2023年衡量一个国家综合国力[新材料开发与产业化　衡量综合国力的重要标志.docx

衡量一个国家综合国力[新材料开发与产业化　衡量综合国力的重要标志] 当你坐在新型环保的办公室，享受着地下水屋内循环对流而造成最正确温度带来的舒适，捧起手中的纳米杯，喝一口热腾腾的茶，然后用开始办公的时候，你有没有想过，你所接触的一切都与新材料息息相关。 人类历史的开展，是以新材料的突破为时代标志，从石器的打制、铁器的制造，到机械的应用、晶体的出现，使人类不但脱离野蛮时代，进入工业时代，而且迎来信息时代。当今，新材料研发与信息技术、生物技术构成了21世纪最重要、最具开展潜力的三大领域。新材料作为高新技术的根底和先导，应用范围极其广泛，几乎涉及国民经济的每个部门，渗入群众生活的各个方面，备受科技界的推崇和世界各国的高度重视。 目前，新材料的研发与产业化开展水平，已成为衡量一个国家综合实力的重要标志。“谁掌握了新材料，谁就掌握了未来〞，世界各国均把大力研究和开发新材料作为21世纪的重大战略决策。专家预测，信息功能陶瓷材料及其制品的全球销售收入，到202223年将达800亿美元；全球钕铁硼稀土永磁材料产值，到202223年将达83亿美元；世界超导材料销售额，到202223年将达600-900亿美元。美国科学基金会预测，未来2023年，全球纳米技术市场规模将到达1万亿美元左右。 兴旺国家清楚地看到了新材料产业所蕴藏的巨大商机和具有的重要战略地位，纷纷制定出相关战略方案并投入巨资进行开发。 我国政府对新材料的研究开发也给予了高度重视，近年出台了一系列相关鼓励政策，指定了一批新材料研发中心和重点实验室，规划了一批新材料成果转化与产业建设基地，特别是在国家先后出台的一些重大科技开发和产业化方案中，均把新材料列为重点支持的领域之一。国家的重大科技方案中，“863〞方案、“973〞方案、火炬方案、科技攻关方案、中小企业创新基金等工程，全部都对新材料的长期开发与研究投入了大量的人力物力，对其的关注已经占到了整体科学研究中非常大的一个比例。 国家自然科学基金，是国家为支持自然科学根底性研究而设立的专项基金，它大力支持具有重要应用前景，特别是具有新思想、新方法以及可能产生新成果的材料方面的根底性研究。国家自然科学基金委员会资助的研究课题，与材料有关的约占四分之一。目前，已建和在建的150个重点实验室中，有关材料工艺、组织、结构、表征与测试的达35个，超过总数的1／5。 在国家大力推动下，新材料产业正成为我国一个新的经济增长热点和投资热土。在我国新材料领域，一些重大共性技术近年来取得突破，一大批新材料孵化器与企业迅速崛起，推动了整个行业的技术进步和效益的提高。专家预测到202223年，我国新材料产业有可能形成一个3000亿元人民币左右的大市场，到202223年，我国光电子产品年产值可达2022元人民币，占世界市场份额的2023%；到202223年，我国稀土永磁材料产量可达5.4万吨，产值31亿美元，年均增长60%，远超过世界23%的年均增长速度。 新材料托出光电子器件 工程简介。从产业化角度考虑，it信息网特别是wdm干线、接入、局域网互联等的光电子器件（包括高速调制的激光器、高灵敏度的接收器等），必须具有用户能够承受的性能价格比、高可靠性和极低功耗。长波长发光材料生长制备研究是实现高性能光电子器件的根本根底。这种长波长器件也必须具有低本钱、低功耗、温度稳定性好、高速调制、高可靠性和易于集成等优越性。而gaas基垂直腔面发射激光器恰好是可以满足这些要求的理想器件，这是由它具有的独特优越性决定的。其优越性在于，无需解理的平面制备工艺使得激光器单管、列阵的本钱极大下降，适宜于大批量生产；圆形对称的输出光束易于耦合，单模工作易于高频调制，极小的有源区体积使得极低功耗成为现实。 工程负责。