新材料产业讲述99页PPT

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材料科学技术是研究材料的组成、性质、性能、制备工艺和用途
的应用性科学技术。
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材料分类
• 1、按形成方式：天然材料、人工材料
• 2、按发展历史：传统材料、新材料
• 3、按用途性能：结构材料（力学性质）
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功能材料（光、电、磁、热等性能）
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4、按化学组成： 金属材料 黑色金属和有色金属
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3、轻合金 锂的密度是0.53g/cm，是铝的1/5。
锂在镁、铝中溶解度高，易形成合金。 1924年，德国制得Al—Li 1957年，美国把Al—Li用于飞机蒙皮，减 重6% 1971年，美国制得 Al—Mg—Li—Zr 现今美国制得Al—Mg—Li、Al—Cu—Li、 Al—Cu—Li—Mg三个系列，可用于航空航 天材料。
• 件和包装材料，以代替纸和木材，并部分代替金属。
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• 工程塑料是指机械性能好，可以代替金属制造机械零件，并且能在一些特殊 环境，如高温、低温、腐蚀、大载荷条件下长期工作的工程材料的一类塑料。 工程塑料的出现是20世纪60年代塑料应用方面的重大突破，它既可用作电 工器材，又可应用于机械工业，作钢铁和有色金属的代用品。广泛使用工程 塑料的工业部门包括:机械制造、电子、化工、汽车、飞机、制造、原子能 和建筑等
黑色金属有铁、铬、锰 有色金属有钾、钠、铜、金、银 无机非金属材料 陶瓷、水泥、玻璃 有机高分子材料 天然有机和人工合成 （分子量大于10000） 复合材料
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第一节 金属材料
• 1、黑色金属
8高温合金
• 2、稀土金属
9防震合金
• 3、轻合金
• 4、超塑合金
• 5、记忆合金

以碳纳米管为代表的纳米 组装材料；纳米陶瓷和纳米复合材料等高性能纳米结构材料；纳 米涂层材料的设计与合成；单电子晶体管、纳米激光器和纳米开 关等纳米电子器件的研制、C60超高密度信息存贮材料等。 16
新材料行业发展趋势
（4）复合材料
复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合，组 成具有两个或多个相态结构的材料。该类材料性能优于组成中的任一单 独的材料，而且具有单独组分不具有的独特性能。
新型结构材料主要分为以下三大类 新型金属材料 新型无机非金属材料 高分子及复合材料
10ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
功能材料
以材料的物理、化学、生物性能为主要应用基础，具 有特殊功能的材料。
功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、 化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技 术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材 料，同时也对改造某些传统产业，如农业、化工、建 材等起着重要作用。
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材料对社会发展的作用
基于材料对社会发展的作用，人们已提出信息、能源和材 料并列为现代文明和生活的三大支柱，而材料又是能源和信息 的基础。
21 世纪将是以新材料为重要基础的知识经济时代，谁掌握 了最先进的材料，谁就能在高技术及其产业的发展上占有主动 权。
信息
航空航天
生物
新能源
新材料
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材料分类 （按组成分）
新材料产业介绍
2012.6.8
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整体概述
概述一
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概述二
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概述三
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报告内容
一、材料概况及分类 二、新材料发展趋势和研究热点 三、全球新材料产业规模和发展速度 四、中国新材料产业现状及战略规划 五、中国化工新材料发展方向 六、太阳能背板中的有机高分子材料 七、新材料巨头杜邦公司的产品举例 八、化工新材料的开发流程

39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。—弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
新材料产业讲述
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思

