建材行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一,也是高耗能、高排放、高污染的行業(yè)之一。為引導(dǎo)行業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型,中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)提出無(wú)機(jī)非金屬“超級(jí)材料”概念,并圍繞開(kāi)展全國(guó)建材行業(yè)重大科技攻關(guān)“揭榜掛帥”工作,推進(jìn)新材料的研發(fā),促進(jìn)行業(yè)新一輪科技革命。本期整理了無(wú)機(jī)非金屬“超級(jí)材料”的概念和意義,接著不妨一起往下一探究竟。

2022年11月,中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)在全國(guó)建材行業(yè)科技創(chuàng)新大會(huì)上明確提出開(kāi)展無(wú)機(jī)非金屬“超級(jí)材料”的研發(fā)攻關(guān)。
無(wú)機(jī)非金屬“超級(jí)材料”即突破材料既有性能和功能的局限,實(shí)現(xiàn)主要性能倍增甚至數(shù)量級(jí)提升,或兼具有自適應(yīng)、自修復(fù)、自感知、定向等新功能,可滿(mǎn)足平時(shí)搶修、國(guó)防現(xiàn)代化、極端環(huán)境、高端裝備、前沿領(lǐng)域等不同場(chǎng)景需求的,超快硬、超高強(qiáng)、超耐溫、超耐腐蝕、超耐輻射等超高性能或特殊功能的無(wú)機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。
無(wú)機(jī)非金屬“超級(jí)材料”的攻關(guān)范圍包括但不限于以下層面:
一是通過(guò)組分復(fù)合優(yōu)化,對(duì)既有無(wú)機(jī)非金屬及其復(fù)合材料改進(jìn)、提升,實(shí)現(xiàn)材料原有性能的倍增或材料消耗成倍減少,降低環(huán)境負(fù)荷。
二是通過(guò)對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料基本功能單元的重構(gòu)、結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與組裝,在功能上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破或顛覆,性能上實(shí)現(xiàn)數(shù)量級(jí)提升或獲得新功能。
三是通過(guò)原創(chuàng)性、顛覆性創(chuàng)新,發(fā)明出全新化學(xué)組成、全新結(jié)構(gòu)的,具有超高性能或獨(dú)特功能的無(wú)機(jī)非金屬及其復(fù)合新材料,實(shí)現(xiàn)從無(wú)到有的突破。
中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)將圍繞無(wú)機(jī)非金屬“超級(jí)材料”開(kāi)展全國(guó)建材行業(yè)重大科技攻關(guān)“揭榜掛帥”工作,包括廣泛征集研發(fā)攻關(guān)方向、明確具體研究攻關(guān)內(nèi)容及目標(biāo),并向全社會(huì)張榜公布,通過(guò)“賽馬”機(jī)制,實(shí)施揭榜掛帥,推進(jìn)相關(guān)科技研發(fā)工作任務(wù)的落實(shí)落地。

指面向國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng),通過(guò)材料性能提升、新技術(shù)開(kāi)發(fā)和制造工藝變革,滿(mǎn)足民用建筑、基礎(chǔ)設(shè)施等搶修搶建、修復(fù)加固的快速施工、快速硬化、快速恢復(fù)構(gòu)筑物原有功能等要求的無(wú)機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。
指面向國(guó)防現(xiàn)代化急迫需求,通過(guò)材料性能提升、新材料開(kāi)發(fā),滿(mǎn)足國(guó)防建設(shè)中應(yīng)對(duì)先進(jìn)武器的爆破、微波、輻射、電磁、激光等的攻防,以及重大設(shè)施應(yīng)急快速搶修搶建等需求的,具有超快硬、超高強(qiáng)、超耐溫等超高性能或獨(dú)特功能的無(wú)機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。
指面向極端環(huán)境或特殊場(chǎng)景需求,通過(guò)材料性能提升、新功能開(kāi)發(fā)及新制備方法與工藝,滿(mǎn)足我國(guó)極地、深空、深地、深海、高寒荒漠及超常規(guī)構(gòu)筑物等應(yīng)用場(chǎng)景需求的,具有超耐高壓、超耐高低溫、超耐腐蝕、超耐久等性能以及自修復(fù)、自感知、自供能等特殊功能要求的無(wú)機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。
指面對(duì)高端裝備制造高水平自立自強(qiáng)需求,通過(guò)材料性能提升、新功能開(kāi)發(fā),滿(mǎn)足保障我國(guó)海洋工程、航空航天、電子信息等重大領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定可靠需要的,具有超薄、超輕、超硬、超高強(qiáng)、超平整、超耐磨等超高性能的無(wú)機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。
指面向未來(lái)科技前沿、產(chǎn)業(yè)變革,通過(guò)學(xué)科交叉和材料融合,對(duì)材料原子、分子、化學(xué)鍵、電子、晶型、功能基元等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與精準(zhǔn)調(diào)控,拓寬認(rèn)知邊界、重塑認(rèn)知方式、顛覆認(rèn)知規(guī)律,開(kāi)發(fā)出具有高信息密度存儲(chǔ)、離子輸運(yùn)、記憶形變、自修復(fù)、自感知等獨(dú)特功能的,為生物醫(yī)藥、信息通訊、量子科技、深空探索、人機(jī)交互、節(jié)能降碳等前沿領(lǐng)域提供關(guān)鍵支撐的,具有迭代式飛躍或全新化學(xué)組成、全新結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料。

我國(guó)作為建材主要產(chǎn)品產(chǎn)量、市場(chǎng)體量長(zhǎng)期穩(wěn)居世界首位的建材大國(guó),要著眼當(dāng)前與未來(lái)、近期與遠(yuǎn)期、平時(shí)與應(yīng)急等的需要,不僅要承擔(dān)起支撐制造業(yè)強(qiáng)國(guó)、材料強(qiáng)國(guó)及行業(yè)綠色低碳安全高質(zhì)量發(fā)展的責(zé)任,更要起到為全球建材發(fā)展提供中國(guó)建材人智慧、力量的作用,奉獻(xiàn)包括超級(jí)材料在內(nèi)的更多更美好更先進(jìn)的建材產(chǎn)品,為人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展作出貢獻(xiàn),彰顯中國(guó)建材人敢為人先、勇立潮頭的決心意志、責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
提出無(wú)機(jī)非金屬“超級(jí)材料”的研發(fā)和應(yīng)用,就是號(hào)召建材人要更加注重原創(chuàng)性、顛覆性的產(chǎn)品開(kāi)發(fā),通過(guò)科技賦能提升建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量,引導(dǎo)行業(yè)向高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型,不斷改善建材行業(yè)的形象,改變大眾對(duì)建材行業(yè)的傳統(tǒng)認(rèn)知;更是為推動(dòng)我國(guó)建材行業(yè)轉(zhuǎn)換發(fā)展動(dòng)能、引領(lǐng)全球建材行業(yè)技術(shù)變革、融入國(guó)際建材科技創(chuàng)新高地所尋找的破題要點(diǎn)、應(yīng)有之義。