Los materiales de tierras raras son una serie de nuevos materiales irremplazables y superiores desarrollados utilizando las excelentes propiedades magnéticas, ópticas y eléctricas de los elementos de tierras raras. Los materiales de tierras raras se utilizan ampliamente en maquinaria metalúrgica, industria petroquímica, industria ligera y agricultura, información electrónica, energía y protección ambiental, defensa nacional e industria militar y otros campos. Son materiales estratégicos indispensables para que los países de todo el mundo transformen las industrias tradicionales y. Desarrollar tecnologías de defensa de alta tecnología y vanguardia. Incluye específicamente: materiales magnéticos permanentes de tierras raras (como revestimientos magnéticos): es el material de tierras raras de más rápido crecimiento, incluidos NdFeB, SmCo, etc. , ampliamente utilizado en campos de alta tecnología como motores, electroacústica, equipos médicos, trenes maglev e industria militar; aleaciones de almacenamiento de hidrógeno: utilizadas principalmente en baterías eléctricas y pilas de combustible: se utilizan nuevos materiales luminiscentes de tierras raras; para fuentes de luz eficientes, que ahorran energía y son respetuosas con el medio ambiente, utilizadas para televisores y monitores de computadora en color digitales y de alta definición; materiales luminiscentes de tierras raras utilizados en condiciones especiales o extremas: el foco del desarrollo; es reemplazar los metales preciosos, reducir los costos de los catalizadores y mejorar el rendimiento y la estabilidad antienvenenamiento. Las tierras raras se utilizan con precisión. La aplicación de otros materiales nuevos como cerámica, vidrio óptico, grabadores de tierras raras, pigmentos inorgánicos de tierras raras, etc. También están creciendo rápidamente, como la cerámica electrónica de tierras raras, los pigmentos inorgánicos de tierras raras, etc. Los nuevos materiales de acero son materiales básicos importantes y se utilizan ampliamente en el desarrollo energético, el transporte, la industria petroquímica, la energía mecánica, la industria ligera y textil, la atención médica y sanitaria, los materiales de construcción, los electrodomésticos y las comunicaciones, la construcción de defensa nacional y las industrias de alta tecnología. Y tiene una fuerte ventaja competitiva. El desarrollo de nuevos materiales de acero se centra en materiales de acero de alto rendimiento. La dirección es alto rendimiento y larga vida. En términos de calidad, ha sido desarrollado para refinar y controlar con precisión la estructura, mejorando la limpieza y alta uniformidad del acero. Las nuevas aleaciones de aluminio y litio de metales no ferrosos incluyen principalmente aluminio, magnesio, titanio y otras aleaciones de metales ligeros, materiales pulvimetalúrgicos, materiales metálicos de alta pureza, etc.
Las aleaciones de aluminio incluyen varios tipos nuevos de alta resistencia y tenacidad, alta resistencia específica y alto módulo específico, alta resistencia y resistencia a la corrosión y resistencia al calor. Aleaciones de magnesio: incluidas aleaciones de magnesio y materiales compuestos a base de magnesio, aleaciones de Mg-Li-X ultraligeras y de alta plasticidad, etc. Materiales de aleación de titanio: incluidas nuevas aleaciones de titanio para uso médico, aleaciones de titanio de alta temperatura, aleaciones de titanio de alta resistencia, aleaciones de titanio de bajo costo, etc. Materiales de pulvimetalurgia: los productos incluyen principalmente piezas de automóviles a base de hierro y cobre, metales refractarios, carburo cementado, etc. Metales y materiales de alta pureza: la pureza de los materiales se está desarrollando en una dirección más purificada, el contenido de impurezas alcanza el nivel de ppb y las especificaciones del producto se están desarrollando en una dirección a gran escala. Los nuevos materiales de construcción incluyen principalmente nuevos materiales para paredes, materiales de construcción químicos, nuevos materiales aislantes, materiales de decoración de edificios, etc. Los materiales de construcción internacionales se están desarrollando en la dirección de la protección del medio ambiente, el ahorro de energía y la multifuncionalidad. La tendencia de desarrollo del vidrio es la funcionalidad, la practicidad y la decoración. Cinco direcciones de desarrollo: seguridad y protección del medio ambiente, incluida la modificación de la superficie o el tratamiento de acabado del vidrio original, vidrio de película de baja emisividad y sol-E que ahorra energía, etc. Además, también incluye nuevos materiales de construcción ahorradores de energía y respetuosos con el medio ambiente, así como series especiales de cemento que satisfacen las necesidades especiales del proyecto. Los nuevos materiales químicos ocupan una posición importante en la economía nacional, como la industria