20大未来有潜力的新材料!

百科   2024-09-13 08:00   浙江  

材料工业是国民经济的基础产业,新材料是材料工业发展的先导。石墨烯、碳纳米管、非晶合金、泡沫金属、离子液体……20种新材料,为材料工业的发展带来无限机遇。


今天,科技革命迅猛发展,新材料产品日新月异,产业升级、材料换代步伐加快。新材料技术与纳米技术、生物技术、信息技术相互融合,结构功能一体化、功能材料智能化趋势明显,材料的低碳、绿色、可再生循环等环境友好特性倍受关注。


本文综合国内外知名研究机构和公司研究进展、科技媒体评论以及行业热点研究初选出20大新材料,以下为相关材料的详细信息(排名不分先后)。

01

石墨烯

突破性:非同寻常的导电性能、极低的电阻率极低和极快的电子迁移的速度、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性。


发展趋势:2010年诺贝尔物理学奖造就近年技术和资本市场石墨烯炙手可热,未来5年将在光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航天、复合材料、生物医药等领域将爆发式增长。


主要研究机构(公司):Graphene Technologies,Angstron Materials,Graphene Square,福斯曼科技,等。

02

气凝胶

突破性:高孔隙率、低密度质轻、低热导率,隔热保温特性优异。


发展趋势:极具潜力的新材料,在节能环保、保温隔热电子电器、建筑等领域有巨大潜力。


主要研究机构(公司):福斯曼科技,W.R. Grace,日本Fuji-Silysia公司等

03

碳纳米管

突破性:高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等。


发展趋势:功能器件的电极、催化剂载体、传感器等。


主要研究机构(公司):Unidym, Inc.,Toray Industries,Inc.,Bayer Materials Science AG,Mitsubishi Rayon Co., Ltd.福斯曼科技,苏州第一元素等。

