當節能減排已經關乎國家戰略發展的時候，綠色新材料就無可厚非地成為現代工業發展的基礎之一。十二五規劃2011年起航，看新材料行業如何直面挑戰，抓住機遇搭乘“十二五”經濟發展的快車道，取得進一步的發展，我們拭目以待。

　　中國材料研究學會咨詢部主任唐見茂教授在接受《每日經濟新聞》記者采訪時表示，綠色材料是一個新的概念，狹義上說主要是指綠色建筑材料；但從廣義上來講，整個新材料領域都有“綠色”的內涵，比如說新能源材料、太陽能光伏材料等等，這些材料都為節能減排作出了貢獻。

　　“我們需要厘清的一個概念就是，新材料和傳統材料并沒有明顯的界限，新材料只是運用新技術、產生了新的性能和功能。”唐見茂告訴記者。

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　　新材料產業作為我國戰略性新興產業的重要一環，已經得到了國家層面的高度重視。 123456

　　日前，國家發改委審議并原則通過了《戰略性新興產業發展“十二五”規劃（框架）》，同時要求有關部門抓緊起草《戰略性新興產業發展“十二五”規劃》初稿，并盡早報送國務院審批。 copyright 123456

　　據一位接近發改委的材料專家透露，新材料在“十二五”規劃中將作為重點產業發展，“但由于其量大面廣，所以不能面面俱到，而是要挑出一些急需且正面臨技術瓶頸的、能夠帶動產業發展和帶來廣闊市場前景的項目，比如光纖預制棒。”

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　　“也正由于量大面廣，很難用統一的標準來形容新材料產業的發展情況。如果說一個比例的話，中國在新材料產業中僅有10%是處于世界領先水平 的，30%與國際水平保持同步，其余60%目前落后于發達國家水平。中國正處在由材料大國轉向材料強國的關鍵時點。這需要國家的政策導向，科學發展、資源 優化，防止熱錢大量進入，這些是政府必須履行的職責，是一個系統工程。”唐見茂說。

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　　前述接近發改委的專家認為，中國在新材料產業和新材料研發水平上，比較領先的有稀土功能材料，因為我國稀土資源占到了全球的30%多，這是一個 得天獨厚的條件。另外就是半導體照明材料，這個產業雖然談不上非常領先，但是我們在國際上有一定的地位。無論是技術開發還是產業化規模，這幾年發展都很 快。而碳纖維、芳綸這些復合材料，這些年發展也很快，但總體來講和國際先進技術還有一定差距，目前我們的產業化規模和應用規模還不能與美國相比。

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　　“十一五”期間，在我國新材料產業發展的過程中，國家給予了大力支持，初步形成了比較完整的新材料產業體系。“十一五”期間發布的《國家計委關于組織實施新材料高技術產業化專項公告》，通過100多個產業化專項的實施，有力地推動了我國具有自主知識產權的新材料產業的發展，在電子信息材料、先進金屬材料、電池材料、磁性材料、新型高分子材料、高性能陶瓷材料和復合材料等方面形成了一批高技術新材料核心產業。

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　　“從‘十二五’規劃的角度講，戰略性新興產業在國民總產值中的比重要達到7%。戰略性新興產業一共有七項內容，新材料就是其中的一項，目前還沒 有將具體目標細化到各個產業，但可以肯定的是，新材料是一切其他產業的基礎和先導，其作用也越來越突出，”該專家告訴《每日經濟新聞》記者，“到2020年，新材料、新能源要發展成為國民經濟的支柱性產業，總產值比例要翻一番。”

　　碳纖維引民間熱錢關注稀土功能遠未開發夠 123,123

　　新材料產業幾乎涵蓋了整個國民經濟領域，這其中，同為重點發展對象的碳纖維復合材料與稀土功能材料卻有著明顯的區別。

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　　有專家指出，我國碳纖維復合材料需求量大，但生產和工藝水平卻相對落后。對此，農工民主黨中央在此次“兩會”上提交了《關于大力發展碳素新材料產業的建議》，以發展壯大我國碳素材料領域的應用。

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　　而我國稀土資源非常豐富，但始終存在著開采過度、環境污染等問題，此外，在下游產業鏈的整合上也存在諸多弊病，針對這些問題，全國政協委員、五礦集團總裁周中樞提交了《關于整合組建大型稀土一體化企業集團的提案》。 內容來自123456

 

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　　針對前述話題，《每日經濟新聞》（以下簡稱NBD）分別專訪了中國材料研究學會咨詢部主任唐見茂教授；農工民主黨中央《關于大力發展碳素新材料 產業的建議》提案執筆人戴君惕；全國政協委員、五礦集團總裁周中樞；中國鋼研科技集團公司功能材料研究所副所長李衛及稀土研究院信息情報室主任竇學宏。 內容來自123456

　　21世紀是碳素材料世紀

　　NBD：農工民主黨在這次“兩會”中提交了《關于大力發展碳素新材料產業的建議》，作為該提案的執筆人，您為什么把碳素新材料產業提到這樣一個高度？

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　　戴君惕：高性能新材料的出現歷來是科技和經濟發展的里程碑。進入新世紀（002280） （002280）以來，碳素材料已成為全世界大規模開發應用的首選高性能材料。傳統的碳素材料是人造金剛石和耐高溫石墨材料；而新世紀最引人注目的碳素新 材料是碳纖維材料、碳碳復合材料和石墨烯材料。碳纖維具有高強度、高模量、低比重、耐高溫、抗疲勞、導電質輕、易加工等多種優異性能，正逐步取代傳統材 料，廣泛應用于航天航空和軍事領域，并開始深入到國計民生的各個方面。 123456

