中国新材料技术应用报告(2022)电子书

内容提要

《中国新材料技术应用报告（2022）》编委会

总序

前言

第一篇 总论

第1章 新材料产业标准化体系的发展

1.1 新材料标准化现状概述

1.2 新材料产业发展对标准化的需求

1.3 新材料标准化工作的问题和挑战

1.4 未来发展

参考文献

第二篇 关键领域的应用

第2章 工业烟气脱硝脱硫新材料

2.1 烟气处理材料领域的发展概述

2.2 烟气脱硝典型新材料

2.2.1 脱硝材料研究现状

2.2.2 金属氧化物催化剂

2.2.2.1 VOx基催化剂

2.2.2.2 MnOx基催化剂

2.2.2.3 CeO2基催化剂

2.2.2.4 Fe2O3基催化剂

2.2.3 金属负载型分子筛催化剂

2.2.3.1 Fe基分子筛催化剂

2.2.3.2 Cu基分子筛催化剂

2.2.3.3 其他金属基分子筛催化剂

2.2.4 固废制备脱硝新材料

2.2.4.1 煤气化渣

2.2.4.2 赤泥

2.2.4.3 粉煤灰

2.3 烟气脱硫典型新材料

2.3.1 工业固废脱硫新材料

2.3.1.1 白泥

2.3.1.2 赤泥

2.3.1.3 电石渣

2.3.1.4 煤基固废物

2.3.2 废弃混凝土

2.3.3 亚砜类化合物

2.3.4 炭法脱硫剂

2.4 烟气处理新材料未来发展建议

参考文献

第3章 石油管材及装备材料

3.1 石油管材及装备材料科技进展

3.2 先进石油管材及装备对新材料的战略需求、存在问题与挑战

3.3 未来发展展望

参考文献

第4章 汽车轻量化材料

4.1 汽车轻量化材料与技术发展概述

4.1.1 汽车轻量化用铝合金材料的发展现状

4.1.1.1 汽车轻量化用铝合金材料种类

4.1.1.2 汽车轻量化用铝合金的成形方式及应用场景

4.1.2 汽车轻量化用镁合金材料的发展现状

4.1.2.1 汽车轻量化用镁合金材料种类

4.1.2.2 汽车轻量化用镁合金的成形方式及应用场景

4.1.3 汽车轻量化用复合材料的发展现状

4.2 汽车轻量化对新材料的战略需求

4.2.1 汽车轻量化对新型铝合金的战略需求

4.2.2 汽车轻量化对新型镁合金的战略需求

4.2.3 汽车轻量化对新型复合材料的战略需求

4.3 汽车轻量化材料面临的问题与挑战

4.3.1 高性能材料的开发问题

4.3.2 轻量化材料的高成本问题

4.3.3 汽车用轻量化零部件的成形问题

4.3.4 轻量化材料的回收问题

4.4 汽车轻量化材料的未来发展方向

4.4.1 继续开发高性能、结构功能一体化的轻量化材料

4.4.2 继续发展一体化压铸成形工艺

4.4.3 建立轻量化材料及制备工艺标准数据库

4.4.4 加强“产学研”联动，加速轻量化材料应用

4.4.5 打造轻量化材料产业链

参考文献

第5章 高性能钙钛矿光伏与探测材料

5.1 钙钛矿领域研究背景简介

5.1.1 金属卤化物钙钛矿材料

5.1.2 钙钛矿电池

5.1.3 钙钛矿半导体X射线探测器

5.2 钙钛矿领域研究进展及前沿动态

5.2.1 钙钛矿电池的研究进展

5.2.2 钙钛矿半导体X射线探测器的研究进展

5.3 我国在钙钛矿光伏及探测领域的发展动态

5.3.1 钙钛矿电池

5.3.2 超高效率的钙钛矿基叠层太阳能电池

5.3.3 钙钛矿半导体X射线探测器

5.4 钙钛矿光伏的产业化发展现状与应用前景

5.4.1 钙钛矿电池领域

5.4.2 钙钛矿半导体X射线探测领域

参考文献[注]

