新材料技术是指比现有材料具有更新性能的材料,它包括无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。20世纪80 年代以来,一些主要工业国家在发展新材料方面的几个主攻项目为:
(1)新型陶瓷
陶瓷材料的固有优点是强度、硬度和耐磨、耐热能力都非常好,在高温和强腐蚀介质的环境下工作性能稳定。从这方面来看,金属和高分子材料是很难和陶瓷竞争的。陶瓷的主要缺点是韧性不好,目前已找到许多使陶瓷增韧的方法,可使陶瓷的断裂韧性逐步提高。先进陶瓷按其使用性能来看,大体上可分为先进结构陶瓷和先进功能陶瓷两大类。先进结构陶瓷的使用性能主要是力学性能,按其化学组成分类有莫来石、氧化铝、氧化错、氮化硅、碳化硅、硼化物和复相陶瓷等。先进结构陶瓷由于其脆性问题没有得到彻底解决,加之成本较高,目前主要应用在刃具模具等领域。先进功能陶瓷的使用性能主要是光、电、磁、热、声等物理性能,按其使用功能和实用器件来分类有装置陶瓷、电容器陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、电致伸缩陶瓷、热释电陶瓷磁性陶瓷、半导体陶瓷、导电与超导陶瓷、光学陶瓷以及敏感陶瓷与陶瓷集成等先进功能陶瓷这种材料既能耐高温,而且硬度和强度又好,现在研究人员正克服它的脆性,提高它的工艺性和接合性。这样它将用于原子能、空间技术、内燃机和燃气轮机等方面,使这些方面的产品性能大大提高。日本在精细陶瓷的研究开发方面,属于领先地位,陶瓷内燃机和燃气轮机已作出原型机,20世纪90年代已进人实用阶段。这种内燃机能耐高温,不需要冷却,其热效率可提高 10%,使发动机总效率达到40%以上,经济效益很可观。
21世纪初,陶瓷技术研究人员正在向陶瓷纳米粉体的制备成型、烧结等方面进行艰苦的工作,将可能解决陶瓷脆性这一致命弱点,使陶瓷技术及其应用取得重大突破。
(2)高效率高分子分离膜材料
高效率高分子分离膜材料可以自由分离气体混合物(如含有氢、一氧化碳、氮和甲烷等的气体)、液体混合物(如污水处理)以及淡化海水等;同传统流程比具有成本低、耗能少、效率高的特点,将带来化工生产的重大变革。这种材料现在处于试验阶段,当前的主要问题是,分离速度低、成本高,如果一旦有所突破,它将为大幅度地节约能源、减少公害作出巨大贡献。
(3)超导材料
超导材料用于电机钢芯、变压器、输电网和储能设备可大量节省电能,又可制作高性能电子元器件。自1986 年高温超导体发现以后,科技界掀起了一股高温超导研究热潮,但是由于高温超导体材料具有不能承受大电流、不易成材、通电时产生“磁通蠕变”影响导电能力等缺陷,给其应用带来重重困难。1991 年科学家相继在这三个问题上取得突破性进展,为超导应用重新点然希望之火。例如日本在20世纪90年代初研究出一种新型的传感器,可以检测出地磁场的百亿分之一,它的灵敏度这样高,因此利用这样的超导传感器,就可以观察到人的脑子或心脏等组织的动态图形。
总之,21世纪的新材料技术将向着功能化、复合化、智能化、微型化以及与环境相协调的方向发展。 