中科院半导体研究所以牛智川研究员为首的“863〞课题组。 意义。在开发新一代无制冷激光器、高速高灵敏度探测器以及光电集成等方面具有十分重要的应用价值，在gigabit以太网，2023g比特以太网和光纤到户（ftth）之类的市场中有着巨大的市场前景。 激光外表强化处理技术 技术简介。万能轧机bd轧辊是攀钢三期工程从国外引进的万能生产线重要部件，其作用是将刚出炉的方坯初轧成型。由于与红钢直接接触，其外表瞬时温度达600～700℃，轧制时辊面易出现粘钢、热疲劳裂纹、氧化腐蚀等现象，轧辊磨损严重，使用寿命短，辊耗大，生产本钱高。该公司科技人员经过分析研究，采用激光相变硬化及合金化，并根据轧辊各孔型具体情况采用相应处理工艺的方法进行了外表强化，解决了轧辊使用中各孔型磨损差异大、粘钢、热疲劳裂纹、氧化腐蚀等问题，最终到达轧辊使用后各孔型磨损一致，使用过程中无粘钢、热疲劳裂纹、氧化腐蚀等现象的效果。经实际上机使用统计，成熟工艺强化处理的bd轧辊单周期过钢量比未强化处理辊提高2倍以上，轧辊使用寿命提高2倍以上。 技术负责。攀钢钢企总公司协力公司。 意义。在国内处于领先水平。 高温超导限流技术应用电力系统 工程简介。该工程采用铋锶钙铜氧化物作为高温超导材料线材，采用平衡桥的方式设计超导限流电抗器。系统正常运行时，电流从超导限流装置上流过，压降很小，只有约20v左右，约占系统电压的0.33%（常规电抗器压降有2023%以上），系统发生短路时，这时系统电压大都会加在限流器两侧，由于限流器上串有超导磁体l，它将抑制电流的迅速上升，从而到达限流目的。当磁体上电流到达设定值时，控制信号将迅速关断igct（约2023微妙），保护电阻被投切进来，从而抑制系统电流的上升。如果负荷侧短路故障得到迅速解决（如半个周波），可立即导通igct，使系统进入正常工作状态；如果负荷侧短路故障无法在短期内得到解决（如数个周波），那么切断断路器。 工程负责。XX省电力试验院和中科院电工研究所联合研究。 氟氧化物玻璃陶瓷激光材料研制 工程简介：该工程根本实现了对玻璃陶瓷纳米复合结构的控制，获得了一系列具有良好光致发光和上转换发光性能的新材料，其主要有：含er：laf3纳米晶的透明玻璃陶瓷，具有宽的红外发射谱，其1.53微米发射峰半高宽达20230纳米，可开发为光纤放大器材料；含er：caf2纳米晶的透明玻璃陶瓷，具有强的红光上转换效应，且1.53微米发光量子效率高达98%；含er：baf2纳米晶的透明玻璃陶瓷，其1.53微米发光寿命高达13.39毫秒；首次获得含大量er：nayf4纳米晶的透明玻璃陶瓷，该材料不仅具有很高的上转换发光效率，而且通过改变稀土掺杂浓度，可根本实现材料红、绿发光强度比的全程调控，在光显示器件方面具有重要的应用前景。 意义。通过对氟氧化物玻璃陶瓷热力学行为和结构转变特性的研究，揭示了纳米晶相的晶化机理与主要控制因素，掌握了热处理条件下玻璃陶瓷结构演变规律，总结了材料光学性能与显微结构的关系。 超轻多孔金属材料研究 工程简介。通过对渗流工艺的改进及后处理方法的探索，根本掌握了国际上最先进的石膏型渗流技术，能稳定地制备出密度小于0.2g/cm3以下（设计要求为≤0.3g/cm3）开孔型泡沫铝，其结构均匀性到达美国duocel泡沫铝的同等水平。另外，在超塑性金属材料的研究方面也已经获得了常温下延伸率达160%左右的合金，超出设计指标一倍多。 工程负责。中国科学院固体物理所韩福生研究小组。 意义。该成果为尽早提供满足我国航天需求的功能材料迈出了关键一步。 高效无卤阻燃高分子材料 工程简介。该工程在XX省重点实验室、东北林业大学阻燃材料分子设计与制备重点实验室科研人员，经过3年的艰苦努力和不懈攻关，创新性地提出了适用于玻纤增强尼龙66的无卤阻燃剂的分子设计，合成了金属离子改性聚磷酸蜜胺盐（m-mpp）新型高效无卤阻燃剂。