中国新材料产业市场增长空间巨大

　　据悉，工信部协同多部委共同编制的《新材料产业“十二五”发展规划》，将于今年8月发布实施。据统计，目前新材料产业约占我国国内生产总值的15%，预计年增长速度保持在20%以上。数据显示，目前，全球新材料市场规模每年已经超过4000亿美元，而由新材料带动产生的新产品和新技术市场则更为广阔，年营业额突破2万亿美元。2010年，中国新材料产业的市场规模超过800亿元；相关专家指出，至2015年，这一数值将达到2000亿元左右，增长空间巨大。

　　材料是人类社会生活的物质基础，材料创新则是科技进步的集中体现。如今，新材料的研发水平及成果转化规模正逐渐成为衡量一个国家经济发展和科技进步的重要标志。材料与化学之间有何关系？聚合物材料、复合材料以及纳米材料等新材料有何优势？当前的研发、运用现状如何？带着这些问题，记者采访了北京化工大学材料科学与工程学院隋刚教授。

　　———— 专家解读 ————

　　控制化学反应，合成新材料

　　“不同的材料拥有不同化学组成，即便是化学元素相同，因其原子排列、分子构象发生变化，也会形成物理性质完全不同的材料。因此，材料与化学是两个密切相关的学科。从化学成分角度可以将材料划分为金属材料、无机非金属材料以及有机高分子材料。随着材料研究水平的提高，人类早已超越天然材料时代，进入了合成材料时代。”隋刚教授首先概括介绍了材料与化学之关系。

　　接着，隋刚教授进一步解释说：“如今，材料与化学的关系日益密切，利用化学手段，可以设计新的分子结构，通过控制化学反应过程合成出新材料，满足人类社会发展和生活水平提高的需求。其中有机高分子材料，也称作聚合物，就是一类最重要的合成材料，它是由许多个单体分子经聚合反应而成的。”

　　利用化学,“改造” 聚合物材料

　　塑料、橡胶、合成纤维……我们的生产与生活早已离不开这些常见的聚合物材料。而它们的研发与应用，离不开化学学科的贡献。

　　根据聚合物分子的化学结构，可以把有机高分子材料分为热塑性和热固性两大类。热塑性聚合物在适当溶剂中可以溶解，加热到一定温度能够熔化流动，可以反复加工成型，主要在室温或较低温度下使用，如尼龙、聚苯乙烯等。而热固性聚合物，如环氧树脂和酚醛树脂等，在成型前是可溶可熔的，但经过化学交联反应就变为不溶不熔的固体，即使加热至碳化也不会再软化。一般来说，热固性材料的模量和耐热性要优于热塑性聚合物，但韧性较差。

　　化学是怎样“改造”聚合物材料的呢？隋刚教授解释说：“为了让聚合物材料拥有更优异的综合性能，可以采用化学方法进行性能改进。例如，在高分子链中引入芳环结构，能够有效提高热塑性聚合物的模量和耐热性，聚芳砜（PASF）、聚苯硫醚（PPS）等热塑性聚合物的热变形温度可以达到250℃以上。而在热固性聚合物中，通过引入不同化学结构的固化剂进行交联，也可以使材料的模量和韧性得到调节。”

　　改变化学结构，催生复合材料

　　随着科技和工业的发展，对材料性能的要求不断提高，单一化学结构的材料已无法满足某些使用需求，复合材料越来越得到人们的重视。由于复合材料可以将不同化学结构、物理性质的材料组分结合在一起，发挥各自的性能优势，通过结构设计满足高性能和特殊功能要求，因而受到材料研究专家的高度重视，应用范围不断扩展。

　　在航空、航天、能源、交通、军事和体育等领域，有着高强度、高模量和耐高温性能的先进复合材料发挥着不可替代的作用。