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重磅：2021年中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)重大科技創(chuàng)新成果盤(pán)點(diǎn)

來(lái)源：高新院 achie.org 日期：2022-01-25 點(diǎn)擊：次

　　2021年是“十四五”開(kāi)局之年，這一年，我國(guó)重大創(chuàng)新成果競(jìng)相涌現(xiàn)，創(chuàng)新能力持續(xù)提升。
 
　　01
 
　　我國(guó)首個(gè)3.35米直徑火箭長(zhǎng)筒段貯箱問(wèn)世
 
　　2021年2月26日消息，我國(guó)首個(gè)3.35米直徑火箭長(zhǎng)筒段貯箱在八院800所問(wèn)世，經(jīng)過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)和強(qiáng)度試驗(yàn)考核合格，基本具備工程應(yīng)用條件。
 
　　該貯箱采用了5米級(jí)長(zhǎng)筒段，首次實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)近2米級(jí)筒段向5米級(jí)筒段的重大跨越，標(biāo)志著我國(guó)已初步掌握長(zhǎng)筒段研制技術(shù)，火箭在高質(zhì)量、高效率、低成本研制上又取得重大突破。
 
　　長(zhǎng)筒段將現(xiàn)有多個(gè)筒段整合為一，以5米級(jí)長(zhǎng)筒段為例，可消除2條環(huán)向焊縫、縮短焊縫長(zhǎng)度21米，有效提高了火箭結(jié)構(gòu)的可靠性。
 
　　尤為重要的是，生產(chǎn)效率可提高30%以上，研制成本可降低20%以上。該技術(shù)符合航天產(chǎn)品研制的發(fā)展趨勢(shì)，是應(yīng)對(duì)高密度發(fā)射任務(wù)、高質(zhì)量
 
　　人造鉆石，中國(guó)產(chǎn)能約占全球一半
 
　　地球上的鉆石儲(chǔ)備并不少。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局曾表示，全球的已探明的天然鉆石儲(chǔ)量大約有25億克拉，而目前每年全世界天然鉆石產(chǎn)量不過(guò)9000萬(wàn)-1億克拉。而全球人造鉆石產(chǎn)能大約在600萬(wàn)到700萬(wàn)克拉之間。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，全球珠寶級(jí)別的實(shí)驗(yàn)室人造鉆石原石產(chǎn)量中約50％的產(chǎn)能來(lái)自中國(guó)，達(dá)到300萬(wàn)克拉左右，壟斷了幾乎所有高溫高壓法產(chǎn)能。
 
　　以2020年價(jià)格為例，一克拉金剛石單晶的價(jià)格僅為0.2元，而一克拉人造鉆石的價(jià)格則達(dá)到了273元，后者價(jià)格是前者的1300多倍。高毛利率和相對(duì)成熟領(lǐng)先的科研水平將中國(guó)人造鉆石在近兩年中逐漸推上一個(gè)新的高度。伴隨最近幾年原石成本的上漲，個(gè)人奢侈品相關(guān)的潘多拉、施華洛世奇等“非鉆石”品牌開(kāi)始向培育鉆石拋出橄欖枝。
 
　　另外，工業(yè)端的未來(lái)同樣值得期待。鉆石不僅可以承受高于硅5倍的熱量，還能讓電子傳遞過(guò)程中的能量損失減少90%。盡管人造鉆石在未來(lái)很難完全替代硅半導(dǎo)體，但很有可能在半導(dǎo)體封裝的熱管理等領(lǐng)域催生出數(shù)百億美元的小眾市場(chǎng)。比如，向蘋(píng)果公司提供由金剛石加工的芯片就需要大規(guī)模、高品質(zhì)的人造鉆石。
 
　　中國(guó)人造鉆石，一個(gè)閃閃發(fā)光的時(shí)代，正在到來(lái)。
 
　　03
 
　　我國(guó)成功合成新型材料，可劃傷鉆石
 
　　2021年8月14日從國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之一的燕山大學(xué)亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)室獲悉，新型非晶材料（AM－III）近日在該實(shí)驗(yàn)室成功合成。非晶材料也叫玻璃態(tài)材料，是一大類剛性固體，人們生活中常見(jiàn)的玻璃即是一種典型的非晶材料。據(jù)專家介紹，AM－III密度與金剛石相當(dāng)，維氏硬度HV高達(dá)113GPa，可劃傷單晶金剛石。
 
　　04
 
　　成功研發(fā)！能靠衣服給手機(jī)充電了
 
　　復(fù)旦大學(xué)科研人員近日通過(guò)系統(tǒng)揭示纖維鋰離子電池內(nèi)阻隨長(zhǎng)度的變化規(guī)律，成功制備出兼具良好安全性和綜合電化學(xué)性能的新型纖維聚合物鋰離子電池，相關(guān)研究成果已發(fā)表于《自然》主刊。
 
