工信部產業分類目錄-工信部666個工業門類劃分
8月28日,工業和信息化部及國務院國資委聯合發布關于印發《前沿材料產業化重點發展指導目錄(第一批)》的通知,目的在于加快前沿材料產業化創新發展,引導形成發展合力。兩部門聚焦已有相應研究成果、具備工程化產業化基礎、有望率先批量產業化的前沿材料,要求各地工信部加大宣傳和支持力度,引導各類市場主體結合實際積極開展技術創新、應用探索和產業布局。小編根據已有目錄整理了這15種材料現階段發展趨勢,一起來看看吧。
01超材料
性能特點:具有人工設計的結構,并呈現出天然材料所不具備的超常物理性質的人工構造材料,包括吸能降噪隔振超材料、電磁波和空間電磁信息調制超材料、新一代電磁超材料、完美吸收體超材料、影像增強超材料、寬帶消色差光學超材料等。
潛在應用領域:新一代信息技術、航空航天裝備、高端醫療裝備等。
發展趨勢:
1. 技術進步推動發展:隨著科技的不斷進步,超材料的研發和制備技術將會不斷提升,新型的超材料將會被開發出來,擴大超材料的應用領域和功能。
2. 應用領域不斷拓展:目前,超材料主要應用于光學、聲學、電磁等領域,但隨著技術的進一步成熟和市場需求的增加,超材料的應用領域將會繼續擴大。例如,超材料在通信、傳感、能源等領域都有著巨大的潛力。
3. 產業化進程加快:隨著技術的成熟和市場需求的增加,超材料的產業化進程將會加快。越來越多的企業將投入研發和生產超材料,推出更多的超材料產品,促進超材料行業的快速發展。
4. 國際競爭加劇:超材料是一個具有全球性競爭的行業,目前一些發達國家在超材料領域的研發和應用方面處于領先地位。中國超材料行業需要加強與國際科研機構和企業的合作,提高自身的研發能力和技術水平,以保持競爭力。
5. 政策支持推動發展:政府對超材料行業的支持將會繼續加大。政府將加大對超材料研發的資金支持,鼓勵技術創新和成果轉化。同時,政府還將出臺一系列政策,促進超材料行業的發展,為超材料行業提供有力的支持和保障。
綜上所述,超材料行業具有廣闊的發展前景。隨著技術的進步和市場需求的增加,超材料的應用領域將會不斷拓展,產業化進程將會加快。然而,超材料行業也面臨著一些挑戰,如技術難題、市場認知度不高等,需要企業積極應對并尋求解決方案,以推動超材料行業的健康發展。
02超導材料
性能特點:具有超導零電阻、大電流密度,外磁場下更高的性能等特點的高性能超導材料,包括稀土鋇銅氧超導材料、“銅系”超導材料、MgB?超導材料、Nb?Sn超導線材、超導同軸纜材等。
潛在應用領域:節能與新能源汽車、電力裝備、核工程、軌道交通等。
發展趨勢:
1. 應用領域的拓展:超導材料技術的應用領域已從初期的工業產品行業中擴展到了醫療、航空航天及國防等高科技領域,這不僅突出了超導材料在復雜設備模擬控制及安全檢測等領域的優勢,而且更是為新興市場的開發提供了潛在的投資機遇。
2. 性能指標的提升:由于超導材料技術的創新,它的性能指標越來越強,特別是能量密度及導電效率等重要指標的不斷提升,正為各類行業應用提供更多的成熟機制工具,如通用的超低溫技術及可靠的智能控制系統等。
3. 生產成本的降低:投入性的資源及設備價格處于不斷下降的勢態,特別是通過西南科技大學(SWU)的聯合生產,更使超導材料的生產成本降低,從而拉低了行業發展的圍墻,更有助超導材料建立一體化的全行業聯系網絡,從而總體上降低行業的投資風險。
預計未來5至10年內,隨著超導材料的性能及價格指標不斷完善,行業應用將進一步突破,各行業將加大超導材料電磁兼容材料及市政設施領域的開發力度,將會在短期內刺激行業發展,使得行業的市場空間進一步拓展,特別是新型電能質量技術、飛行器應用技術及超導電力系統等市場前景更是會得到更多人的關注。此外,超導材料應用在重大項目中的作用,尤其是發展變頻調速技術、電力電子用途及超級電容器材料準備中的用途,將會使得超導材料成為行業及資源開發中重要的發展推動力。總之,未來5-10年的超導材料行業發展潛力將進一步得到體現,必將形成行業未來的可持續發展態勢。
