衡量一個國家綜合國力 新材料開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化　衡量綜合國力的重要標(biāo)志

衡量一個國家綜合國力[新材料開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化衡量綜合國力的重要標(biāo)志]當(dāng)你坐在新型環(huán)保的辦公室，享受著地下水屋內(nèi)循環(huán)對流而造成最佳溫度帶來的舒適，捧起手中的納米杯，喝一口熱騰騰的茶，然后用電腦開始辦公的時候，你有沒有想過，你所接觸的一切都與新材料息息相關(guān)。人類歷史的發(fā)展，是以新材料的突破為時代標(biāo)志，從石器的打制、鐵器的制造，到機(jī)械的應(yīng)用、晶體的出現(xiàn)，使人類不但脫離野蠻時代，進(jìn)入工業(yè)時代，而且迎來信息時代。當(dāng)今，新材料研發(fā)與信息技術(shù)、生物技術(shù)構(gòu)成了21世紀(jì)最重要、最具發(fā)展?jié)摿Φ娜箢I(lǐng)域。新材料作為高新技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，應(yīng)用范圍極其廣泛，幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)的每個部門，滲入大眾生活的各個方面，備受科技界的推崇和世界各國的高度重視。目前，新材料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平，已成為衡量一個國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志?！罢l掌握了新材料，誰就掌握了未來”，世界各國均把大力研究和開發(fā)新材料作為21世紀(jì)的重大戰(zhàn)略決策。專家預(yù)測，信息功能陶瓷材料及其制品的全球銷售收入，到2010年將達(dá)800億美元；全球釹鐵硼稀土永磁材料產(chǎn)值，到2010年將達(dá)83億美元；世界超導(dǎo)材料銷售額，到2010年將達(dá)600-900億美元。美國科學(xué)基金會預(yù)測，未來10年，全球納米技術(shù)市場規(guī)模將達(dá)到1萬億美元左右。發(fā)達(dá)國家清楚地看到了新材料產(chǎn)業(yè)所蘊(yùn)藏的巨大商機(jī)和具有的重要戰(zhàn)略地位，紛紛制定出相關(guān)戰(zhàn)略計(jì)劃并投入巨資進(jìn)行開發(fā)。我國政府對新材料的研究開發(fā)也給予了高度重視，近年出臺了一系列相關(guān)鼓勵政策，指定了一批新材料研發(fā)中心和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，規(guī)劃了一批新材料成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)建設(shè)基地，特別是在國家先后出臺的一些重大科技開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃中，均把新材料列為重點(diǎn)支持的領(lǐng)域之一。國家的重大科技計(jì)劃中，“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃、火炬計(jì)劃、科技攻關(guān)計(jì)劃、中小企業(yè)創(chuàng)新基金等項(xiàng)目，全部都對新材料的長期開發(fā)與研究投入了大量的人力物力，對其的關(guān)注已經(jīng)占到了整體科學(xué)研究中非常大的一個比例。國家自然科學(xué)基金，是國家為支持自然科學(xué)基礎(chǔ)性研究而設(shè)立的專項(xiàng)基金，它大力支持具有重要應(yīng)用前景，特別是具有新思想、新方法以及可能產(chǎn)生新成果的材料方面的基礎(chǔ)性研究。國家自然科學(xué)基金委員會資助的研究課題，與材料有關(guān)的約占四分之一。