材 料 环 境 评 价
材 料 成 型 与 复 合 技 术
三
/
建 造 系 统
维 数 字 化 设
计
整 体 部 件 的 模 块 式 加 工 与 装 配 式 施 工
环 保 功 能 涂 料
节 能 建 材 及 构 件
/
造设
一计
体 化 陶 瓷 材
模 拟 分 析
料制
/
多 功 能 复 合 墙 体
环
蔽 材 料
境 调 节 与
老 评龄 估结 及构 修剩 复余 技寿 术命
的
空
的 立 体 表 征 技
间 分 辨 率 达 到
术
测 矩量 阵将 式是 进并 行行
的
实 现 生 产 环 境 在 线 精 确 鉴 定
实 现 固 体 内 部 的 结 构 测 定
组 合 材 料 分 析
普 遍 实 施 巨 量 的
实 现 途 径
时 间
2020年
2030年
② 全面满足经济社会发展对表面技术需 求
集 成 应 用
再
程 技 术
制 造 表 面
工
绿 色 代 代铬 铅、 代 镉 、
重 大 薄 备膜 沉 积 设
研
制 攻 关 探 索 研 究
织组量
构装子
可、点
面
控 、
分 子
可 控
仿设、
生计原
表、子
技束原
术外子
等延层
台
创 新
、 激
沉 积
技光、
术改分
平性子
关大
键型
与 防 护
材料分析评价
总 体 目 标
① 建立较为科学的材料寿命周期全过 程评估技术
② 发挥在解决材料的可持续发展问题 的重大作用
① 老龄结构剩余寿命的评估及修复 技术得到迅速发展、并得到广泛
② 纳米材料性能的检测盒表征技术 得以完善，复杂结构鉴定有较大 发展
① 所有的鉴定过程均在生产环境下在 线精确地实现
0.1nm -
部 件 表 面
新 型 运 载
强工
化具
时间
2020年
护结端大 与构工型 功部况、 能件用超 构的、大 筑表超型 技面复、 术防杂极
型主
材站
与 修 复
料 结 构 的
装 备 表 面
街及
侧新
膜纳 制米 备多 设技层 备术复 及合 沉超 积硬
原
面 工 程 技 术
子 、 分 子 重 组
表
新
料 表 面 工 程 技 术
屏
低 成 本 清 洁 节 能 材 料
构 废建 智 弃间 能 物衔 建 循接 筑 环端 材 利口 料 用技
术
实 现 途 径
金属材料
① 人均用量达到世界平均水平
② 高品质金属材料基本实现自主供给
总 ③ 冶金行业节能减排和生产效率差达到国际先
体 目 标
进水平
④ 大型结构件实现自主生产
⑤ 有自行设计工艺流程和制造重大装备的能力 ⑥ 企业创新能力大幅提升
的 界 面 效 应 和 复 合 效 应
选 择 地 控 制 纤 维 与 基 体 间
新 的 表 面 处 理 技 术 可 以 有
的维现
到 解 决
基 础 问 题
成 形 过 程
有 增 强 体
得中纤
新分 强品子 体种设
增计
多 功 能 化
复 合 材 料 的
技 术 可 实 现
采 用 微 胶 囊
“合纳 隐材米 身料技 ”具术 的有可 功本使 能体复 态以复开计 下及合始算 的正材成机 性常料功辅 能使在应助 预用加用手 测 状工于段
金 属 纳 米 材 料 技 术
实 现 途 径
时 间
2020年
2030年
2050年
能源材料
① 工业能耗减低50%以上
① 能源装备关键结构材料及加工技术满足
② 化石能源消费占总能源消耗下降到60%
总
实际需求
体 ② 实习全面自主供应
目 标
③ 洁净能源相关材料技术方面取得一系列 突破
④ 成为世界最大风能装备制造国
2050年
复合材料
总 体 目
① 基本完成碳纤维及市场化特种纤维 ② 不同基体复合材料主要品种的数据
库
① 对复合材料的使用更加自信，设 计时更加得心应手
② 复合材料及制件的评估周期大大
标 ③ 检测与评估技术的标准化
缩短
① 随着计算机技术和材料科学与工程 的共同发展，人们对复合材料的应 用不再局限于特殊领域
型 能 力 转 换 与 储 存
材
从 原 设子 计和 按分 需子 求层 制次 造上 新对 材材
试超 与精 检密 测表 仪面 器测
仿 生 表 面 材 料
料料
实 现 途 径
表表
面面
恢自 复适
界 面
