新材料技术进展.ppt

1、,新材料技术进展,新材料和传统材料,传统材料（基础材料）：生产技术成熟，大量工业化生产的材料；如钢铁、水泥、塑料等。 新材料（先进材料）：正在发展，具有优异性能和应用前景的材料。,新材料涉及领域广泛，是指新出现的具有优异性能和特殊功能的材料，或是传统材料改进后性能明显提高和产生新功能的材料。 新材料的特点：知识与技术密集度高；与新工艺和新技术关系密切；更新换代快；品种式样变化多。 新材料的研究、开发与应用反映一个国家科学技术与工业水平以及国防实力。新材料技术是工业革命和产业发展的先导。新材料技术是高技术发展的基础。,新材料的分类,新材料,21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材

2、料的研究是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。,新型金属材料,新型无机 非金属材料,高分子材料,先进复合材料,纳米材料,新能源材料,生物材料,碳材料,环境材料,合金材料：新型合金材料包括许多种类，它们性能各异，用途各不相同，铝合金、镁合金、钛合金、铁镍铬及高温合金、稀贵金属合金等。 形状记忆合金：能够使温度值变化时人为造成的形状变化，在温度恢复到特定值时，形状也自动丝毫不差地恢复到原来的状态，坚韧性极强，可反复变形和复原500万次而不产生疲劳断裂，其广泛应用于卫星、飞船和空间站的大型天线、飞机部件接头以及骨科整形等方面。 其他新型金属功能材料如贮氢合金等。,歼-11机体制造中使用大量钛合

3、金材料,镍钛记忆合金“花瓣”在 相应的温度下慢慢绽放,形状记忆合金在太空自然恢复原状,一、金属材料,非晶态金属又称为“金属玻璃” ，由沸腾的钢液经每秒100万度的速度冷却而成。 其内在结构发生质变，原子从有序排列变成无序排列,具有极优异的物理磁性能、化学耐腐蚀性能和力学耐磨性能,传统车钳铣刨和强酸溶液对它们无可奈何,可以在通信、交通、电子、家电、防盗等很多领域大显身手。,外表轻薄如纸、优雅华丽、用手可轻易撕断的带形金属玻璃,“终结者”的材料变现实,一、金属材料,超导金属材料：在特定条件下，电阻完全消失，产生超导电性的材料。具有零电阻、完全抗磁性和载流能力强三个基本特征。 超导技术的应用：制造磁

4、性极强的超导磁铁，用于磁约束核聚变反应、大容量储能设备、高能加速器、超导发电机、电力工业输电和交通运输工具等。如美国实现超导输电，每年可以节省100亿美元的电力；制造超高速计算机和高灵敏度的探测设备、通信设备、航天系统等。如1989年日本研制出世界第一台超导电子计算机，其全部采用约瑟夫森超导器件，运算速度达每秒 10亿次，功耗 6.2毫瓦，仅为常规电子计算机功耗的千分之一。,超导磁悬浮列车原理,一、金属材料,高分子是由碳、氢、氧、氮、硅、硫等元素组成的分子量足够高的有机化合物。常用高分子材料的分子量在几百至几百万之间，有的可高达上千万。 高分子材料主要包括塑料、纤维、橡胶、薄膜、胶粘剂和涂料等

5、，其中合成塑料、合成纤维、合成橡胶被称为现代高分子三大合成材料。 高分子材料特点：重量轻、高弹性、强度低、韧性好、粘弹性、耐摩性、绝缘性好，低导热性、耐热性、耐蚀性好、易老化。,二、高分子材料,聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯四大品种是日常生活中最常见的塑料材料，全球总产量在1亿吨左右。 透光性好的有机玻璃（亚克力,Acrylic）。 “塑料王”的耐腐蚀塑料聚四氟乙烯。 作为工程塑料的聚碳酸脂、聚甲醛、聚酰亚胺和常用做泡沫塑料的聚胺脂等。,二、高分子材料,【合成塑料】,合成纤维：涤纶、锦纶、晴纶、维纶、丙纶、氯纶等“六大纶”。 可做宇航服、耐超热超冷的芳纶1313；可做飞机机翼、高强缆索的芳