第6章 新型通信光纤与应用

6.1 新型通信光纤及其应用概述

6.1.1 光纤通信的基本原理

6.1.2 光纤通信国内外技术应用现状

6.1.2.1 国内应用现状

6.1.2.2 国外应用现状

6.2 新型通信光纤对新材料的战略需求

6.2.1 常规材料（石英）

6.2.2 掺杂光纤

6.2.3 氟化物光纤

6.2.4 塑料／聚合物光纤（太赫兹传输）

6.2.5 硫系玻璃光纤的相关需求

6.3 当前存在的技术难题

6.3.1 材料的损伤阈值问题（如何在单纤中实现高能激光的传输）

6.3.2 材料的吸收系数（如何在单纤中做到多波段兼容）

6.3.3 材料的掺杂技术（如何实现增益光纤波段的拓展）

6.3.4 耐腐蚀／应力光纤制备难题

6.4 未来的发展预测

6.4.1 国内在2035年预计取得的突破

6.4.2 国际在2035年预计取得的合作成果

6.4.3 未来光纤通信的发展趋势

参考文献

第7章 显示材料技术及应用

7.1 显示材料领域概述

7.1.1 LCD用显示材料

7.1.2 OLED用显示材料

7.1.2.1 PI膜：柔性OLED领域最关键的显示材料

7.1.2.2 PMMA：高端需求增长带动光学级产品放量

7.1.2.3 COP膜：未来有望替代TAC膜

7.1.2.4 二维材料

7.1.3 量子点显示器用显示材料

7.1.4 电致发光显示器用显示材料

7.1.5 其他显示器用显示材料

7.2 我国电子显示领域对新材料的战略需求

7.2.1 显示功能材料

7.2.2 显示玻璃材料

7.2.3 显示配套材料

7.2.4 柔性显示聚合物材料

7.3 我国电子显示材料当前面临的挑战

7.4 未来发展

7.4.1 技术预判

7.4.2 应用场景

7.4.3 战略思考

参考文献

第8章 有机高分子防火阻燃材料

8.1 概述

8.2 对新材料的战略需求

8.2.1 环境友好高效无卤阻燃剂

8.2.2 大飞机／高铁等受限空间用阻燃新材料

8.2.3 新能源汽车用防火阻燃新材料

8.2.4 极端环境用防火阻燃新材料

8.2.5 纺织品用阻燃新材料

8.2.6 建筑用防火阻燃新材料

8.2.7 电子电气用防火阻燃新材料

8.2.8 电网用防火阻燃新材料

8.2.9 文物保护用阻燃新材料

8.2.10 以川藏铁路为代表的特殊环境交通道路用长效阻燃新材料

8.2.11 先进移动通信用防火阻燃新材料

8.3 当前存在的问题、面临的挑战

8.3.1 关键高端阻燃材料的国产自主化

8.3.2 阻燃新材料的高性能化与可持续发展

8.3.3 防火阻燃材料数据库与基因组技术

8.4 未来发展

8.4.1 绿色阻燃新方法与新技术

8.4.2 高防火安全性耐久阻燃新材料

8.4.3 功能化阻燃新材料

8.4.4 阻燃新材料的可持续发展技术

8.4.5 阻燃材料领域的政策法规发展

8.4.6 阻燃材料基因组技术

参考文献

第9章 海洋防污材料

9.1 发展和应用情况

9.1.1 防污材料的发展历史

9.1.2 杀生型防污材料

9.1.3 污损脱附型防污材料

9.1.4 可控降解高分子防污材料

9.1.5 仿生防污材料

9.2 战略需求

9.2.1 政策导向

9.2.2 需求领域

9.2.3 材料需求特点

9.3 问题与挑战

9.3.1 行业技术难点

9.3.2 “卡脖子”问题

9.4 未来发展方向

9.4.1 技术预判和应用场景

9.4.2 战略思考

参考文献

第三篇 关键新材料的应用

第10章 高性能碳纤维

10.1 高性能碳纤维的发展与技术概述

10.1.1 碳纤维概述

10.1.2 碳纤维复合材料概述

10.1.3 目前技术应用情况

10.1.3.1 航空航天

10.1.3.2 风电叶片

10.1.3.3 汽车

10.1.3.4 建材应用

10.1.3.5 高速列车

10.1.3.6 电子电气

10.1.3.7 体育休闲

10.1.3.8 船舶

10.1.3.9 电缆芯

10.1.3.10 碳碳复材