aeroespacial, maquinaria, industria petrolera, agricultura, construcción, automóviles, electrodomésticos, electrónica, industria biomédica, etc. Los nuevos materiales químicos incluyen principalmente materiales de flúor orgánico, materiales de silicio orgánico, fibras de alto rendimiento, materiales nanoquímicos, etc. Los puntos críticos de investigación de materiales nanoquímicos y recubrimientos químicos especiales se han convertido en una importante tendencia de desarrollo en la industria de materiales químicos. Materiales ecoambientales Los materiales ecoambientales se proponen teniendo en cuenta que la humanidad es consciente de la importante importancia estratégica de la protección del medio ambiente ecológico y que los países de todo el mundo están tomando el camino del desarrollo sostenible. Generalmente se cree que los materiales ecológicos y ambientales se refieren a materiales con un rendimiento satisfactorio y una excelente coordinación ambiental. Estos materiales se caracterizan por un bajo consumo de recursos y energía, poca contaminación ecológica y ambiental, una alta tasa de reciclaje y todo el ciclo de vida desde la fabricación del material, el uso, los residuos hasta el reciclaje está en armonía con el entorno ecológico. Incluyen principalmente: materiales compatibles con el medio ambiente, como materiales naturales puros (madera, piedra, etc.), materiales biónicos (hueso artificial, hueso artificial, hueso artificial, hueso artificial, hueso artificial, hueso artificial, hueso artificial, hueso artificial , Hueso artificial, hueso artificial, hueso artificial, hueso artificial, hueso artificial, materiales ambientalmente degradables (plásticos biodegradables, etc., materiales de ingeniería ambiental, como materiales de reparación ambiental, materiales de purificación ambiental (tamices moleculares, materiales de tamiz iónico), reemplazo ambiental); materiales (aditivos detergentes sin fósforo), etc. Los puntos calientes de investigación y las direcciones de desarrollo de materiales ecológicos y ambientales incluyen el diseño de polímeros reciclados (plásticos), el sistema teórico de evaluación de la compatibilidad ambiental del material, nuevos procesos, tecnologías y métodos para reducir la carga ambiental de materiales, etc. Los nuevos materiales militares y los materiales militares tienen un impacto significativo en la ciencia y la tecnología de defensa nacional. La fuerza de las fuerzas de defensa nacional y el desarrollo de la economía nacional juegan un papel importante en la promoción del desarrollo de armas y equipos. Son la base material y el líder tecnológico para el desarrollo de armas y equipos, y son los factores clave que determinan el rendimiento de las armas y equipos. El factor importante es la fuerza impulsora para ampliar nuevas funciones de las armas y equipos, reducir la vida. -Ciclar el costo de las armas y equipos, y obtener y mantener ventajas competitivas de las armas y equipos. Con el rápido desarrollo de armas y equipos, el desarrollo de la tecnología de materiales de apoyo muestra las siguientes tendencias: Primero, quimización: mediante la combinación en tres niveles. : micro, meso y macro, el rendimiento integral del material mejora enormemente; segundo, la multifuncionalidad: a través del diseño optimizado y el control preciso de la composición, organización y estructura del material, un solo material tiene múltiples funciones, simplificando así el diseño estructural. de armas y equipos, logrando miniaturización y alta confiabilidad 3. Alto rendimiento: Las propiedades integrales de los materiales se optimizan continuamente, sentando una base material para mejorar el rendimiento de las armas y equipos. 4. Bajo costo: La tecnología de bajo costo es alta; -tecnología en el campo de los materiales La tecnología juega un papel cada vez más importante en el desarrollo y producción de armas El Plan de Desarrollo 2012 10 18 El Consejo de Estado emitió la "Decisión sobre la aceleración del cultivo y desarrollo de industrias estratégicas emergentes", afirmando que para 2020. , la industria de nuevos materiales se convertirá en la economía nacional Desarrollar activamente la investigación y producción de materiales estructurales avanzados y productos de soporte relacionados, como materiales magnéticos, materiales de tuberías de polietileno de peso molecular ultraalto resistentes al desgaste y nuevos materiales de aleación. Para promover el desarrollo de alta tecnología y nuevos materiales, se incluyen tecnologías de vanguardia en el plan temático y la estrategia 863. El plan 863 ha incluido las industrias emergentes en el plan principal 863 y las industrias clave en los planes de apoyo. El plan 863 ha recibido el mismo apoyo financiero que las industrias clave, y la política concede igual importancia al desarrollo de nuevos materiales y a la transformación y mejora de las industrias tradicionales.