　　據(jù)介紹，長(zhǎng)度為1米的纖維聚合物鋰離子電池，就可為智能手機(jī)、手環(huán)、心率監(jiān)測(cè)儀等可穿戴電子設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)有效供電。目前科研人員通過(guò)紡織方法，已獲得高性能大面積電池織物。今后出門(mén)不帶充電器、充電寶，依靠衣服對(duì)手機(jī)進(jìn)行無(wú)線充電可能不再是夢(mèng)想。
 
　　05
 
　　比A4紙稍厚的0.12毫米超薄玻璃
 
　　連轎車都撞不碎
 
　　中國(guó)相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)卻在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)攻關(guān)之后，成功研制出了厚度僅有0.12毫米的世界上最薄的電子觸控玻璃，這款玻璃，不僅透光率高，而且韌性極好，即使被卷成環(huán)形也不會(huì)有一絲裂痕，在電子設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域，厚度在0.55到1毫米的玻璃是制造主要電子設(shè)備液晶顯示器的重要材料，超薄電子觸控玻璃的誕生，不僅極大程度上減輕了許多電子設(shè)備的重量，讓其變得更加輕便，同時(shí)它還會(huì)為未來(lái)智慧城市以及國(guó)防科技等領(lǐng)域帶去巨大的價(jià)值。
 
　　06
 
　　直徑僅為頭發(fā)絲1/10的高性能碳纖維
 
　　強(qiáng)度是鋼的7至10倍
 
　　9月8日，我國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸碳纖維生產(chǎn)基地在青海西寧投產(chǎn)。這種碳纖維直徑只有0.005毫米，不足頭發(fā)絲直徑的1/10，每平方毫米面積卻能承受500公斤的拉力，比重不到鋼的1/4，強(qiáng)度卻是鋼的7至10倍。
 
　　同時(shí)具有耐高溫、抗摩擦、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，可用于航空航天、風(fēng)力發(fā)電等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，被稱為“材料黑金”。
 
　　07
 
　　耐摩擦、耐高溫的黑色氮化硅陶瓷軸承球
 
　　黑色氮化硅陶瓷軸承球，能耐得住每分鐘60萬(wàn)次的摩擦以及上千攝氏度高溫的炙烤。
 
　　繼美國(guó)闊斯泰、日本東芝之后，中材高新氮化物陶瓷有限公司成了全球第三家，也是國(guó)內(nèi)首家且唯一形成批量生產(chǎn)熱等靜壓氮化硅陶瓷材料的企業(yè)，研制成功的G3級(jí)軸承球已在航天、航空工程上應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)多個(gè)軸承企業(yè)實(shí)現(xiàn)大批量供貨。
 
　　

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重磅：2021年中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)重大科技創(chuàng)新成果盤(pán)點(diǎn)

2022-01-25 來(lái)源:高新院 achie.org 點(diǎn)擊:次

　　2021年是“十四五”開(kāi)局之年，這一年，我國(guó)重大創(chuàng)新成果競(jìng)相涌現(xiàn)，創(chuàng)新能力持續(xù)提升。
 
　　01
 
　　我國(guó)首個(gè)3.35米直徑火箭長(zhǎng)筒段貯箱問(wèn)世
 
　　2021年2月26日消息，我國(guó)首個(gè)3.35米直徑火箭長(zhǎng)筒段貯箱在八院800所問(wèn)世，經(jīng)過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)和強(qiáng)度試驗(yàn)考核合格，基本具備工程應(yīng)用條件。
 
　　該貯箱采用了5米級(jí)長(zhǎng)筒段，首次實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)近2米級(jí)筒段向5米級(jí)筒段的重大跨越，標(biāo)志著我國(guó)已初步掌握長(zhǎng)筒段研制技術(shù)，火箭在高質(zhì)量、高效率、低成本研制上又取得重大突破。
 
　　長(zhǎng)筒段將現(xiàn)有多個(gè)筒段整合為一，以5米級(jí)長(zhǎng)筒段為例，可消除2條環(huán)向焊縫、縮短焊縫長(zhǎng)度21米，有效提高了火箭結(jié)構(gòu)的可靠性。
 
　　尤為重要的是，生產(chǎn)效率可提高30%以上，研制成本可降低20%以上。該技術(shù)符合航天產(chǎn)品研制的發(fā)展趨勢(shì)，是應(yīng)對(duì)高密度發(fā)射任務(wù)、高質(zhì)量
 
　　人造鉆石，中國(guó)產(chǎn)能約占全球一半
 
　　地球上的鉆石儲(chǔ)備并不少。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局曾表示，全球的已探明的天然鉆石儲(chǔ)量大約有25億克拉，而目前每年全世界天然鉆石產(chǎn)量不過(guò)9000萬(wàn)-1億克拉。而全球人造鉆石產(chǎn)能大約在600萬(wàn)到700萬(wàn)克拉之間。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，全球珠寶級(jí)別的實(shí)驗(yàn)室人造鉆石原石產(chǎn)量中約50％的產(chǎn)能來(lái)自中國(guó)，達(dá)到300萬(wàn)克拉左右，壟斷了幾乎所有高溫高壓法產(chǎn)能。
 