6、纶1414；可耐400高温和负273超低温的聚酰亚胺纤维； 可做人造血管、软骨等人体器件的氟纶纤维； 可做新式伪装服的多色纤维； 可做合成纸、合成革、高效除尘器的高缩纤维、复合纤维、有色纤维、网络丝、完全变形纱、吸湿纤维和离子交换纤维等。,芳纶1313,莫代尔,涤纶,晴纶,高分子人造血管,二、高分子材料,【合成纤维】,高性能纤维是具有特殊的物理化学结构、性能和用途，或具有特殊功能的化学纤维，一般指强度大于17.6cN/dtex，弹性模量在440cN/dtex 以上的纤维。 具有耐强腐蚀、低磨损、耐高温、耐辐射、抗燃、耐高电压、高强度高模量、高弹性、反渗透、高效过滤、吸附、离子交换、导光、导电以

7、及多种医学功能。用于工业、国防、医疗、环境保护和尖端科学各方面。 各国都异常重视高性能纤维科研领域的发展，核心在于其对军事工业的重要作用。当今世界三大高性能纤维：碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯纤维具有优异的耐高温、难燃和突出的稳定性，是火箭、导弹、战斗机、作战装甲、海军舰船等尖端武器装备的重要基础材料。此外，宇航服、太空返航降落伞也都离不开高性能纤维材料。,二、高分子材料,将天然乳胶经过硫化处理变成能成型、富有弹力的材料，填补天然橡胶的不足；发展极快 。 顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶等发展前途看好。 硅橡胶、氟橡胶能在零下50度不变形，又可耐250度高温，用于制造火箭、导弹、飞机的某些零件。,氟

8、橡胶零件,硅橡胶手镯,二、高分子材料,【合成橡胶】,陶瓷材料：新型陶瓷的强度、硬度、耐磨损、耐高温、耐腐蚀等性能都比传统陶瓷有很大提高，特别是在克服传统陶瓷的致命弱点脆性问题上取得重大突破。 新型结构陶瓷：氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硅化物陶瓷、硼化物陶瓷、砷化物陶瓷、氰化物陶瓷等 新型功能陶瓷：装置陶瓷、电容器陶瓷、压电陶瓷、电致伸缩陶瓷、热释电陶瓷、磁性陶瓷、半导体陶瓷、导电与超导陶瓷、光学陶瓷和敏感陶瓷等。,新型陶瓷制成的人造骨等,陶瓷零件,三、新型无机非金属材料,玻璃材料：改变了传统玻璃材料易碎、易传热的特性，研制出具有“特异功能”的新品种，如玻璃钢、记忆玻璃、化学敏感性玻璃、

9、超韧性增强玻璃、激光玻璃、防弹玻璃、防辐射玻璃等。 光导纤维：纯度极高的玻璃纤维制成使现代通信技术发生了革命性的转变，并且在医疗、遥感、遥测等领域也得到越来越广泛的应用。 光纤通信具有传输距离远、保密性好、抗干扰等优点，一条电缆就可以传输几百万路电话；可传输高强度的激光 ；制作光纤传感器,防弹玻璃,防辐射高铅玻璃,由光导纤维构成的光缆,光导纤维工艺品,三、新型无机非金属材料,半导体材料：20世纪40年代发展起来的重要信息材料，通过近几十年来的研究工作，半导体材料种类不断更新，应用领域不断扩展，成为信息技术发展的基础。 锗材料不需要加热、功耗低、可靠性高、转换速度快、功能多样和体积小，取代电子管

10、 硅材料机械强度高、结晶性强、在自然中储量丰富、成本低，并且可以拉制出大尺寸的完整单晶，使之成为目前电子信息工业领域的主要半导体材料 砷化镓由于电子运动速度快、电子激发后释放能量以发光形式进行等特点，很可能成为继硅之后第二种最重要的半导体电子材料，制成的晶体管可以制造出速度更快、功能更强的计算机（10倍）,第一台晶体管收音机仅包含4只锗晶体管,半导体器件,三、新型无机非金属材料,现代科技的发展，对材料的性能提出高标准、多样化，甚至是相互矛盾的要求，因此，任何一种单一的材料都难以满足上述需要，于是各种高性能的复合材料便应运而生。 复合材料是由基体材料和增强材料两部分组成，根据基体材料和增强材料的

