功能材料及其发展趋势.pdf

【功能材料】是新材料领域中的核心部分，具备特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物等功能，广泛应用于信息技术、生物技术、能源技术等高科技领域和国防建设，对传统产业的改造也有显著作用。功能材料可以分为多个类别，如微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料和智能材料等。在信息社会中，特种功能材料对于高新技术的发展起到关键推动和支撑作用。 【新型功能材料的国外发展现状】 1. **超导材料**：NbTi和Nb3Sn等实用超导材料已实现商业化，应用于核磁共振成像、超导磁体等领域。高温氧化物超导体，如钇钡铜氧化物（YBCO），提高了应用温度，降低了使用成本，且具有高临界磁场，适用于强磁场应用。 2. **生物医用材料**：生物活性陶瓷、生物降解高分子材料和生物复合材料是研究重点，市场增长迅速，有望成为支柱产业。 3. **能源材料**：太阳能电池材料如多层复合太阳能电池，转化效率不断提高。储氢技术和固体氧化物燃料电池的研究受到重视，关键在于电池材料的研发。 【发展趋势】 1. **技术创新**：新材料的分子和原子设计成为研究热点，以实现更高级别的性能和功能。 2. **国际竞争**：各国政府高度重视功能材料技术，将其视为提升经济、国防、人民健康和生活质量的关键，投入大量资源进行研发。 3. **可持续性**：生态环境材料的发展受到关注，旨在减少环境污染，促进绿色技术的进步。 4. **交叉学科融合**：功能材料研究涉及凝聚态物理、晶体化学、工艺技术和微结构分析等多领域，新技术和手段的应用不断推动研究前沿的探索。 综上，功能材料的持续发展和创新不仅推动科技进步，也是各国竞争力的重要体现。随着科技的不断进步，功能材料将在更多领域发挥关键作用，为人类社会带来革命性的变化。