材料服务于国民经济, 社会发展, 国防建设和人民生活的各个领域, 成为经济建设, 社会进步和国家安全的物质基础和先导, 支撑了整个社会经济和国防建设. 因此, 新材料技术作为世界各国必争的战略性新兴产业, 成为当前最重要, 发展最快的科学技术领域之一. '一代装备, 一代材料' 向 '一代材料, 一代装备' 转变, 彰显了材料的战略作用.
高分子又称高分子聚合物, 它是由分子量很大的长链分子所组成, 其分子量从几千到几十万甚至几百万. 高分子材料是以高分子化合物为基础的材料, 由相对分子质量较高的化合物构成, 包括橡胶, 塑料, 纤维, 涂料, 胶粘剂和高分子基复合材料. 高分子是生命存在的形式, 所有的生命体都可以看作是高分子的集合.
'十三五' 期间, 材料领域将围绕创新发展的指导思想和总体目标, 紧密结合经济社会发展和国防建设的重大需求, 重点发展基础材料技术提升与产业升级, 战略性先进电子材料, 材料基因工程关键技术与支撑平台, 纳米材料与器件, 先进结构与复合材料, 新型功能与智能材料, 材料人才队伍建设.
重点基础材料技术提升与产业升级
着力解决基础材料产品同质化, 低值化, 环境负荷重, 能源效率低, 资源瓶颈制约等重大共性问题, 突破基础材料的设计开发, 制造流程, 工艺优化及智能化绿色化改造等关键技术和国产化装备, 开展先进生产示范.
◆ 纺织材料技术. 化纤柔性化高效制备技术, 高品质功能纤维及纺织品制备技术, 高性能工程纺织材料制备与应用, 生物基纺织材料关键技术, 纺织材料高效生态染整技术与应用等.
◆ 石油与化工材料技术. 基础化学品及关键原料绿色制造, 清洁汽柴油生产关键技术, 合成树脂高性能化及加工关键技术, 合成橡胶高性能化关键技术, 绿色高性能精细化学品关键技术, 特种高端化工新材料等.
◆ 轻工材料技术. 基于造纸过程的纤维原料高效利用技术及纸基复合材料, 塑料轻量化与短流程加工及功能化技术, 生态皮革关键材料及高效生产技术, 绿色高效表面活性剂的制备技术, 制笔新型环保材料等.
战略性先进电子材料
以第三代半导体材料与半导体照明, 新型显示为核心, 以大功率激光材料与器件, 高端光电子与微电子材料为重点, 推动跨界技术整合, 抢占先进电子材料技术的制高点.
◆ 第三代半导体材料与半导体照明技术. 大尺寸, 高质量第三代半导体衬底和薄膜材料外延生长调控规律, 高效全光谱光源核心材料, 器件和灯具全技术链绿色制造技术, 超越照明和可见光通讯关键技术, 系统集成和应用示范, 高性能射频器件, 电力电子器件及其模块设计, 工艺技术及应用示范, 核心装备制造技术等.
◆ 新型显示技术. 印刷显示器件与基础工艺集成技术, 可溶性 OLED/量子点/TFT 等印刷显示关键材料与技术, 高性能/低成本/长寿命红绿蓝激光材料与器件技术, 激光显示集成技术及关键材料表征与评估技术等.
◆ 大功率激光材料及激光器. 激光与物质相互作用机理, 大尺寸/低损耗大功率激光晶体和光纤耦合技术, 大功率光纤激光材料和器件, 高性能非线性晶体材料, 高功率光纤激光, 短脉冲激光技术, 大功率中红外和紫外激光技术等.
◆ 高端光电子与微电子材料. 低维半导体异质结材料, 半导体传感材料与器件, 新型高密度存储与自旋耦合材料, 高性能合金导电材料, 微纳电子制造用新一代支撑材料, 高性能电磁介质材料和无源电子元件关键材料, 声表面波材料与器件技术等.
◆ 前沿交叉电子材料. 大面积二维电子功能材料, 柔性电子材料, 钙钛矿电子材料及上述材料异质结构的可控制备;有机/无机集成电子材料和器件. 新型高性能微纳光电器件, 自旋器件, 隧穿晶体管及柔性可穿戴光电, 逻辑器件.
