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新材料行业发展前景预测_[新闻new]

发布时间:2021-09-14 09:57:45 阅读: 来源:摩擦磨损试验机厂家

新材料行业发展前景预测

新材料指最近发展或正在发展之中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料,它可以带动和促进基础材料和传统材料的改进与更新,目前世界上的材料已有几十万种,化学元素周期表中已有90多个元素投入工业化应用。世界上现有800万个化合物,还在以每年25万个的速度增长,其中相当一部分具有发展成为新材料的潜力。据专家估计,新材料的数量正在以每年5%的速度增长。   新材料的特点   与传统材料相比,新材料具有四大特点,即:高性能、多功能、智能化和低成本。下面以几种新材料为例,对新材料的特点作一个简要说明:   1、高性能   高性能既是新材料的特点,又是新材料的发展方向。从历史上看,80年代先进复合材料大多采用T300类型的碳纤维和环氧树脂件作为基体,这类材料的抗拉强度只有3000- 3530MPa,无法满足新一代战斗机和新一代战略核武器的要求。随着时间的推移,性能更好的碳纤维象T800、T1000不断研究开发成功,并投入市场。相对于T300而言,T800或T1000 在零度方向的抗拉强度可提高74%到100%,从而大幅度地提高复合材料的性能。预计将来还会有更多的新材料出现并取代现有的材料,从而推动材料性能的进一步提高和材料工业的进一步发展。   2、多功能   高技术的发展要求材料不再是单一的结构材料或功能材料,如航天高技术的发展要求由一种材料承担多种功能,包括:防热、抗核、承载、吸波、透波、隐身、减震、降噪等。因此材料发展中的一种新趋势是结构材料和功能材料的互相渗透,即结构材料的功能化(如结构吸收材料)和功能材料的结构化(如热结构材料),这就是材料发展中的综合集成。  21世纪的复合材料将往复合化、多功能的方向发展,复合材料将成为具备两种或两种以上功能的材料,如隐身/结构、防热/结构、防热/抗核、阻尼/结构、防热/抗核/结构、防热/抗核/隐身等。   3、智能化   由材料、结构和电子互相融合而构成的智能材料与结构,是当今材料与结构高新技术发展的方向。智能材料的特点与实质在于能够对外界环境变化做出适时、灵敏和恰当的响应,它具备传感、控制和驱动的功能,即具有获取、识别、处理和执行的能力,可以自动调解,并具备自诊断、自适应、自修复能力。智能材料与结构已被许多国家确认为必须重点发展的一门新技术,并将成为21世纪新材料的重要发展方向。   4、低成本   碳纤维目前被划分为宇航级和工业级两类,也被称为小丝束和大丝束。90年代以来碳纤维材料开始向土木建筑、桥梁、交通运输、汽车工业、能源等领域发展,经济可承受性成为决定该材料能否应用的关键。国际市场上每磅工业级大丝束碳纤维售价在8美元-10美元,而宇航级碳纤维每磅售价在15美元-20美元,价格相差近一倍,而超高模量的碳纤维,每磅价格高达上百美元甚至数百美元,是工业级大丝束碳纤维的十倍甚至几十倍。由于价格是开发碳纤维市场的关键因素,因此工业级大丝束碳纤维是今后碳纤维发展的方向。   为此,国内外大力开展了低成本碳纤维材料技术的研究,这种低成本技术已成为近年来碳纤维材料研究的重点。低成本的碳纤维技术可以把生产周期缩短几倍到几百倍,大幅度降低材料成本,使该材料在民用工业中大量应用成为可能。  行业特点   新材料行业包括新材料及其相关产品和技术装备。与传统材料行业相比,新材料行业具有三个特点:   1、技术与投资高度密集   技术密集是指新材料在研制和制造过程中技术的多样性、边缘性和综合性。新材料行业涉及自然科学和工程技术,多学科交叉渗透,知识和技术高度密集,如利用计算机实现材料设计、先进加工和制造技术进行新材料的生产、先进的仪器设备进行新材料的检测和评价等。   投资密集指研究开发和生产新材料产品要求有一定的投资强度。新材料行业的放大技术复杂,行业装备一次性投入大,尤其是在工程化研究以及建立规模经济生产线时,更要求比较大的投资。  2、高风险、高收益   从风险的角度看,首先,由于应用领域的进步,对新材料的技术要求进一步提高,研发风险提高;其次,新材料品种多,大批量产品相对较少,由于工艺集成度加大,生产流程缩短,知识转化为技术和产品的效率提高,存在行业风险;第三,由于高新技术迅猛发展,新材料本身更新换代速度加快,生命周期缩短,产品风险加大。   从收益的角度看,一般传统材料行业的附加值不过几倍,个别达到几十倍,新材料行业的附加值可达到百倍或更高,如有些生物医用材料每千克的市场价格高达十几万美元,几乎可以称得上“一本万利”。   3、行业创新效应明显   新材料的应用从军事工业(航空航天、核武器等)开始,逐渐转向军用工业(电子、化工、汽车等)和向人民生活直接消费品(医疗器械、家用电器、体育娱乐等),应用领域越来越广。新材料的产品门类品种繁多,其应用渗透到各个行业部门,它的发展既是各行业发展的推动力,又强烈地依赖于各行业的支撑作用。   新材料是其他高新技术行业发展的支撑和先导,新材料行业的创新往往带动其他高新技术行业的突破和发展。以信息材料为例,20世纪50年代单晶硅材料的出现,使半导体晶体管从锗向硅发展,进一步硅集成电路的研制成功,导致了电子工业革命,促使微电子技术和计算机技术得到了飞速发展;70年代初,石英光纤维材料和砷化镓等化合物半导体激光材料的出现,促进了光导纤维通信技术迅速发展,并逐步形成高技术产业。   行业发展现状与前景   新材料行业涉及多个工业领域,目前世界上没有对整个新材料行业规模的统计数据。但是,从近年来某些新材料单项的产值和销售收入,可以看出新材料行业的发展速度:   1994年世界汽车工业用先进复合材料产值约250亿美元,石油工业用先进金属材料产值约为130亿美元;   1995年世界上信息功能陶瓷材料及其制品的销售收入约210亿美元,预计2010年将达到800亿美元;   1995年全球钕铁硼稀土永磁材料的产值为8亿美元,预计2010年产值将达到83亿美元;   1996年世界多晶硅产量为12450吨,1997年约为17950吨,2000年将增产5倍;   1995年世界超导材料的年销售额为10美元-20亿美元,2000年预计为80美元-120 亿美元,2010年的销售额预计将达到600美元-900亿美元;   1995年世界生物医用材料的产值约为600亿美元(占医疗器械总产值的50%左右),2000 年将达到1000亿美元。   美国预测,到2000年,12项新兴技术行业在世界市场的销售额约为1万亿美元,其中新材料约为4000亿美元,约占40%;日本预测,2000年其国内新材料的市场达到95000-126000亿日元。

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