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梳理材料

时间:2017-03-18 07:17:24 来源:免费论文网

篇一:新材料产业梳理报告

新材料产业科技资源梳理报告

一、概述 ........................................................................................................................................... 2

(一)国内外发展现状和发展趋势 ....................................................................................... 2

(二)海淀区新材料产业发展情况 ....................................................................................... 4

1、新材料产业发展态势良好 ......................................................................................... 4

2、海淀区众多新材料领域在全国领先 ......................................................................... 5

3、海淀区新兴材料产业蓬勃发展,中小型新材料企业发展迅速 ............................. 5

二、产业发展环境和整体发展情况 ............................................................................................... 7

(一)产业政策环境解读 ............................................................................................................ 7

国家相关产业政策 ........................................................................................................... 7

北京市相关产业政策 ..................................................................................................... 14

海淀区相关产业政策 ..................................................................................................... 14

(二)整体发展情况 ............................................................................................................. 15

1、产业规模及结构特点 ............................................................................................... 15

2、新材料产业的创新链条和创新路径 ....................................................................... 16

(三)具体科技资源情况 ..................................................................................................... 19

(四)细分领域产业发展情况 ............................................................................................. 26

1、稀土功能材料产业链 ............................................................................................... 26

2、半导体材料产业链(以硅相关材料为主) ........................................................... 27

3、高品质特殊钢材料产业链 ....................................................................................... 27

4、高性能复合材料产业链 ........................................................................................... 29

5、先进高分子材料 ....................................................................................................... 29

6、无机非金属材料产业链(以石墨为例) ............................................................... 30

三、产业创新发展的相关建议 ..................................................................................................... 31

(一)产业创新发展优势 ..................................................................................................... 31

(二)产业创新发展劣势、问题 ......................................................................................... 33

(三)推动产业创新发展建议 ............................................................................................. 35

新材料产业科技资源梳理报告

一、概述

(一)国内外发展现状和发展趋势

新材料产业被认为是21世纪三大最具发展潜力并对未来发展有着巨大影响的高技术产业之一。新材料产业也是体现国家实力的全球性竞争产业,其研发及产业化水平已成为衡量一个国家经济社会发展、科技进步和国家安全的重要标志。发达国家都十分重视新材料的发展,它已成为世界各国抢占国际竞争的制高点,谋求政治、经济、军事战略优势的重要举措。

新材料技术与纳米技术、生物技术、信息技术相互融合,结构功能一体化、功能材料智能化趋势明显,材料的低碳、绿色、可再生循环等环境友好特性备受关注。发 达国家高度重视新材料产业的培育和发展,具有完善的技术开发和风险投资机制,大型跨国公司以其技术研发、资金、人才和专利等优势,在高技术含量、高附加值 的新材料产品中占据主导地位,对我国新材料产业发展构成较大压力。

从全球来看,新材料的发展趋势可归纳为:

第一,新材料与其它新技术深度融合,形成跨学科、跨领域、跨部门的发展态势。

随着新材料在通信工程、能源产业、医疗卫生产业、交通运输业、建筑业中的应用越来越广泛,材料科学工程与生物学、医学、电子学、光学等领域的交叉合作现象日益扩大,世界各国都致力于跨越多个部门,把新材料的开发纳入到产、学、研、官一体化的研发平台,以满足各个部门对新材料的多样化需求,从而助推了新材料产业的快速发展。如高纯硅半导体 材料,是目前太阳能光伏材料和电子信息技术的核心材料。以半导体芯片技术为基础的数字化技术已融入现代技术的各个领域和部门,如生物芯片、半导体照明、仿 生、通讯、遥控、数字化制造、节能等。

第二,新材料上、下游产业结合更加紧密。新材料具有跨学科、领域、部门的特征,与信息、能源、 医疗、交通、建筑等产业结合越来越紧密,新材料产业呈横向扩散和互相包融趋势。新材料与器件制造一体化,上下游产业纵向联合,