11、特点，复合材料可分为结构复合材料和功能复合材料两大类 复合材料在高度轻量化直升机上的用量已达结构重量的70%-80%，在先进战斗机上的用量大约是结构重量的30%-40%。,国产重点型号战机将用复合材料水平尾翼,复合材料井盖,四、先进复合材料,结构复合材料作为承力结构使用的材料，它由能承受载荷的增强体与能连接增强体成为整体材料同时又起传递力作用的基体构成；可以根据材料在使用中受力的要求进行选材设计及复合结构设计 增强体包括各种玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶体等；基体包括高聚体（树脂）基、金属基、陶瓷基、碳基等 树脂基复合材料用于建筑、造船、车辆、化工容器、生活用品等 金属基复

12、合材料是宇航、航空技术的理想材料,树脂基复合材料,耐磨陶瓷复合材料膨胀节,碳基复合材料,四、先进复合材料,【结构复合材料】,功能复合材料一般由功能体和基体组成，基体不仅起到构成整体的作用，而且能产生协同或加强功能的作用，利用材料的电学、化学等性能。 现已有压电型功能复合材料、吸波、屏蔽性功能复合材料（隐身材料）、导电功能复合材料等，有广阔的发展前景。,四、先进复合材料,【功能复合材料】,6,先进材料的强度比原始材料提高了约50倍,铝,木材 石料,青铜,铸铁,钢,复合材料,碳纤维,芳香族酰胺纤维,新材料的发展,材料强度密度比在不同年代里的进展,新材料的发展,新材料的发展,在本世纪内由于采用现代材

13、料使发动机工作温度急剧上升，因而发动机理论效率大大提高。,新材料的发展,新材料的发展,1950,1965,1955,1970,1975,1960,1990,1980,1995,2000,1985,2005,30,70,50,40,60,100,90,80,20,110,120,130,座mile/Usgal,航空材料的发展与飞机的燃放,年份,Comet,707-120,707-120B,880,990,727-100,DC-9-30,A320-200,747-400,MD11,航空材料的发展,新材料的发展,新材料的发展,1950,1960,1970,1980,1990,2000,2010,20

14、20,900,1100,1500,1300,材料的表面温度(),1700,单晶合金,普通铸件,定向凝固超级合金,共晶合金,弥散强化超级合金,隔热涂层,陶瓷复合材料 碳-碳,在发动机上应用的年份,叶片材料的发展历程,纤维增强超级合金,新材料的发展,新材料的发展,新材料的发展,飞机速率,速度与效益,10,102,103,104,每减少1kg所收获效益,导弹壳体材料与导弹射程,新材料的发展,超纯硅、砷化镓的研制成功，使大规模和超大规模集成电路诞生，使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在每秒百亿次以上。 航空发动机材料的工作温度每提高100，推力可增大24%。 隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红

15、外辐射，使提放探测系统难以实现。,洛克希德公司F-117A,新材料的应用,光导纤维：简称“光纤”，是一种能利用光的全反射作用来传导光线 的透明度极高的玻璃纤维。,新材料的应用,【光纤通讯技术】,F1赛车材料主要是碳纤维材料。昂贵，除了航空航天用的到，剩下的基本就是F1赛车了。比如前鼻翼撞到护墙了，我们找不到鼻锥在哪里，因为鼻锥是完全由碳纤维制成的，在撞击的一霎那产生巨大的冲击力，极短的时间，碳纤维立即成为粉末，尽可能地吸收这些力，从而保护赛车手。,新材料的应用,【F1赛车】,新材料的应用,【运动场上的新材料技术】,起初击剑运动剑身所用的材料是碳钢，其结构极易产生微裂纹导致剑身折断而造成运动员误

16、伤，现剑身采用铁镍和钛合金材料，并经长时间时效与弯曲处理，内部微裂只有碳钢的1/20，极不易折断，运动员能无所畏惧地完成各种动作。 自行车雅典奥运会上，自行车比赛十分精彩，尤其是场地比赛，冠军之争的差别甚至只有0001秒，除了运动员自身的素质，比赛用车的较量也成为很重要的因素。这种比赛用车的材料、设计都很特别，造价一般在8万元左右，而顶级赛车的造价则高达十几万元人民币。 如今，赛车的车身全部采用碳纤维复合材料，这使得整车的强度很高且质量极轻。中国国家自行车队当年雅典奥运会的比赛用车只有千克，一只手就可以拎起来。高强的材料使得选手能够骑出更快的速度。而赛车的设计也比较独特，由于碳纤维复合材料强度