03單/雙壁碳納米管
性能特點:單層或雙層結構的蜂巢狀一維納米空心碳管,是發展潛力大的輕質高強材料,具有超高的電導率、機械性能和熱物理等性能。
潛在應用領域:新一代信息技術、航空航天裝備等。
發展趨勢:
1. 碳納米管行業市場的市場需求增加。隨著電子設備供應能力的提高,電子設備中使用的碳納米管數量也在增加,這對碳納米管的市場需求有很大推動作用。同時,人們對功能模塊控制要求也越來越高,以滿足電子設備的發展和用戶使用需要的特定功能,從而增加了碳納米管行業的市場需求。
2. 碳納米管行業市場的競爭力也在不斷提升。隨著技術的發展,碳納米管的性能也在不斷提高,特別是在熱電系統、智能卡上的應用,這種先進的技術也使行業的競爭力得到進一步的提高。
3. 碳納米管行業市場的成本下降也刺激了市場供求關系,碳納米管行業利潤上升,擴大了市場規模。隨著技術的發展,碳納米管的生產和加工成本降低,碳納米管原料的采購價格比以往低得多,使行業競爭逐漸激烈,促使行業市場快速擴張。
4. 碳納米管行業市場的產品研發投入不斷提高,研發迅速更新。碳納米管行業的研發投入現已不斷提高,其核心技術是發展和控制碳納米管球形結構,也常常是關鍵的技術。由于碳納米管行業的新研發不斷,產品結構也在不斷更新,使行業市場競爭力相對提高。
5. 行業政策對發展具有重要作用。政府政策的出臺促進了碳納米管行業的快速發展,而且政府政策也明確定義了碳納米管行業的發展目標,使行業市場的發展具有可持續性和可行性。
總的來說,碳納米管行業市場具有廣闊的發展前景。行業市場的供求關系提升了行業的競爭力,從而給行業帶來了產業鏈延伸和技術升級的機遇,使行業市場的發展更加活躍,發展潛力可期。
04二維半導體材料
性能特點:具有超?。ㄔ映叨龋哆m中、高遷移率、低溫后道工藝兼容、可后端集成等優點的半導體材料,最大限度抑制短溝道效應,符合異質集成趨勢。
潛在應用領域:新一代信息技術等。
發展趨勢:
二維半導體材料是當前科技領域的研究熱點之一。這種材料由單層原子組成,具有出色的電學、光學和機械性能,有望在未來的電子、光電器件、傳感器等領域發揮重要作用。
1. 二維半導體材料在電子學領域有著廣泛的應用前景。其出色的電學性能和輕量化、微型化的特點,使得其可以用于制造高性能晶體管、場效應管等半導體器件,有望在未來的微電子領域中發揮重要作用。
2. 二維半導體材料在光電器件領域也有著廣泛的應用前景。這種材料具有出色的光學性能,可以用于制造高效的光電轉換器件,如太陽能電池、光電傳感器等。此外,二維半導體材料還可以用于制造超薄、輕量化、高透明度的顯示器件,如柔性屏幕、可穿戴設備等。
3. 二維半導體材料在傳感器領域也有著廣泛的應用前景。這種材料具有出色的機械性能和敏感性能,可以用于制造高靈敏度、高分辨率的傳感器,如氣體傳感器、壓力傳感器等。
綜上所述,二維半導體材料具有廣泛的應用前景,有望在未來的電子、光電器件、傳感器等領域發揮重要作用。隨著技術的不斷發展和進步,二維半導體材料將會成為未來科技領域的重要發展方向之一。
05負膨脹合金材料
性能特點:采用相變或復合方式獲得的負熱膨脹效應的新型因瓦效應類合金或金屬基符合材料,具有輕質、耐蝕、寬溫區,低膨脹至負膨脹可調節,并具有一定的機械強度等特點。
潛在應用領域:新一代信息技術,智能機器人等。
發展趨勢:
隨著科技的發展,研究開發負熱膨脹材料,可以大大增強材料的抗熱沖擊性能,從而提高其使用壽命,因此對負熱膨脹材料的研究也越來越深入。負熱膨脹材料與一般材料復合面成的低熱膨脹材料或零膨脹材料的應用十分廣泛,如、建筑交通、精密儀器、生物醫學等。
