中国新材料研究前沿报告 2021

《中国新材料研究前沿报告》聚焦前沿新材料发展动态，关注重大原创基础研究和行业颠覆性技术，以及面向国民经济发展重大需求的补短板新材料研究，力求全方位解读前沿新材料的技术、应用，展望我国战略性新材料的发展重点，以期为我国新材料基础创新及建设提供有益指导。 报告着重阐述各核心领域新材料发展的背景需求和战略意义、研究进展及前沿动态，我国在各领域的学术地位、作用及学科发展动态，具有的启发性学术思想和主要研究成果，并给出了我国在各领域的未来发展重点与趋势。

《中国新材料研究前沿报告（2021）》聚焦前沿新材料发展动态，关注重大原创基础研究和行业颠覆性技术，分为总论、前沿新材料、战略新材料和基础创新能力提升四个主题，着重阐述了宽带半导体材料、增材制造材料、碳纳米材料、超材料、新型二维材料、摩擦纳米发电机及相关材料、碳纳米笼、智能软体材料等相关前沿新材料领域发展的背景需求、研究进展和前沿动态；特别讲解了第三代半导体的压电（光）电子学器件材料、高性能陶瓷纤维及其复合材料、锂离子电池关键材料、生物基材料、生物医用心血管系统材料相关战略新材料的研究、应用与未来发展重点；最后对提升我国基础创新能力的新材料设计制造软件、新材料高端精密监测仪器的研发和应用进行了全面解说。
书中对新材料前沿领域详细的技术解读，对未来发展重点的高瞻远瞩，将为新材料领域研发人员、技术人员、产业界人士提供全面的指导。

中国材料研究学会（Chinese Materials Research Society，C-MRS）成立于1991年5月16日，由中国科学技术协会主管，是中国从事材料科学技术研究和产业的科技工作者和单位，自愿 结合并依法成立的全国性、非营利性法人社会团体，是中国科协的组成部分，挂靠在中国科学院。中国材料研究学会是国际材料研究学会联合 会 ( International Union of Materials Research Society，简称IUMRS ) 的发起单位之一，并代表国家身份作为该会的成员。 中国材料研究学会的宗旨是团结和组织中国广大材料科技工作者,遵守宪法、法律 、法规和国家政 策 ，遵守社会道德风尚 ，贯彻"科教兴国"方针 ，自主活动 ，自我发展 ，紧紧围绕国家经济建设和社会发展目标，瞄准世界材料科学前沿，开展国内外学 术交流，促进各类优选材料的研究与发展，努力推动新材料、新工艺及新技术在产业中的实际应用，为繁荣和发展材料科技事业、为国家的经济建设做贡献。 学会现有分支机构12个，团体会员143个(拥有上万的材料科技工作者) ，个人会员1114人。会员是学会的主体和基本依靠力量，密切与他们的 联系，倾听他们的意见和呼声，努力做好为他们的服务工作 ，充分发挥他们的积极性、主动性、创造性 ，使学会不断增强凝聚力、影响力，成为“材料科技工作 者之家”是学会工作的中心任务。 谢建新，北京科技大学，院士 ，谢建新，中国工程院院士，中国材料研究学会副理事长，北京科技大学教授。1982年1月毕业于中南大学，1991年3月在日本东北大学获博士学位。1995年4月回国在北京科技大学任教授至今，曾任学院副院长/院长、副校长等职。2001年获教育部“长江学者”称号，2002年获国家杰出青年科学基金资助，2014年获全国科技工作者称号，2016年获何梁何利基金科学技术进步奖。兼任“十五”～“十二五”国家863计划新材料技术领域专家组专家、“十三五”国家材料基因工程重点专项专家组组长、国家新材料产业发展专家咨询委员会副主任等。发表学术论文300余篇，获国家授权发明专利80余项，国家技术发明二等奖1项，国家科技进步二等奖2项，省部级科技成果奖10项。

第一篇总论001
第1章中国新材料前沿技术创新机遇与挑战002
1.1新材料前沿发展趋势与动态分析002
1.2中国新材料前沿技术创新机遇009
1.3中国新材料前沿技术发展面临的问题与挑战013