产业链向下游应用延伸。产品 高性能化、功能化和多功能化,开发和应用联系更加紧密。如半导体照明,从上游的芯片材料到中游的各种产品开发到下游的应用,必须形成完整产业链,以提高效 率,降低资源消耗。又如新型动力电池,也是从上游正、负极材料到中游电池产品到下游的各种应用必须有完整的产业链,以满足各种要求。

第三,新材料更加注重可持续发展。

发展绿色、高效、低能耗、可回收再用的新材料以及发展先进的数字化制造技术是新材料发展的主要方向,对实现持续发展非常重要。21世纪新材料技术的突破会使新材料的产品最终实现多功能化、高性能化、智能一体化,进而提高新材料产品的附加值、降低其生产成本、延长其使用寿命、提高其市场综合竞争力。未来新材料的发展将加强注重与资源、能源、环境协调发展,注重资源再生利用,发展低能高效、无污染或少污染制造技术,提高产品人性化、环保化。以绿色建材为例,未来新材料在建材领域的目标是:抗菌、防霉、隔热、阻燃、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。而新型结构材料主要提高强韧性、提高温度的适应性以及加大对材料的复合化设计等来降低成本;功能材料以向多功能化、微型化、模块集成化、功能智能化等多方向发展以提高结构材料的整体性能。面对人口、资源、环境等的彼此矛盾,生态材料、环境材料的发展日益备受关注。缩短加工流程、降低环境污染、减少资源耗费、实现绿色化生产,加大资源节约力度和实现材料回收循环,是新材料产业发展并满足社会经济可持续发展的必经之路。

第四,经济需求成为主要发展动力。

从20世纪来看,国防和战争的需要、航天航空技术的发展以及核能的利用是新材料发展的主要动力。而在21世纪,科学信息技术、生命技术的发展以及如何保持经济的持续增长也将转变为新材料发展的根本动力,经济的全球化会使新材料更加注重经济效益、知识 产权性以及商业战略联盟的关系,同时新材料在环境保护方面也将起到举足轻重的作用。当前的世界,谁能在新技术及产品上发展更快,谁就能占领未来经济新增长的主动权。有关统计显示,2010年全球新材料产值8000亿美元,新材料带动的相关产业主要有能源、生物、信息、交通和环保等。

第五,创新性是未来新材料发展的根本所在

在21世纪,新材科技术的创新将在一定程度上会使材料产品实现多功能化、环保化、智能化、低成本化、复合一体化、长寿命性以及按用户需要进行设计。这类产品一方面给服务业、制造业和人们生活方式带来革命性的影响,另一方面也加快了生物技术和信息产业的革命性突破。新材料的开发周期步步缩短,发展方式正从革新走入革命,创新己然变为新材料发展的灵魂。新材料的开发与应用之间的关系联系的愈发紧密,针对不同的应用目的,加快研发速度,提高材料的使用性能,可以使新材料迅速走向实际应用,并且可以减少材料的“性能浪费”,进而节约了资源。

(二)海淀区新材料产业发展情况

1、新材料产业发展态势良好

北京对新材料产业的发展历来极为重视,在首都经济“四二二发展战略”、“首都二四八重大创新工程”中均将其列为北京重点发展的高新技术产业之一。目前,新材料已成为北京继电子信息和光机电之后的第三大高新技术产业。作为中关村国家自主创新示范区的发源地、核心区和主体功能区,海淀区紧跟国家政策,紧紧抓住向市场经济转变的历史性机遇,大力培育和发展新材料产业。被国家科技部批准为北京市唯一的“国家新材料技术成果转化及产业化基地”的永丰产业基地,就坐落于海淀区。2007年8月,永丰产业基地获得科技部火炬中心关于“建设科技企业加速器试点单位”的批复。随着安泰科技、用友软件、大唐电信及航天时代电子等130余家企业的入驻,永丰产业基地形成了“以新材料产业为基础,以电子信息产业为龙头,充分实现电子信息产业与新材料产业互动发展”的产业发展态势。截至2008年底,基地入驻企业累计开复工面积82万平方米,竣工52万平方米。2008年基地入驻企业实现工业总产值约52亿元,上缴税费约3.5亿元。