06高熵合金
性能特點:具有強烈的晶格畸變效應、遲滯擴散效應、易獲得高強度、高硬度、抗磨損、耐腐蝕和抗輻照等優良性能,包括高阻尼高熵合金、耐蝕高熵合金、輕質高強高溫高熵合金、超低溫高熵合金、耐輻照高性能高熵合金等。
潛在應用領域:能源動力工程、航空航天與深空探測裝備、核工程等。
發展趨勢:
高熵合金是一種新型的高性能材料,它由多種主元元素以近乎相等的比例混合而成。由于其獨特的結構和性能,高熵合金在航空航天、汽車、電子、能源和醫療等領域具有廣泛的應用前景。
1. 高熵合金在航空航天領域的應用非常廣泛。由于高熵合金具有高強度、高硬度、高耐磨性和高溫穩定性的特點,因此它成為了制造火箭發動機、衛星部件和飛機結構件等高溫環境下的理想材料。
2. 高熵合金在汽車領域的應用也非常廣泛。由于高熵合金具有優異的抗沖擊性和耐腐蝕性,因此它成為了制造汽車發動機、變速器、底盤和車身等部件的理想材料。
3. 高熵合金在電子領域的應用也非常廣泛。由于高熵合金具有高導電性、高導熱性和高電磁屏蔽性能的特點,因此它成為了制造電子元件、集成電路和太陽能電池等部件的理想材料。
總的來說,高熵合金具有非常廣泛的應用前景。
07鈣鈦礦材料
性能特點:具有鈣鈦礦結構和光電特性的一類材料,包括有機金屬鹵化物鈣鈦礦光伏材料、全無機鹵化物鈣鈦礦量子點、鹵化物鈣鈦礦單晶等。
潛在應用領域:新一代信息技術、新能源、精密光學等。
發展趨勢:
鈣鈦礦型材料是一種新型的功能材料,由于其特殊的結構及優良的物理性質,近年來受到了廣泛的關注。
1. 鈣鈦礦型材料的發展前景非常廣闊,其應用領域涵蓋了電子、光電、磁學、材料科學等多個領域。特別是在太陽能電池、LED等領域,鈣鈦礦型材料具有非常大的潛力。鈣鈦礦型太陽能電池的效率已經接近單晶硅太陽能電池,而且其制造成本更低,更易于大規模生產。同樣,鈣鈦礦型LED的發光效率也非常高,且制造成本更低,也有望大規模應用于照明和顯示領域。
2. 鈣鈦礦型材料還可以應用于傳感器、儲能器件、磁性器件等領域。隨著對這些領域的研究不斷深入,鈣鈦礦型材料的應用前景也將不斷擴大。
總的來說,鈣鈦礦型材料具有非常廣闊的發展前景。未來,隨著技術的不斷進步和應用的不斷擴展,鈣鈦礦型材料必將成為一種重要的材料。
08高性能氣凝膠隔熱材料
性能特點:納米級多孔固態材料,具有低密度、高比表面積、高孔隙率、低熱導率、結構可控等優異性能。
潛在應用領域:航空航天裝備、新能源汽車等。
發展趨勢:
氣凝膠是一種輕質、透明的固體材料,具有極高的比表面積和孔隙率。它是一種非常有前途的材料,在許多領域都有廣泛的應用前景。
1. 氣凝膠的最大優點是它的超輕質和透明度。它的密度只有3千克/立方米,比傳統凝膠還要輕得多。因此,它在水處理、隔音、保溫等領域有著廣泛的應用。
2. 氣凝膠還具有很高的比表面積和孔隙率,可以有效地吸附和釋放氣體。這一特性使它在儲能、吸附和分離等領域也有廣泛的應用。
3. 氣凝膠已經在許多領域得到了應用。例如,在建筑領域中,它可以用作保溫材料和隔音材料。在汽車領域中,它可以用作輕量化材料來提高燃油效率。在航空航天領域中,它可以用作隔熱材料來抵御高溫。
隨著科技的不斷進步,氣凝膠的應用領域也將不斷擴大。未來,氣凝膠還可以用作太陽能收集器、藥物傳遞系統、催化劑載體等??偟膩碚f,氣凝膠是一種非常有前途的材料,在許多領域都有廣泛的應用前景。隨著技術的不斷發展,相信它的應用領域將會不斷擴大。
09金屬有機氫化物
性能特點:金屬陽離子和有機陰離子組成的化合物材料,具有高儲氫容量、理想的儲氫熱力學性質、較好安全性等性能,包括吲哚鋰等金屬有機氫化物。
潛在應用領域:節能與新能源汽車等。