17、高，因而主体框架可以设计成很薄的流线型，前轮没有密集的辐条，取而代之的是形状扁平的五岔辐条，后轮则干脆是全封闭式，这样都可以有效地减小风阻力。,2004年雅典奥运会冠军车 （价值9万人民币 ）,从撑杆跳的发展史就可以更清楚地看到新材料对奥运成绩的贡献。历史上第一个撑杆跳纪录330米的成绩是用沉重、没有弹性的木杆跳出来的(2.29m)；1905年开始使用质量较轻、弹性稍好的竹杆，成绩达到430米；1930年出现较为坚固的金属杆后，运动员无撑杆折断之忧，握杆点和助跑速度都有了很大的提高，最好成绩达到483米,这是人造材料战胜天然材料的典范。 美国运动员玻璃纤维复合杆,5.13m.而后来随着质量更轻

18、、弹性更大的尼龙杆,新型碳纤维撑杆出现，运动成绩也终于突破6米大关(布勃卡 )。所以说，运动器材的较量并不亚于赛场上运动员的较量。 采用高档PU（聚氨酯）运动鞋成为奥运赛场上选手们的理想之选。耐克公司 Nike 曾在悉尼奥运会上为女飞人琼斯用新型工程塑料特制了一双鞋，总质量只有992克，可使运动员奔跑的脚步更加轻盈。而当年最出名的鞋恐怕要算耐克公司专门为我国110米栏选手刘翔参加奥运会定做的“红色魔鞋”了，它是目前耐克公司最轻的一双钉鞋,在奥运会男子十项全能撑杆跳项目的比赛中，荷兰选手马蒂诺在撑起上升的瞬间突然断杆，上演了有惊无险的一幕。,新材料的应用,【运动场上的新材料技术】,塑胶跑道厚度一

19、般为13毫米，它弹性好、耐磨、防滑、色彩美观、场地清洁、易于维护管理、不受气候等条件影响。这种场地平坦均匀，可吸收震动，使运动员弹跳自如，并可防跌伤。无数大型国际赛事表明，100米短跑时运动员在聚氨酯跑道上要比在传统跑道上快02秒以上，跳远成绩可提高2030厘米。 运动员的服装也有很高的科技含量，这一点在奥运会游泳池中得到了最好的印证。在本届奥运会上，风靡全球泳坛的“鲨鱼皮”泳衣则是采用聚四氟乙烯材料制成的，它的出现曾引起了较大的争议。它把材料、设计、调试的高科技全部用上，为每位运动员量身定作，据说效果非凡，水阻力比普通泳衣小4。,新材料的应用,【运动场上的新材料技术】,当今世界的体育竞争实质

20、上是科学技术的竞争，而先进的材料则是提高体育科学技术水平的重要条件之一。为了能够在接近极限的区域再有新突破，创造更好的成绩，世界各国尤其是发达国家都在不遗余力地将各种高技术、新材料应用到运动训练和体育器材上，以提高运动成绩。,福特2000与西纳给2010这两款由材料工程师设计的汽车将成为未来交通工具。材料科学领域给推进系统（包含内燃，气体涡轮机，及燃料电池等混合电气系统）带来发展。铝合金工艺及低阻缆线等领域的进展将使未来汽车行驶的更远，热耗减少，噪音也将比现在的汽车更小。 一家制造公司开发出一种经久耐用的新型车轮，可以和钢或铝制车轮一决高下。这种车轮的优点可不仅仅是时髦漂亮，聚酯材料提供了优良

21、的抗腐耐磨性能，可以有效的抑制化学物对车轮的侵蚀。,P2000,Synergy 2010,新材料的应用,【汽车】,一百多年来，钢铁一直是汽车工业的基础。高强钢将是未来汽车的中坚力量。近来，钢铁工业已经开发出一种汽车用钢，比原先的轻24%，而强度高34%。 新型钢材的优点是：高撞击能量吸收率；高强度-质量比；实用新型制造工艺；可以有多种不同性能(寿命、防锈等）。,新材料的应用,【高强钢】,国家游泳中心(水立方）阳光房外层膜上分布着密度不均的镀点，这镀点将有效的屏蔽直射入馆内的日光，起到遮光、降温的作用。这层“外衣”可保证90的自然光进入场馆，每天可以享用9个小时的自然光。大大节省能源。 ETFE