目前，已建和在建的150個重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中，有關(guān)材料工藝、組織、結(jié)構(gòu)、表征與測試的達(dá)35個，超過總數(shù)的1／5。在國家大力推動下，新材料產(chǎn)業(yè)正成為我國一個新的經(jīng)濟(jì)增長熱點(diǎn)和投資熱土。在我國新材料領(lǐng)域，一些重大共性技術(shù)近年來取得突破，一大批新材料孵化器與企業(yè)迅速崛起，推動了整個行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和效益的提高。專家預(yù)測到2008年，我國新材料產(chǎn)業(yè)有可能形成一個3000億元人民幣左右的大市場，到2010年，我國光電子產(chǎn)品年產(chǎn)值可達(dá)2000元人民幣，占世界市場份額的10%；到2010年，我國稀土永磁材料產(chǎn)量可達(dá)5.4萬噸，產(chǎn)值31億美元，年均增長60%，遠(yuǎn)超過世界23%的年均增長速度。新材料托出光電子器件項(xiàng)目簡介。從產(chǎn)業(yè)化角度考慮，it信息網(wǎng)特別是wdm干線、接入、局域網(wǎng)互聯(lián)等的光電子器件（包括高速調(diào)制的激光器、高靈敏度的接收器等），必須具有用戶能夠承受的性能價(jià)格比、高可靠性和極低功耗。長波長發(fā)光材料生長制備研究是實(shí)現(xiàn)高性能光電子器件的根本基礎(chǔ)。這種長波長器件也必須具有低成本、低功耗、溫度穩(wěn)定性好、高速調(diào)制、高可靠性和易于集成等優(yōu)越性。而gaas基垂直腔面發(fā)射激光器恰好是可以滿足這些要求的理想器件，這是由它具有的獨(dú)特優(yōu)越性決定的。其優(yōu)越性在于，無需解理的平面制備工藝使得激光器單管、列陣的成本極大下降，適宜于大批量生產(chǎn)；圓形對稱的輸出光束易于耦合，單模工作易于高頻調(diào)制，極小的有源區(qū)體積使得極低功耗成為現(xiàn)實(shí)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)。中科院半導(dǎo)體研究所以牛智川研究員為首的“863”課題組。意義。在開發(fā)新一代無制冷激光器、高速高靈敏度探測器以及光電集成等方面具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值，在gigabit以太網(wǎng)，10g比特以太網(wǎng)和光纖到戶（ftth）之類的市場中有著巨大的市場前景。激光表面強(qiáng)化處理技術(shù)技術(shù)簡介。萬能軋機(jī)bd軋輥是攀鋼三期工程從國外引進(jìn)的萬能生產(chǎn)線重要部件，其作用是將剛出爐的方坯初軋成型。由于與紅鋼直接接觸，其表面瞬時溫度達(dá)600～700℃，軋制時輥面易出現(xiàn)粘鋼、熱疲勞裂紋、氧化腐蝕等現(xiàn)象，軋輥磨損嚴(yán)重，使用壽命短，輥耗大，生產(chǎn)成本高。該公司科技人員經(jīng)過分析研究，采用激光相變硬化及合金化，并根據(jù)軋輥各孔型具體情況采用相應(yīng)處理工藝的方法進(jìn)行了表面強(qiáng)化，解決了軋輥使用中各孔型磨損差異大、粘鋼、熱疲勞裂紋、氧化腐蝕等問題，最終達(dá)到軋輥使用后各孔型磨損一致，使用過程中無粘鋼、熱疲勞裂紋、氧化腐蝕等現(xiàn)象的效果。經(jīng)實(shí)際上機(jī)使用統(tǒng)計(jì)，成熟工藝強(qiáng)化處理的bd軋輥單周期過鋼量比未強(qiáng)化處理輥提高2倍以上，軋輥使用壽命提高2倍以上。技術(shù)負(fù)責(zé)。攀鋼鋼企總公司協(xié)力公司。意義。在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。高溫超導(dǎo)限流技術(shù)應(yīng)用電力系統(tǒng)項(xiàng)目簡介。