04

富勒烯

突破性:具有线性和非线性光学特性,碱金属富勒烯超导性等。


发展趋势:未来在生命科学、医学、天体物理等领域有重要前景,有望用在光转换器、信号转换和数据存储等光电子器件上。


主要研究机构(公司):Michigan State University,厦门福纳新材等。

05

非晶合金

突破性:高强韧性、优良的导磁性和低的磁损耗、优异的液态流动性。


发展趋势:在高频低损耗变压器、移动终端设备的结构件等。


主要研究机构(公司):Liquidmetal Technologies, Inc.,中科院金属所,比亚迪股份有限公司等。

06

泡沫金属

突破性:重量轻、密度低、孔隙率高、比表面积大。


发展趋势:具有导电性,可替代无机非金属材料不能导电的应用领域;在隔音降噪领域具有巨大潜力。


主要研究机构(公司):Alcan(美国铝业),Rio Tinto,Symat,Norsk Hydro等。

07

离子液体

突破性:具有高热稳定性、宽液态温度范围、可调酸碱性、极性、配位能力等。


发展趋势:在绿色化工领域,以及生物和催化领域具有广阔的应用前景。


主要研究机构(公司):Solvent Innovation公司,巴斯夫,中科院兰州物理研究所,同济大学等。

08

纳米纤维素

突破性:具有良好的生物相容性、持水性、广范围的pH值稳定性;具有纳米网状结构,和很高的机械特性等。


发展趋势:在生物医学、增强剂、造纸工业、净化、传导与无机物复合食品、工业磁性复合物方面前景巨大。


主要研究机构(公司):Cellu Force公司(加拿大),US Forest Service(美国林务局),Innventia公司(瑞典)等。

09

纳米点钙钛矿

突破性:纳米点钙钛矿具有巨磁阻、高离子导电性、对氧析出和还原起催化作用等。


发展趋势:未来在催化、存储、传感器、光吸收等领域具有巨大潜力。


主要研究机构(公司):埃普瑞,AlfaAesar等。

10

3D打印材料

突破性:改变传统工业的加工方法,可快速实现复杂结构的成型等。


发展趋势:革命性成型方法,在复杂结构成型和快速加工成型领域,有很大前景。


主要研究机构(公司):Object公司,3DSystems公司,Stratasys公司,华曙高科等。

11

柔性玻璃

突破性:改变传统玻璃刚性、易碎的特点,实现玻璃的柔性革命化创新。


发展趋势:未来柔性显示、可折叠设备领域,前景巨大。


主要研究机构(公司):康宁公司,德国肖特集团等。

12

自组装(自修复)材料

突破性:材料分子自组装,实现材料自身“智能化”,改变以往材料制备方法,实现材料的自身自发形成一定形状和结构。


发展趋势:改变传统材料制备和材料的修复方法,未来在分子器件、表面工程、纳米技术等领域有很大前景。


主要研究机构(公司):美国哈佛大学等

13

可降解生物塑料

突破性:可自然降解,原材料来自可再生资源,改变传统塑料对石油、天然气、煤炭等化石资源的依赖,减少环境污染。


发展趋势:未来替代传统塑料,具有前景巨大。


主要研究机构(公司):Natureworks,Basf,Kaneka公司等。

14

钛炭复合材料

突破性:具有高强度、低密度,以及耐腐蚀性优异等性能,在航空等领域前景无限。


发展趋势:未来在轻量化、高强度、耐腐蚀等环境应用潜力广泛。


主要研究机构(公司):哈尔滨工业大学等。

15

超材料

突破性:具有常规材料不具有的物理特性,如负磁导率、负介电常数等。


发展趋势:改变传统根据材料的性质进行加工的理念,未来可根据需要来设计材料的特性,潜力无限、革命性。


主要研究机构(公司):波音公司,Kymeta公司,深圳光启研究院等。

16

超导材料

突破性:超导状态下,材料零电阻,电流不损耗,材料在磁场中表现抗磁性等。


发展趋势:未来如突破高温超导技术,有望解决电力传输损耗、电子器件发热等难题,以及绿色新型传输磁悬技术。


主要研究机构(公司):日本住友,德国Bruker,中科院等。

17

形状记忆合金

突破性:预成型后,在受外界条件强制变形后,再经一定条件处理,恢复为原来形状,实现材料的变形可逆性设计和应用。


发展趋势:在空间技术、医疗器械、机械电子设备等领域潜力巨大。


主要研究机构(公司):有研新材等。

18

磁致伸缩材料

突破性:在磁场作用下,可产生伸长或压缩的性能,实现材料变形与磁场的相互作用。


发展趋势:在智能结构器件、减震装置、换能结构、高精度电机等领域,应用广泛,有些条件下性能优于压电陶瓷。


主要研究机构(公司):美国ETREMA公司,英国稀土制品公司,日本住友轻金属公司等。

19

磁(电)流体材料

突破性:液态状,兼具固体磁性材料的磁性,和液体的流动性,具有传统磁性块体材料不具备的特性,和应用。


发展趋势:应用于磁密封、磁制冷、磁热泵等领域,改变传统密封制冷等方式。


主要研究机构(公司):美国ATA应用技术公司,日本松下等。

20

智能高分子凝胶

突破性:能感知周围环境变化,并能做出响应,具有类似生物的反应特性。


发展趋势:智能高分子凝胶的膨胀-收缩循环可用于化学阀、吸附分离、传感器和记忆材料;循环提供的动力用来设计“化学发动机”; 网孔的可控性适用于智能药物释放体系等。


主要研究机构(公司):美国和日本大学。

来源:新材料在线

关于举办“2024第二期新版工艺包开发设计及施工图培训班”的通知

化工工艺包是指成套技术包,它是化工生产的核心,对化工生产过程至关重要。简称“工艺包”。工艺包是企业核心技术的集合与体现。

核心技术开发和形成需要一个稳定的队伍、一种激励机制、一种超前的理念和一个科学的流程。它是一个科研体系、一个技术体系,包括工艺、设备、配件、原材料、实验室技术、基础理论、中试、工艺样机生产等一系列评审、市场调研等等的整个一个体系。

工艺包的成品应包括说明书、工艺流程图(PFD)、初版管道仪表流程图(P&ID,或 PID)、建议的设备布置图、工艺设备一览表、工艺设备数据表(附设备简图)、催化剂及化学品汇总表、取样点汇总表、材料手册(需要时)、安全手册(包括职业卫生、安全和环保)、操作手册(包括分析手册)、物性数据手册以及有关的计算书。我单位计划2024年1025日-27山东省*济南举办“2024第二期新版工艺包开发设计及施工图培训班”。聘请有丰富工程经验和丰富化工设计经验的教授和全国甲级设计院有三十多年设计经验的总工程师作为主讲专家,培训内容从第一版更新到第三版,讲课老师有多年的企业合作开发工艺包经验,多次到企业内训及召开几十期公开课讲座,请各有关单位积极派员参加,现将有关事项通知如下:

一、会议组织结构:

主办单位:北京中科安化工业技术中心

支持单位:青岛科技大学 青岛金科石化技术有限公司

支持媒体: 化学工业网  化工服务联盟

二、培训时间地点:

时间:2024年10月25日-27日(25日全天报到)26、27两天课程

地点: 山东省*济南市(地点会前一周直接通知报名者)线上+线下

三、培训费用:

