国家“十五”863高技术新材料领域发展战略（1）
2002-06-18 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
一、新材料领域需求分析
1、我国急需解决的问题
(1)传统材料产业急待振兴
●钢铁、有色金属冶金材料产量居于世界前列，高性能和高附加值的材料产品品种少
●建筑产业急需提高水泥、玻璃、陶瓷等材料性能
●石油化工行业需要高效催化材料提高生产效率、降低能耗
●汽车行业的技术进步需要大量高性能轻质材料
(2)国防建设、国民经济建设和国计民生的关键新材料急待开发
●国防军工建设材料
●“西部大开发”、“三峡工程”、“西气东输”、“西电东送”、“奥运”等重点工程：建筑材料、特种钢材、固沙植被材料等
●社会可持续性发展：新型能源材料和一些生态环境材料
●改善人类健康和生活质量：生物医用材料
(3)前瞻性新材料和具有自主知识产权的材料研发能力不足
●在微电子材料技术、光电子材料技术、超导材料和纳米材料技术等领域需取得一批原创性成果
●培育一批创新意识强的高水平新材料研究开发人才
●健全鼓励创新的科研运行机制
(4)材料产品急需应对入世的挑战
●入世后国际贸易壁垒更多地是技术壁垒和绿色壁垒等非关税壁垒形式
◇材料产品中的技术壁垒：表现为专利的制约以及其它的技术诀窍制约，使某些材料产品的生产具有排它性
◇绿色壁垒：限制材料在生产、使用和消费中对环境生态平衡及对公众身体健康的危害
急需加强材料技术标准的进一步完善和统一，以保障材料产业和相关产业的平稳过渡和健康发展
2、技术现状和重大研究方向
(1)面向信息产业的关键新材料技术
●微电子新材料技术
◇以集成电路为主的电子和微电子技术仍然在目前信息技术中占相当大的比重
◇集成电路的特征尺寸逐年缩小，硅晶片尺寸不断扩大
◇集成度的提高对硅单晶片质量要求也愈来愈高
◇微电子基础材料以硅材料为主体、化合物半导体材料及新一代高温半导体材料共同发展
◇集成电路封装的发展方向是高密度化、小型化和表面组装技术；引线框架向短、小、轻、薄方向发展；信息功能陶瓷元件朝小型化、多功能化发展
●光电子新材料与器件技术(发展最快的信息材料)
◇光电子信息技术发展趋势：超大容量信息传输、超快实时信息处理和超高密度信息存储已成为信息技术追求的目标，信息的载体也逐渐由电子向光子发展
◇光通信材料技术
通信用新型光纤及特种光纤：不断提高数据传输容量、降低数据传输损耗(光纤预制棒制造技术是光纤制造技术的核心)
光纤通信系统用材料与器件技术：继续向着大容量、长距离的主干网方向发展；城域网和接入网逐步发展；全光网和智能光网将成为现实
◇光显示材料技术
平板显示技术是未来的发展趋势
?PDP(等离子体显示)：40英寸以上显示器
?FED(场发射显示)：20-40英寸以下显示器
?OLED(有机发光二极管显示)：20英寸以下仪表用的显示屏
◇光存储材料
光信息存储的发展方向：多维、多层、全息和近场存储技术
◇2001年大尺寸Si片上外延生长高质量GaAs和GaN薄膜的技术，取得了突破性进展，对未来光电集成技术、光电子器件技术的走向将产生重要影响
(2)面向国家传统和支柱产业的关键新材料技术
●冶金产业中的新材料技术
◇钢铁材料和有色金属材料：发展方向为短流程、高效率、节能降耗、高性能化等
?开发熔融还原、连铸连轧等先进技术，简化工艺流程，提高生产效率，降低能耗
?开发高自动化程度的生产线和在线性能预报，保障产品的质量稳定
?高纯净化、高均匀化和细晶化等手段提高材料性能
●汽车产业中的新材料技术
◇发展的重要趋势是轻量化：汽车自重减轻10％，燃油经济性可提高约5.5％
◇加入WTO后，我国汽车工业将面临严峻考验：我国汽车工业提出了“减重节油，清洁环保，高效节能，入关降价”的指导方针
◇减重节能材料、环保型绿色材料等的开发和应用是实现此方针的关键技术之一
◇汽车减重的关键是采用轻质材料：超轻汽车车身钢、先进铝合金、镁合金、钛合金，尼龙和聚丙烯等工程塑料和通用塑料，进一步加大复合材料的应用
●石化产业中的新材料技术
◇生产过程的高效、低耗、清洁、环保日益受到重视，面向清洁过程的高效催化材料技术也将成为石油化工产业的核心技术；合成树脂，聚合物回收率已由每克催化剂组分能得到几千克聚合物提高到几百万克聚合物
◇以合成树脂、合成橡胶、合成纤维和功能高分子为代表的合成材料发展非常迅速；新产品、新品种、新牌号和通用产品的高性能化，并向专用化方向发展；合成材料的制备技术向提高生产能力、节能降耗方向发展；环境友好的合成材料的处理技术受到重视
●建筑产业中的新材料技术
◇传统建材在材料产业中是消耗资源、能源的大户，低能耗、低污染、高性能的新型建材的发展非常急迫
◇为了促进人与自然的协调，功能型和环保型建材是国内外建筑材料的发展主要方向：保温、隔音、防火以及除湿透气作用的建筑墙面和地面铺设材料
◇利用工业废渣和废弃物生产建筑材料，是建材发展的一个趋势
◇废旧建材的再生利用和建材生产的节能降耗技术也受到高度的重视
西部大开发、“绿色奥运”以及国家重大工程等将牵引我国新型环保建材市场快速发展