該項(xiàng)目采用鉍鍶鈣銅氧化物作為高溫超導(dǎo)材料線材，采用平衡橋的方式設(shè)計(jì)超導(dǎo)限流電抗器。系統(tǒng)正常運(yùn)行時，電流從超導(dǎo)限流裝置上流過，壓降很小，只有約20v左右，約占系統(tǒng)電壓的0.33%（常規(guī)電抗器壓降有10%以上），系統(tǒng)發(fā)生短路時，這時系統(tǒng)電壓大都會加在限流器兩側(cè)，由于限流器上串有超導(dǎo)磁體l，它將抑制電流的迅速上升，從而達(dá)到限流目的。當(dāng)磁體上電流達(dá)到設(shè)定值時，控制信號將迅速關(guān)斷igct（約10微妙），保護(hù)電阻被投切進(jìn)來，從而抑制系統(tǒng)電流的上升。如果負(fù)荷側(cè)短路故障得到迅速解決（如半個周波），可立即導(dǎo)通igct，使系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)；如果負(fù)荷側(cè)短路故障無法在短期內(nèi)得到解決（如數(shù)個周波），則切斷斷路器。項(xiàng)目負(fù)責(zé)。湖南省電力試驗(yàn)院和中科院電工研究所聯(lián)合研究。氟氧化物玻璃陶瓷激光材料研制項(xiàng)目簡介：該項(xiàng)目基本實(shí)現(xiàn)了對玻璃陶瓷納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的控制，獲得了一系列具有良好光致發(fā)光和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的新材料，其主要有：含er：laf3納米晶的透明玻璃陶瓷，具有寬的紅外發(fā)射譜，其1.53微米發(fā)射峰半高寬達(dá)100納米，可開發(fā)為光纖放大器材料；含er：caf2納米晶的透明玻璃陶瓷，具有強(qiáng)的紅光上轉(zhuǎn)換效應(yīng)，且1.53微米發(fā)光量子效率高達(dá)98%；含er：baf2納米晶的透明玻璃陶瓷，其1.53微米發(fā)光壽命高達(dá)13.39毫秒；首次獲得含大量er：nayf4納米晶的透明玻璃陶瓷，該材料不僅具有很高的上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率，而且通過改變稀土摻雜濃度，可基本實(shí)現(xiàn)材料紅、綠發(fā)光強(qiáng)度比的全程調(diào)控，在光顯示器件方面具有重要的應(yīng)用前景。意義。通過對氟氧化物玻璃陶瓷熱力學(xué)行為和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變特性的研究，揭示了納米晶相的晶化機(jī)理與主要控制因素，掌握了熱處理?xiàng)l件下玻璃陶瓷結(jié)構(gòu)演變規(guī)律，總結(jié)了材料光學(xué)性能與顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)系。超輕多孔金屬材料研究項(xiàng)目簡介。通過對滲流工藝的改進(jìn)及后處理方法的探索，基本掌握了國際上最先進(jìn)的石膏型滲流技術(shù)，能穩(wěn)定地制備出密度小于0.2g/cm3以下（設(shè)計(jì)要求為≤0.3g/cm3）開孔型泡沫鋁，其結(jié)構(gòu)均勻性達(dá)到美國duocel泡沫鋁的同等水平。另外，在超塑性金屬材料的研究方面也已經(jīng)獲得了常溫下延伸率達(dá)160%左右的合金，超出設(shè)計(jì)指標(biāo)一倍多。項(xiàng)目負(fù)責(zé)。中國科學(xué)院固體物理所韓福生研究小組。意義。該成果為盡早提供滿足我國航天需求的功能材料邁出了關(guān)鍵一步。高效無鹵阻燃高分子材料項(xiàng)目簡介。