一、新材料開發向復合化、高性能化、多功能化、低成本化和按用戶要求開發的方向發展
結構材料正向著尺寸更小,功能更強的方向發展,主要是通過結構的復合化來實現,復合材料成為發展最迅速的材料領域之一。同時注重結構材料的非結構功能成為一個發展方向,如電、光、磁生物性能。其中,許多材料向著薄膜、表面或界面材料發展。
隨著器件向微型化、多功能化模塊集成化方向發展,功能材料的多功能集成化、材料和器件的一體化也成為重要的發展趨勢,這樣可以有效地提高產品的性能并降低成本。
新材料開發的一個重要趨勢是按特定的應用目標來進行,針對特定的應用條件來研制新材料可以簡化和加快新材料的研制速度,提高材料的使用性,便于新材料迅速走向實際應用。
二、開發新材料與改進及合理利用基礎材料并重
在材料科技發展中,世界各國既注重新材料研究的系統性和超前性,也對基礎材料在發展國民經濟、提高人民生活水平及在社會可持續發展中的地位和作用給予了特別關注。材料領域未來的發展方向是既要發現創造新材料,又要最大程度的發揮基礎材料的實用性并進行改進。美國的納米、光伏及電子計劃主要瞄準新材料的開發與應用,而同時又有未來工業材料計劃及建筑材料計劃主要針對基礎材料的改進。日本既制定了納米計劃、21世紀之光計劃,也有超級鋼計劃。韓國的G7計劃及2025構想提出了針對高新材料的發展方向,在新材料產業戰略中對鋼鐵、化工材料的發展制定了明確目標。
三、材料多學科交叉及多部門參與不斷加強
材料科學與工程的復雜性越來越大,與信息、能源、生物醫用、交通、建筑等產業的結合越來越緊密,材料科學與工程與其他學科交叉的領域和規模都在不斷擴大,如生物學、醫學、電子學、光學等,對學科交叉的認知和有力推動將對一個國家的材料事業和超前發展起到舉足輕重的作用。由于材料的基礎性,其科技開發跨越各個相關部門,各國都致力于把材料發展納入到產、學、研、官一體化的平臺,以滿足材料開發對各個部門提出的不同要求。隨著材料領域的不斷擴展和研究的不斷深入,這種多部門參與的趨勢會不斷得到加強。高科技的需求促進了功能材料的智能化發展,軍事工業界的介入已經使智能材料等成為多學科綜合交叉的研究熱點。
四、新材料產業與上下游進一步融合
伴隨著元器件微型化的趨勢,新材料技術與器件的一體化趨勢日趨明顯,新材料產業與上下游產業相互合作、融合得更加緊密,產業結構出現垂直擴散趨勢,同時,基礎材料產業正向新材料產業拓展,世界上很多著名的新材料企業以前都是鋼鐵、化工、有色金屬等基礎材料企業,它們利用積累的大規模生產能力、生產技術及充足的資金進入新材料領域。
五、新材料制備、成形和加工技術出現重大變革
21世紀高科技及新材料的出現導致材料成形加工技術的發展與變革,傳統加工技術不斷改進并逐漸走向綜合、多樣化、柔性化、多學科化,“新一代精確成形加工技術”與“多學科多尺度模擬仿真”成為材料加技術研究的兩個重要前沿領域。
六、新材料與生態環境及資源的協調性備受重視
面對資源、環境和人口的巨大壓力,各國都在不斷加大生態環境材料及其相關領域的研究開發力度,并從政策、資金等方面都給予更大支持。
七、標準化程度加強
由世界主要國家參與組織的“新材料和標準凡爾賽論壇”(VAMAS)通過提供統一的測量技術基礎、檢驗、規范和標準來支持以新材料技術為依托產品的世界貿易,成為國際層面上協調標準化的重要組織。
圖片來源:找項目網