按語：2022年11月，中國建筑材料聯(lián)合會在全國建材行業(yè)科技創(chuàng)新大會上明確提出要組織開展無機(jī)非金屬“超級材料”的研發(fā)攻關(guān)，強(qiáng)調(diào)行業(yè)科技創(chuàng)新要著眼當(dāng)下與未來、近期與遠(yuǎn)期，通過注重原創(chuàng)性、顛覆性的創(chuàng)新研究，賦能引導(dǎo)行業(yè)向高端化、智能化、綠色化、全球化發(fā)展。近日，中國建筑材料聯(lián)合會組織行業(yè)有關(guān)專家，就無機(jī)非金屬“超級材料”的定義和內(nèi)涵進(jìn)行了詮釋。
無機(jī)非金屬“超級材料”是突破材料既有性能和功能的局限，主要性能實(shí)現(xiàn)倍增甚至數(shù)量級提升，或兼具有自適應(yīng)、自修復(fù)、自感知、定向等新功能，可滿足平時(shí)搶修、國防現(xiàn)代化、極端環(huán)境、高端裝備、前沿領(lǐng)域等不同場景需求的，超快硬、超高強(qiáng)、超耐溫、超耐腐蝕、超耐輻射等超高性能或特殊功能的無機(jī)非金屬及其復(fù)合新材料。
無機(jī)非金屬“超級材料”的攻關(guān)范圍包括但不限于以下層面：一是通過組分復(fù)合優(yōu)化，對既有無機(jī)非金屬及其復(fù)合材料改進(jìn)、提升，實(shí)現(xiàn)材料原有性能的倍增或材料消耗成倍減少，降低環(huán)境負(fù)荷；二是通過對無機(jī)非金屬材料基本功能單元的重構(gòu)、結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與組裝，在功能上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破或顛覆，性能上實(shí)現(xiàn)數(shù)量級提升或獲得新功能；三是通過原創(chuàng)性、顛覆性創(chuàng)新，發(fā)明出全新化學(xué)組成、全新結(jié)構(gòu)的，具有超高性能或獨(dú)特功能的無機(jī)非金屬及其復(fù)合新材料，實(shí)現(xiàn)從無到有的突破。
滿足平時(shí)搶修需要的無機(jī)非金屬“超級材料”，是指面向國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場，通過材料性能提升、新技術(shù)開發(fā)和制造工藝變革，滿足民用建筑、基礎(chǔ)設(shè)施等搶修搶建、修復(fù)加固的快速施工、快速硬化、快速恢復(fù)構(gòu)筑物原有功能等要求的無機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。
滿足國防現(xiàn)代化急需的無機(jī)非金屬“超級材料”，是指面向國防現(xiàn)代化急迫需求，通過材料性能提升、新材料開發(fā)，滿足國防建設(shè)中應(yīng)對先進(jìn)武器的爆破、微波、輻射、電磁、激光等的攻防，以及重大設(shè)施應(yīng)急快速搶修搶建等需求的，具有超快硬、超高強(qiáng)、超耐溫等超高性能或獨(dú)特功能的無機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。
滿足極端環(huán)境的無機(jī)非金屬“超級材料”，是指面向極端環(huán)境或特殊場景需求，通過材料性能提升、新功能開發(fā)及新制備方法與工藝，滿足我國極地、深空、深地、深海、高寒荒漠及超常規(guī)構(gòu)筑物等應(yīng)用場景需求的，具有超耐高壓、超耐高低溫、超耐腐蝕、超耐久等性能以及自修復(fù)、自感知、自供能等特殊功能要求的無機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。
滿足高端裝備的無機(jī)非金屬“超級材料”，是指面對高端裝備制造高水平自立自強(qiáng)需求，通過材料性能提升、新功能開發(fā)，滿足保障我國海洋工程、航空航天、電子信息等重大領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定可靠需要的，具有超薄、超輕、超硬、超高強(qiáng)、超平整、超耐磨等超高性能的無機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。
滿足前沿領(lǐng)域的無機(jī)非金屬“超級材料”，是指面向未來科技前沿、產(chǎn)業(yè)變革，通過學(xué)科交叉和材料融合，對材料原子、分子、化學(xué)鍵、電子、晶型、功能基元等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與精準(zhǔn)調(diào)控，拓寬認(rèn)知邊界、重塑認(rèn)知方式、顛覆認(rèn)知規(guī)律，開發(fā)出具有高信息密度存儲、離子輸運(yùn)、記憶形變、自修復(fù)、自感知等獨(dú)特功能的，為生物醫(yī)藥、信息通訊、量子科技、深空探索、人機(jī)交互、節(jié)能降碳等前沿領(lǐng)域提供關(guān)鍵支撐的，具有迭代式飛躍或全新化學(xué)組成、全新結(jié)構(gòu)的無機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。
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