　　以2020年價(jià)格為例，一克拉金剛石單晶的價(jià)格僅為0.2元，而一克拉人造鉆石的價(jià)格則達(dá)到了273元，后者價(jià)格是前者的1300多倍。高毛利率和相對(duì)成熟領(lǐng)先的科研水平將中國(guó)人造鉆石在近兩年中逐漸推上一個(gè)新的高度。伴隨最近幾年原石成本的上漲，個(gè)人奢侈品相關(guān)的潘多拉、施華洛世奇等“非鉆石”品牌開(kāi)始向培育鉆石拋出橄欖枝。
 
　　另外，工業(yè)端的未來(lái)同樣值得期待。鉆石不僅可以承受高于硅5倍的熱量，還能讓電子傳遞過(guò)程中的能量損失減少90%。盡管人造鉆石在未來(lái)很難完全替代硅半導(dǎo)體，但很有可能在半導(dǎo)體封裝的熱管理等領(lǐng)域催生出數(shù)百億美元的小眾市場(chǎng)。比如，向蘋(píng)果公司提供由金剛石加工的芯片就需要大規(guī)模、高品質(zhì)的人造鉆石。
 
　　中國(guó)人造鉆石，一個(gè)閃閃發(fā)光的時(shí)代，正在到來(lái)。
 
　　03
 
　　我國(guó)成功合成新型材料，可劃傷鉆石
 
　　2021年8月14日從國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室之一的燕山大學(xué)亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)室獲悉，新型非晶材料（AM－III）近日在該實(shí)驗(yàn)室成功合成。非晶材料也叫玻璃態(tài)材料，是一大類剛性固體，人們生活中常見(jiàn)的玻璃即是一種典型的非晶材料。據(jù)專家介紹，AM－III密度與金剛石相當(dāng)，維氏硬度HV高達(dá)113GPa，可劃傷單晶金剛石。
 
　　04
 
　　成功研發(fā)！能靠衣服給手機(jī)充電了
 
　　復(fù)旦大學(xué)科研人員近日通過(guò)系統(tǒng)揭示纖維鋰離子電池內(nèi)阻隨長(zhǎng)度的變化規(guī)律，成功制備出兼具良好安全性和綜合電化學(xué)性能的新型纖維聚合物鋰離子電池，相關(guān)研究成果已發(fā)表于《自然》主刊。
 
　　據(jù)介紹，長(zhǎng)度為1米的纖維聚合物鋰離子電池，就可為智能手機(jī)、手環(huán)、心率監(jiān)測(cè)儀等可穿戴電子設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)有效供電。目前科研人員通過(guò)紡織方法，已獲得高性能大面積電池織物。今后出門(mén)不帶充電器、充電寶，依靠衣服對(duì)手機(jī)進(jìn)行無(wú)線充電可能不再是夢(mèng)想。
 
　　05
 
　　比A4紙稍厚的0.12毫米超薄玻璃
 
　　連轎車都撞不碎
 
　　中國(guó)相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)卻在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)攻關(guān)之后，成功研制出了厚度僅有0.12毫米的世界上最薄的電子觸控玻璃，這款玻璃，不僅透光率高，而且韌性極好，即使被卷成環(huán)形也不會(huì)有一絲裂痕，在電子設(shè)備生產(chǎn)領(lǐng)域，厚度在0.55到1毫米的玻璃是制造主要電子設(shè)備液晶顯示器的重要材料，超薄電子觸控玻璃的誕生，不僅極大程度上減輕了許多電子設(shè)備的重量，讓其變得更加輕便，同時(shí)它還會(huì)為未來(lái)智慧城市以及國(guó)防科技等領(lǐng)域帶去巨大的價(jià)值。
 
　　06
 
　　直徑僅為頭發(fā)絲1/10的高性能碳纖維
 
　　強(qiáng)度是鋼的7至10倍
 
　　9月8日，我國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸碳纖維生產(chǎn)基地在青海西寧投產(chǎn)。這種碳纖維直徑只有0.005毫米，不足頭發(fā)絲直徑的1/10，每平方毫米面積卻能承受500公斤的拉力，比重不到鋼的1/4，強(qiáng)度卻是鋼的7至10倍。
 
　　同時(shí)具有耐高溫、抗摩擦、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，可用于航空航天、風(fēng)力發(fā)電等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，被稱為“材料黑金”。
 
　　07
 
　　耐摩擦、耐高溫的黑色氮化硅陶瓷軸承球
 
　　黑色氮化硅陶瓷軸承球，能耐得住每分鐘60萬(wàn)次的摩擦以及上千攝氏度高溫的炙烤。
 
　　繼美國(guó)闊斯泰、日本東芝之后，中材高新氮化物陶瓷有限公司成了全球第三家，也是國(guó)內(nèi)首家且唯一形成批量生產(chǎn)熱等靜壓氮化硅陶瓷材料的企業(yè)，研制成功的G3級(jí)軸承球已在航天、航空工程上應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)多個(gè)軸承企業(yè)實(shí)現(xiàn)大批量供貨。