發展趨勢:
未來,隨著氫能源的不斷開發和應用,對金屬氫化物的需求將會逐漸增加。針對當前金屬氫化物的制備方法和應用,還可以通過以下方面的研究來進一步拓展其應用領域:
1. 增強金屬氫化物的穩定性和儲氫能力。針對金屬氫化物在貯氫和存儲等領域存在的一些問題,例如活性不足和穩定性低下等,可以通過材料工程的方法來優化和改進材料的結構和性能。例如,通過納米化和材料共摻等方式來增強金屬氫化物的穩定性和儲氫能力。
2. 發展新型金屬氫化物。當前的金屬氫化物研究主要集中于已知的化合物。未來,可以通過人工智能的技術和高通量實驗等手段,快速篩選出新型催化劑和材料,拓展金屬氫化物在氫能源等領域的應用。
總之,金屬氫化物是一類具有重要應用前景的無機化合物,隨著相關技術和材料的發展,其應用領域將不斷拓展和深化。未來,研究人員可以通過材料工程和新型化合物的開發等方式,進一步推動金屬氫化物在氫能源、化學工業和環境科學等領域的應用。
10金屬基單原子合金催化材料
性能特點:稀釋在銅等金屬基體中的異質原子組成的金屬基單原子合金,具有獨特的電子結構和幾何特征,可有效調控CO?電還原,實現高活性和高選擇性的統一。
潛在應用領域:節能環保等。
發展趨勢:
充分認識和開發金屬基單原子合金催化材料的道路還很漫長,充滿挑戰和機遇。金屬基單原子合金催化材料在催化方面的獨特性能對工業催化具有指導意義。金屬基單原子合金催化材料在精細化學品、環境污染、可再生能源利用、碳中和和其他領域的潛力有望緩解日益嚴重的全球能源和環境問題。我們相信越來越高效金屬基單原子合金催化材料將在不久的將來開發,以優化化工生產過程,降低生產成本,減輕環境污染。
11量子點材料
性能特點:一種準零維的納米材料,由少量的原子所構成,具有高發光效率、高色純度、高色域、可溶液加工等特點,包括藍色磷光材料、硅基量子點頻梳激光器材料等。
潛在應用領域:新一代信息技術等。
發展趨勢:
量子點材料的應用前景非常廣闊,它可以用于制備新型探測器,可以用于醫學成像、太陽能電池和微納米機器人等領域,可以提高檢測和控制的精度和效率,可以提高生產效率和降低生產成本。此外,量子點材料還可以用于制備新型的電子元件,可以用于智能照明、顯示屏等領域,可以實現更高的圖像質量和更高的效率,可以實現無線網絡的更快速傳輸??傊?,量子點材料的應用前景是廣闊的,它可以為社會發展和個人生活提供更多的便利性,為人們帶來更多的福祉。
12石墨烯
性能特點:碳原子以sp2雜化共價鍵連接形成的二維碳材料,具有優異的光、熱、力、電性質,兼具良好的化學穩定性。包括高導電石墨烯銅基復合材料、石墨烯電極材料等。
潛在應用領域:軌道交通、航空航天裝備、新能源、新一代信息技術等。
發展趨勢:
1. 應用前景廣闊石墨烯在日常生活對各種新產品的應用前景也是廣闊的,可以用于建筑材料、新型電池、航空航天及裝備等方面的應用。同時,石墨烯在拓展電子器件應用方面也取得了一定的進展,比如添加到鋰離子電池中作為負極材料、研發新型自我能量電源等。另外,石墨烯可以用作高性能納米摻雜體,用于生物識別、醫療或納米技術裝備等高新技術領域,它也可以用于檢測空氣中的有毒物質以及其它應用。
2. 技術發展潛力巨大石墨烯技術的發展正在以尖端科技的速度跨越領域,未來發展的潛力巨大。石墨烯在穿戴式電子設備及柔性電子領域,尤其特別適合作為電子元件及器件的原料,能夠深度改變當前傳統電子能源設備的性能及其能耗消耗,而且利用可穿戴性的發展,也是未來的趨勢。另外,石墨烯也被用作復合材料中的工作模塊,用于改造航空航天產品、核反應等,這也可能改變傳統產業的生產模式??傊?,2023年石墨烯行業發展迅猛,應用前景廣闊,但也面臨重大挑戰,未來仍需要國家高度重視。
13先進光學晶體材料