该阻燃剂具有针状的晶型结构，能明显提高阻燃材料的力学性能，不仅阻燃效果好，而且利于切割。这一课题被列为XX省“十五〞科技攻关重点工程，课题所取得的创新性成果于2023年11月7日通过了由XX省科技厅组织的专家鉴定。 工程负责。XX省高分子化学与物理学科李斌教授。 铬铁合金生产陶瓷璃色料研发 技术简介。该技术所采用的方案是将铬铁合金粗、细碎至1-20230/μｍ，按需要单独或与其它化合物如氧化锌、氧化锰、氧化钴、氧化铜等配料，入窑在900℃-1400℃下烧成，除去合金中碳分及其它非金属杂质，人工合成不同颜色的色料。 意义。该项技术打破了沿用氧化铬和氧化铁生产色料的惯用工艺，在生产技术上有新的突破。由于该技术是利用铬铁合金替代昂贵的氧化钴和氧化铁化工原料生产色料，不仅色料生产本钱大幅度降低，而且不会造成六价铬的污染，益于环保，其应用前景十分看好。 pvc材料热转印技术研究与设备研制 技术简介。该工程采用热转印机理，以pvc材料为基体，在自行研制的热转印设备上，通过对温度、压力、转印速度的自动控制，在加热、加压条件下，将覆膜图案转印至pvc基体上。其技术原理是采用高温加压覆膜技术，将带有各种图案，可以是各类木纹、大理石纹等的热转印膜通过加温加压粘覆在pvc材料外表，具有图案逼真、寿命长等特点。因此通过该项技术，可以增加替代材料外表美感，提高对木材的替代率。 技术负责。中国新材料研究所。 意义。工程的研究成果应用于装饰、家具等建材领域。既满足了人们追求自然美的需求，又缓解了天然材质的短缺问题。 紫光转换纯绿光led新型稀土发光材料 工程简介。紫外激发的稀土铕激活硼铝酸盐绿色荧光粉，在国内首次制备出紫外光激发的绿光led；此外，还研制出紫外激发的三基色荧光粉；相关材料与器件拥有自主知识产权，已获国家创造专利；课题组完成的“紫光转换纯绿光led新型稀土发光材料〞技术指标到达了国内领先水平。 工程负责。中科院与长春光机物理研究所。 意义。随着发光二极管效率的迅速提高、本钱的不断下降以及蓝色和绿色led的突破，使led成为当今世界上三基色完备的发光体系，led正在由显示、指示器件向照明光源扩展；专家预计led将成为继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明光源，它将引发照明领域的一场革命。 聚变堆用产氚陶瓷微球制备与性能研究 工程简介。从2022年至2023年年底，在继承“863〞高技术科研成果的根底上，研究组开展iter中的氚工艺前期研究工作。开展了氚增殖剂材料的制备探索研究、iter中第一壁材料的调研、第一原理计算氦在材料中的扩散行为、分子动力学模拟材料中氦泡的演化行为研究，取得了创新性的研究成果。对iter产氚回路中的氚提取技术开展了研究，研究了采用金属氢化物纯化、别离和贮存氚的技术。在激光聚变氘氚靶的研制中，高压充氘氚工艺研究中的实验系统小型化技术、增压技术和平安性等方面做出了成绩，并圆满地完成了屡次高压充氚任务，满足了激光聚变研究的需要。 工程负责。中国工程物理研究院核物理与化学研究所副所长彭述明为代表的研究组。 意义：在国内处于领先水平 新型多孔陶瓷材料制备技术 工程简介。利用加压排水成型法制备一种新型多孔陶瓷，该多孔陶瓷可广泛使用在汽车废气除污、污水净化、工业废气净化除污、精细过滤等。其气孔率可达90％以上，比重0.13～0.4g/cm3，热膨胀系数系数0.6～1.2×2023-6/℃，抗热震性700～202300℃，最高使用温度1400℃ 该技术除了可用于汽车尾气净化处理外，还可用于烟道气及催化燃烧除nox的载体、柴油机烟尘粒子净化器载体、臭氧抑制催化剂载体、有毒气体和液体的净化处理、工业废水处理、废气处理、除臭处理装置等。 工程负责。华