22、(四氟乙烯)制成的膜材料质量轻、强度大、耐腐蚀性、保温性俱佳，自清洁能力强。犹如一个个“水泡泡”的ETFE膜具有较好抗压性，厚度仅如同一张纸的ETFE膜构成的气枕，甚至可以承受一辆汽车的重量,新材料的应用,【建筑】,大剧院的屋顶是个椭圆大穹体，其壳体结构由一根根弧形钢梁组成，是目前我国跨度最大的壳体钢结构建筑。高46.285米，东西轴跨度212米、南北轴跨度144米，周长达6000多米，可罩整个北京工人体育场，为国内建筑之最。如此巨大的钢架结构中间没有一根柱子支撑，重达6750吨的庞然大物的稳定与安全，完全依靠自身的力学结构体系来保证。 东海大桥建设总长32.5公里，是名副其实的“世界之桥”。

23、100年设计寿命，采用先进钢结构防腐材料才能保证，海水，台风，船只冲撞考验。,防弹外壳不易脏,纳米自清洁玻璃,新材料的应用,世界第一大穹顶建筑 国家大剧院,超导技术被誉为是21世纪的电力储备，对电力安全和节约能源具有非常重要的意义。 2004年4月，我国33.5米的三相、35kV/2kA的高温超导电缆系统开始在云南昆明普吉变电站成功实现挂网试运行，使昆明西北地区的几万个用户用上了超导电缆传输的电能。我国因此成为继美国、丹麦之后世界第三个将超导电缆投入电网运行的国家。 利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬

24、浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。,新材料的应用,【超导技术】,新能源材料则是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料。 主要包括储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料。 嵌锂碳负极和LiCoO2正极为代表的锂离子电池材料、燃料电池材料。 Si半导体材料为代表的太阳能电池材料。 铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。,新材料的应用,【能源】,仿真手臂,人工关节,新材料的应用,【生物材料】,生物材料也称为生物工程材料或生物医学材料，是生物体器官缺损、病变或衰竭的替代材料，也就是人类器官再造材料。 生物活性陶瓷已实现与骨相结合，并与软组织相结 生物化学水

25、泥在骨骼缺损修补、骨骼植入材料的固定和牙齿的修复等过程使用 人工器官已制造出人工心脏、人工肝脏、人工肾、人工喉、人工眼球、人工骨、人工皮、人造血浆和血液等 预期研制出具有主动诱导、能促进人体自身组织和器官再生作用的生物复合材料,神舟、登月计划离不开材料的支撑。 飞机性能2/3靠材料（高温合金、高比强度、高比刚度结构材料）。 航天与卫星需要耐超高温、抗辐射、耐粒子云以及原子氧侵蚀的材料，对比强度和比刚度的要求更为苛刻，因为航天飞行器每减重1kg，可使运载火箭减轻几百kg。 导弹上面级减轻1kg，射程增加1km。,新材料的应用,【航空航天材料】,合金中的微量元素虽然很少（少到只占总质量的0.001

26、-0.035%），但使合金性能的改观非常显著。材料的主要性能取决于母体，加入的元素包括碳、硼、硫、铅、锆以及磷等等。这些附加成分将改善金属的物理及机械性能强度、耐力、使用寿命。 在飞机发动机中一种掺镍化合物称作718合金广泛的用于压缩机和涡轮部件。这种合金由Icon国际公司于30年前开发，其后改进其成分及制作工艺。如适量掺镁增加其热延展性，三次熔炼法可改善其纯度。,718合金广泛用于制造飞机发动机的压缩机、叶片及紧固件。图示为GE 90-92B 发动机。这种发动即将装备在新型的波音777客机上。,新材料的应用,历史上机身几乎无一例外由铝制成，用钢加固关键部位，如发动机衬里和起落架。 自从喷气发

