根据《“十四五”原材料工业发展规划》,新材料领域主要可以分为三大类:先进基础材料、关键战略材料与前沿新材料。从产业生命周期视角看,先进基础材料是在成熟期产业基础上进行的优化和升级,关键战略材料是支撑国家安全与发展重要性产业的关键材料,前沿新材料则是面向未来发展的高新科技材料。以下将详细介绍这三大类新材料。
一、先进基础材料
1. 轻量化材料:轻量化材料被广泛应用于航空航天、汽车等领域。其中,碳纤维是应用最广泛、市场化最高的材料,具有出色的性能,因此被誉为“新材料之王”。
2. 高性能复合材料:高性能复合材料以其优异的力学性能、化学性能和电磁性能而备受关注。它们具有低密度、高强度和高刚度的特点,广泛应用于航空航天、船舶、汽车等领域。
3. 先进功能材料:先进功能材料包括功能玻璃、功能陶瓷、功能金属等。这些材料通过添加特定元素或化合物,赋予材料特殊的物理、化学或电磁性能,广泛用于电子、能源、医疗等领域。
二、关键战略材料
1. 先进金属材料:先进金属材料常用于高温、高压、复杂工况下的应用,具有较好的耐腐蚀性、耐热性和机械性能。钨、钼等高熔点金属在航空航天、核工业等领域有着重要应用。
2. 新型功能材料:新型功能材料具有电磁、光学、磁学等特殊功能,广泛应用于信息技术、通信、能源等领域。例如,磁性材料在磁存储器件中有着重要的地位。
3. 高性能非金属材料:高性能非金属材料具有较好的耐温性、耐腐蚀性和机械性能,可广泛应用于航空、化工、电力等领域。碳纤维增强陶瓷基复合材料在航空航天领域有着广阔的应用前景。
三、前沿新材料
1. 新型能源材料:新型能源材料是指用于节能环保、能源转换和储存的材料。常见的新型能源材料包括锂电池材料、太阳能材料、聚合物电解质材料等。
2. 纳米材料:纳米材料是指至少在一个维度上尺寸在纳米尺度的材料。由于其尺寸效应和表面效应的存在,纳米材料具有独特的物理、化学和生物学特性,具有广泛的应用前景。
3. 生物基材料:生物基材料是以生物质为原料制备的材料,具有良好的生物相容性和可降解性,被广泛应用于生物医学、环境保护等领域。生物基聚合物、生物基陶瓷等属于此类。
新材料的发展主要分为先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料三大类。其中,先进基础材料主要关注材料的轻量化和功能化,关键战略材料注重支撑国家安全与发展,前沿新材料则着眼于未来科技的发展。未来随着科技进步和需求的不断变化,新材料领域将迎来更广阔的发展空间和应用前景。