钢铁研究总院赵栋梁

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1、钢铁研究总院赵栋梁特种金属功能材料国内外发展现状与趋势主要内容一、功能材料简介二、功能材料产业现状和发展趋势功能材料材料划分为两大类：结构材料和功能材料具有特殊物理、化学和生物性能的材料信息、生物、能源及先进制造等高新技术领域和国防建设的重要基础材料集中体现了材料科学涉及物理学、化学、数学、力学、光学、信息科学、生物学、医学、微机械学、微加工学等多学科领域的特征大量的材料科学基础问题和材料技术基础问题急待解决高技术产业群，广阔的潜在市场、极为重要的战略意义功能材料发展趋势高性能化、多功能化、复合化、智能化和低成本化方向发展。三维体材料向低维材料发展多学科交叉宏观向微观纳

2、米发展传统材料向人工设计材料主要特点功能特殊、性能优异、不可取代知识密集、技术密集、属高新科技材料，难度大，保密性强。品种规格多、形状差异大、尺寸精度高。单件用量少、生产规模小，产品价格较贵，经济效益和社会效益好。发展迅速，更新换代快。功能材料作用和地位：功能材料在信息时代起到基础和核心作用。是现代国防的坚强后盾，是决定武器装备是否先进的基础，是决胜的关键因素之一是国民经济水平的反映，是国民经济收入的主要成分之一。应用广泛、在许多现代装备系统中，起着大脑、心脏和经络传输等功能。功能材料功能材料功能材料结构化—结构材料功能化结构功能一体化功能材料分类：精密合金：软磁、永磁

3、、弹性、膨胀、热双金属、电阻合金新型功能材料：能源储存与转换材料、超导材料、半导体材料、……金属功能材料磁性材料软磁材料永磁材料半硬磁材料特种磁性材料金属软磁材料软磁铁氧体永磁铁氧体稀土永磁铝镍钴等磁致伸缩材料磁阻抗材料磁光材料电工钢电磁纯铁铁镍合金非晶微晶合金特种软磁合金功能材料的应用状况功能材料应用电力军事生物仪表信息新能源通信电子航天交通运输家用电器科学研究产业现状及发展趋势产业现状：1.产业体系初步建立形成了研发、设计、生产和应用，品种和门类较为齐全的产业体系2.产业规模不断壮大“十五”、“十一五”期间，产业发展迅速，部分材料产能居世界前列3.部分关键技术取得重

4、大突破非晶合金、取向硅钢等达到或接近国际水平4.创新能力弱、保障能力差产业现状及发展趋势发展趋势：1.新技术的融合：纳米技术、生物技术、信息技术等与新材料技术的融合2.结构与功能一体化3.功能材料智能化4.战略性新型产业需求节能环保、信息技术、装备制造、新能源规划《决定》中关于新材料产业的论述积极发展高品质特殊钢、新型合金材料、工程塑料等先进结构材料大力发展稀土功能材料、高性能膜材料、特种玻璃、功能陶瓷、半导体照明材料等新型功能材料提升碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料发展水平发展重点特种功能材料：1.稀土金属功能材料：提高性能、扩大高端应用、增

5、加产品附加值，发挥资源优势，壮大产业规模。大力发展稀土永磁、发光、储氢、催化、抛光材料产业。2.稀有金属材料：高纯稀有金属靶材、钨钼、铼等及合金制品，硬质合金、原子能级锆材等3.半导体材料：高纯度、大尺寸、低缺陷、高性能、低成本。电子级多晶硅、大尺寸单晶硅、抛光片、外延片等材料，开发GaN、GaAs、SiC、InP等半导体，CuInGaSn、CuInS、CdTe等光伏薄膜材料4.其它功能材料：高磁感取向硅钢、铁基非晶合金带材、超细超纯铜合金5.关键装备重大工程（专项工程）1.高强轻型合金材料专项工程2.高性能钢铁材料专项工程3.稀土及稀有金属功能材料专项工程4.碳纤维低

6、成本化与高端创新示范工程5.高性能膜材料专项工程6.先进电池材料专项工程7.新型节能绿色建材示范应用专项工程8.电子信息功能材料专项工程9.生物医用材料专项工程10.新材料创新能力建设专项工程一、稀土功能材料稀土在新材料中的应用稀土材料生物材料储氢材料磁性材料发光材料催化材料信息材料国防军工航空航天汽车家电信息通信绿色能源发达国家：将稀土列为重要战略资源稀土新材料研究和相关应用产业作为重点发展领域资源第一占世界的35%生产第一占世界的95%出口第一占国外用量的90%应用第一占世界的60%稀土功能材料新材料应用比例已上升到应用总量的53％，新材料应用中的64％为稀土永磁，

7、9%为稀土储氢合金稀土永磁材料已成为稀土应用领域中发展最快和最大的产业。稀土材料产业状况分析稀土功能材料：稀土永磁从产值上来说，中国占64％，日本占34％，欧美2％。2010年全球NdFeB磁体产值分布图2010年全球NdFeB磁体产量分布图NdFeB磁体产量/产值分布图中国已超过世界总产量的83％日本占16％欧美不到1％我国钕铁硼产品结构日本钕铁硼产品结构钕铁硼产品结构NdFeB产业存在的问题1.专利许可2.产业分散3.缺乏向元器件和整机一体化发展4.高端产品占有率较低，仅为37%左右，而日本几乎全部为高端产品；我国生产的磁体磁能积+矫