第二篇前沿新材料019
第2章我国电子陶瓷技术发展的战略思考020
2.1国际电子陶瓷产业技术发展现状与趋势020
2.2我国电子陶瓷材料与元器件的发展现状022
2.3电子陶瓷材料重大技术需求分析024
2.4我国电子陶瓷产业发展面临的主要问题025
2.5电子陶瓷产业发展的战略目标和路径026
2.6政策建议028

第3章宽禁带半导体材料030
3.1宽禁带半导体材料的研究背景030
3.2宽禁带半导体材料的研究进展与前沿动态033
3.3我国在该领域的学术地位及发展动态037
3.4作者在该领域的学术思想和主要研究成果038
3.5宽禁带半导体材料近期研究发展重点039
3.6宽禁带半导体材料2035年展望与未来041

第4章增材制造材料045
4.1增材制造材料的国内外研究进展与前沿动态045
4.2我国在该领域的地位及发展动态071
4.3增材制造材料与技术的近期发展重点的战略思考建议076
4.4增材制造材料与技术2035年展望与未来079

第5章新兴的碳纳米材料：碳点091
5.1碳点材料研究背景091
5.2碳点研究进展及前沿动态099
5.3我国在该领域的学术地位118
5.4作者在该领域的启发性学术思想与研究成果119
5.5碳点材料近期的研究发展重点120
5.6碳点材料2035年发展展望122

第6章超材料130
6.1超材料的研究背景130
6.2超材料的研究进展与前沿动态132
6.3我国在超材料领域的学术地位及发展动态139
6.4作者在该领域的学术思想和主要研究成果142
6.5超材料发展重点148
6.6总结与展望150

第7章新型二维材料——MXene160
7.1MXene材料的研究背景160
7.2MXene材料的研究进展与前沿动态165
7.3我国在该领域的学术地位及发展动态174
7.4作者在该领域的学术思想和主要研究成果176
7.5MXene材料近期研究发展重点186
7.6MXene材料2035年展望与未来186

第8章从纳米发电机迈向碳中和的蓝色能源194
8.1摩擦纳米发电机的研究背景194
8.2摩擦纳米发电机的研究进展与前沿动态197
8.3我国在该领域的学术地位及发展动态216
8.4作者在该领域的学术思想和主要研究成果217
8.5该领域近期研究发展重点220
8.62035年展望与未来221

第9章碳纳米笼230
9.1碳纳米笼新材料的研究背景230
9.2碳纳米笼新材料的研究进展与前沿动态232
9.3我国在该领域的学术地位及发展动态246
9.4作者在该领域的学术思想和主要研究成果247
9.5碳纳米笼新材料近期研究发展重点248
9.6碳纳米笼新材料2035年展望与未来250

第10章智能软体材料及其增材制造256
10.1智能软体材料的研究背景256
10.2智能软体材料在国民经济和国防建设中的作用258
10.3智能软体材料设计制备、加工成形、工程应用等方面存在的问题262
10.4智能软体材料及其增材制造（4D打印）262
10.5智能软体材料及其增材制造国内外研究进展267
10.6对智能软体材料及其增材制造的研究思考282

第三篇战略新材料287
第11章第三代半导体的压电（光）电子学器件288
11.1第三代半导体材料的研究背景288
11.2第三代半导体材料的研究进展及前沿动态289
11.3我国在第三代半导体领域的学术地位、作用及发展动态291
11.4作者在该领域具有启发性的学术思想293
11.5作者在该领域的主要研究成果296
11.6我国在该领域的未来发展重点305

第12章高性能陶瓷纤维及其复合材料311
12.1高性能陶瓷纤维及其复合材料的研究背景311
12.2高性能陶瓷纤维及其复合材料的研究进展与前沿动态312
12.3我国在高性能陶瓷纤维及其复合材料领域的学术地位及发展动态350
12.4作者团队在高性能陶瓷纤维及其复合材料领域的学术思想和主要研究成果351
12.5高性能陶瓷纤维及其复合材料近期研究发展重点352
12.6高性能陶瓷纤维及其复合材料2035年展望与未来354

第13章钠离子电池关键材料364


13.1钠离子电池关键材料的研究背景364

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