我国无机非金属新材料工业发展展望

迅速崛起，为提高国力扮演举足轻重的角色 20世纪问世的我国无机非金属新材料工收，对我国经济建设和国防工业的发展起到了巨大的推动作用。从“二弹一星”的研制配套开始发展到最近为“神舟”号宇宙飞船提供高性能材料，从服务军工到成为石化、彩电、汽车等国民经济各行业发展的基础与关键无机非金属新材制始终扮演着重要角色，尤其是信息技术、航空航天技术、新能源技术、生物工程。微电子技术现代高科技领域，无不依赖于无机非金属新材料的发展而发展。同时，也正是这种巨大的需求动力，为无视非金属新材料的发展提供厂机遇，创造了条件，指明了目标，使无机非金属新材料在过去的50年里取得了令人瞩目的成就与钢铁、有色金属、有机材料并列成为其他材料难以替代的功能材料与结构材料。目前，该行业已经形成了玻璃纤维与特种玻璃纤维、玻璃钢／复合材料、特种玻璃／工业技术玻璃、石英玻璃、特种陶瓷、人工晶体、特种密封材料和特种胶凝材料8个门类，产品4000余种年产值达到226亿元。特种玻璃、石英玻璃、特种陶瓷、人工晶体已经发展成为初具规模的厮兴产业；玻璃钢、玻璃纤维的产氧近年来稳居世界前列； 人造金刚石产最后世界第1位；一些科研技术 水平进入国际先进行列，个别领域居世界领先水平。 迈入21世纪，无机非金属新材料将面临新的发展机遇，在我国经济建设和国防工业中仍将占有极其重要的地位，发挥十分重要的作用。 目前国内对无机非金属新材料的需求、主要来自国家的支柱产业及高科技领域。如交通（民用飞机、汽车、高速列车）能源、建筑、微电子及光电子、尖端技术等领域。这些领域的发展将极大地刺激和带动高性能结构材料、光电子材料和特种功能材料的发展。据了解，到2010年我国汽车产量将达到400万辆／年；2000年一2010年间每年有3.6万艘鱼船需要更新；到2010年我国的绿色能源（风能、水能。潮汐能等）开发量将达到3.75亿千瓦，等等。这些行业仅对玻璃钢／复合材料的需求就将达到100万吨， 为此，玻璃钢／复合构料须以每年30％的速度发展才能满足市场需要。广泛应用于电子信息、石化工业、建筑业等领域的特种玻璃、石英玻璃、功能陶瓷、结构陶瓷和特种密封材料到2005年的产值将达到300亿元。 根据权威部门的需求分析，到2010年、我国 无机非金属新材料的年产值可达到920亿元人民币。 由于无机非金属新材料的重要地位及在未来十分看好的市场前景，国外少数发达国家和跨国集团于方百计以知识产权垄断、技术封锁和产品倾销等手段，力图占领我国市场，遏制我国无机非金属新材料的发展，对我国构成威胁和挑战。另外， 能否开拓并占领产值达920亿元的市场，如何与常规材料、例外进口产品竞争，也是我国无机非金属新材料面临的机遇和挑战。因此，迈入周世纪，我国无机非金属新材料工业必须要加速自身的科技进步与技术创新步伐，对关键技术进行突破与提高，加强产品的开发，打破国际垄断，迎接挑战。 立足创新新世纪再奏强音 未来15年，我国无机非金属新材料工业发展的思路是：跟踪国内外科学技术和无机非金属新材料的发展趋势以及材料学科的发展前沿，以全面满足21世纪中长期我国经济建设、国防工业、高新技术产业全面振兴和大跨度发展的需要为总体目标，通过2015年中长期规划的实施，使自身总体水平达到对世纪初期的国际水平，部分领域居世界先进地位，个别有优势的学科领域科研水平居世界领先水平，从而为我国国防工业现代化和高新技术产业化提供扎实的物质基础和技术先导。“十五”期间，我国无机非金属新材料工业的创新研究将立足新的起点，向结构复合化、功能集成化、材料智能化方向发展，生产将致力于规模化，采用力进制造技术及装备，提高生产效率和产品质髦，降低成本，提高竞争能力。 