新工艺、新技术和新方法等。
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新材料行业发展趋势
（6）生物医用材料
官或增进其功能的新型高技术材料，是材料科学技术中的一个 正在发展的新领域，不仅技术含量和经济价值高，而且与患者 生命和健康密切相关。近10多年以来，生物医用材料及制品的 市场一直保持20％左右的增长率。
高分子材料、生物陶瓷材料和生物医学复合材料等。金属、陶
以碳纳米管为代表的纳米 组装材料；纳米陶瓷和纳米复合材料等高性能纳米结构材料；纳 米涂层材料的设计与合成；单电子晶体管、纳米激光器和纳米开 关等纳米电子器件的研制、C60超高密度信息存贮材料等。 16
新材料行业发展趋势
（4）复合材料
复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合，组 成具有两个或多个相态结构的材料。该类材料性能优于组成中的任一单 独的材料，而且具有单独组分不具有的独特性能。
（7）智能材料 20世纪80年代中期人们提出了智能材料的概念：智能材料是
模仿生命系统，能感知环境变化并能实时地改变自身的一种或多 种性能参数，作出所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材 料或材料的复合。
智能材料是一种集材料与结构、智能处理、执行系统、控制 系统和传感系统于一体的复杂的材料体系。它的设计与合成几乎 横跨所有高技术学科领域。构成智能材料的基本材料有压电材料、 形状记忆材料、光导纤维、电（磁）流变液、磁致伸缩材料和智 能高分子材料等。智能材料的出现将使人类文明进入一个新高度， 但目前距离实用阶段还有一定的距离。
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新材料行业发展趋势
（11）新型建筑材料 保温隔热材料、建筑装饰装修材料等。
其中化学建材包括建筑塑料、建筑涂料、建筑防水、 密封材料、隔热保温材料、隔声材料、特种陶瓷、建筑胶粘 剂等，是我国“十五”期间要重点发展的新型建筑材料。

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3.7 知识化
聚合物/无机物纳米复合材料的性能(包括力学 性能、阻隔性能、阻燃性能、热性能、电性能、生 物性能等）比相应的宏观或微米级复合材料有非常 显著的提高，甚至表现出全新的性能。
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聚合物/无机物纳米复合材料可分为3类:
(1) 聚合物/粒状无机物纳米复合材料： 由各种聚合物与纳米二氧化硅、纳米超细碳酸钙、
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世界高分子材料工业的历史，从1839年建立天 然橡胶硫化胶生产厂算起，不过是短短的170年；合 成高分子材料工业的历史也不过是100年。
二十世纪后期以来，随着世界新技术革命和经 济的飞速发展，世界高分子材料产业进入了高速发 展时期，世界合成高分子材料的总产量已接近3亿吨， 其体积产量早在九十年代中期已超过金属材料。
• 中国近年发展迅速，将以年增长率50%以上的速度 发展。
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高分子材料生产和使用过程的环保问题：
粉尘污染； 溶剂污染； 某些橡胶促进剂（TMTD，NOBS）和防老剂 （胺类）具有致癌作用，必须用其它品种代替。 取缔或限制使用有毒重金属助剂和部分含 溴阻燃剂（欧盟ROHS指令）。 开发非卤阻燃剂(无机阻燃剂、含磷氮阻 燃剂、含硅阻燃剂等）。
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3.5 信息化
计算机在高分子材料设计中的应用： 配方设计与优化 计算机辅助产品结构设计 计算机辅助工程设计 计算机模拟仿真
计算机用于高分子材料制品生产工艺的控制： 从微机控制混炼、压延、挤出、成型、硫
化到整个生产线的自动控制。 信息化管理和电子商务：
网上采购、销售、访问客户等 36
3.6 全球化与规模化 ——市场全球化、生产国际化
3.2.8 其他： 分离功能材料； 形状记忆材料； 水处理材料 高分子催化剂等。
3.2.9 高分子制品的功能化： 如智能轮胎、零压轮胎、智能鞋等。

小区、商场办公等
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
2.2 行业领域 医疗卫生、金融保险、教育机构、平安城市、酒店餐饮、 企业集团工厂等。
2.3城市综合管理 城市智能交通管理、隧道、桥梁、高速公路智能管理、交 通枢纽站、轨道交通
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在智慧城市的公安治安监控系统中，实际参考阳光华庭市 政道路监控项目，虽然建设初期带来的成本远比普通小区的智 能化监控系统要高50%左右，但是其带来的盈利效果要比普通 的监控系统好，成本回收快，平均利润率为10%左右。
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三、新技术的介绍
（一）、基本阐述 当前技术革新日新月异，现在的智能化技术已趋于越来
越成熟、越来越稳定，但其中还有许多技术都还未实际应用 到工程中，公司未应用或者当前的技术已不能满足实际工程 使用需求，需要更新换代的都属于新技术的范围。
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（二）、绿色建筑的节能减排
随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅 度上升，已达全社会能源消耗量的32%，庞大的建筑能耗 ，已经成为国民经济的巨大负担，因此建筑行业全面节能 势在必行。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确