海淀园内以电子信息为龙头,包括新材料和新能源及环境科学、光机电一体化、新药物及生物技术在内的四大支柱产业已经形成。新材料产业总收入从2002年的76.03亿元发展到2010年的390.85亿元,年均增长22%。新材料领域上缴税费从2002年3.27亿元,增长到2010年的8.61亿元,年均增长12.9%。海淀园聚集了安泰科技、百慕航材等在内的一大批知名的新材料企业,成为北京新材

料产业的重要聚集区。在中关村“瞪羚计划”首批重点培育企业中,新材料类有18家,海淀园企业有北京百慕航材高科技股份有限公司、北京亚太空间钛业有限公司、北京天科合达蓝光半导体有限公司、北京联创佳艺影像新材料技术有限公司和北京清华亚王液晶材料有限公司等5家企业入选。在中关村示范区一区十园中,海淀园在新材料产业发展上都位于首位。

2、海淀区众多新材料领域在全国领先

进入21世纪,以纳米材料、超导材料、光电子材料、生物医用材料等为代表的新材料技术创新异常活跃,新材料产业发展面临重大机遇。“十五”和“十一五”期间,海淀区发挥得天独厚的科技资源优势,注重技术创新,新材料产业经济总量增长迅速,新材料产业得到快速发展,在全国形成了众多优势领域。北京市海淀区新材料优势领域主要集中在信息材料领域内的单晶硅材料、砷化镓材料、发光二极管(LED)、人工晶体和稀土永磁材料,生物医用材料领域内的介质治疗材料及器件和人工关节,新能源材料领域内的新型电池材料、新型建材、高性能材料,以及纳米材料领域内的非晶纳米晶合金、催化净化材料及器件、纳米工程塑料、功能涂料,超导材料领域内的高温超导线材、电缆、故障限流器和滤波器等,并将航空难航天材料、金属磁性材料和非晶材料列为重点发展领域。

3、海淀区新兴材料产业蓬勃发展,中小型新材料企业发展迅速

在新兴材料领域,1000多家企业中多数都是中小企业,这些企业覆盖领域众多,并多以院所或大学为技术依托,通过自有成果的转化和产业化发展而来。其中,北京百慕航材高科技股份有限公司、有研亿金新材料股份有限公司、北京度辰新材料有限公司等一批高新技术企业同样具有较强的实力。另外一些企业拥有的技术先进,很多领域处于国内甚至国际领先地位,例如海特光电的半导体激光器、百幕航材的钛合金金球头、北京中数威利超导技术公司的超导滤波器等。这些企业主要集中在中关村科技园区。表1-2中列出了在电子信息材料、磁性材料、新能源材料、生物材料、超导材料与纳米材料领域的主要创新型中小企业。

新兴材料通过科技成果的转化和产业化发展而来,拥有国内领先的技术水平,某些领域的技术甚至达到国际领先水平,成为北京乃至全国新兴材料领域重要的技术创新和成果产业化的一支力量如安泰科技成为院所转制领办高新技术产业

篇二:活动问题梳理材料

***乡“***”

活动问题梳理材料

根据《“***”活动的实施方案》文件要求,9月至10月为梳理查找问题阶段。***乡在广泛组织学习的基础上,召开座谈讨论8场,广开渠道、集思广益,经梳理存在问题8条,提出解决办法和措施4条。

一、 存在的模糊认识、错误观点

1.因经济发展水平差距而引起的不同民族心理不平衡和不满

2.因土地等归属使用原因引起的民族之间冲突

3.排斥学习本民族以外的语言

4.民族意识当前,遇到事情时,首先想到民族差异,使一般问题上升为民族问题

5.在城市化进程中,部分群众切身利益受影响,引发民族矛盾纠纷

6.部分群众存在偏激情绪,在突发事件的气氛和压力下,容易产生从众行为,干出意想不到的“蠢事”

7.宗教思想严重,认为宗教高于法律

8.封建迷信思想严重

二、存在问题的原因

一是部分少数民族和信教群众思想素质不高,容易被分裂主义者利用。在部分群众中偏激情绪和一些错误思想占了上风,遇事便以出格的言语、过激的行为、违法的手段向党和政府发泄不满,提出不切实际的要求。随着城市化建设速度加快,在某种程度上影响了部分群众的切身利益,相关联的矛盾纠纷比较突出。群众在突发