　　現在一個值得關注的事情是，由于老百姓意識不到石墨資源的寶貴，使得這些資源被部分發達國家買走。21世紀是碳素材料的世紀，要代替20世紀的硅材料，我們要像重視稀土一樣重視石墨資源。

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　　NBD：在碳素材料中，哪種材料是重中之重？目前的應用情況怎樣？

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　　唐見茂：最重要的代表是碳纖維復合材料，如果用于飛機制造當中，將會比現在的鋁合金減重20%~40%，在節能方面則會體現出很大效益。波音787目前有50%用了碳纖維復合材料，空客一款飛機62%的材料也將被碳纖維復合材料取代。 內容來自123456

　　碳纖維復合材料屬于一種高端應用，代表了一個國家的整體科技水平和工業化水平，最重要是用在航空航天等高端領域，至少要有20~30年的發展空 間。現在關鍵的問題是，中國的碳纖維復合材料在產量和質量上與世界先進水平還有差距。此外，成本約束也亟待解決，一旦成本有效降低，將會在高鐵、汽車等領 域廣泛應用。 123,123

　　NBD：在碳素材料的應用中，哪些能夠一經投入就產生立竿見影的效果？規模產值能達到多大？ copyright 123456

　　戴君惕：現在都在講節能，但是不能割裂開來，最直接的一個例子就是現在中國汽車產業迅速發展，因此要把新能源汽車考慮成新型節能汽車。我們對新 能源汽車的投入非常大，如果把其中一部分投入放到碳素材料的開發中，效果會非常明顯，并產生聯動效應，比單一投入新能源汽車的回報要快一些。現在寶馬部分 型號的汽車都是采用由中國生產的碳素復合材料的零部件。

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　　由于各地情況不同，全國的規模產值目前還很難估計，不過我所在的湖南省如果能夠順利發展碳素材料的話，就可以形成一個1000億元規模的大產業，全國的數字肯定會大很多。

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　　NBD：目前我國在碳纖維復合材料上處于什么水平？民間資本有何動向？

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　　唐見茂：現在中國的碳纖維復合材料需求量很大，數字大約是10000噸，而產能只有4000~5000噸。隨著國家的重視，產能正在進一步提 高。“十二五”期間的產能是能夠滿足發展需求的，中國目前專門生產碳纖維的廠家有十多家，但高端應用技術還有待突破，如果不突破的話，總體水平還是上不 去。 123,123

　　未來10~20年，在碳素領域最重要的還是高性能的碳纖維復合材料。也正是因為碳纖維成為了熱點，民間熱錢有流入的跡象，一些資金實力雄厚的民營企業家表達過進入該領域的想法，但是我的建議是，要謹慎進入，光靠錢也許不能解決技術難題。 copyright 123456

　　稀土功能材料“估值”過低

　　NBD：作為中國戰略性新興產業之一，以稀土功能材料為代表的新材料行業已備受市場矚目。那么，在稀土行業上下游，還存在哪些問題不利于新材料的研發應用？ 內容來自123456

　　周中樞：如果從稀土行業價值鏈看，產值沿產業鏈呈裂變式增長，利潤主要集中在產業鏈深加工端，稀土功能材料主要集中在下游環節。 123456

　　雖然在國家政策的管控下，稀土礦產資源稀缺性不斷增強，資源端盈利能力得到一定改善，但仍難以“根治”稀土產業科學發展的長期問題。以南方中重 稀土為例，稀土采礦企業和冶煉加工以單體企業為主，地方政府下發的采礦證主要集中在當地采礦企業手中，而冶煉加工出現了中央企業、地方國有企業、民營及外 資企業爭相發展的局面，這種礦山與冶煉加工分割局面進一步阻礙了產業的健康發展。

　　現在，稀土功能材料面臨的主要問題之一是采礦環節由于利潤較高導致盜采亂挖現象嚴重，冶煉加工企業只有微薄的初級加工利潤，深加工企業受限原材料成本高漲，更難以開展技術創新和支撐企業向深加工環節發展。

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　　李衛：我國稀土企業分布在全國十幾個省區，其中年處理能力在2000噸至5000噸的只有10家，年處理能力大于5000噸的更少，剩下的多為中小私營企業。

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　　目前的稀土、稀土氧化物、稀土合金乃至稀土新材料價格顯然都偏低。我們現在就處于內訌的階段，其實真正的定價權就在我們手中。我賣一塊錢你得用，我賣一百塊錢你照舊得用。作為一種關鍵元素，其價值遠未從價格上得到體現。

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　　NBD：在稀土功能材料的研發上，中外進展如何？

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　　竇學宏：在世界范圍內，稀土都被看成是搶占科技制高點的重要元素，特別是在國防軍工領域。但現在，稀土特殊的光電磁功能還遠遠沒有開發夠，稀土永磁材料目前發展到第四代，跟別的金屬元素相比最好，且不可取代，稀土產業未來的發展前景也十分廣闊。

