第4章 新材料的现代化高科技

新材料技术是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。

新材料技术的发展不仅促进了信息技术和生物技术的革命，而且对制造业、物资供应以及个人生活方式产生了重大的影响。材料技术的进步使得“芯片上的实验室”成为可能，大大促进了现代生物技术的发展。

随着科学技术的迅猛发展，新材料技术朝着研制生产更小、更智能、多功能、环保型以及可定制的产品、元件等方向发展。新材料技术的发展赋予了材料科学新的内涵和广阔的发展空间。

在20世纪90年代，全球逐步掀起了纳米材料研究热潮。由于纳米技术从根本上改变了材料和器件的制造方法，所以使得纳米材料在磁、光、电敏感性方面呈现出了常规材料不具备的许多特性，在许多领域有着广阔的应用前景。

纳米材料的研究开发是一次技术革命，进而引起了21世纪又一次产业革命。日本三井物产公司批量生产了碳纳米管，从2002年4月开始建立年产量120吨的生产设备，9月投入试生产，这是世界上首次批量生产低价纳米产品。

美国佐治亚理工学院首次合成了半导体化物纳米带状结构。这是继发现多壁碳纳米管和合成单壁纳米管以来，一维纳米材料合成领域的又一大突破。

由于半导体氧化物纳米带克服了碳纳米管的不稳定性和内部缺陷问题，具有比碳纳米管更独特和优越的结构及物理性能，因而能够更早地投入工业生产和商业开发。

美国、欧洲、日本等发达国家和地区十分重视新材料技术的发展，把发展新材料作为科技发展战略的重要组成部分，在制定国家科技与产业发展计划时，将新材料技术列为21世纪优先发展的关键技术之一，予以重点发展，以保持其经济和科技的领先地位。中国的新材料科技及产业，在政府的大力关心和支持下，也取得了重大的进展和成绩，为国民经济和社会发展提供了强有力的支撑。

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美国科学家在研制更具实用性超导材料方面取得了明显的进展，并且进入了实用阶段。美国底特律的福瑞斯比电站在地下铺设了360多米的超导电缆，电缆中123千克重的导线是由含铋、锶、钙、铜的氧化物超导瓷制造的。这是世界上首次实用的超导输电线路。