一方面对已形成的产业，如玻璃纤维、玻璃钢／复合材料，要通过技术创新加速产业升级，使其形成强大的新型产业，实现规模经济。到2005年，玻璃钢年产量达到领万吨，上业产值达到150亿元， 居世界同行业的第四位；玻纤年产量达到30万吨，产值32.5亿元，居世界第四位；到2010年，玻璃钢年产已达到100万吨，产值达340亿元；玻纤年产量达到60万吨，产值达万亿元。 另一方面要不失时机地加速发展有市场需求和发展前景的新技术产业，如特种陶瓷、特种玻璃、石英玻璃。人工晶体，形成新技术产业群，人工晶体生长技术、石英玻璃掺杂技术、光学纤维制备技术等我们的优势领域要有重大技术突破，保持国际领先水平。近期，特种纤维、特种玻璃、石英玻璃、特种陶瓷、人工晶体等要加速成果转化和工程化技术开发，拓展品的应用领域，促进新兴产业的崛起；到2010年，特种玻璃、特种陶瓷、石英玻璃、人工晶体等的产量、产值及品种要实现翻番，从而形成新技术产什群，扩大产品的出口，提高竞争力。 一、为我国国防工业和尖端技术发展提供物质与技术基础 1．优先发展高性能功能材料。 如精确制导技术用的多波段、高透过人工晶体材料，耐热冲、高透过无机复合利料，技术制导用新型非线性晶体；探测技术用气敏、湿敏、光敏、声敏等功能传感技术及智能一体化的特种陶瓷、特种玻璃、新型晶体。特种光学纤维等。 2．重点发展结构复合材料和功能结构一体化材料。 要人力研究开发结构复合材料，如高比强和高比模碳纤维、芳纶纤维、混杂纤维、高强玻璃纤维、陶瓷纤维增强的树脂基高性能复合材料，它们在战略武器、常规武器、航天航空、 舰船、坦克减重等方面取代金属材料，可减重20％-40％。 在陶瓷。陶瓷某高温结构复合材料方向具体是攻克超，高温、高比强、高比模陶瓷基复合材料；透波、耐热冲石英纤维增强石终陶瓷材料浦大器用耐高温（1450摄氏度）、抗热震、抗氧化陶瓷基材料；攻击机、坦克用防弹装甲陶瓷基复合材料。 加强新一代风挡玻璃的开发，实现隐身、防静电、去冰防霜、高光学件能、抗鸟控等多功能结构一体化。 3．大力发展先进材料。 如激光夜视技术用高分辨率、低缺陷、高真空气密性新型光学纤维面板；超低噪声、高增益、高均匀性、高分辨率的新代微通道极。红外技术用长波宽频带红外窗口材料、制导材料、测距材料；红外探测器用半导体制冷材料、超精细特种玻璃管材等；伪装诱饵技术用特种陶瓷涂料等。 先进的电子基材有：高可靠熔月玻璃，宽频、电磁兼容的电磁屏蔽玻璃， 光学均匀性、应力、气泡达到1类且耐辐射、兼容航天级石英玻璃，年期高温使用的密封材料，无错位、无缺陷的宇航级水晶。 二、明确技术创新重点，加速成果转化，定跨越式发展之路 1．玻璃钢／复合材料——到对2010年行业整体技术达到90年代国际先进水平。 一是采用A级表向技术， 使玻璃钢／复合材料产品上档次， 占领国内外市场，扩大出口；二是开发低压SMC和高效引发技术， 使SMC成型压力从4-5MPa下降到1.5MPa，降低能耗40％， 提高效率50％， 提高产品附加值；三是加快采用RHIM、HIM、RTM等机械成型新工艺，将机械化成型比例从20%提高到40%，大幅度降低成本，减少投资。四是加强玻璃钢回收利用技术的开发，发展环保型复合材料。五是加大热塑性和高性能复合材料的技术创新力度，提高其在整个复合材料工业的所占比例，从目前的10％增加到30％。六是发展大面积隔热耐烧蚀复合材料。透波防磁结构一体化复合材料、大深度耐压容器、大型复杂结构复合材料、隐身结构体化复合材料等的制备工艺以及大开口、多开孔补强、密封、粘接防渗漏技术。 