摘要：材料是我国发展中必不可少的重要部分，是推动其他领域发展的基础，新材料性能相较于传统材料更加优越，其研究水平成为国家与地区科技发展、经济进步、国防实力的重要体现。基于此，本文将分析新材料及其发展趋势，如金属材料、先进陶瓷材料、高分子材料、能源材料、超导材料，并在此基础上探究材料发展的特征。
关键词：材料科学；发展趋势；特征
前言：
在20世纪70年代时，人们将材料、信息、能源成为当代文明的三大支柱，在80年代，新技术革命以高技术群为代表，将新材料、生物技术、信息技术纳入到新技术革命的标志中，而材料占据如此重要的地位，主要是由于其与国防建设、国民经济、人民生活等具有密切的联系，国家科技竞争力的表现之一就在于新材料的发展水平[1]。
一、新材料及其发展趋势
1.金属材料
对于金属材料而言，尤其是铜、钢、铝等常见材料，仍然是目前电能传输材料与结构材料的重点。对于金属材料而言，已经有较为成熟的生产工艺，配置设施与工业规模较为完善，性能可靠，价格低廉，是市场上最大的基础材料。尽管金属材料在今后的发展中会被其他高分子材料替代，但在目前阶段其在材料中主导地位并不会改变。随着尖端技术以及航天科技的发展，传统材料的性能品质在不断提升，金属将会向功能、非常态金属材料发展。
2.先进陶瓷材料
人类最早应用的人造材料就是陶瓷，其具有质地坚硬、康复师、低膨胀系数的优点，可以承受1200-1600℃的温度，相较于金属化合物刚度与强度更高，少数陶瓷还具有铁电、压电、半导体等功能，在电子、核反应、计算机上具有广泛是应用价值。近二十年，通过增韧方法与粉末纳米化，将陶瓷本身具有的脆性消除，传统落后的工艺已经转变成注射成型技术、微波烧结技术等，在表面特征、反应动力学方面也取得了一定的成效，向着陶瓷结构剪裁设计、实现纳米化组分复相结构的趋势发展。
3.高分子材料
对于高分子材料而言，其主要是指分子量多，从几百到几万，可缩聚或加聚链条状官能团所构成的有机化合物。在上世纪90年代上中，高分子材料在世界的年产量大于1亿吨，750万吨位合成橡胶，8500万吨位塑料，1000万吨为合成纤维，这些材料品种众多，发展最为迅速。其主要应用于建筑、包装、纺织行业中，而功能高分子材料较少，包含了催化剂、离子交换树脂、固化酶等，应用于电子工业、印刷、细微加工、集成电路中[2]。高分子材料中高分子合成技术与理论占据了越来越重要的地位，对于发展新的高分子材料具有不可忽视的作用。其主要发展趋势是树脂基、异质材料连接、老化、降解控制等，并制备出新型的材料。
4.能源材料
人类赖以生存的发展就是能源，自20世纪以来，工业与科学的快速发展增加了能源的消耗，每年消耗量大于1012瓦年。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆能源具有较多的种类，太阳能、核能、地热能都属于一次能源，在大规模应用中，这些一次能源的应用还用众多科学技术的难点需要克服，对于材料功能品种也提出了相应的要求。
如太阳能，其属于天然能源，取之不尽，原理上光能转换材料可以成为转化太阳能的材料，但其价格与效率不成正比，需要寻找更多的新型能源材料，通过新能源材料的研发促进能源的应用与发展。
5.超导材料
其属于20世纪的伟大发现之一，具有完全抗磁性及零电阻特点，传输电流中不会出现能量的损耗，属于理想导体材料。此种材料主要将其分为高温超导与低温超导。高温超导在工程中具有广泛的应用价值，其材料多数含铜，综合性超导性能较好的材料是以及；而低温超导材料需要在液氮温度下才能将超导性显示吃俩，现今已经发现单质元素70种左右，合金5千多种。其发展趋势是开拓应用领域，研究功能元器件的制备工艺，充分发挥超导材料的优越性。
二、材料科学的发展特征
1.高性能、多功能、高智能
随着人类对于材料的微观结构与性能的研究愈发深入，决定材料性能本质正在被人们掌握，利用新技术、工艺、设备在逐渐成熟的现代材料设计中创新更多新型材料，其性能更加优越。
功能材料正在从单一功能向转向多功能，结合元器件与功能材料，有效实现一体化，让材料本身存在元器件功能；结构材料则向韧度、耐高温、刚度、强度、高弹等提高方向发展，层出不穷的高性能结构材料在生活生产中不断应用，推动产品向小体积、轻重量、能耗低等方向发展[3]；智能材料则与信息相结合，具有激励与感知功能，如压电陶瓷、记忆金属、光导纤维等，其属于超功能材料，可以解决传统材料不能解决的难题，在尖端领域及重要工程中具有重要作用。
2.复合化、生态化、仿生化、极限化
材料的复合化特征，即将不同种类、性能材料利用不同途径将其复合为一体。当前的高技术发展对于材料的综合性能具有一定的要求，通过不同材料的复合达到扬长避短的目的，其材料性能相较于电仪材料更好；生态化特征，则是人们已经注意到保护生态环境的重要意义，其具有耗能少，污染小，可再生利用的优势，且整个生产、使用、废弃过程与生态环境相协调，符合国家的可持续发展理念；仿生化特征，其主要应用与生物医学材料研究之中，主要有治疗、诊断、替换人体器官、组织的优点，是材料发展的新领域，具有较高的经济价值与技术含量，与人类的身体健康具有密切联系；极限化特征，则是指耐超高压、高温的材料。
总结：总之，新材料产业应用范围十分广泛，与各个行业具有较高的关联度、强大的经济带动力与发展潜力，让其成为企业竞争力增强以及经济快速发展的源动力，本文分析了新材料及其发展趋势、特征，旨在为相关工作者提供一定的参考。
参考文献：
[1]刘树红,黄杰,邓国强.计算材料学科学技术分论坛侧记[J].中国材料进展,2018,37(09):88-89.
[2]孙玉祥,陈中尉.化工材料科学与工程的发展现状及趋势研究[J].环球市场,2017(13):321-321.
[3]金松.论材料科学发展趋势及特征[J].南方农机,2018,49(03):191+193.
论文作者:许琪伟
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第07期
论文发表时间:2019/7/9
标签：材料论文; 超导论文; 发展趋势论文; 特征论文; 能源论文; 材料科学论文; 性能论文; 《建筑实践》2019年第07期论文;