引言：材料工業是國民經濟的基礎產業，新材料是材料工業發展的先導，是重要的戰略性新興產業。今天，科技革命迅猛發展，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倍受關注。新材料進入一個蓬勃發展階段。
 

哪些材料上榜“二十大最有潛力的新材料”

    綜合國內外知名研究機構和公司研究進展、科技媒體評論以及行業熱點研究初選出20大新材料，以下為相關材料的詳細信息（排名不分先后）。

    1.石墨烯

    突破性：非同尋常的導電性能、極低的電阻率極低和極快的電子遷移的速度、超出鋼鐵數十倍的強度和極好的透光性。

    發展趨勢：2010年諾貝爾物理學獎造就近年技術和資本市場石墨烯炙手可熱，未來5年將在光電顯示、半導體、觸摸屏、電子器件、儲能電池、顯示器、傳感器、半導體、航天、軍工、復合材料、生物醫藥等領域將爆發式增長。

    主要研究機構（公司）：Graphene Technologies，Angstron Materials，Graphene Square，常州第六元素，寧波墨西等。

    2、氣凝膠

    突破性：高孔隙率、低密度質輕、低熱導率，隔熱保溫特性優異。

    發展趨勢：極具潛力的新材料，在節能環保、保溫隔熱電子電器、建筑等領域有巨大潛力。

    主要研究機構（公司）：阿斯彭美國，W.R. Grace，日本Fuji-Silysia公司等

    3、碳納米管

    突破性：高電導率、高熱導率、高彈性模量、高抗拉強度等。

    發展趨勢：功能器件的電極、催化劑載體、傳感器等。

    主要研究機構（公司）：Unidym, Inc.，Toray Industries,Inc.，Bayer Materials Science AG，Mitsubishi Rayon Co., Ltd.深圳市貝特瑞，蘇州第一元素等。

