20大未来有潜力的新材料!
953
2020-01-13 10:13    文章来源:数字化企业 作者: 新材料在线 (e-works)
文章摘要:材料工业是国民经济的基础产业,新材料是材料工业发展的先导。

石墨烯、碳纳米管、非晶合金、泡沫金属、离子液体……20 种新材料,为材料工业的发展带来无限机遇。

今天,科技革命迅猛发展,新材料产品日新月异,产业升级、材料换代步伐加快。新材料技术与纳米技术、生物技术、信息技术相互融合,结构功能一体化、功能材料智能化趋势明显,材料的低碳、绿色、可再生循环等环境友好特性倍受关注。

本文综合国内外知名研究机构和公司研究进展、科技媒体评论以及行业热点研究初选出 20 大新材料,以下为相关材料的详细信息(排名不分先后)。

 1. 石墨烯 

2.png

突破性:非同寻常的导电性能、极低的电阻率极低和极快的电子迁移的速度、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性。

发展趋势:2010 年诺贝尔物理学奖造就近年技术和资本市场石墨烯炙手可热,未来 5 年将在光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、军工、复合材料、生物医药等领域将爆发式增长。

主要研究机构(公司):Graphene Technologies,Angstron Materials,Graphene Square,福斯曼科技,等。

 2. 气凝胶 

3.png

突破性:高孔隙率、低密度质轻、低热导率,隔热保温特性优异。

发展趋势:极具潜力的新材料,在节能环保、保温隔热电子电器、建筑等领域有巨大潜力。

主要研究机构(公司):福斯曼科技,W.R. Grace,日本 Fuji-Silysia 公司等

 3. 碳纳米管 

4.png

突破性:高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等。

发展趋势:功能器件的电极、催化剂载体、传感器等。

主要研究机构(公司):Unidym, Inc.,Toray Industries,Inc.,Bayer Materials Science AG,Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 福斯曼科技,苏州第一元素等。