事件的气氛或压力下,往往产生一种“从众行为”,当别有用心的人通过某种暗示或带头、或鼓动时,一些群众就会情绪激动,干出种种在平时自己想都不敢想的“蠢事”,从而使突发事件升级,造成严重后果。

二是存在地区及民族间的经济发展水平差异。因发展不平衡,经济发展水平差距大而引起的民族心理不平衡和不满情绪或不同民族之间因土地等归属使用原因引起的冲突以及城市化进程中,因经济利益引起的矛盾和冲突等。

三是狭隘民族主义思想严重。部分狭隘民族主义者根据民族的大小、人口的多少、进步的程度为依据,判断民族的优劣,存在大民族主义错误思想,或者认为只有自己的民族是最好的,排斥其他民族。

二、 解决办法和措施

一是加强意识形态领域反分裂教育。将意识形态领域反分裂教育作为一项重点工作,加大民族团结宣传教育力度,广泛深入的开展维护民族团结、反分裂等主题形势教育。

二是加强各民族交流,弱化民族差异。建立民族团结长效机制,加强各民族之间的交流,互相学习各民族语言,互相了解各民族之间的风俗习惯,各民族之间结为“友好对子”互相帮助。

三是平衡经济发展水平。加大对少数民族偏远地区的扶持力度,充分利用各地优势,大力发展经济,平衡各地经济发展水平,缩小各地经济水平差异,降低因经济利益引起的矛盾和冲突。

篇三:工程材料知识点总结(全)

第二章 材料的性能

1、布氏硬度

布氏硬度的优点:测量误差小,数据稳定。

缺点:压痕大,不能用于太薄件、成品件及比压头还硬的材料。 适于测量退火、正火、调质钢,

铸铁及有色金属的硬度(硬度少于450HB)。 2、洛氏硬度

HRA用于测量高硬度材料, 如硬质合金、表淬层和渗碳层。 HRB用于测量低硬度材料, 如有色金属和退火、正火钢等。 HRC用于测量中等硬度材料,如调质钢、淬火钢等。 洛氏硬度的优点:操作简便,压痕小,适用范围广。 缺点:测量结果分散度大。 3、维氏硬度

维氏硬度所用载荷小,压痕浅,适用于测量零件表面的薄硬化层、镀层及薄片材料的硬度,载荷可调范围大,对软硬材料都适用。

4、耐磨性是材料抵抗磨损的性能,用磨损量来表示。 分类有黏着磨损(咬合磨损)、磨粒磨损、腐蚀磨损。 5、接触疲劳:(滚动轴承、齿轮)经接触压应力的反复长期作用后引起的一种表面疲劳剥落损坏的现象。

6、蠕变:恒温、恒应力下,随着时间的延长,材料发生缓慢塑变的现象。 7、应力强度因子:描述裂纹尖端附近应力场强度的指标。

第三章 金属的结构与结晶

1、晶体中原子(分子或离子)在空间的规则排列的方式为晶体结构。为便于描述晶体结构,把每个原子抽象成一个点,把这些点用假想直线连接起来,构成空间格架,称为晶格。 晶格中每个点称为结点,由一系列原子所组成的平面成为晶面。 由任意两个原子之间连线所指的方向称为晶向。 组成晶格的最小几何组成单元称为晶胞。 晶胞的棱边长度、棱边夹角称为晶格常数。 ①体心立方晶格

晶格常数用边长a表示,原子半径为√3a/4,每个晶胞包含的原子数为1/8×8+1=2(个)。 属于体心立方晶格的金属有 铁、钼、铬等。 ②面心立方晶格

原子半径为√2a/4,每个面心立方晶胞中包含原子数为1/8×8+1/2×6=4(个) 典型金属(金、银、铝、铜等)。 ③密排六方晶格

每个面心立方晶胞中包含原子数为为12×1/6+2*1/2+3=6(个)。 典型金属 锌 等。

2、各向异性:晶体中不同晶向上的原子排列紧密程度及不同晶面间距是不同的,所以不同方向上原子结合力也不同,晶体在不同方向上的物理、化学、力学间的性能也有一定的差异,此特性称为各向异性。