材 料 造表 技面 术微 纳 制
/ /
薄 膜 制 备
等 智 能 表 面
应 、 自 修 复
涂、
层自
2030年
2050年
料型 技电 术池
制
氢
技 术
应 材 料
核 聚 变 反
7L 3的
室 温 的 超 导 材 料
化普
集 成 应
和 色 谱
质 谱 、 光
遍 使 用 小
用 探学普 谱型
针传遍
等感使
在器用
研
线、多 测光功
制 量纤能
攻 设光的
关 备学化
探 索 研 究
过 程 评 估 技 术
材 料 寿 命 周 期 全
振晶
分谱体
子成分
测为析
定常与
手规核
段的磁
测 的 在 线 组 合 与 集 成
组 分 分 离 以 及 系 统 检
计 算 机 模 拟 复 合
色 材 料 ” 之 列
合 材 料 进 入 “ 绿
大 规 模 使 用 的 复
实 现 途 径
时 间
2020年
2030年
2050年
高分子材料
① 基础原材料的品质和性能达到国际水平
② 制备能耗降低50%
总 ③ 可循环着利用率达10%
体 目 标
④ 现有材料寿命延长50% ⑤ 碳排放量减少20% ⑥ 有自行设计工艺流程和制造重大装备的能力 ⑦ 基础研究水平和形成了创新工艺研发能力接
的需求
集 成 应 用 研 制 攻 关 探 索 研 究
材
料
计
算
能 关 系
域 设 计 ，
结
构
域
性
与 颗 粒 材 料
粉 末 冶 金 技 术
结 构 技功 术能 复 合
铸铁炼环 ，生铁境 无产，友 氧，紧好 化高凑非 热速型高 轧连钢炉
快 速 制 备 技 术
计 算 机 辅 助 激 光
极 端 演条 化件 与下 评材 价料 性 能
件增 部强 件复 的合 可材 靠料 性制
计多
可学
有科
费 用
效 减 少
交 叉 的
工虚
期拟
和设
市 场 份 额
以 上 的 全 球
航 许 可 并 赢 得
音 速 客 机 获 得 适
的 国 产 飞 机 和 超
“ 全 复 合 材 料 ”
预 测 其 适 役 寿 命
可 以 较 为 准 确 地
材 料 的 破 坏 机 理 ，
⑦ 基础研究能力接近世界发达国家水平
① 人均用量接近世界发达国家平均水平 ② 各类高性能金属材料实现全部自主供
给 ③ 满足高新技术发展、生命与健康、能
源与环境、国家安全等的需求 ④ 基本建成金属材料科学技术创新体系
① 金属材料大量向强国的战略沾边 ② 金属材料技术自主创新 ③ 全面满足国民经济发展和国家安全
近世界发达国家水平
① 各类高品质高分子材料实现全面 自主供应
② 实现高值化循环再利用
① 高分子材料结构与组分精确可控 ② 实现按需制备高分子材料 ③ 全面满足我国经济社会发展对高分
子材料的需求
工
集 成 应 用 研 制 攻 关 探 索 研
源采 再油 生废 利弃 用资
结 烯构 烃与 聚组 合分 技可 术控
废
利 用
弃 物 循
环
用 的 固 定 和 利 用
原 料 实 现 规 模 化 应
二 氧 化 碳 作 为 化 工
源采 制用 备生 低物 成技 本术 化从 工植 原物 料资
环 利 用
废 弃 物 循
料环 的境 数友 据好 库材
实 现 途 径
时 间
2020年
2030年
2050年
建筑材料
① 高品质建筑材料基本实现国内自给 ② 绿色环保节能材料和低成本建造技术
环使用 ④ 沿海城市普及海水淡化技术
① 资源的高效和循环利用 ② 生态环境退化速率零增长 ③ 实现城市污水处理率和废物处理率、
工业废水和废物处理率达到100% ④ 水性环保涂料达到90% ⑤ 生物降解速率应用占塑料的10% ⑥ 60%城市拥有国家一级空气质量
材纳
集 料米
成 得环
应 用 研 制 攻 关 探 索 研 究
资
高高
模 化 制 备
分 子 乳 液 的
吸 水 性 树 脂
规和
脂 和 颜 填 料 制 备
环 保 涂 料 的 基 础 树
工 原 料 和 制 品
二 氧 化 碳 作 为 化
品生 种物 差降 别解 化塑 技料 术的
的 膜 分 离 材 料
长 寿 命 、 高 通 量
源采 制用 备生 低物 成技 本术 化从 工植 原物 料资
实 现 抽 提 、 功 能 团 的 、