性能特點:具有高反射率、高透過率和特定折射率等優異光學性能的晶體材料,包括氟化硼酸鹽深紫外非線性光學晶體、中遠紅外非線性光學晶體、新型電光及磁光晶體材料等。
潛在應用領域:新一代信息技術等。
發展趨勢:
新型光學晶體在半導體晶圓檢測等領域具有廣泛的應用前景。隨著科技的不斷發展,半導體行業對晶體檢測的精度和效率提出了更高的要求。全波段相位匹配晶體由于其穩定的非線性光學效應和高質量的特性,可以滿足這一需求。同時,該晶體的低散射、高損傷閾值等特點,使其在激光加工、光通訊等領域同樣具有廣泛的應用前景。隨著相關技術的不斷完善和提升,新型光學晶體的應用領域還將進一步擴展。
14先進3D打印材料
性能特點:采用3D打印技術制備的先進金屬、結構與功能陶瓷、纖維復合等材料,具有優異的強度、塑韌性、疲勞性能、耐高溫、耐腐蝕等性能。
潛在應用領域:航空航天裝備、高端醫療器械等。
發展趨勢:
1. 加速新興產業的發展
未來科技的發展對于3D打印產業而言是個重大利好,在生物醫學和航空航天等一些新興領域中,3D打印技術將更廣泛的應用應用于機器人、無人機、人工智能、醫療器械、仿真機械、智能家居等領域,加速新興產業發展進程。
2. 打印品質的增加
新型合金材料、生物材料、硅膠模具材料和橡膠材料的開發,對于獲得精確、可靠和高品質的零部件至關重要。雖然這些材料的開發不斷提高產品質量,但仍需要進一步發展。預計研究者會繼續尋求更多的材料及其組合,以實現定速、高精度和定向打印。
3. 低成本、高效率
在壓縮成本方面,尤其是針對商家,3D打印機必須變得更加強健耐用,無論是硬件還是軟件或材料白粉,都要能夠進行大規模生產,并可從頭創建。因此,預計未來3D打印機將迅速通過新興市場類別進行擴張。
4. 生產制造業將被顛覆
傳統制造業空中義務:物流費用高,交貨周期長,處理復雜訂單等等。預計3D打印技術及其相關應用程序將逐漸顛覆傳統制造業,使生產成為更為靈活、創新和普遍可及的過程。例如,企業可以通過3D設計分析、零部件制造等方式將產品測試時間縮短一半以上,并可在有限的資源下獲得更大的利潤。
綜上所述,3D打印技術擁有廣泛的應用領域,隨著未來科技的不斷發展與創新,3D打印技術的應用前景也持續擴大和拓展。在未來,3D打印技術將會發揮更為重要的作用,有助于推動新興產業和傳統制造業的替代和提升,可預見未來該技術應用領域將不斷擴張并得到廣泛應用。
15液態金屬
性能特點:熔點在室溫附近的金屬或合金,集金屬與流體特性于一體,同時具有導電性強、熱導率高、液態溫區寬等優點,包括鎵基液態金屬、鉍基/銦基/錫基低熔點合金、功能性液態金屬復合材料等。
潛在應用領域:消費電子、智能機器人、新能源等。
發展趨勢:
液態金屬是一種特殊的材料,它由金屬和其它材料組成,具有優異的物理、化學和機械性能,被廣泛應用于汽車、航空航天、機械、電子、冶金、石油化工、電力等各個領域。近年來,液態金屬材料的發展受到了越來越多的關注,主要原因是它具有良好的導熱性、導電性、耐腐蝕性、高強度和韌性,以及可塑性強、加工性能好等優點,可以滿足各種復雜形狀零件的制造要求。此外,液態金屬材料的發展還受到政府政策的支持,政府出臺了一系列政策,支持液態金屬材料的發展,促進液態金屬材料的推廣和應用。
隨著科技的發展,液態金屬材料的應用范圍也在不斷擴大,不僅可以用于汽車、航空航天、機械、電子、冶金、石油化工、電力等各個領域,還可以用于建筑、新能源、醫療器械等領域。此外,隨著科技的發展,液態金屬材料還可以用于更多的領域,如機器人、智能制造等。液態金屬材料的發展前景十分廣闊,它將繼續受到政府政策的支持,不斷拓展應用領域,不斷改進和完善自身的性能,從而更好地滿足社會的需求。
《前沿材料產業化重點發展指導目錄(第一批)》
信息來源:工業和信息化部原材料工業司