晶体中的缺陷

1)点缺陷包括 空位、间隙原子、置换原子。

点缺陷的形成主要是由于原子在以各自的平衡位置为中心不停的作热振动的结果。 2)线缺陷:在三维空间中两维方向尺寸较小,另一维方向的尺寸相对较大的缺陷。位错是晶格中的某处有一列或若干列原子发生了某些有规律的错排现象。位错的基本形式:刃型位错、螺型位错。提高位错密度是金属强化对重要途径之一。

1) 面缺陷:尺寸在一维很小,另两维较大的缺陷。

常见的是:晶界和亚晶界

1.2 凝固

1) 晶体的结晶

自由能的减少量等于在变化过程中所研究的物质可对外界做功的能量。 一个变化的自由能减少,则自发;自由能增加,则非自发。 结晶的温度条件:在该温度下固态自由能<液态自由能

过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。过冷度越大,液固之间能量状态差越大,促使液体结晶的驱动力越大。驱动力达到一定值时,结晶才能进行。 冷却速度越快,过冷度越大。 2) 非晶体的结晶

非晶体是一种长程无序,短程有序的混合结构;性质上表现为各向同性。 非晶体的凝固是在一个温度范围内逐渐完成的。

1.2.2金属的结晶

1、液态金属在理论结晶温度以下开始结晶的现象称过冷。理论结晶温度与实际结晶温度的差?T称过冷度, T= T0 –T1 2、金属的结晶过程

金属是由许多外形不规则,位向不同,大小不同的晶粒组成的多晶体。 金属结晶过程中,晶核形成有两种形式:均匀形核和非均匀形核。 由液体中排列规则的原子团形成晶核称均匀形核。 以液体中存在的固态杂质为核心形核称非均匀形核。 3、影响形核和长大的因素及晶粒大小控制

影响形核和长大的重要因素:冷却速度(或过冷度)和难熔杂质。

过冷度较小时,形核率变化低于长大速度,晶核长大速度快,得粗晶粒。 过冷度较大时,形核率的增长快些,得细晶粒。

改变过冷度可控制结晶后晶粒的大小,过冷度可通过冷却速度来控制。

冷却速度越快,过冷度越大,晶粒越细,金属的性能越好(强度、塑性、韧性)。 4、细化晶粒是提高金属材料性能的重要途径之一。(细晶强化) (1) 增大过冷度

1、金属型代替砂型2、增大金属型厚度3、降低金属型预热温度4、提高液态金属的冷却能力。

(2) 变质处理,在金属浇注前添加变质剂来改变晶粒的形状或大小的处理方法。

作用:1.增大形核率;2.降低长大速率。

附加振动法(机械振动、超声波振动、电磁振动等)。 5、金属塑性变形后的加热

三个阶段:回复----再结晶-----晶粒长大 (1)、回复:

1.温度:回=(0.25~0.3)熔

2.注:要消除残余内应力,可采用回复处理,进行一次250~300摄氏度的低温回火 (2)、再结晶:

1.再结晶:固态下,晶粒外形变化,但晶格类型不变 2.影响:冷变形强化现象消失,残余内应力完全消失 3.温度:T再=0.4T熔

4.冷加工-----在T再以下的加工过程 热加工-----在T再以上的加工过程

第四章 二元合金

合金:由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的,具有金属特性的物质。 组元:组成合金的、最基本的单元。(组成合金的元素或稳定的化合物)

