新材料技術&新材料

 

　　新材料是指新近發展的或正在研發的、性能超群的一些材料，具有比傳統材料更為優異的性能。它作為高新技術的基礎和先導，應用范圍極其廣泛，也是二十一世紀最重要和最具發展潛力的領域，可大致分為：電子信息材料、新能源材料、納米材料、先進復合材料、生態環境材料、新型功能材料、高性能結構材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。

 

　　被稱為“發明之母”和“產業糧食”的新材料技術則是按照人的意志，通過物理研究、材料設計、材料加工、試驗評價等一系列研究過程，創造出能滿足各種需要的新型材料的技術。目前，在石墨烯、3D 打印材料、超導等領域持續不斷的技術創新正在逐步實現產業化。

 

　　近年來，新材料產業的發展越來越受到世界的矚目。我國也將新材料列為了重點發展的10大領域之一。根據中投顧問產業研究中心預計，2017年我國新材料產業市場規模將達到3.1萬億元，2021年達到8.0萬億元，我國的新材料產業發展已進入提速階段，擁有稀缺性、獨特性和廣泛的應用前景的新材料，以及專注于研發相應新材料技術和產品的企業將是本文關注的重點。

 

　　新材料的研究，是人類對物質性質認識和應用向更深層次的進軍

 

　　3D打印技術又稱增材制造，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，在珠寶、工業設計、建筑、汽車，航空航天等眾多領域都有所應用，稱為開啟“第三次工業革命”的鑰匙。

 

　　eSUN易生多年來始終致力于環境友好型材料的產業化，專門從事生物材料、綠色溶劑的研究開發、生產經營。今年8月，eSUN易生發布了eASA 改性樹脂線條等四款新型的3D打印耗材。在此之前，eSUN易生助力廣州立鑄走出國門，制作出了3D打印家具及燈飾。在醫療行業，臺灣某康復輔具公司使用eSUN易生PLA+耗材，制作出了3D打印康復假肢系列產品。

 

　　被稱為“黑金”的石墨烯是目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，它被認為是“新材料之王”，科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變21世紀”，并極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術新產業革命。

 

　　石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機。據相關專家分析，用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。

 

　　2016年，奧翼電子成功研發出全球首款石墨烯電子紙，該電子紙可與柔性驅動底板相結合制作出超柔性石墨烯電子紙顯示屏，目前，全球僅有兩家電子紙顯示器供應商。同年，秉持“石墨烯+”的經營理念的重慶墨希科技，研發出了石墨烯柔性屏智能手機，加快了石墨烯在應用領域的步伐。

 

　　此外，以液態金屬、氣凝膠、量子點和超導材料等新材料為支撐的新興產業如電子信息、智能制造、綠色能源等也正在快速發展。

 

　　新材料的關鍵在于：傳統性能提升和新功能的突破

 

　　“十二五”以來我國新材料產業發展迅速，有力支撐了國民經濟發展和國防科技工業建設，但由于我國新材料產業起步較晚等客觀原因，目前仍有相當部分市場成熟的新材料產品供不應求，在很大程度上仍然依賴進口。根據工信部數據顯示，我國目前使用的新材料中，高端完全依賴進口，中高端大量進口，只有部分中低端新材料實現自給自足。

 

　　近幾年我國新材料產業取得了長足進步，已成為世界公認的材料大國，但卻并非材料強國，尤其在高端、核心材料上無論研發還是制造水平都與發達國家存在較大差距。

 

　　2017年初，國家工信部發布《新材料產業發展指南》作為“十三五”時期指導新材料產業發展的專項指南，引導新材料產業健康有序發展。《指南》指出了三大發展方面，分別是：先進基礎材料、關鍵戰略材料和前沿新材料。此外，還從突破重點應用領域急需的新材料、布局一批前沿新材料、強化新材料產業協同創新體系建設、加快重點新材料初期市場培育、突破關鍵工藝與專用裝備制約、完善新材料產業標準體系、實施“互聯網+”新材料行動、培育優勢企業與人才團隊、促進新材料產業特色集聚發展等九個方面提出了重點任務。

 

　　《指南》提出，到2020年，新材料產業規模化、集聚化發展態勢基本形成，并將突破金屬材料、復合材料、先進半導體材料等領域技術裝備制約，在碳纖維復合材料、高品質特殊鋼、先進輕合金材料等領域實現70種以上重點新材料產業化及應用，建成與我國新材料產業發展水平相匹配的工藝裝備保障體系。同時，還要建成較為完善的新材料標準體系，形成多部門共同推進、國家與地方協調發展的新材料產業發展格局，擁有一批有國際影響力的新材料企業。

 

　　隨著新材料上下游日益緊密融合，它的發展將逐漸趨向于結構功能復合化、功能材料智能化、材料器件集成化和制備技術綠色化，注重在多功能、低污染、低能耗、低成本和長壽命等方面的技術提升。新材料產業不僅是制造業發展的基礎，更關乎“中國制造”的品質，新一輪的產業變革已蓄勢待發。