　　李衛：稀土功能材料的研發應用是一個全球性的問題，我們國家應該提高對其的重視。就在我們國家開始將稀土功能材料列為大力振興產業的同時，美 國、日本等國家也都在加緊討論并應用這一產業。目前，在“世界稀土使用大戶”的歐洲，由稀土材料制成的化工產品已被成功地應用于電動自行車電池生產和汽車 尾氣凈化，更加節能的稀土材料燈也有望取代傳統的高能耗白熾燈。

　　湖南歐亞：碳素材料毛利率80% copyright 123456

　　“中國的碳纖維復合材料目前還處于起步階段，在這個層面上來說，這個產業中的所有企業都需要國家的大力扶持，”湖南歐亞碳纖維復合材料有限公司（以下簡稱湖南歐亞）總經理周宇君在接受《每日經濟新聞》記者采訪時表示，“我們的主要應用領域就是汽車輕量化。” 123456

　　“2010年歐洲經濟環境不景氣，但我們還是實現了5700萬元的銷售收入。”周宇君對記者分析道，現在碳纖維復合材料越來越受到各國的重視， 以該企業目前的生產能力和對市場的判斷，今年的銷售收入應該會達到8000萬元，預計到2013年，這一數字將會變為1.5億元。“

　　農工民主黨中央提交全國政協十一屆四次會議的《關于大力發展碳素新材料產業的建議》顯示，湖南歐亞碳纖維復合材料有限公司已具備碳素復合材料動 力部件的生產能力。該公司不但承擔了德國寶馬公司各類鋼替代部件的生產，還與美國公司合作開發飛機機身代鋼部件。采用碳素鋼替代部件的汽車可節能30%， 而用于飛機上的節能效果更好。

　　“實際上，我們現在將產品主要提供給寶馬、蘭博基尼和法拉利賽車等高檔汽車使用，”周宇君向記者透露，“碳纖維復合材料是一個經濟效益很高，市場前景很好的新型產業，我們的毛利率可以達到80%以上。”

　　包鋼稀土（600111）：領銜稀土功能材料研發

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　　“一是重點研究釹鐵硼稀土永磁材料，二是重點研究鎳氫電池稀土貯氫材料，三是對高端LED的發光材料的攻關，四是重點研究液體拋光材料，五是重點研究稀土催化材料、汽車尾氣凈化劑。”3月2日，包鋼集團宣傳部人士向《每日經濟新聞》記者提供了包鋼稀土今后的發展方向。

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　　據悉，在節能環保、新能源、新能源汽車三大領域，稀土功能材料均有著無可比擬的優勢，稀土永磁、發光、催化、儲氫、拋光材料等亦有機會成為未來新材料領域的“明星”。 123,123

　　包鋼稀土自然早有準備。3月2日，記者從包鋼稀土采訪了解到，包鋼稀土正結合已有的基礎較好、有一定規模的稀土材料領域加快研究和開發，其中， 以稀土永磁材料、稀土貯氫材料和稀土發光材料及稀土拋光粉材料等為代表的四大稀土功能材料均是其重點研發對象。2008年，坐擁稀土資源的包鋼稀土就已在 稀土功能材料上嘗試突破。公開資料顯示，2008年，包鋼稀土出資在稀土高新區興建包鋼稀土磁性材料有限責任公司，實施15000噸高性能磁性材料產業化 項目，其中，一期項目投資1.76億元，已于2009年12月開始試生產。據統計，今年1~8月，該項目已實現產值6000多萬元。

　　當然，躍躍欲試的不只是包鋼稀土一家。中國五礦、江銅集團等其他大企業均在此方面有所突破。 123,123

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　　《關于大力發展碳素新材料產業的建議》

　　提交人：農工民主黨中央 本文來自123

　　農工民主黨中央認為，我國已具備了發展碳素新材料的技術和產業基礎，只要思路開闊、措施得力，完全可在近幾年把它做成產值千億元的大產業。 123456

　　一、將碳素新材料產業作為新材料產業的重要子產業納入“十二五”規劃，給予重點培育扶持。目前國內正大力發展新能源汽車，新能源汽車的減排減碳 效果雖好，但不一定能節約大量的能源。我國應該從清潔能源代替燃油和碳素部件代替鋼部件兩方面來開發節能環保的新型汽車。建議將這一思路體現于開發新能源 汽車和改造燃油型汽車的規劃之中。

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　　二、圍繞碳纖維代鋼部件和碳碳復合材料產品兩大重點進行產業鏈布局，逐步在國內形成一批碳素新材料企業-產業集群。建議國家盡快組織力量，對碳 纖維復合材料新產品、新用途進行研發，并鼓勵企業和民間資金進入碳纖維復合材料產業的各個領域，從而在有條件的地方迅速形成產業群，打造一批碳纖維產品制 造基地。 123,123

　　三、加強對石墨資源的合理開采和嚴格保護。

　　四、進一步加大新型碳素材料的研究開發力度。

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　　■《關于整合組建大型稀土一體化企業集團的提案》 copyright 123456

　　提交人：全國政協委員、五礦集團總裁周中樞

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　　為促進資源集約開發利用和增強中國稀土行業在世界的話語權，全國政協委員、五礦集團總裁周中樞建議整合組建大型稀土一體化企業集團。 copyright 123456