10.1.3.11 混配模成形

10.2 高性能碳纤维的战略需求

10.2.1 能源转型领域对高性能碳纤维的战略需求

10.2.2 航空航天领域对高性能碳纤维的战略需求

10.2.3 国防军工领域对高性能碳纤维的战略需求

10.3 当前存在的问题、面临的挑战

10.4 未来发展

参考文献

第11章 高强高韧铝合金

11.1 高强高韧铝合金领域发展与技术概述

11.2 高强高韧铝合金的战略应用需求

11.3 当前存在的问题与面临的挑战

11.4 高强高韧铝合金的未来发展

参考文献

第12章 多功能磁性材料

12.1 永磁材料

12.1.1 铁氧体永磁材料

12.1.2 稀土永磁材料

12.2 软磁材料

12.2.1 金属软磁材料

12.2.2 铁氧体软磁材料

12.2.3 国内外软磁材料企业情况

12.3 磁性生物材料

12.3.1 免疫磁珠

12.3.2 MRI造影剂

12.4 信息磁性功能材料

12.4.1 磁存储发展及现状

12.4.2 磁存储主要应用

12.4.3 磁记录的市场及挑战

12.5 磁性吸波材料

12.5.1 典型的磁性吸波材料

12.5.2 磁性吸波材料主要的应用场景

12.5.3 磁性吸波材料市场与企业分析

12.5.4 隐身材料主要挑战及未来发展趋势

参考文献

第13章 人工骨修复材料

13.1 人工骨修复材料概述

13.1.1 人工骨修复材料的研究意义

13.1.2 人工骨修复材料的应用现状

13.1.2.1 金属类骨修复材料

13.1.2.2 无机非金属类骨修复材料

13.1.2.3 高分子类骨修复材料

13.1.2.4 复合类骨修复材料

13.1.3 人工骨修复材料的主要产品及企业现状

13.1.3.1 人工骨修复材料产品

13.1.3.2 人工骨修复材料主要企业

13.2 人工骨修复材料对新材料的战略需求

13.3 当前存在的问题、面临的挑战

13.3.1 颅骨替代材料

13.3.2 口腔填充材料

13.3.3 多用途骨填充材料

13.3.4 关节替代材料

13.4 未来发展

参考文献

第14章 多孔陶瓷材料应用

14.1 概述

14.1.1 多孔陶瓷的分类

14.1.2 制备方法

14.1.2.1 直接烧结法

14.1.2.2 复制模板法

14.1.2.3 牺牲模板法

14.1.2.4 直接发泡法

14.1.2.5 增材制造

14.1.3 性能

14.1.3.1 机械强度

14.1.3.2 耐热性能

14.1.3.3 生物相容性

14.1.3.4 铁电特性

14.2 战略需求及典型应用

14.2.1 军工材料

14.2.2 航空航天材料

14.2.3 能源领域

14.2.4 过滤材料

14.2.5 吸声材料

14.2.6 催化剂载体

14.2.7 能量储存及传感器敏感元件

14.2.8 隔膜材料

14.2.9 隔热阻燃材料

14.2.10 生物材料

14.3 存在的问题和挑战

14.3.1 可靠性与功能性兼顾困难

14.3.2 加工制造挑战

14.3.3 对材料性能研究深度不够

14.4 未来发展

14.4.1 制造技术发展

14.4.2 生产制造绿色化

14.4.3 生产应用智能化

参考文献

第15章 新型半导体光电材料

15.1 概述

15.1.1 二维材料

15.1.2 钙钛矿材料

15.1.3 宽禁带半导体材料

15.1.4 有机光电材料

15.2 对新材料的战略需求

15.2.1 二维材料

15.2.2 钙钛矿材料

15.2.3 宽禁带半导体材料

15.2.4 有机光电材料

15.3 当前存在的问题、面临的挑战

15.3.1 二维材料

15.3.2 钙钛矿材料

15.3.3 宽禁带半导体材料

15.3.4 有机光电材料

15.4 未来发展

15.4.1 二维材料

15.4.2 钙钛矿材料

15.4.3 宽禁带半导体材料

15.4.4 有机光电材料

第16章 新型生物基橡胶材料

16.1 概述

16.1.1 生物基合成橡胶