纳米材料与器件
研发新型纳米功能材料, 纳米光电器件及集成系统, 纳米生物医用材料, 纳米药物, 纳米能源材料与器件, 纳米环境材料, 纳米安全与检测技术等, 突破纳米材料宏量制备及器件加工的关键技术与标准, 加强示范应用.
◆ 石墨烯碳材料技术. 单层薄层石墨烯粉体, 高品质大面积石墨烯薄膜工业制备技术, 柔性电子器件大面积制备技术, 石墨烯粉体高效分散, 复合与应用技术, 高催化活性纳米碳基材料与应用技术.
◆ 信息电子纳米材料技术. 纳米无线传感材料与器件, 新型MEMS气敏传感材料与器件, 可穿戴柔性及苛刻条件服役传感材料与器件等, 新一代电子封装用高折射率高导电高导热高耐湿高耐紫外防老化等透明纳米复合材料.
◆ 能量转换与存储纳米材料技术. 纳米结构控制与组装技术, 有机-无机高效复合技术, 高选择性高转化率纳米催化材料, 高储能密度介电, 热电, 光伏, 二次电池材料, 低成本燃料电池催化剂, 轻质高容量储氢储甲烷材料, 柔性可编织超级电容器电极材料等纳米材料与器件技术.
◆ 传统产业提升与节能减排用纳米材料技术. 纳米功能材料低成本绿色可控制备技术, 纳米材料高效单分散与应用技术, 新一代智能节能, 防腐防污表面处理与性能控制的湿化学技术, 纳米改性的结构功能一体化复合材料工程应用技术.
先进结构与复合材料
以高性能纤维及复合材料, 高温合金为核心, 以轻质高强材料, 金属基和陶瓷基复合材料, 材料表面工程, 3D打印材料为重点, 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及应用的关键共性技术, 提升先进结构材料的保障能力和国际竞争力.
◆ 高性能纤维与复合材料. 高性能碳纤维, 芳纶纤维, 超高分子量聚乙烯纤维, 特种玻璃纤维, 耐辐照型聚酰亚胺纤维, 耐超高温陶瓷纤维, 玄武岩纤维等, 新型基体树脂, 增强织物, 纤维预浸料等, 复合材料构件成型与应用.
◆ 高性能高分子结构材料. 高性能聚醚酮, 聚酰亚胺, 聚芳硫醚酮(砜), 聚碳酸酯和聚苯硫醚材料, 耐高温聚乳酸, 全生物基聚酯, 氨基酸聚合物等新型生物基材料, 高性能合成橡胶等.
◆ 材料表面工程技术. 隔热, 耐磨, 减磨, 抗氧化, 抗烧蚀, 抗疲劳等涂层材料, 零部件耐磨减磨技术, 新型等离子喷涂-物理气相沉积技术, 新型延寿表面科学与工程技术.
◆ 3D打印材料及先进粉末冶金技术. 3D打印高温合金, 特殊钢, 钛合金, 轻合金, 高分子材料, 结构陶瓷, 粉末冶金精密零部件, 特种粉末冶金近终成型技术及粉末梯度材料等新型粉末冶金材料.
新型功能与智能材料
以稀土功能材料, 先进能源材料, 高性能膜材料, 功能陶瓷等战略新材料为重点, 大力提升功能材料在重大工程中的保障能力;以超导材料, 智能/仿生/超材料, 极端环境材料等前沿新材料为突破口, 抢占材料前沿制高点.
◆ 高性能分离膜. 高性能海水淡化反渗透膜, 水处理膜, 特种分离膜, 中高温气体分离净化膜, 离子交换膜等材料及其规模化生产, 工程化应用技术与成套装备, 制膜原材料的国产化和膜组器技术.
◆ 生态环境材料. 材料生命周期绿色评价与生态设计, 环境友好阻燃材料, 净化材料, 材料高质化, 全生物降解碳中性等工程化技术与示范, 失效电子与耐火材料等循环再造技术.
◆ 重大装备与工程用特种功能材料. 高速动车组用摩擦制动材料, 重大海空装备用耐腐蚀自润滑复合材料, 航空航天用压电材料及耐蚀和极端温度的含氟密封材料, 超级计算机用高效热管理材料及电磁屏蔽材料, 核电站非能动智能保护用温度感知高矫顽力磁性材料及组件, 电磁弹射安全系统用新型电磁阻尼材料等.