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　　中國新材料產業市場增長空間巨大

　　據悉，工信部協同多部委共同編制的《新材料產業“十二五”發展規劃》，將于今年8月發布實施。據統計，目前新材料產業約占我國國內生產總值的15%，預計年增長速度保持在20%以上。數據顯示，目前，全球新材料市場規模每年已經超過4000億美元，而由新材料帶動產生的新產品和新技術市場則更為廣闊，年營業額突破2萬億美元。2010年，中國新材料產業的市場規模超過800億元；相關專家指出，至2015年，這一數值將達到2000億元左右，增長空間巨大。

　　材料是人類社會生活的物質基礎，材料創新則是科技進步的集中體現。如今，新材料的研發水平及成果轉化規模正逐漸成為衡量一個國家經濟發展和科技進步的重要標志。材料與化學之間有何關系？聚合物材料、復合材料以及納米材料等新材料有何優勢？當前的研發、運用現狀如何？帶著這些問題，記者采訪了北京化工大學材料科學與工程學院隋剛教授。

　　———— 專家解讀 ————

　　控制化學反應，合成新材料

　　“不同的材料擁有不同化學組成，即便是化學元素相同，因其原子排列、分子構象發生變化，也會形成物理性質完全不同的材料。因此，材料與化學是兩個密切相關的學科。從化學成分角度可以將材料劃分為金屬材料、無機非金屬材料以及有機高分子材料。隨著材料研究水平的提高，人類早已超越天然材料時代，進入了合成材料時代。”隋剛教授首先概括介紹了材料與化學之關系。

　　接著，隋剛教授進一步解釋說：“如今，材料與化學的關系日益密切，利用化學手段，可以設計新的分子結構，通過控制化學反應過程合成出新材料，滿足人類社會發展和生活水平提高的需求。其中有機高分子材料，也稱作聚合物，就是一類最重要的合成材料，它是由許多個單體分子經聚合反應而成的。”

　　利用化學,“改造” 聚合物材料

　　塑料、橡膠、合成纖維……我們的生產與生活早已離不開這些常見的聚合物材料。而它們的研發與應用，離不開化學學科的貢獻。

　　根據聚合物分子的化學結構，可以把有機高分子材料分為熱塑性和熱固性兩大類。熱塑性聚合物在適當溶劑中可以溶解，加熱到一定溫度能夠熔化流動，可以反復加工成型，主要在室溫或較低溫度下使用，如尼龍、聚苯乙烯等。而熱固性聚合物，如環氧樹脂和酚醛樹脂等，在成型前是可溶可熔的，但經過化學交聯反應就變為不溶不熔的固體，即使加熱至碳化也不會再軟化。一般來說，熱固性材料的模量和耐熱性要優于熱塑性聚合物，但韌性較差。

　　化學是怎樣“改造”聚合物材料的呢？隋剛教授解釋說：“為了讓聚合物材料擁有更優異的綜合性能，可以采用化學方法進行性能改進。例如，在高分子鏈中引入芳環結構，能夠有效提高熱塑性聚合物的模量和耐熱性，聚芳砜（PASF）、聚苯硫醚（PPS）等熱塑性聚合物的熱變形溫度可以達到250℃以上。而在熱固性聚合物中，通過引入不同化學結構的固化劑進行交聯，也可以使材料的模量和韌性得到調節。”

　　改變化學結構，催生復合材料

　　隨著科技和工業的發展，對材料性能的要求不斷提高，單一化學結構的材料已無法滿足某些使用需求，復合材料越來越得到人們的重視。由于復合材料可以將不同化學結構、物理性質的材料組分結合在一起，發揮各自的性能優勢，通過結構設計滿足高性能和特殊功能要求，因而受到材料研究專家的高度重視，應用范圍不斷擴展。

　　在航空、航天、能源、交通、軍事和體育等領域，有著高強度、高模量和耐高溫性能的先進復合材料發揮著不可替代的作用。