　　一、調整配置規劃礦區采礦權，打破稀土礦山與冶煉分割的局面。建議國土資源部牽頭，在國家規劃礦區內對稀土采礦權進行調整配置，推動稀土企業向一體化發展，實現對礦山開發、環境保護、資源利用等方面的科學開發。 123,123

　　二、推動南方稀土礦山與冶煉加工企業聯合重組。以有稀土經營優勢的大型企業和資源地政府作為稀土礦權和礦山整合的主體，通過合資方式組建稀土采、選、冶、加工一體化生產企業，逐步構建以大型企業集團為主導的稀土產業格局，提高產業集中度，走集約化發展的道路。

　　三、支持大型稀土生產企業技術創新。將稀土開采和礦產品生產指令性計劃指標、稀土產品出口配額向聯合企業傾斜；以技改貼息、研發項目財政補助及 稅收優惠等多種方式，優先支持擁有一定研發力量和研發團隊的企業，鼓勵稀土深加工企業投入資金和吸引研發人才，提高稀土深加工產品的技術含量和附加值，實 現促進高技術含量和高附加值稀土產業良性發展的目標。

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　　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。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。

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　　高強工業聚酯纖維高分子復合新材料 123456

　　復合新材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代，因航空 工業的需要，發展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現了復合材料這一名稱。50年代以后，陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖 維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合，構成各具 特色的復合材料。

　　超高分子量聚乙烯纖維的比強度在各種纖維中位居第一，尤其是它的抗化學試劑侵蝕性能和抗老化性能優良。它還具有優良的高頻聲納透過性和耐海水腐 蝕性，許多國家已用它來制造艦艇的高頻聲納導流罩，大大提高了艦艇的探雷、掃雷能力，在國內思嘉新材料開發的復合新材料代表了國內的較高水平。除在軍事領 域，在汽車制造、船舶制造、醫療器械、體育運動器材等領域超高分子量聚乙烯纖維也有廣闊的應用前景。該纖維一經問世就引起了世界發達國家的極大興趣和重 視。 123,123

　　當節能減排已經關乎國家戰略發展的時候，綠色新材料就無可厚非地成為現代工業發展的基礎之一。十二五規劃2011年起航，看新材料行業如何直面挑戰，抓住機遇搭乘“十二五”經濟發展的快車道，取得進一步的發展，我們拭目以待。 123,123

　　我國復合新材料的發展潛力和熱點 123456

　　我國復合材料發展潛力很大，但須處理好以下熱點問題。

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　　思嘉新材料復合材料創新 內容來自123456

　　以思嘉新材代表的中國新材料行業專業生產充氣艇材料、大型充氣玩具材料、沼氣池材料、柔性運動地板材料、窗簾材料、滑雪板材料、汽車篷蓋材料、 特種箱包材料、涉水防護服材料、勞保工業防護服裝材料、TPU囊體材料、膜結構材料、PTFE透濕透氣材料等高強工業聚酯纖維高分子復合材料。

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　　復合材料創新包括復合材料的技術發展、復合材料的工藝發展、復合材料的產品發展和復合材料的應用，具體要抓住樹脂基體發展創新、增強材料發展創 新、生產工藝發展創新和產品應用發展創新。到2007年，亞洲占世界復合材料總銷售量的比例將從18%增加到25%，目前亞洲人均消費量僅為0.29kg，而美國為6.8kg，亞洲地區具有極大的增長潛力。

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　　聚丙烯腈基纖維發展 123,123

　　我國碳纖維工業發展緩慢，從CF發展回顧、特點、國內碳纖維發展過程、中國PAN基CF市場概況、特點、“十五”科技攻關情況看，發展聚丙烯腈基纖維既有需要也有可能。 內容來自123456

　　玻璃纖維結構調整 123456

　　我國玻璃纖維70%以上用于增強基材，在國際市場上具有成本優勢，但在品種規格和質量上與先進國家尚有差距，必須改進和發展紗類、機織物、無紡氈、編織物、縫編織物、復合氈，推進玻纖與玻鋼兩行業密切合作，促進玻璃纖維增強材料的新發展。

　　開發能源、交通用復合材料市場 內容來自123456

　　一是清潔、可再生能源用復合材料，包括風力發電用復合材料、煙氣脫硫裝置用復合材料、輸變電設備用復合材料和天然氣、氫氣高壓容器；二是汽車、 城市軌道交通用復合材料，包括汽車車身、構架和車體外覆蓋件，軌道交通車體、車門、座椅、電纜槽、電纜架、格柵、電器箱等；三是民航客機用復合材料，主要 為碳纖維復合材料。熱塑性復合材料約占10%，主要產品為機翼部件、垂直尾翼、機頭罩等。我國未來20年間需新增支線飛機661架，將形成民航客機的大產 業，復合材料可建成新產業與之相配套；四是船艇用復合材料，主要為游艇和漁船，游艇作為高級娛樂耐用消費品在歐美有很大市場，由于我國魚類資源的減少、漁 船雖發展緩慢，但復合材料特有的優點仍有發展的空間。