创新材料在药物 载体方面的应用， 如纳米药物载体 能够实现药物的 定向传输和精准 释放，提高治疗 效果并降低副作 用。
创新材料在医疗 诊断方面的应用， 如生物传感器、 荧光探针等用于 疾病检测和诊断 的创新材料，提 高诊断准确性和 效率。
创新材料在组织 工程和再生医学 方面的应用，如 用于构建人工组 织和器官的创新 材料，为器官移 植和损伤修复提 供新的解决方案。
航空航天领域对创新材料的需求不断增长，未来随着技术的进步和产业的发展，创新 材料在航空航天领域的应用前景将更加广阔。
电子信息领域
集成电路材料：提高芯片性能，降 低能耗
光学材料：用于制造光电子器件， 如激光器、光探测器等
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显示材料：发展新型显示技术，如 柔性显示、透明显示等
04 创新材料的应用
航空航天领域
创新材料在航空航天领域的应用，如碳纤维复合材料、钛合金等，具有轻质高强、耐 高温等优异性能，可有效降低飞机和火箭的结构重量，提高推进效率。
创新材料在航空航天领域的研发和应用，对于推动航空航天技术的进步和提升国家综 合实力具有重要意义。
航空航天领域对材料的要求极高，需要具备高性能、高可靠性和高安全性等特点。创 新材料的研发和应用，为航空航天领域的发展提供了有力支持。
研发方法：采用合金化、复合强化、纳米技术等手段，提高金属材料的 强度、韧性、耐腐蚀性等性能。
应用领域：新型金属材料广泛应用于航空航天、汽车、能源、电子等领 域，对产业升级和科技进步具有重要意义。
发展趋势：随着科技的不断进步，新型金属材料将朝着高性能化、轻量 化、智能化等方向发展。
高分子材料
定义：由相对 分子质量较高 的化合物构成

木塑复合材料是国内外近 年蓬勃兴起的一类新型复 合材料，指利用聚乙烯、 聚丙烯和聚氯乙烯等，代 替通常的树脂胶粘剂，主 要用于建材、家具、物流 包装等行业。将塑料和木 质粉料按一定比例混合后 经热挤压成型的板材，称 之为挤压木塑复合板材。
塑木
材料优点
材料优点 （1）防水、防潮。根本解决了木质产品对潮湿和多水环境中吸水受潮后容易腐
的一种塑料（可打92%），因此可代替玻璃，而 且不易破碎。
塑料装饰制品
塑胶地板 是PVC地板的另一种叫法。主要成分为聚氯乙烯材料，PVC地板可以做成两种，
一种是同质透心的，就是从底到面的花纹材质都是一样的。还有一种是复合 式的，就是最上面一层是纯PVC透明层，下面加上印花层和发泡层。 PVC地板是以聚氯乙烯树脂为主要原料，及其共聚树脂为主要原料，加入填 料、增塑剂、稳定剂、着色剂等辅料，分为带基材的发泡聚氯乙烯卷材地板 和带基材的致密聚氯乙烯卷材地板两种.
2
陶瓷纤维
3
加气混凝土
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合成高分子防水卷材
1.泡沫玻璃
应用 分类
性能
制作原理
中文名称：泡沫玻璃 英文名称：foam glass 定义：由碎玻璃、发泡 剂、改性添加剂和发泡 促进剂等，经过细粉碎 和均匀混合后，再经过 高温熔化，发泡、退火 而制成的无机非金属玻 璃材料。具有优越的绝 热(保冷)、吸声、防潮、 防火、轻质高强等特性。
自清洁玻璃
聚苯乙烯（PS）塑料及其制品 是一种无色透明的无定型类似玻璃的热塑性塑料，其透光性能仅次于有
机玻璃。优点是密度低，耐水，耐光，耐化学腐蚀性好。电绝缘性和低 吸湿性极好，而且易于加工和染色。 聚苯乙烯在建筑中主要用来生产泡沫隔热材料、透光材料等制品。