2017重点新材料汇总

1、2017重点新材料汇总 为贯彻落实新材料产业发展指南，工业和信息化部、财政部和保监会拟建立重点新材料首批次应用保险补偿机制并开展试点工作。为此，原材料工业司组织编制了重点新材料首批次应用示范指导目录（2017年版）（下文简称“目录”），并于2017年6月16日公示。新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。本次公布的目录主要涉及先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等三大类。其中，先进基础材料包括先进钢铁材料、先进有色金属材料、

2、先进化工材料、先进无机非金属材料及其他材料；关键战略材料包括高性能纤维及复合材料、稀土功能材料、先进半导体材料和新型显示材料。为增进读者对相关重点新材料的了解，我们已经对目录所公示的各类新材料进行了简要解读并以系列图文的形式进行了推送。本文主要对这个系列的推送做一个总结，如下：在新材料的科研和产业发展中有一些新的研究方向受到追捧，一些产业应用取得突破，也有一些既往热点仍在默默发展。这些动态都值得我们在高度关注。而2017年重点新材料领域呈现出以下创新点：新型半导体材料多样化发展随着以传统硅基半导体材料为基础的超大规模集成电路的性能逐渐逼近物理极限，摩尔定律逐渐显露出失效的趋势。为了打破即将到来

3、的瓶颈、推动电子信息产业的持续进步，近年来新的半导体材料始终是材料领域的研发热点之一。以往的第三代半导体材料，以及石墨烯开创的二维半导体材料被广泛关注。钙钛矿型太阳能电池材料稳定性获突破有机-无机杂化钙钛矿结构的太阳能电池在2009年被首次报道，在2013年被Science被评为十大科技进展之一。这种新型的太阳能电池材料可以以薄膜形态工作，并且具有高光电效率，因此自诞生之日起就被业界重点关注。2016年，对一直困扰着相关产品实用化的稳定性问题的研究取得了里程碑式的重大突破，新产品被认为“可以在室外放置25年”。这一突破是钙钛矿太阳能电池实用化进程中的一大步。此外，有机-无机混合钙钛矿材料具有的

4、高色纯度、低非辐射复合率和可调带隙等特点还使其有望用于LED照明领域。国内企业进军高等级碳纤维市场碳纤维具有非常优异的物理性质和化学性质，被广泛用于航空航天、交通工具、新能源装备、工程建设、体育休闲等领域。目前，国内T300级和T700级碳纤维产品质量已达到国外同类产品水平。这些成果打破了国外禁运的限制，加速了国产碳纤维的进口替代步伐。石墨烯产品的应用场景进一步丰富石墨烯问世以来，其神奇性能被多个产业领域所关注，大量的潜在应用不断出现。除了传统的电池电极改性、柔性触控屏外，石墨烯的新应用方向还在不断出现，潜在市场空间不断拓宽：利用其超高强度，全球第一辆在车身中添加了石墨烯材料的汽车和自行车分别

5、在英国问世；应用了石墨烯的超薄、高灵敏度的红外传感器有望将原本价值20,000欧元的CMOS传感器的价格降至10欧元；一种新型扬声器摒弃了传统的电磁激励振动的原理，利用超多孔石墨烯基结构凝胶的快速冷热变化带动空气振动发出声音，能够产生更高的声压。相信石墨烯会在许多其他意想不到的领域得到应用。智能纤维带动传统行业转型智能纤维是指能够感知外界环境或内部状态所发生的变化，并能做出响应的纤维。不同智能纤维的性能可能差距极大，各种各样的智能纤维能够赋予织物各种奇特的性能，甚至使衣服也实现功能化、信息化，例如能够将人体运动能量转化为电能并给手机充电的裤子、具有显示功能的衣服等。这将为整个纺织行业带来一次革

6、命性的发展机遇。拓扑超导材料奠定量子计算基础拓扑超导在2006年被发现以来，迅速成为凝聚态物理界新的研究热点。近日，我国科学家又首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态。拓扑超导体体内是有能隙的超导体，表面能够产生一种被称为Majorana费米子的无能隙态，对拓扑超导材料的研究将直接关系到未来计算机的发展。气凝胶逐步走向应用气凝胶是密度最低的固体材料，曾长期出现在各类科技产品榜单中。主要作为隔热材料的气凝胶商业化产品已经出现十多年，但价格始终居高不下，因此主要应用于航天、军工、核能等尖端领域，市场份额十分有限，仅占整个隔热材料市场的几个百分点。随着技术进步，气凝胶产品的性价比逐渐上

7、升，业内预计在未来十年左右我国将迎来工业和建筑保温材料的一次全面替换，而气凝胶作为一种革命性的隔热材料会因此形成数百亿元规模的潜在国内市场。此外气凝胶在吸附催化、吸音隔音、绝缘、储能、海水淡化、药物缓释、体育器材等消费品领域的应用也值得期待。金属氢后续发展值得关注近日，美国科学家成功将氢气压缩制成固态、可导电的“金属氢”，率先达成了全球多个团队多年以来的研究目标。此前，金属氢被认为在木星等大天体的内核中存在，地球内是不存在的，尽管后来“金属氢消失”的新闻又引起了广泛的争议，但金属氢的研究本身仍然是值得长期关注的。力学超材料应用前景广阔“超材料”指的是一些具有人工设计的结构并呈现出天然材料所不具

8、备的超常物理性质的复合材料。这种材料制造的火箭可以在发射时保持刚性、降落时变软以实现重复利用；自行车轮胎可以在骑行时自动变换硬度，以适合任何路况；汽车在发生事故时方向盘可以及时软化保护乘客，不再需要额外的安全气囊。力学超材料的发明也为超材料的发展提供了新的方向。仿生材料创意无穷仿生材料涵盖的材料种类千差万别，但模仿、超越生物体材料的性能始终是仿生材料研究的核心思想，并且多年以来产生了大量成果。可以预见在各类材料领域，都有可能产生许多具有奇特性能的新型仿生材料。我国对新材料产业的发展高度重视，出台了众多推动新材料产业发展的措施。目前国内新材料产业处于发展的黄金时期，市场规模超过2万亿元，预计“十

9、三五”期间年均增速达20%。新材料是国家七大战略性新兴产业之一，尤其是作为“新材料之王”的石墨烯，其产业化处于世界领先地位，正在快速推动制造业升级转型。有专家预测，2020年石墨烯将撬动万亿产业链。材料是人类生产、生活的物质基础，是直接推动社会发展的动力，材料的发展及其应用是人类文明和社会进步的重要里程碑。从历史来看，人类已经走过了石器时代、青铜器时代、铁器时代三个阶段，与之相对的，则是人类文明的三代阶段：游牧文明、农耕文明和工业文明。综观人类发展和材料发展的历史，可以清楚地看到，每一种重要材料的发现和利用都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产力和人类生活带来巨大的变化，引起人类社会的重大变革。而新材料是我国重点推进的战略性新兴产业之一,对于支撑整个战略性新兴产业发展,促进传统产业转型升级,保障国家重大工程建设,具有重要战略意义，它是战略性新兴产业发展