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　　應用

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　　新材料作為高新技術的基礎和先導，應用范圍極其廣泛，它同信息技術、生物技術一起成為二十一世紀最重要和最具發展潛力的領域。同傳統材料一樣， 新材料可以從結構組成、功能和應用領域等多種不同角度對其進行分類，不同的分類之間相互交叉和嵌套，目前，一般按應用領域和當今的研究熱點把新材料分為以 下的主要領域： 123,123

　　電子信息材料、新能源材料、納米材料、先進復合材料、先進陶瓷材料、生態環境材料、新型功能材料（含高溫超導材料、磁性材料、金剛石薄膜、功能高分子材料等）、生物醫用材料、高性能結構材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。 123456

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　　當節能減排已經關乎國家戰略發展的時候，綠色新材料就無可厚非地成為現代工業發展的基礎之一。十二五規劃2011年起航，看新材料行業如何直面挑戰，抓住機遇搭乘“十二五”經濟發展的快車道，取得進一步的發展，我們拭目以待。 copyright 123456

　　其他新材料

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　　一、超導材料 123456

　　有些材料當溫度下降至某一臨界溫度時，其電阻完全消失，這種現象稱為超導電性，具有這種現象的材料稱為超導材料。超導體的另外一個特征是：當電阻消失時，磁感應線將不能通過超導體，這種現象稱為抗磁性。

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　　一般金屬（例如：銅）的電阻率隨溫度的下降而逐漸減小，當溫度接近于0K時，其電阻達到某一值。而1919年荷蘭科學家昂內斯用液氦冷卻水銀，當溫度下降到4.2K（即-269℃）時，發現水銀的電阻完全消失， 本文來自123

　　超導電性和抗磁性是超導體的兩個重要特性。使超導體電阻為零的溫度稱為臨界溫度（TC）。超導材料研究的難題是突破“溫度障礙”，即尋找高溫超導材料。 本文來自123

　　以NbTi、Nb3Sn為代表的實用超導材料已實現了商品化，在核磁共振人體成像（NMRI）、超導磁體及大型加速器磁體等多個領域獲得了應 用；SQUID作為超導體弱電應用的典范已在微弱電磁信號測量方面起到了重要作用，其靈敏度是其它任何非超導的裝置無法達到的。但是，由于常規低溫超導體 的臨界溫度太低，必須在昂貴復雜的液氦（4.2K）系統中使用，因而嚴重地限制了低溫超導應用的發展。 內容來自123456

　　高溫氧化物超導體的出現，突破了溫度壁壘，把超導應用溫度從液氦（4.2K）提高到液氮（77K）溫區。同液氦相比，液氮是一種非常經濟的冷 媒，并且具有較高的熱容量，給工程應用帶來了極大的方便。另外，高溫超導體都具有相當高的磁性能，能夠用來產生20T以上的強磁場。

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　　超導材料最誘人的應用是發電、輸電和儲能。利用超導材料制作超導發電機的線圈磁體制成的超導發電機，可以將發電機的磁場強度提高到5~6萬高 斯，而且幾乎沒有能量損失，與常規發電機相比，超導發電機的單機容量提高5~10倍，發電效率提高50%；超導輸電線和超導變壓器可以把電力幾乎無損耗地 輸送給用戶，據統計，目前的銅或鋁導線輸電，約有15%的電能損耗在輸電線上，在中國每年的電力損失達1000多億度，若改為超導輸電，節省的電能相當于 新建數十個大型發電廠；超導磁懸浮列車的工作原理是利用超導材料的抗磁性，將超導材料置于永久磁體（或磁場）的上方，由于超導的抗磁性，磁體的磁力線不能 穿過超導體，磁體（或磁場）和超導體之間會產生排斥力，使超導體懸浮在上方。利用這種磁懸浮效應可以制作高速超導磁懸浮列車，如已運行的日本新干線列車， 上海浦東國際機場的高速列車等；用于超導計算機，高速計算機要求在集成電路芯片上的元件和連接線密集排列，但密集排列的電路在工作時會產生大量的熱量，若 利用電阻接近于零的超導材料制作連接線或超微發熱的超導器件，則不存在散熱問題，可使計算機的速度大大提高。

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　　二、能源材料 123456

　　能源材料主要有太陽能電池材料、儲氫材料、固體氧化物電池材料等。

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　　太陽能電池材料是新能源材料，IBM公司研制的多層復合太陽能電池，轉換率高達40%。 123,123

　　氫是無污染、高效的理想能源，氫的利用關鍵是氫的儲存與運輸，美國能源部在全部氫能研究經費中，大約有50%用于儲氫技術。氫對一般材料會產生 腐蝕，造成氫脆及其滲漏，在運輸中也易爆炸，儲氫材料的儲氫方式是能與氫結合形成氫化物，當需要時加熱放氫，放完后又可以繼續充氫的材料。目前的儲氫材料 多為金屬化合物。如LaNi5H、Ti1.2Mn1.6H3等。 copyright 123456

　　固體氧化物燃料電池的研究十分活躍，關鍵是電池材料，如固體電解質薄膜和電池陰極材料，還有質子交換膜型燃料電池用的有機質子交換膜等。

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　　三、智能材料 123456

　　智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料，是現代高技術新材料發展的重要方向之一。國外在智能材料的研發方面取得 很多技術突破，如英國宇航公司的導線傳感器，用于測試飛機蒙皮上的應變與溫度情況；英國開發出一種快速反應形狀記憶合金，壽命期具有百萬次循環，且輸出功 率高，以它作制動器時、反應時間僅為10分鐘；形狀記憶合金還已成功在應用于衛星天線等、醫學等領域。 123456