相: 合金中具有相同的物理、化学性能并与该系统的其余部分以界面分开的物质部分。 组织:用金相观察法,在金属及合金内部看到的涉及晶体或晶粒的大小、方向、形状、排列

状况等组成关系的构造情况。

相变:在一定条件下一种相转变成另一称相。 二、

1、固态合金中有两类基本相:固溶体和金属化合物。 ①固溶体:合金在固态下,组元间会相互溶解,形成在某一组元晶格中包含其他组元的固相。

溶剂:基础金属溶质:合金元素

固溶体一般具有与溶质金属相同的晶体结构

a) 置换固溶体:溶质原子代替一部分溶剂原子占据溶剂晶格中某些结点的位置。 b) 间隙固溶体:溶质原子嵌入各结点间的间隙中。

固溶强化:由于溶质原子的溶入,使固溶体的晶格发生畸变,变形抗力增大,合金的强度、

硬度升高。

②金属间化合物:合金组元形成晶格类型与任一组元都不相同的新相。 表达式:AmBn

特点:熔点较高,硬度很高,脆性高。 例如:渗碳体 Fe3C

弥散强化:金属间化合物作为强化相弥散分布在固溶体基础上,以提高其强度、硬度及耐磨

性。

二元合金相图

一、相图:表达温度、成分和相之间的关系,表明合金系中不同成分合金在不同温度下,由

哪些相组成以及这些相之间平衡关系的图形。

二、类型 1)匀晶相图

①定义:两组元在液态和固态均能无限互溶。 ②杠杆定律

③枝晶偏析:晶粒的成分不均匀现象。 均匀化退火 2)共晶相图:

①两组元在液态无限互溶,在固态有限溶解,并发生共晶反应时所构成的相图。

共晶温度

②共晶反应:Lc

→αd +βe

产物是由两个固相组成的机械混合物,称为共晶体。

显微组织:两相交替分布,细小分散。

3)包晶相图及其他相图

包晶相图:两组元在液态下无限互溶,在固态有限溶解,并发生包晶反应时的相图。

铁碳合金相变基础知识

铁碳平衡相图 1.主要特性点

2.主要特性线

a、ACD线和AECF线 ACD线是液相线,AECF线是固相线。 b、ECF线 共晶线温度1148℃。

c、PSK线 共析线温度727℃,又称A1线。 d、GS线 A3线。 e、ES线 Acm线。

f、PQ线 碳在铁素体中的溶解度线。 3.相区

单相区 F、A、L和Fe3C四个。

两相区 L+A、L+Fe3C、A+F、F+Fe3C和A+Fe3C五个。一、基本相

固溶体:铁素体F 奥氏体A 金属间化合物:渗碳体 Fe3C

1)F:碳在α-Fe中形成的间隙固溶体(体心立方)

特性:强度、硬度不高,塑性和韧性良好。 2)A:碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体(体心立方)

特性:良好的塑性和较低的变形抗力,适于压力加工。

3)Fe3C:碳浓度超过固溶体溶解度后,多余的碳与铁形成金属间化合物,含碳量为6.69%。 特性:硬度高、脆性大,作为强化相存在。 二、相图分析

1)共晶反应 ECF为共晶线 L4.30%→A2.11% + Fe3C

Ld莱氏体:共晶混合物 2)共析反应 PSK为共析线 A0.77%→F0.02185 + Fe3C

P珠光体:共析混合物

1148℃

727℃

四、含碳量对铁碳合金组织性能的影响

1.铁碳含金的组织随着含碳量的增加,其铁素体相对量减少,珠光体相对量增多,渗碳体

与莱氏体相对量增多;

2.铁碳合金的力学性能随着含碳量的增加,其强度、硬度增高,而塑性、韧性降低。但当

WC>1.0%时,因为有网状Fe3C存在,所以强度下降。

五、钢在加热时的转变 1. 奥氏体形成过程

钢在加热时珠光体向奥氏体的转变过程称为奥氏体化。该过程遵循形核和长大的相变基本规

律,它通过以下四个基本阶段来完成,如图3.33所示。

1) 奥氏体形核 2) 奥氏体晶核长大 3) 残余渗碳体溶解 4) 奥氏体成分均匀化

(a) 形核 (b) 长大(c) 残余Fe3C溶解(d) A均匀化 图3.33 共析钢的奥氏体形成过程示意图

2.奥氏体晶粒度及其影响因素

钢加热时所获得的奥氏体晶粒大小,对冷却转变后钢的性能影响很大。晶粒细小均匀,冷却

后钢的组织则弥散,强度与塑性、韧性较高。

a)起始晶粒度:奥氏体化刚刚完成时的晶粒大小


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