2800元/人(含会务费、资料费、两天午餐费等费用)。提前汇款2500元/人,住宿统一安排,费用自理。

四、培训主要内容:见课程表

10月26日

8:00-12:00

 
 1 章 概 论

1.1 什么是核心技术,什么是工艺包

1.1.1 什么是核心技术

1.1.2 核心技术的特点

1.1.3 核心技术的价值性

1.1.4 核心技术的难以模仿性

1.1.5 什么是工艺包

1.2 自主开发工艺包的必要性

1.2.1 企业技术保密的要求

1.2.2 企业打破技术封锁的要求

1.2.3 企业技术发展使工艺更先进和节能,不断进步,不断创新

1.2.4 企业形成自己的专有技术

1.2.5 企业形成自己的专利技术

1.3 开发工艺包的必须要求

 2 章 工艺包内容和技术来源

2.1 工艺包包含内容和深度要求

2.2 工艺包的技术来源

2.3 工艺化工放大

 3 章 工艺包中的物性数据和工艺模拟计算

3.1 物性数据搜集与准备

3.2 物性数据的获取办法

3.3 几个流程模拟软件的简单介绍

 4 章 工艺技术方案的制定、方案设计和工艺模拟计算

4.1 工艺技术方案的制定

4.2 方案设计

4.3 工艺模拟计算

4.3.1 工艺模拟

4.3.2 热量平衡

4.3.3 动量平衡

4.4 公用工程条件的确定、设备计算和设备选型

4.4.1 设备类型(标准设备和非标设备)

4.4.2 公用工程条件的确定 4.4.3 塔类设备

4.4.4 换热、蒸汽(导热油)加热、冷凝设备

4.4.5 容器设备 4.4.6 反应器设备

4.4.7 压缩机设备  4.4.8 泵设备

4.4.9 其它设备 4.4.10 设备尺寸圆整

4.4.10 设备表和汇总表

10月26日

13:30-18:00

 5 章 工艺流程图 PFD

 6 章 工艺管道及仪表流程图 PID

6.1 PID 所包含的内容

6.2 设计 PID 时注意的几个问题

6.3 PID 设计控制方案与控制流程设计

6.3.1 什么是 DCS?

6.3.2 什么是 PLC?

6.3.3 DCS 与 PLC 的区别

6.3.4 DCS 控制方案—稳态与动态

6.3.5 DCS 控制方案—液位控制方案

6.3.6 DCS 控制方案—流量控制方案

6.3.7 DCS 控制方案—压力控制方案

6.3.8 DCS 控制方案—温度控制方案

6.3.9 精馏塔 DCS 常规控制方案(单塔和双塔控制方案)

 7 章 PID 开停车管线和附助管线设计

第8章 编制管道材料等级索引表(也可以在施工图过程中完成)

第9-15章 仪表数据表、建议的装置(车间)设备平立面布置图、界区条件表、特殊管件数据表、卫生、安全、环保、分析化验说明、编制工艺包总说明书。            
专家简介

主讲专家:仇汝臣教授、青岛科技大学石油加工和化工工艺研究所所长,长期从事Aspen Plus、Pro/II、Hysys、ChemCAD、VMGSim模拟方面的研究工作,有丰富的模拟应用经验,具有资深的技术底蕴和专业背景。仇教授有多年的甲级石油设计院的工作经验、多年工艺包开发经验、多年高校科研开发经验,其主要研究方向是石油加工和化工工艺工艺开发(包括:过程模拟、优化与节能,精馏、吸收和萃取,反应器等),参与三井化学杯全国大学生化工设计竞赛多次指导, 可以协助各高校组队, 我们指导化工设计大赛有丰富的经验, 得到全国奖励多次。

10月27日

8:30-12:00

13:30-16:30

一、化工工艺施工图设计规定及设计实例

1、化工工艺施工图设计

2、化工(厂)设计的程序

3、施工图设计的主要任务及施工图设计程序

4、施工图设计的技术准备工作

二、化工工艺设计施工图文件审查要点及疑难问题解析

1、工艺设计

2、自动化控制设计

3、重大危险源辨识设计

4、压力容器安全附件设计

5、设计专篇防雷设计应考虑

三、化工装置管道布置设计规定

四、化工设计--配管常见问题分析

1、管道选材和等级分界         

2、管道及阀门的布置               

3、机泵周围的管线设计          

4、泵的管道设计          

5、塔及容器的管线设计            

6、冷换设备的管线设计           

7、加热炉的管线设计        

8、蒸汽管道的布置           

9、支架设置 

10、仪表元件的布置          

专家简介

主讲专家:金一文总经理,高级工程师,在吉化设计院、青岛伊科思技术有限公司(全国甲级设计院)等设计院从事三十多年设计工作,具有丰富的设计和工程经验。现为青岛金科石化技术有限公司总经理。


下午5点后会议结束、讨论交流。

、培训对象:

从事化工、石化、医药、轻工等工艺、装置及自控设计专业技术人员;各勘察设计相关专业技术人员;工程项目管理人员以及各高校、职业技术学院化工专业相关教师等均可报名参加。

、学员要求与教学方法:

1、熟知化工专业基础知识,课堂讲授与讨论相结合,并将结合案例,课堂讨论交流。

七、报名联系方式:

电话/传真:010-60354362 祁慧杰:18518206941(同微信)

姜岩言:手机微信同号: 13260460335(报名微信)

手机咨询:18515638512
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