　　另外，還有壓電材料、磁致伸縮材料、導電高分子材料、電流變液和磁流變液等智能材料驅動組件材料等功能材料。

　　四、磁性材料 本文來自123

　　磁性材料可分為軟磁材料和硬磁材料二類。 內容來自123456

　　1．軟磁材料 123456

　　是指那些易于磁化并可反復磁化的材料，但當磁場去除后，磁性即隨之消失。這類材料的特性標志是：磁導率（μ=B/H）高，即在磁場中很容易被磁 化，并很快達到高的磁化強度；但當磁場消失時，其剩磁很小。這種材料在電子技術中廣泛應用于高頻技術。如磁芯、磁頭、存儲器磁芯；在強電技術中可用于制作 變壓器、開關繼電器等。目前常用的軟磁體有鐵硅合金、鐵鎳合金、非晶金屬。 123456

　　Fe-（3%~4%）Si的鐵硅合金是最常用的軟磁材料，常用作低頻變壓器、電動機及發電機的鐵芯；鐵鎳合金的性能比鐵硅合金好，典型代表材料 為坡莫合金（Permalloy），其成分為79%Ni-21%Fe，坡莫合金具有高的磁導率（磁導率μ為鐵硅合金的10~20倍）、低的損耗；并且在弱 磁場中具有高的磁導率和低的矯頑力，廣泛用于電訊工業、電子計算機和控制系統方面，是重要的電子材料；非晶金屬（金屬玻璃）與一般金屬的不同點是其結構為 非晶體。它們是由Fe、Co、Ni及半金屬元素B、Si所組成，其生產工藝要點是采用極快的速度使金屬液冷卻，使固態金屬獲得原子無規則排列的非晶體結 構。非晶金屬具有非常優良的磁性能，它們已用于低能耗的變壓器、磁性傳感器、記錄磁頭等。另外，有的非晶金屬具有優良的耐蝕性，有的非晶金屬具有強度高、 韌性好的特點。 123,123

　　2．永磁材料（硬磁材料） 本文來自123

　　永磁材料經磁化后，去除外磁場仍保留磁性，其性能特點是具有高的剩磁、高的矯頑力。利用此特性可制造永久磁鐵，可把它作為磁源。如常見的指南針、儀表、微電機、電動機、錄音機、電話及醫療等方面。永磁材料包括鐵氧體和金屬永磁材料兩類。

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　　鐵氧體的用量大、應用廣泛、價格低，但磁性能一般，用于一般要求的永磁體。 內容來自123456

　　金屬永磁材料中，最早使用的是高碳鋼，但磁性能較差。高性能永磁材料的品種有鋁鎳鈷（Al-Ni-Co）和鐵鉻鈷（Fe-Cr-Co）；稀土永 磁，如較早的稀土鈷（Re-Co）合金（主要品種有利用粉末冶金技術制成的SmCo5和Sm2Co17），以及現在廣泛采用的鈮鐵硼（Nb-Fe-B）稀 土永磁，鈮鐵硼磁體不僅性能優，而且不含稀缺元素鈷，所以很快成為目前高性能永磁材料的代表，已用于高性能揚聲器、電子水表、核磁共振儀、微電機、汽車啟 動電機等。

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　　五、納米材料 123456

　　納米本是一個尺度，納米科學技術是一個融科學前沿的高技術于一體的完整體系，它的基本涵義是在納米尺寸范圍內認識和改造自然，通過直接操作和安 排原子、分子創新物質。納米科技主要包括：納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學七個方面。 123,123

　　納米材料是納米科技領域中最富活力、研究內涵十分豐富的科學分支。用納米來命名材料是20世紀80年代，納米材料是指由納米顆粒構成的固體材 料，其中納米顆粒的尺寸最多不超過100納米。納米材料的制備與合成技術是當前主要的研究方向，雖然在樣品的合成上取得了一些進展，但至今仍不能制備出大 量的塊狀樣品，因此研究納米材料的制備對其應用起著至關重要的作用。

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　　1．納米材料的性能 copyright 123456

　　物化性能納米顆粒的熔點和晶化溫度比常規粉末低得多，這是由于納米顆粒的表面能高、活性大，熔化時消耗的能量少，如一般鉛的熔點為600K，而20nm的鉛微粒熔點低于288K；納米金屬微粒在低溫下呈現電絕緣性；鈉米微粒具有極強的吸光性，因此各種納米微粒粉末幾乎都呈黑色；納米材料具有奇異 的磁性，主要表現在不同粒徑的納米微粒具有不同的磁性能，當微粒的尺寸高于某一臨界尺寸時，呈現出高的矯頑力，而低于某一尺寸時，矯頑力很小，例如，粒徑 為85nm的鎳粒，矯頑力很高，而粒徑小于15nm的鎳微粒矯頑力接近于零；納米顆粒具有大的比表面積，其表面化學活性遠大于正常粉末，因此原來化學惰性 的金屬鉑制成納米微粒（鉑黑）后卻變為活性極好的催化劑。