 4. 富勒烯 

5.png

突破性:具有线性和非线性光学特性,碱金属富勒烯超导性等。

发展趋势:未来在生命科学、医学、天体物理等领域有重要前景,有望用在光转换器、信号转换和数据存储等光电子器件上。

主要研究机构(公司):Michigan State University,厦门福纳新材等。

 5. 非晶合金 

6.png

突破性:高强韧性、优良的导磁性和低的磁损耗、优异的液态流动性。

发展趋势:在高频低损耗变压器、移动终端设备的结构件等。

主要研究机构(公司):Liquidmetal Technologies, Inc.,中科院金属所,比亚迪股份有限公司等。

6. 泡沫金属 

7.png

突破性:重量轻、密度低、孔隙率高、比表面积大。

发展趋势:具有导电性,可替代无机非金属材料不能导电的应用领域;在隔音降噪领域具有巨大潜力。

主要研究机构(公司):Alcan(美国铝业),Rio Tinto,Symat,Norsk Hydro 等

7. 离子液体 

8.png

突破性:具有高热稳定性、宽液态温度范围、可调酸碱性、极性、配位能力等。

发展趋势:在绿色化工领域,以及生物和催化领域具有广阔的应用前景。

主要研究机构(公司):Solvent Innovation 公司,巴斯夫,中科院兰州物理研究所,同济大学等。

8. 纳米纤维素 

9.png

突破性:具有良好的生物相容性、持水性、广范围的 pH 值稳定性;具有纳米网状结构,和很高的机械特性等。

发展趋势:在生物医学、增强剂、造纸工业、净化、传导与无机物复合食品、工业磁性复合物方面前景巨大。

主要研究机构(公司):Cellu Force 公司(加拿大),US Forest Service(美国林务局),Innventia 公司(瑞典)等。

9. 纳米点钙钛矿 

10.png

突破性:纳米点钙钛矿具有巨磁阻、高离子导电性、对氧析出和还原起催化作用等。

发展趋势:未来在催化、存储、传感器、光吸收等领域具有巨大潜力。

主要研究机构(公司):埃普瑞,AlfaAesar 等

10.3D 打印材料 

11.5.png

突破性:改变传统工业的加工方法,可快速实现复杂结构的成型等。

发展趋势:革命性成型方法,在复杂结构成型和快速加工成型领域,有很大前景。

主要研究机构(公司):Object 公司,3DSystems 公司,Stratasys 公司,华曙高科等。

11. 柔性玻璃 

11.png

突破性:改变传统玻璃刚性、易碎的特点,实现玻璃的柔性革命化创新。

发展趋势:未来柔性显示、可折叠设备领域,前景巨大。

主要研究机构(公司):康宁公司,德国肖特集团等。

12. 自组装(自修复)材料 

12.png

突破性:材料分子自组装,实现材料自身「智能化」,改变以往材料制备方法,实现材料的自身自发形成一定形状和结构。

发展趋势:改变传统材料制备和材料的修复方法,未来在分子器件、表面工程、纳米技术等领域有很大前景。

主要研究机构(公司):美国哈佛大学等

13. 可降解生物塑料 

13.png

突破性:可自然降解,原材料来自可再生资源,改变传统塑料对石油、天然气、煤炭等化石资源的依赖,减少环境污染。

发展趋势:未来替代传统塑料,具有前景巨大。

主要研究机构(公司):Natureworks,Basf,Kaneka 公司等

14. 钛炭复合材料 

14.png

突破性:具有高强度、低密度,以及耐腐蚀性优异等性能,在航空及民用领域前景无限。

发展趋势:未来在轻量化、高强度、耐腐蚀等环境应用潜力广泛。

主要研究机构(公司):哈尔滨工业大学等。

15. 超材料 

15.png

突破性:具有常规材料不具有的物理特性,如负磁导率、负介电常数等。

发展趋势:改变传统根据材料的性质进行加工的理念,未来可根据需要来设计材料的特性,潜力无限、革命性。

主要研究机构(公司):波音公司,Kymeta 公司,深圳光启研究院等

16. 超导材料 

16.png

突破性:超导状态下,材料零电阻,电流不损耗,材料在磁场中表现抗磁性等。

发展趋势:未来如突破高温超导技术,有望解决电力传输损耗、电子器件发热等难题,以及绿色新型传输磁悬技术。

主要研究机构(公司):日本住友,德国 Bruker,中科院等。

17. 形状记忆合金 

17.png

突破性:预成型后,在受外界条件强制变形后,再经一定条件处理,恢复为原来形状,实现材料的变形可逆性设计和应用。

发展趋势:在空间技术、医疗器械、机械电子设备等领域潜力巨大。

主要研究机构(公司):有研新材等

18. 磁致伸缩材料 

18.png

突破性:在磁场作用下,可产生伸长或压缩的性能,实现材料变形与磁场的相互作用。

发展趋势:在智能结构器件、减震装置、换能结构、高精度电机等领域,应用广泛,有些条件下性能优于压电陶瓷。

主要研究机构(公司):美国 ETREMA 公司,英国稀土制品公司,日本住友轻金属公司等

19. 磁(电)流体材料 

19.png

突破性:液态状,兼具固体磁性材料的磁性,和液体的流动性,具有传统磁性块体材料不具备的特性,和应用。

发展趋势:应用于磁密封、磁制冷、磁热泵等领域,改变传统密封制冷等方式。

主要研究机构(公司):美国 ATA 应用技术公司,日本松下等。

20. 智能高分子凝胶 

20.png

突破性:能感知周围环境变化,并能做出响应,具有类似生物的反应特性。

发展趋势:智能高分子凝胶的膨胀-收缩循环可用于化学阀、吸附分离、传感器和记忆材料;循环提供的动力用来设计「化学发动机」; 网孔的可控性适用于智能药物释放体系等。

主要研究机构(公司):美国和日本大学。


版权声明:

凡本网内容请注明来源:T媒体(http://www.cniteyes.com)”的所有原创作品,版权均属于易信视界(北京)管理咨询有限公司所有,未经本网书面授权,不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。

本网书面授权使用作品的,应在授权范围内使用,并按双方协议注明作品来源。违反上述声明者,易信视界(北京)管理咨询有限公司将追究其相关法律责任。

标签:

评论