27、动机使用以来，钛用于抵御机身的高温。钛之后是复合材料，通常是碳、硼纤维及环氧化合物。这种复合材料非常轻，可以在某特定方向上增加强度。,复合材料,新材料的应用,以铝锂合金为例 俄罗斯：,70年代，1420合金用于米格-29机身、油箱、座舱等，并将铆接结构改为焊接结构，减重24%。 80年代，1460合金取代2219，用于制造运载火箭能源号低温储箱。 俄罗斯还将铝锂合金用于暴风雪号航天飞机，米格-33、苏-27、雅克-36、安-70T，图-144、图-1204等军民飞机, 如苏-27Ck,铝锂合金用量占3%。,新材料的应用,美国：,50年代，将最早的工业铝锂合金2020用于海军RA-5C预警飞机，

28、使飞机总重量减轻6%。 80年代，将2090用于C-47军用运输机的隔框、地板、蒙皮、垂直尾翼，总量2846公斤。 90年代末，将第三代铝锂合金2197/2097用于F-16后隔框、BL19 大梁，已装机850架。,新材料的应用,采用了新型的飞翼气动外形，没有平尾、翼身融合。整个飞机的外形呈光滑曲线以求达到最佳的隐身效果。大量采用石墨碳纤维材料、锯齿状雷达散射结构、蜂窝状雷达吸波结构、雷达吸波材料涂层，进一步缩小了雷达反射截面积。 据称，B-2A在正常探测距离下的雷达反射截面积与一只小鸟相当。轰炸机的所有燃料和武器系统全部设计在机体内，因此外形异常“干净”。机体使用了隐身材料，有些地方还涂有吸

29、波材料。这些都有效地实现了良好的隐身性能。,诺斯普罗公司B-2,新材料的应用,B-2隐身轰炸机,美军隐身特战船,新材料的应用,“短剑”号快艇的船体采用了碳纤维材料建造，与F-35和波音787客机的材料类似。这种材料的特点强度高、重量轻，与用铝合金和钢建造的舰艇相比，更能够提高燃油效率和减少舰艇维护工作量。碳纤维材料中间以复合泡沫材料填充，使得舰艇的红外和磁信号特征较小。M船型特有的船型原理能够产生抬升力，减少了舰艇高速航行时尾迹，从而降低了舰艇的水动力信号特征。 采用碳纤维材料建造还有一个好处，就是即使被鱼雷和导弹击中后，碳纤维船体也不像钢质船体一样，容易形成碎片杀伤船员。并且碳纤维船体也很难

30、完全解体，可避免毁灭性后果。,信息科学技术 信息材料 新能源科学技术 新能源材料 生物科学技术 生物材料 空间科学技术 空间技术材料 生态环境科学技术 环保材料 用高技术改造、更新现有材料，发展材料科学技术,新材料的发展趋势,【21世纪重点发展的高技术领域的材料选择】,通信网络技术为信息产业注入强大活力 宽带通信已成为国际上应用最广的通信技术 半导体技术进入纳米时代 计算机智能技术日新月异,新材料发展趋势,【信息科学技术】,信息科学技术正在发生结构性变革，仍然是经济持续 增长的主导力量。,对生命现象本质和过程研究，进入了定量和系统整合阶段 基因组学、蛋白质科学、干细胞及再生医学的研究成为生命科

31、学的前沿与热点 蛋白质科学正向深度和广度迅速发展 干细胞及再生医学的研究及应用为人类健康开辟了新道路 生物芯片在医疗和科研领域发挥巨大作用 转基因技术及应用呈现出高速发展的态势,新材料发展趋势,生物技术正经历着一场前所未有的技术革命，一个庞大的 生物产业正在孕育和形成,【生物技术】,太空探索带动太空探索技术加速发展。 研制多种用途的人货分离的新一代航天飞行器成未来趋势。 小卫星技术日趋成熟并将广泛应用。 太空攻防技术成为未来航天技术发展的重要领域。,新材料发展趋势,航天技术快速发展，不断开辟人类探索的新空间,【航天技术】,煤炭的高效清洁利用成为化石能源技术研发热点。 核能技术酝酿新的突破。 氢能技术研发和商业应用加速。 新能源和可再生能源技术展现良好前景。 天然气水合物的开发受到重视用能技术发展前景广阔。,新材料发展趋势,能源技术将变革未来社会的动力基础，促进人类实现 可持续发展.,【能源技术】,光机电一体化技术 微电子光刻技术 重大装备制造技术,新材料发展趋势,先进制造技术向绿色制造、高技术化、信息化、极端制造 方向发展，成为提升产业竞争力的关键