　　擴散及燒結性能納米結構材料的擴散率是普通狀態下晶格擴散率的1014~1020倍，是晶界擴散率的102~104倍，因此納米結構材料可以在 較低的溫度下進行有效的摻雜，可以在較低的溫度下使不混溶金屬形成新的合金相。擴散能力提高的另一個結果是可以使納米結構材料的燒結溫度大大降低，因此在 較低溫度下燒結就能達到致密化的目的。

　　力學性能納米材料與普通材料相比，力學性能有顯著的變化，一些材料的強度和硬度成倍地提高；納米材料還表現出超塑性狀態，即斷裂前產生很大的伸長量。

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　　2．納米材料的應用 內容來自123456

　　納米金屬：如納米鐵材料，是由6納米的鐵晶體壓制而成的，較之普通鐵強度提高12倍，硬度提高2~3個數量級，利用納米鐵材料，可以制造出高強 度和高韌性的特殊鋼材。對于高熔點難成形的金屬，只要將其加工成納米粉末，即可在較低的溫度下將其熔化，制成耐高溫的元件，用于研制新一代高速發動機中承 受超高溫的材料。

　　納米陶瓷：首先利用納米粉末可使陶瓷的燒結溫度下降，簡化生產工藝，同時，納米陶瓷具有良好的塑性甚至能夠具有超塑性，解決了普通陶瓷韌性不足的弱點，大大拓展了陶瓷的應用領域。

　　納米碳管納米碳管的直徑只有1.4nm，僅為計算機微處理器芯片上最細電路線寬的1%，其質量是同體積鋼的1/6，強度卻是鋼的100倍，納米碳管將成為未來高能纖維的首選材料，并廣泛用于制造超微導線、開關及納米級電子線路。

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　　納米催化劑由于納米材料的表面積大大增加，而且表面結構也發生很大變化，使表面活性增強，所以可以將納米材料用作催化劑，如超細的硼粉、高鉻酸 銨粉可以作為炸藥的有效催化劑；超細的鉑粉、碳化鎢粉是高效的氫化催化劑；超細的銀粉可以為乙烯氧化的催化劑；用超細的Fe3O4微粒做催化劑可以在低溫 下將CO2分解為碳和水；在火箭燃料中添加少量的鎳粉便能成倍地提高燃燒的效率。 123456

　　量子元件制造量子元件，首先要開發量子箱。量子箱是直徑約10納米的微小構造，當把電子關在這樣的箱子里，就會因量子效應使電子有異乎尋常的表 現，利用這一現象便可制成量子元件，量子元件主要是通過控制電子波動的相位來進行工作的，從而它能夠實現更高的響應速度和更低的電力消耗。另外，量子元件 還可以使元件的體積大大縮小，使電路大為簡化，因此，量子元件的興起將導致一場電子技術革命。人們期待著利用量子元件在21世紀制造出16GB（吉字節） 的DRAM，這樣的存儲器芯片足以存放10億個漢字的信息。

　　目前我國已經研制出一種用納米技術制造的乳化劑，以一定比例加入汽油后，可使象桑塔納一類的轎車降低10%左右的耗油量；納米材料在室溫條件下具有優異的儲氫能力，在室溫常壓下，約2/3的氫能可以從這些納米材料中得以釋放，可以不用昂貴的超低溫液氫儲存裝置。 123,123

　　隨著科學技術發展，人們在傳統材料的基礎上，根據現代科技的研究成果，開發出新材料。新材料按組分，有金屬材料、無機非金屬材料（如陶瓷、砷化 鎵半導體等）、有機高分子材料、先進復合材料四大類。按材料性能分，有結構材料和功能材料。結構材料主要是利用材料的力學和理化性能，以滿足高強度、高剛 度、高硬度、耐高溫、耐磨、耐蝕、抗輻照等性能要求；功能材料主要是利用材料具有的電、磁、聲、光熱等效應，以實現某種功能，如半導體材料、磁性材料、光 敏材料、熱敏材料、隱身材料和制造原子彈、氫彈的核材料等。新材料在國防建設上作用重大。例如，超純硅、砷化鎵研制成功，導致大規模和超大規模集成電路的 誕生，使計算機運算速度從每秒幾十萬次提高到現在的每秒百億次以上；航空發動機材料的工作溫度每提高100℃，推力可增大24%；隱身材料能吸收電磁波或 降低武器裝備的紅外輻射，使敵方探測系統難以發現等等。 copyright 123456

　　21世紀科技發展的主要方向之一是新材料的研制和應用。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。 123,123

　　當節能減排已經關乎國家戰略發展的時候，綠色新材料就無可厚非地成為現代工業發展的基礎之一。十二五規劃2011年起航，看新材料行業如何直面挑戰，抓住機遇搭乘“十二五”經濟發展的快車道，取得進一步的發展，我們拭目以待。 copyright 123456

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　　新材料用途向多種領域發展 123456

　　隨著科學技術的進步，產業用紡織品新材料不斷地呈現發展趨勢，用途也不斷向多種領域擴展。一些具有特殊功能的纖維如芳綸、聚苯硫醚、碳纖維等，雖然價格較貴，但在環境保護、節能減排、阻燃耐高溫等領域仍被市場看好。