(3)面向国防建设的新材料技术
(4)面向改善人类生活环境和提高生活质量的新材料技术
1、我国急需解决的问题
(1)传统材料产业急待振兴
●钢铁、有色金属冶金材料产量居于世界前列，高性能和高附加值的材料产品品种少
●建筑产业急需提高水泥、玻璃、陶瓷等材料性能
●石油化工行业需要高效催化材料提高生产效率、降低能耗
●汽车行业的技术进步需要大量高性能轻质材料
(2)国防建设、国民经济建设和国计民生的关键新材料急待开发
●国防军工建设材料
●“西部大开发”、“三峡工程”、“西气东输”、“西电东送”、“奥运”等重点工程：建筑材料、特种钢材、固沙植被材料等
●社会可持续性发展：新型能源材料和一些生态环境材料
●改善人类健康和生活质量：生物医用材料
(3)前瞻性新材料和具有自主知识产权的材料研发能力不足
●在微电子材料技术、光电子材料技术、超导材料和纳米材料技术等领域需取得一批原创性成果
●培育一批创新意识强的高水平新材料研究开发人才
●健全鼓励创新的科研运行机制
(4)材料产品急需应对入世的挑战
●入世后国际贸易壁垒更多地是技术壁垒和绿色壁垒等非关税壁垒形式
◇材料产品中的技术壁垒：表现为专利的制约以及其它的技术诀窍制约，使某些材料产品的生产具有排它性
◇绿色壁垒：限制材料在生产、使用和消费中对环境生态平衡及对公众身体健康的危害
急需加强材料技术标准的进一步完善和统一，以保障材料产业和相关产业的平稳过渡和健康发展
2、技术现状和重大研究方向
(1)面向信息产业的关键新材料技术
●微电子新材料技术
◇以集成电路为主的电子和微电子技术仍然在目前信息技术中占相当大的比重
◇集成电路的特征尺寸逐年缩小，硅晶片尺寸不断扩大
◇集成度的提高对硅单晶片质量要求也愈来愈高
◇微电子基础材料以硅材料为主体、化合物半导体材料及新一代高温半导体材料共同发展
◇集成电路封装的发展方向是高密度化、小型化和表面组装技术；引线框架向短、小、轻、薄方向发展；信息功能陶瓷元件朝小型化、多功能化发展
●光电子新材料与器件技术(发展最快的信息材料)
◇光电子信息技术发展趋势：超大容量信息传输、超快实时信息处理和超高密度信息存储已成为信息技术追求的目标，信息的载体也逐渐由电子向光子发展
◇光通信材料技术
通信用新型光纤及特种光纤：不断提高数据传输容量、降低数据传输损耗(光纤预制棒制造技术是光纤制造技术的核心)
光纤通信系统用材料与器件技术：继续向着大容量、长距离的主干网方向发展；城域网和接入网逐步发展；全光网和智能光网将成为现实
◇光显示材料技术
平板显示技术是未来的发展趋势
?PDP(等离子体显示)：40英寸以上显示器
?FED(场发射显示)：20-40英寸以下显示器
?OLED(有机发光二极管显示)：20英寸以下仪表用的显示屏
◇光存储材料
光信息存储的发展方向：多维、多层、全息和近场存储技术
◇2001年大尺寸Si片上外延生长高质量GaAs和GaN薄膜的技术，取得了突破性进展，对未来光电集成技术、光电子器件技术的走向将产生重要影响
(2)面向国家传统和支柱产业的关键新材料技术
●冶金产业中的新材料技术
◇钢铁材料和有色金属材料：发展方向为短流程、高效率、节能降耗、高性能化等
?开发熔融还原、连铸连轧等先进技术，简化工艺流程，提高生产效率，降低能耗
?开发高自动化程度的生产线和在线性能预报，保障产品的质量稳定
?高纯净化、高均匀化和细晶化等手段提高材料性能
●汽车产业中的新材料技术
◇发展的重要趋势是轻量化：汽车自重减轻10％，燃油经济性可提高约5.5％
◇加入WTO后，我国汽车工业将面临严峻考验：我国汽车工业提出了“减重节油，清洁环保，高效节能，入关降价”的指导方针
◇减重节能材料、环保型绿色材料等的开发和应用是实现此方针的关键技术之一
◇汽车减重的关键是采用轻质材料：超轻汽车车身钢、先进铝合金、镁合金、钛合金，尼龙和聚丙烯等工程塑料和通用塑料，进一步加大复合材料的应用
●石化产业中的新材料技术
◇生产过程的高效、低耗、清洁、环保日益受到重视，面向清洁过程的高效催化材料技术也将成为石油化工产业的核心技术；合成树脂，聚合物回收率已由每克催化剂组分能得到几千克聚合物提高到几百万克聚合物
◇以合成树脂、合成橡胶、合成纤维和功能高分子为代表的合成材料发展非常迅速；新产品、新品种、新牌号和通用产品的高性能化，并向专用化方向发展；合成材料的制备技术向提高生产能力、节能降耗方向发展；环境友好的合成材料的处理技术受到重视
●建筑产业中的新材料技术
◇传统建材在材料产业中是消耗资源、能源的大户，低能耗、低污染、高性能的新型建材的发展非常急迫
◇为了促进人与自然的协调，功能型和环保型建材是国内外建筑材料的发展主要方向：保温、隔音、防火以及除湿透气作用的建筑墙面和地面铺设材料
◇利用工业废渣和废弃物生产建筑材料，是建材发展的一个趋势
◇废旧建材的再生利用和建材生产的节能降耗技术也受到高度的重视
西部大开发、“绿色奥运”以及国家重大工程等将牵引我国新型环保建材市场快速发展
(3)面向国防建设的新材料技术
(4)面向改善人类生活环境和提高生活质量的新材料技术
