新材料在未来发展趋势对文化影响的综述范文
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新材料在未来发展趋势对文化影响的综述
2011年12月
关键词:新材料发展趋势
序言
材料作为当前世界新技术革命的三大支柱(材料、信息、能源)之一,与信息技术、生物技术一起构成了21世纪世界最重要和最具发展潜力的三大领域之一。新材料在发展高新技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力方面起着重要的作用,而且在自然科学和工程技术领域中的发展也日新月异,地位日趋重要。
从人类科技文明发展史中可以看到,近代世界已经历了两次工业革命都是以新材料的发现和应用为先导的。钢铁工业的发展,为18世纪以蒸汽机的发明和应用为代表的第一次世界革命奠定了物质基础。20世纪中叶以来,以电子技术,特别是微电子技术的发明和应用为代表的第二次世界革命,硅单晶材料则起着先导和核心作用,加之随后的激光材料和光导纤维的问世,使人类社会进入了“信息时代”,因此,可以预料,未来的材料将极大改变现有的文明!谁掌握了新材料,谁就掌握了21世纪高新技术竞争的主动权!
一、回顾新材料技术的发展趋势和特点
纵观国际新材料研究发展的现状,西方发达国家正集中人力、物力,寻求突破,美国、欧盟、日本和韩国等在他们的最新国家科技计划中,都把新材料及其制备技术列为国家关键技术之一加以重点支持,非常强调新材料对发展国民经济、保卫国家安全、提高人民生活质量等方面的突出作用。经过数十年的努力,我国也已在许多方面取得显著进展,一大批新材料已成功地应用于各行业领域,有些新材料的研究居国际领先水平,为我国新材料及其制备技术在21世纪初的持续发展奠定了较好的基础。2009年,科技部、财政部、国家税务总局公布了国家重点支持的八大高新技术领域,新材料技术赧然在列,充分展现了国家对新材料科学的重视。
新材料及其制备技术的研究将对世界经济发展产生重大影响,根据目前的情况,其发展趋势主要表现为:
1.功能材料向多功能化、集成化、小型化和智能化方向发展;
2.结构材料向高性能化、复合化、功能化和低成本化方向发展;
3. 薄膜和低维材料研帛发展迅速,生物医用材料异军突起;
4.新材料制品的精加工技术和近净形成形技术受到高度重视;
5.材料及其制品与生态环境的协调性倍受重视,以满足社会可持续发展的要求;
6.材料的制备及评价表征技术日受重视,材料制备与评价表征新技术、新装备不断涌现;
7.材料在不同层次(微观、介观和宏观)上的设计发展迅速,已成为发展新材料的重要基础。
二、我国新材料产业发展现状
(一)我国政府高度重视发展新材料产业
我国各级政府认识发展新材料产业较早,积极推动新材料创新体系建设与高新技术的产业化,使我国新材料研发和产业化队伍不断扩大。据不完全统计,全国从事新材料研究的科研单位有300多家,研究人员超过10万人,新材料生产形成规模的企业超过1000家,在国家所属的普通高等学校中,有200多所大学设有材料学院或材料专业。从2000年起,发展改革委专门组织实施了新材料高技术产业化专项。坚持“有限目标、突出重点、支持创新、发展产业”的原则,大力发展对国民经济有重要支撑作用的新材料,重点扶持具有自主知识产权,需求量大、效益显著、实现产业化基础较好的新材料项目,以缩小我国在战略性领域中与发达国家的距离,扩大我国已有基础领域的竞争优势,增强我国在高技术产业发展领域中材料工业的配套能力。
(二)我国初步形成新材料产业体系
我国已初步形成较为完整的新材料产业体系,在电子信息材料、先进金属材料、电池材料、磁性材料、新型高分子材料、高性能陶瓷材料和复合材料等方面,已形成了一批高科技材料核心产业。在一些重点、关键新材料的制备技术、工艺技术、新品种开发技术及节能、环保和资源综合利用技术等方面,我国取得突破性进展,使我国许多重要新材料的品种、质量、工艺技术、技术经济指标等,提高到了一个新水平。在国民经济主要领域,初步建立起具有我国自主知识产权
的、具备消化吸收及创新能力的新材料产业体系。
(三)我国新材料产业化与发达国家还有较大差距
我国新材料产业虽然取得了很大的进步,但与发达国家相比,总体水平上仍有很大差距,主要表现在:拥有自主知识产权的专利成果还不够多,高性能、高附加值的产品相对较少;新材料的工程应用开发滞后,成果转化率低,规模化生产程度低;材料的合成与加工装备落后,资源和能源利用率低,单位国民生产总值所消耗的矿物原料比发达国家高2-4倍,二次资源利用率只相当于世界发达水平的1/4-1/3,废弃资源的回收技术和水平低,环境问题突出等。新材料总体水平不高还制约着国民经济发展,例如复合材料工业的落后,影响了航空航天产业的发展,一些特殊钢研发生产落后,影响了LNG运输船和集成电路产业的发展等。
三、论文学习之后的个人感想综述
经过数据库筛选,本人选取了12篇有关未来重点发展趋势研究的高水平论文进行学习,内容涵盖了航空航天、医学、陶瓷、机械汽车、环保木、电气、铁路交通、服装饰品、食品工业等多个专业领域。论文大都从目前的国内外领域形势分析开始,深刻剖析了当前的局势,并对先例进行了应用前景分析,理论和经济效益分析并重,对行业发展提供了很可靠的建议。综合上述论文,我的感想表述如下:(一)、“材料是人类进化的基石、社会进步的支点、当代文明的依托。”人类的发展始终是与材料的兴衰发展密切相关的:从远古燧人氏钻木
取火开始,人类就开启了利用自然材料的序幕,经历了石器时代、青铜时代、铁器时代、红铜时代等等发展阶段,人类将对原始材料的利用扩展到了锻造打磨的加工时代,从此人类拥有了自然界最为强大的一股力量,成为了地球的主人;与此同时,材料的加工作为一门技术,对于人类早期的商业文明也作出了不可磨灭的贡献。
(二)、材料的发展成就了今天的现代文明。新材料,特别是其中的新型功能材料,是整个社会持续发展的必需元素,是现代科技进步与技术创新的物质基础,也是发展一切高新技术的前提、先导与支撑。当前,以功能材料为代表的新材料不仅为现代国防提供了坚强支撑,有力保证了武器的先进性,而且还是国民经济与科学技术各个领域中一切现代装备和系统的核心与中枢。它存在于所有现实领域中,可以说,新材料就是一切高新技术存在、发展的物质与技术基础。从这个角度研究,材料是现代文明最重要的组成部分。
(三)、材料是推动未来节能减排,营造资源节约型、环境友好型社会的基础和关键。现代社会在发展经济的同时,更为注重对环境的保护,主张人与自然和谐相处,这是长达4个多世纪以来工业发展过程中人类反思的结果。研究绿色、节能、环保的材料制备技术和高科技材料本身,对于从源头解决污染,达到零排放目标而言,可以说是目前最好且唯一的办法。因此,我们有理由相信,在未来的发展过程中,新材料将发挥越来越重要的作用!
四、综述
材料学作为一门实际应用性极强的一门学科,在国民经济、国防工业