　　阻燃：助建筑材料一臂之力 123,123

　　建筑與紡織的聯姻是最近幾年才有的。將纖維放入混凝土中，起到增強建筑強力、抗老化的效果，已經取得了成效，在奧運場館的建設中，這樣的實例不 少。但是，作為建筑行業使用的防火、阻燃材料紡織品，還沒有引起足夠的重視。2009年2月9日央視配樓的火災，過去已1年時間了，但人們仍然記憶猶新。 這場大火，給國家和人民群眾的生命財產安全帶來了嚴重危害。最近，媒體披露了失火原因系大樓外墻易燃材料——擠塑板遇燃放的煙花引燃起火。擠塑板雖然環 保，但是具有易燃性，過火極快。使用這種易燃材料，一旦遇到火星，造成的損失就不可避免。在建筑工程領域，為了減少由此造成的損失，世界各國對阻燃材料的 研究格外重視。一些高性能及高阻燃性的聚合物，包括聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酰亞胺（PEI）、聚苯硫醚（PPS）、聚苯砜（PPSU）、聚醚砜 （PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）和改性聚苯醚（PPO）等浮出水面。 123456

　　目前我國生產和使用最多的是阻燃劑整理織物，包括純棉、純滌綸、純毛、滌棉和各種混紡的耐久性阻燃織物和純棉、粘膠、純滌綸非耐久性洗滌阻燃織 物，有識人士指出，隨著人民生活與環境條件的不斷改善，人們對阻燃紡織品性能要求越來越高，應投入人力和資金，加大開發尺寸穩定性、耐化學品性和耐磨性的 阻燃纖維產品，擴大應用范圍。近年來，我國在研制阻燃材料方面投入了大量人力物力，其中產業用紡織品中阻燃、耐高溫材料受到格外關注，并成為阻燃纖維發展 的方向和趨勢。2009年，一項重大科研成果——芳綸1313與耐高溫絕緣紙制備關鍵技術及產業化通過了中國紡織工業協會組織的專家鑒定，此項成果還獲得 中國紡織工業協會科學技術一等獎。這項由上海東華大學、圣歐（蘇州）安全防護材料有限公司和廣東彩艷股份公司共同開發研究的技術和裝備，開啟了芳綸1313產業化的進程。圣歐開發部工程師顏言告訴記者，芳綸1313是一種綜合性能優良的高科技纖維，具有良好的物理機械性能。芳綸產品不僅具有可觀的經 濟價值，而且還具有重要的戰略意義。因此它是目前世界上耐高溫纖維中發展最快的品種之一。他說，在目前年產間位芳綸2000噸的基礎上，公司決定擴建產 能，二期工程計劃達到年產7000噸芳綸1313和3000噸絕緣復合材料的規模。

　　據了解，目前全世界芳綸產量在3.1萬噸，其中美國杜邦公司產量最大，為2.5萬噸，其次是日本帝人公司，年產2500噸左右。我國生產芳綸1313的企業主要有煙臺氨綸（002254）、 圣歐集團和廣東彩艷股份公司等，年產總量在5000噸~6000噸之間，遠不能滿足市場的需要。中國產業用紡織品行業協會高級工程師張艷博士介紹說，國家 出臺的建材下鄉政策，產業用紡織品可以助一臂之力。一些高性能纖維用于建筑材料，可以起到增強、防火、阻燃的功效。如果可以把這些高性能纖維納入建材下鄉 的范圍，就可以擴大產業用紡織品用途，擴大產業用紡織品市場。

　　低碳：促產業提速快速發展 內容來自123456

　　環保低碳是當今世界主流，減少碳排放是國家長期目標。由于聚苯硫醚（PPS）纖維具有耐磨損、高熔點（200度不熔化）和穩定性的特征，為工業 除塵首選材料，在我國煤炭、電力、水泥行業被廣泛使用，充當減排的“尖兵”。有資料顯示，目前，我國燃煤電力、燃煤鍋爐袋式除塵設備占到除塵設備總量不到10%。隨著國家環保力度加大，對袋式除塵技術優勢的認識也逐步提高，PPS纖維的年需求量將以每年30%以上的速度增長，市場前景十分廣闊。另 外，PPS纖維在城市垃圾焚燒、汽車尾氣除塵、保溫材料、絕緣材料、化工過濾材料等其它方面的應用也十分廣闊，需求量也逐年加大。

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　　近年來，我國加大了PPS纖維產業化進程。由中國紡織科學研究院參與工藝路線的研制，四川得陽科技股份有限公司承擔的國家級高新產品研發項目——聚苯硫醚纖維產業化生產，于2008年1月投料開車成功，打破了國外對中國的技術封鎖和產品銷售的壟斷。目前，得陽股份的聚苯硫醚生產能力已經接近3萬噸/年。為了適應國內外市場不斷增長的需求，該公司已經規劃實施了新的擴產項目，預計在2010年，聚苯硫醚的生產能力將穩居世界首位，產品的性能也將 達到世界先進水平。

　　今年1月，江蘇瑞泰科技（002066）有限公司生產高性能PPS纖維的新廠在江蘇張家港落成并順利投產，使我國PPS纖維生產初步實現了產業化。這將為國家電力行業袋式除塵的推廣解決原料的瓶頸。此舉符合國家節能環保和“低碳經濟”的要求，將進一步提高我國PPS纖維生產水平。 123456