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面向新兴产业发展的新材料市场现状

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面向新兴产业发展的新材料市场现状

【摘要】:
新材料是新兴产业和未来产业发展的根基,是抢占科技和经济发展制高点的重要领域,也是我国推进新型工业化的重要驱动力。中国工程院院刊《中国工程科学》2024年第1期《面向新兴产业和未来产业的新材料发展战略研究》系统分析了我国新材料产业在规模、技术创新能力、企业和集群等方面的发展现状,提出了面向新兴产业亟需发展的9个重点方向,包括集成电路关键材料、信息功能陶瓷材料、先进能源材料、新型显示材料、生物基材料、

  新材料是新兴产业和未来产业发展的根基,是抢占科技和经济发展制高点的重要领域,也是我国推进新型工业化的重要驱动力。中国工程院院刊《中国工程科学》2024年第1期《面向新兴产业和未来产业的新材料发展战略研究》系统分析了我国新材料产业在规模、技术创新能力、企业和集群等方面的发展现状,提出了面向新兴产业亟需发展的9个重点方向,包括集成电路关键材料、信息功能陶瓷材料、先进能源材料、新型显示材料、生物基材料、先进结构与复合材料、稀土材料以及超导材料。下面选取文章部分内容供参考。

一、我国新材料产业发展现状与存在问题

 1.发展现状

     近年来,我国新材料产业立足资源优势和发展基础,推进材料先行、产用结合,着力构建以企业为主体、高校和科研机构为支撑、“产学研用”协同促进的新发展体系。

①产业规模平稳增长;②技术创新能力大幅提升;③企业实力不断壮大;④产业集聚态势良好;

⑤新材料产业支撑引领作用凸显。

2.存在的问题

    虽然我国重视新材料产业的发展,初步建立了品种门类较为齐全的产业体系,但仍面临先进基础材料参差不齐、关键战略材料受制于人、前沿新材料技术有待突破等问题。

①部分基础原材料依赖进口,严重威胁新材料产业链安全;

②部分核心装备尚未实现自主可控,产业发展存在风险;

③高端产品自给率不高,高端应用的自主保障能力不足;

④基础研究与应用脱节,产业化进展滞后;

⑤市场培育不力,产品未能大规模应用。

  3.案例分析

   ①高性能陶瓷用于制备先进结构和功能一体化陶瓷材料的高性能陶瓷粉体行业长期被日本、欧洲、美国的公司垄断。我国高性能氮化物陶瓷粉体,如氮化硅、氮化铝、氮化硼等粉体等严重依赖国外进口,虽然国内正在进行关键技术攻关,且已经有相关产品,但距离真正产业化还有相当长的距离。

   ②电子陶瓷在电子陶瓷材料领域,我国多家从事片式元器件生产的骨干企业的产值总和不及日本东京电气化学工业株式会社(TDK Electronics Co., Ltd.)。在压电陶瓷产品方面,我国压电陶瓷企业数量较多,其中规模较大的企业有苏州攀特电陶科技股份有限公司、广东捷成科创电子股份有限公司等,虽然能够生产一些高端压电陶瓷产品,如多层压电陶瓷驱动器、多层压电变压器、多层压电微扬声器及压电微马达等;但多数企业是中小企业,产品结构以低端产品为主,如点火器、蜂鸣器以及少量的滤波器、换能器等。尽管多年来我国在压电陶瓷的研究开发中取得了一批有自主知识产权的技术成果,但从目前行业的总体情况看,市场竞争力、产业技术水平亟待提高,产品结构有待升级。

   ③稀土功能材料我国主要稀土功能材料产业规模居全球前列,但“大而不强”的问题仍然比较突出,特别是在汽车、电子、新能源等领域所需的高端稀土功能材料被国外垄断。一些产业关键技术均来自国外,如稀土永磁生产过程中的速凝、氢破碎、渗镝等关键技术主要来自日本;靶向气流磨技术,烧结钕铁硼一致性、智能化生产装备与技术,热压磁体产业化技术以及高性能指标钕铁硼磁体、钐钴磁体等仍由日本、欧洲、美国等国家和地区掌握。

二、面向新兴产业发展的新材料

   1.信息功能陶瓷材料通信技术的发展对新型微波滤波器件提出了高频宽带化、超低功耗的技术要求,对微小型滤波器件的结构与宽频设计原理、超低功耗实现方法和器件加工与测试技术等提出了新的挑战,需要发展新型微波介质滤波器件的高频低功耗设计原理、集成制造与纠偏微调技术及器件测试与评价方法。集中力量开展具有优良介电性能,适合新一代无源集成组件应用的低、中、高介电常数低温共烧陶瓷介质材料开发;解决器件集成中异质材料工艺匹配、外场下的稳定性等关键共性问题,获得材料结构‒工艺‒电性能‒服役特性优化的途径,推动低成本、高性能的无源集成器件用介质材料制备;针对新一代无线通信、可穿戴电子系统应用,探索基于自主介质材料的新型无源器件的设计、制备和集成技术。采用材料基础研究与应用开发相结合的方式,坚持材料‒器件‒工艺一体化研究路线,鼓励科研单位与生产企业密切合作,开展协同创新研究工作。

  2.先进结构与复合材料以国家重大需求为导向,以攻克关键核心技术、获取自主知识产权和工程应用为目标,解决材料设计与结构调控的重大科学问题,突破结构与复合材料制备与应用瓶颈技术,实现先进结构与复合材料技术自主发展。发展基于跨尺度多维度结构调控的新型结构材料、高性能高分子及其复合材料、高温耐蚀结构材料、轻质高强新材料、结构陶瓷及其复合材料、重大工程结构材料、增材制造材料并取得重大技术突破,材料微结构调控、超强韧化、极限化制备与服役等一批共性瓶颈技术达到世界先进水平;形成具有国际一流水平的先进结构与复合材料主干新材料研发和产业体系,结构与复合材料创新能力进入国际前列;重大装备用的高端结构与复合材料能够自主保障,战略必争领域关键核心结构材料实现自主可控。

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