    4、富勒烯

    突破性：具有線性和非線性光學特性，堿金屬富勒烯超導性等。

    發展趨勢：未來在生命科學、醫學、天體物理等領域有重要前景，有望用在光轉換器、信號轉換和數據存儲等光電子器件上。

    主要研究機構（公司）：Michigan State University，廈門福納新材等。

    5、非晶合金

    突破性：高強韌性、優良的導磁性和低的磁損耗、優異的液態流動性。

    發展趨勢：在高頻低損耗變壓器、移動終端設備的結構件等。

    主要研究機構（公司）：Liquidmetal Technologies, Inc.，中科院金屬所，比亞迪股份有限公司等。

    6、泡沫金屬

    突破性： 重量輕、密度低、孔隙率高、比表面積大。

    發展趨勢： 具有導電性，可替代無機非金屬材料不能導電的應用領域；在隔音降噪領域具有巨大潛力。

    主要研究機構（公司）：Alcan（美國鋁業），Rio Tinto，Symat，Norsk Hydro等。

    7、離子液體

    突破性：具有高熱穩定性、寬液態溫度范圍、可調酸堿性、極性、配位能力等。

    發展趨勢：在綠色化工領域，以及生物和催化領域具有廣闊的應用前景。

    主要研究機構（公司）：Solvent Innovation公司，巴斯夫，中科院蘭州物理研究所，同濟大學等。

    8、納米纖維素

    突破性：具有良好的生物相容性、持水性、廣范圍的pH值穩定性；具有納米網狀結構，和很高的機械特性等。

    發展趨勢：在生物醫學、增強劑、造紙工業、凈化、傳導與無機物復合食品、工業磁性復合物方面前景巨大。

    主要研究機構（公司）：Cellu Force公司（加拿大），US Forest Service（美國林務局），Innventia公司（瑞典）等。

    9、納米點鈣鈦礦

    突破性：納米點鈣鈦礦具有巨磁阻、高離子導電性、對氧析出和還原起催化作用等。

    發展趨勢：未來在催化、存儲、傳感器、光吸收等領域具有巨大潛力。

    主要研究機構（公司）：埃普瑞，AlfaAesar等

    10、3D打印材料

    突破性：改變傳統工業的加工方法，可快速實現復雜結構的成型等。

    發展趨勢：革命性成型方法，在復雜結構成型和快速加工成型領域，有很大前景。

    主要研究機構（公司）：Object公司，3DSystems公司，Stratasys公司，華曙高科等。

    11、柔性玻璃

    突破性：改變傳統玻璃剛性、易碎的特點，實現玻璃的柔性革命化創新。

    發展趨勢：未來柔性顯示、可折疊設備領域，前景巨大。

    主要研究機構（公司）：康寧公司，德國肖特集團等。

    12、自組裝（自修復）材料

    突破性：材料分子自組裝，實現材料自身“智能化”，改變以往材料制備方法，實現材料的自身自發形成一定形狀和結構。

    發展趨勢：改變傳統材料制備和材料的修復方法，未來在分子器件、表面工程、納米技術等領域有很大前景。

    主要研究機構（公司）：美國哈佛大學等

    13、可降解生物塑料

    突破性：可自然降解，原材料來自可再生資源，改變傳統塑料對石油、天然氣、煤炭等化石資源的依賴，減少環境污染。

    發展趨勢：未來替代傳統塑料，具有前景巨大。

    主要研究機構（公司）：Natureworks，Basf，Kaneka公司等

    14、鈦炭復合材料

    突破性： 具有高強度、低密度，以及耐腐蝕性優異等性能，在航空及民用領域前景無限。

    發展趨勢：未來在輕量化、高強度、耐腐蝕等環境應用潛力廣泛。

    主要研究機構（公司）：哈爾濱工業大學等。

    15、超材料

    突破性：具有常規材料不具有的物理特性，如負磁導率、負介電常數等。

    發展趨勢： 改變傳統根據材料的性質進行加工的理念，未來可根據需要來設計材料的特性，潛力無限、革命性。

    主要研究機構（公司）：波音公司，Kymeta公司，深圳光啟研究院等

    16、超導材料

    突破性：超導狀態下，材料零電阻，電流不損耗，材料在磁場中表現抗磁性等。

    發展趨勢：未來如突破高溫超導技術，有望解決電力傳輸損耗、電子器件發熱等難題，以及綠色新型傳輸磁懸技術。

    主要研究機構（公司）：日本住友，德國Bruker，中科院等。

    17、形狀記憶合金

    突破性：預成型后，在受外界條件強制變形后，再經一定條件處理，恢復為原來形狀，實現材料的變形可逆性設計和應用。

    發展趨勢： 在空間技術、醫療器械、機械電子設備等領域潛力巨大。

    主要研究機構（公司）：有研新材等

    18、磁致伸縮材料

    突破性： 在磁場作用下，可產生伸長或壓縮的性能，實現材料變形與磁場的相互作用。

    發展趨勢： 在智能結構器件、減震裝置、換能結構、高精度電機等領域，應用廣泛，有些條件下性能優于壓電陶瓷。

    主要研究機構（公司）：美國ETREMA公司，英國稀土制品公司，日本住友輕金屬公司等

    19、磁（電）流體材料

    突破性： 液態狀，兼具固體磁性材料的磁性，和液體的流動性，具有傳統磁性塊體材料不具備的特性，和應用。

    發展趨勢： 應用于磁密封、磁制冷、磁熱泵等領域，改變傳統密封制冷等方式。

    主要研究機構（公司）：美國ATA應用技術公司，日本松下等。

    20、智能高分子凝膠

    突破性： 能感知周圍環境變化，并能做出響應，具有類似生物的反應特性。

    發展趨勢： 智能高分子凝膠的膨脹-收縮循環可用于化學閥、吸附分離、傳感器和記憶材料；循環提供的動力用來設計“化學發動機”； 網孔的可控性適用于智能藥物釋放體系等。

    主要研究機構（公司）：美國和日本大學。




 

責任編輯：班英飛

《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
投稿聯系：編輯部
電話：010-62313558-801
郵箱：ecorr_org@163.com
中國腐蝕與防護網官方 QQ群：140808414