16.1.2 天然橡胶及第二天然橡胶

16.2 对新材料的战略需求

16.3 当前存在的问题、面临的挑战

16.4 未来发展

第四篇 资源综合利用

第17章 战略性稀贵金属材料资源利用

17.1 概述

17.2 稀贵金属新材料的应用

17.2.1 稀贵金属资源的循环利用

17.2.2 稀贵金属催化与化学材料

17.2.3 稀贵金属合金材料

17.3 存在的问题与挑战

17.3.1 稀贵金属的绿色循环回收

17.3.2 稀贵金属催化与化学材料

17.3.3 稀贵金属合金材料

17.4 未来发展

17.4.1 稀贵金属的绿色循环回收

17.4.2 稀贵金属催化材料

17.4.3 稀贵金属合金材料

参考文献

第18章 盐湖资源综合利用

18.1 概述

18.2 对新材料的战略需求

18.2.1 盐湖钾资源战略需求和利用

18.2.2 盐湖钠资源的战略需求和利用

18.2.3 盐湖镁资源的战略需求和利用

18.2.4 盐湖锂资源的战略需求和利用

18.2.5 盐湖铷铯资源的战略需求和利用

18.3 当前存在的问题、面临的挑战

18.3.1 生产要素保障不高

18.3.2 科技创新能力不强

18.3.3 开发利用水平较低

18.4 对策和建议

18.4.1 加强资源利用管理

18.4.2 提高资源利用效率

18.4.3 加大战略资源储备

18.4.4 强化生产要素保障

18.4.5 构建领先产业体系

18.4.6 推动产业跨界合作

18.5 未来发展

参考文献

第19章 废锂电池材料的绿色回收与资源化循环利用

19.1 概述

19.1.1 预处理技术

19.1.1.1 手工预处理技术

19.1.1.2 工业预处理技术

19.1.2 高温热解转化技术

19.1.2.1 碳热还原技术

19.1.2.2 熔融盐辅助焙烧技术

19.1.2.3 晶体结构修复再生技术

19.1.3 低温溶解提取技术

19.1.3.1 低温溶液提取技术

19.1.3.2 溶液分离回收技术

19.1.3.3 直接材料再生技术

19.1.4 工业回收现状

19.2 对新材料的战略需求

19.2.1 磷酸锰铁锂

19.2.2 高镍化三元材料

19.2.3 其他正极材料

19.3 当前存在的问题、面临的挑战

19.4 未来发展

参考文献

第20章 大宗工业固废资源综合利用

20.1 大宗工业固废综合利用技术发展的背景需求及战略意义

20.1.1 大宗工业固废概述

20.1.2 大宗工业固废综合利用技术发展的背景需求

20.1.3 大宗工业固废综合利用技术发展的战略意义

20.2 大宗工业固废综合利用技术发展现状

20.2.1 尾矿综合利用技术发展概况

20.2.1.1 尾矿充填地下采空区

20.2.1.2 有价组分回收

20.2.1.3 制备建筑材料

20.2.1.4 农业生产

20.2.2 粉煤灰综合利用技术发展概况

20.2.2.1 有价组分回收

20.2.2.2 建筑材料领域应用

20.2.2.3 环保领域应用

20.2.2.4 农业生产领域应用

20.2.3 煤矸石综合利用技术发展概况

20.2.3.1 提取有用组分

20.2.3.2 制备化工产品

20.2.3.3 制备建筑材料

20.2.3.4 用于农业生产

20.2.4 冶金渣综合利用技术发展概况

20.2.4.1 钢铁冶金渣综合利用

20.2.4.2 有色冶金渣综合利用

20.2.4.3 电解锰渣综合利用

20.2.5 工业副产石膏综合利用技术发展概况

20.2.5.1 水泥工业

20.2.5.2 建筑石膏材料

20.2.5.3 化工行业

20.2.5.4 农业方面

20.2.6 赤泥综合利用技术发展概况

20.2.6.1 有价组分回收

20.2.6.2 制备建筑材料

20.2.6.3 制备环保材料

20.3 我国大宗工业固废综合利用存在的主要问题及主要发展任务

20.3.1 存在的主要问题

20.3.2 主要发展任务

20.4 推动我国大宗工业固废综合利用技术发展的对策和建议

参考文献