2．玻璃纤维一一一区池赛拉丝技术成为主体制造技术，确保这一民族工业健康发展。 一是大力发展好吨级以上的池窑拉丝技术，“十五”攻克2－3万吨／年， 2010年攻克6－8万吨/年； 开发4000－6000孔高效率纤维成型技术、玻纤超速冷却成型新技术，形成具有我国自主知识产权的池赛拉丝技术。二是加强玻纤关键共性技术的创新，重点开发玻纤专用浸润利和毡材用高性能粘结剂，使其实现多品种。系列化、国产化。三是加大特种玻纤及制品的研制开发生产力度，重点发展新一代高强玻纤，低介电、抗静电、屏蔽玻纤，异型栽面空心玻纤，耐辐照玻纤，超低损耗光学玻纤。四是开发玻纤他窑纯氧燃烧熔制技术及其工艺装备，节能20％以上，提高熔化率20％以上，无废气排放。 3．特种玻璃--加速成果转化， 实现产量、产值、品种翻番。 一是在消化吸收创新基础上掌握一批高质量、高性能特种玻璃规模化先进生产技术，采用池窑熔制取代对蚂熔制技术，提高熔化效率和熔化质量，降低能耗，使生产水平和产品质量达到90年代国际先进水平。二是大力开发长寿命高性能风挡玻璃、新型功能玻璃等并实现国产化，满足交通、航空、通讯等领域的需要。三是攻克玻璃深弯钢化了艺技术、增强增韧技术、表面改性技术、复合技术等，提高我国特种玻璃的综合技术水平。 4．特种陶瓷一一提高规范化生产技术及装备水平， 满足经济和国防工业的需要。 一是攻克共性关键技术。攻克并掌握结构陶瓷低成本。高性能和重复性好的规模化制备技术，陶瓷材料净尺寸成型技术，烧结及冷加工等系统制备技术；研究高纯。超细陶瓷原料的制备、分散、储存和运输等成套生产技术等，形成具有自主知识产权的生产技术，占据国内外市场。二是开发国防工业需要的特种功能陶瓷、轻质耐高温隔热陶瓷材料、低膨胀陶瓷、宽频段吸收反射陶瓷材料、防弹隐身和梯度功能陶瓷等新产品和制备技术，打破国外的垄断和技术封锁。 5．石英玻璃——形成自主开发能力，为信息、电光源、航天、核技术等高技术领域提供关键材料。 一是发展连熔工艺技术，生产电光源石英玻璃、电子工业用石英玻璃，提高产品性能价格比，增强与进口产品的竞争能力。二是发展原料提纯新技术，我国有很个富的行英玻璃原料，但纯化和加工技术落后，目前主要依赖进日，因此，加快原料提纯技术的创新可充分利用我国丰富的低档水晶与硅石资源。三是发展特殊功能石英玻璃制备技术。如大规格耐辐照光学石英玻璃、抗强激光合成光学石英玻璃、掺杂石英玻璃、稀土石英光纤，满足航天和激光技术等国防领域的需要。 6、人工晶体——实现2010年产值达150亿元、出口创汇1亿美元的目标，同时加强前瞻性技术开发和创新。 一是加快发展人工晶体制备新技术。气相生长高性能红外晶体和光功能晶体技术、低于1000大气压力制备人造水晶技术、无位错水晶生长技术；掺杂技术制备新型非线性晶体和可调谐激光晶体技术；液相生长法制备人造金刚石技术等，建立具有自主知识产权的晶体生长工艺技术体系，高起点发展人工晶体新产业。二是大力开发新型功能晶体。如新波长、高性能激光晶体、新型电光晶体；机电耦合系数高的压电晶体；新型闪烁晶体；新型铁电晶体；超磁致伸缩晶体；远红外和远紫外非线性晶体；人造宝石；超硬晶体（C－N．C－N－C）S新型合成绝缘晶体等，拓展其应用领域，扩大出口。二是大力发展晶体薄膜，如CVD类金刚石，CVD单晶金刚石，压电晶体薄膜，非线性晶体薄膜等。 综上，即将迈入对世纪的我国无机非金属新材料工业必须立足我国国情，在巩固和发展优势的基础上，把握机遇，增加投入，打破国际垄断，迎接世界挑战，使我国无机非金属新材料在未来的国际竞争中立于不败之地。