該項(xiàng)目在黑龍江省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、東北林業(yè)大學(xué)阻燃材料分子設(shè)計(jì)與制備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研人員，經(jīng)過3年的艱苦努力和不懈攻關(guān)，創(chuàng)新性地提出了適用于玻纖增強(qiáng)尼龍66的無鹵阻燃劑的分子設(shè)計(jì)，合成了金屬離子改性聚磷酸蜜胺鹽（m-mpp）新型高效無鹵阻燃劑。該阻燃劑具有針狀的晶型結(jié)構(gòu)，能明顯提高阻燃材料的力學(xué)性能，不僅阻燃效果好，而且利于切割。這一課題被列為黑龍江省“十五”科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目，課題所取得的創(chuàng)新性成果于2006年11月7日通過了由黑龍江省科技廳組織的專家鑒定。項(xiàng)目負(fù)責(zé)。黑龍江省高分子化學(xué)與物理學(xué)科李斌教授。鉻鐵合金生產(chǎn)陶瓷璃色料研發(fā)技術(shù)簡介。該技術(shù)所采用的方案是將鉻鐵合金粗、細(xì)碎至1-100/μｍ，按需要單獨(dú)或與其它化合物如氧化鋅、氧化錳、氧化鈷、氧化銅等配料，入窯在900℃-1400℃下燒成，除去合金中碳分及其它非金屬雜質(zhì)，人工合成不同顏色的色料。意義。該項(xiàng)技術(shù)打破了沿用氧化鉻和氧化鐵生產(chǎn)色料的慣用工藝，在生產(chǎn)技術(shù)上有新的突破。由于該技術(shù)是利用鉻鐵合金替代昂貴的氧化鈷和氧化鐵化工原料生產(chǎn)色料，不僅色料生產(chǎn)成本大幅度降低，而且不會造成六價(jià)鉻的污染，益于環(huán)保，其應(yīng)用前景十分看好。pvc材料熱轉(zhuǎn)印技術(shù)研究與設(shè)備研制技術(shù)簡介。該項(xiàng)目采用熱轉(zhuǎn)印機(jī)理，以pvc材料為基體，在自行研制的熱轉(zhuǎn)印設(shè)備上，通過對溫度、壓力、轉(zhuǎn)印速度的自動控制，在加熱、加壓條件下，將覆膜圖案轉(zhuǎn)印至pvc基體上。其技術(shù)原理是采用高溫加壓覆膜技術(shù)，將帶有各種圖案，可以是各類木紋、大理石紋等的熱轉(zhuǎn)印膜通過加溫加壓粘覆在pvc材料表面，具有圖案逼真、壽命長等特點(diǎn)。因此通過該項(xiàng)技術(shù)，可以增加替代材料表面美感，提高對木材的替代率。技術(shù)負(fù)責(zé)。中國新材料研究所。意義。項(xiàng)目的研究成果應(yīng)用于裝飾、家具等建材領(lǐng)域。既滿足了人們追求自然美的需求，又緩解了天然材質(zhì)的短缺問題。紫光轉(zhuǎn)換純綠光led新型稀土發(fā)光材料項(xiàng)目簡介。紫外激發(fā)的稀土銪激活硼鋁酸鹽綠色熒光粉，在國內(nèi)首次制備出紫外光激發(fā)的綠光led；此外，還研制出紫外激發(fā)的三基色熒光粉；相關(guān)材料與器件擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，已獲國家發(fā)明專利；課題組完成的“紫光轉(zhuǎn)換純綠光led新型稀土發(fā)光材料”技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。項(xiàng)目負(fù)責(zé)。中科院與長春光機(jī)物理研究所。意義。隨著發(fā)光二極管效率的迅速提高、成本的不斷下降以及藍(lán)色和綠色led的突破，使led成為當(dāng)今世界上三基色完備的發(fā)光體系，led正在由顯示、指示器件向照明光源擴(kuò)展；專家預(yù)計(jì)led將成為繼白熾燈、熒光燈之后的第三代照明光源，它將引發(fā)照明領(lǐng)域的一場革命。聚變堆用產(chǎn)氚陶瓷微球制備與性能研究項(xiàng)目簡介。從2004年至2006年年底，在繼承“863”高技術(shù)科研成果的基礎(chǔ)上，研究組開展iter中的氚工藝前期研究工作。開展了氚增殖劑材料的制備探索研究、iter中第一壁材料的調(diào)研、第一原理計(jì)算氦在材料中的擴(kuò)散行為、分子動力學(xué)模擬材料中氦泡的演化行為研究，取得了創(chuàng)新性的研究成果。對iter產(chǎn)氚回路中的氚提取技術(shù)開展了研究，研究了采用金屬氫化物純化、分離和貯存氚的技術(shù)。在激光聚變氘氚靶的研制中，高壓充氘氚工藝研究中的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)小型化技術(shù)、增壓技術(shù)和安全性等方面做出了成績，并圓滿地完成了多次高壓充氚任務(wù)，滿足了激光聚變研究的需要。項(xiàng)目負(fù)責(zé)。中國工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所副所長彭述明為代表的研究組。意義：在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平新型多孔陶瓷材料制備技術(shù)項(xiàng)目簡介。利用加壓排水成型法制備一種新型多孔陶瓷，該多孔陶瓷可廣泛使用在汽車廢氣除污、污水凈化、工業(yè)廢氣凈化除污、精細(xì)過濾等。其氣孔率可達(dá)90％以上，比重0.13～0.4g/cm3，熱膨脹系數(shù)系數(shù)0.6～1.2×10-6/℃，抗熱震性700～1000℃，最高使用溫度1400℃該技術(shù)除了可用于汽車尾氣凈化處理外，還可用于煙道氣及催化燃燒除nox的載體、柴油機(jī)煙塵粒子凈化器載體、臭氧抑制催化劑載體、有毒氣體和液體的凈化處理、工業(yè)廢水處理、廢氣處理、除臭處理裝置等。項(xiàng)目負(fù)責(zé)。華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院無機(jī)系。意義。在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。高溫超導(dǎo)技術(shù)研究項(xiàng)目簡介。中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所科研人員經(jīng)過多年攻關(guān)，不斷優(yōu)化電子線路設(shè)計(jì)，研制出了具有國際先進(jìn)水平的實(shí)用化單分量高溫超導(dǎo)磁強(qiáng)計(jì)。它和現(xiàn)在采用的感應(yīng)線圈探頭相比，高溫超導(dǎo)磁強(qiáng)計(jì)的性能指標(biāo)在靈敏度、帶寬、測量精度與效率等方面具有明顯的優(yōu)越性。據(jù)介紹，該成果可提高勘探深度達(dá)50％以上，使瞬變電磁法的勘探深度達(dá)1200米，有利于推動瞬變電磁法的應(yīng)用與發(fā)展，從而為危機(jī)礦山、深部隱伏大礦的尋找、礦體的準(zhǔn)確定位提供高技術(shù)手段。項(xiàng)目負(fù)責(zé)。中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查研究所。環(huán)保型塑料專用料研制項(xiàng)目簡介。聚丙烯屬于一種產(chǎn)量大、力學(xué)性能、電絕緣性較為優(yōu)異的通用塑料，經(jīng)過改性的聚丙烯目前被廣泛用于汽車制造、建筑材料、電子電器部件等領(lǐng)域。但由于聚丙烯本身分子結(jié)構(gòu)和組成的原因，導(dǎo)致其具有易燃的特性，使其應(yīng)用受到極大限制。目前，完全能夠符合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)要求的聚丙烯材料還沒有，其主要原因是大多數(shù)研究機(jī)構(gòu)或企業(yè)采用的是用以金屬氫氧化物系列阻燃劑或以聚磷酸銨為阻燃劑研制無鹵阻燃聚丙烯材料，前者金屬氫氧化物用量阻燃劑用量過大，嚴(yán)重影響阻燃聚丙烯材料的力學(xué)性能，而使其失去了實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值；而后者由于目前國內(nèi)生產(chǎn)的聚磷酸銨的熱穩(wěn)定性較差，影響到阻燃聚丙烯材料的生產(chǎn)和成型加工性。日前，江蘇技