2006高技術(shù)發(fā)展報(bào)告

內(nèi)容概要

本書是中國科學(xué)院面向公眾、面向決策人員的系列年度報(bào)告——《高技術(shù)發(fā)展報(bào)告》的第七本。全書在綜述2005年高技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)的同時(shí)，以材料技術(shù)、能源技術(shù)為主題，著重介紹材料技術(shù)新進(jìn)展、能源技術(shù)新進(jìn)展、高技術(shù)與社會等人們普遍關(guān)注的重大問題，提出促進(jìn)中國高技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思路和政策建議。    本報(bào)告有助于社會公眾了解高技術(shù)特別是材料技術(shù)和能源技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，可供各級領(lǐng)導(dǎo)干部、有關(guān)決策部門和社會公眾參考。

書籍目錄

科學(xué)技術(shù)的倫理準(zhǔn)則（代序）前言第一章 2005年高技術(shù)發(fā)展述評第二章 材料技術(shù)新進(jìn)展  2.1 有色金屬材料研究新進(jìn)展  2.2 鋼鐵材料研究新進(jìn)展  2.3 建筑材料研究新進(jìn)展  2.4 木質(zhì)材料研究新進(jìn)展  2.5 高分子材料研究新進(jìn)展  2.6 復(fù)合材料研究新進(jìn)展  2.7 納米材料研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢  2.8 生物醫(yī)用材料研究新進(jìn)展第三章 能源技術(shù)新進(jìn)展  3.1 電力安全技術(shù)研究新進(jìn)展  3.2 煤的高效清潔利用技術(shù)研究新進(jìn)展  3.3 天然氣水合物利用技術(shù)研究新進(jìn)展  3.4 先進(jìn)核能技術(shù)研究新進(jìn)展  3.5 太陽能風(fēng)能規(guī)模利用技術(shù)研究新進(jìn)展  3.6 燃料電池技術(shù)研究新進(jìn)展  3.7 生物質(zhì)能利用技術(shù)研究新進(jìn)展第四章 材料和能源技術(shù)預(yù)見  4.1 中國未來20年技術(shù)預(yù)見方法  4.2 中國未來20年材料技術(shù)預(yù)見  4.3 中國未來20年能源技術(shù)預(yù)見第五章 高技術(shù)與社會  5.1 技術(shù)的潛力及其社會意義  5.2 我國的能源安全與可行戰(zhàn)略  5.3 中國的能源之路  5.4 納米技術(shù)及其社會風(fēng)險(xiǎn)第六章 專家論壇  6.1 從富勒烯看基礎(chǔ)研究推動(dòng)新材料發(fā)展侯建國  6.2 我國建筑能耗趨勢與節(jié)能重點(diǎn)  6.3 我國能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考  6.4 中國可再生能源的優(yōu)先領(lǐng)域與對策  6.5 積極構(gòu)建我國多元化的石油安全供應(yīng)體系  6.6 綠色制造技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)與策略  6.7 促進(jìn)工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展的建議  6.8 海洋高技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略選擇

章節(jié)摘錄

書摘2．材料結(jié)構(gòu)與新材料    目前，大部分超導(dǎo)材料的臨界溫度都接近絕對零度(-273.16)，難以在實(shí)際中應(yīng)用，因而科學(xué)家一直致力于尋找臨界溫度較高的超導(dǎo)材料。2005年，科學(xué)家已經(jīng)制造出138K的高溫超導(dǎo)體。此外，有3家美國公司利用幾種新技術(shù)制成了長度達(dá)100m的第二代超導(dǎo)導(dǎo)線。這種由釔、鋇、銅和氧組成的第二代高溫超導(dǎo)導(dǎo)線不僅性能優(yōu)異，而且成本也有望大幅降低。近20年來，雖然所謂高溫超導(dǎo)體的臨界溫度一再提高，但科學(xué)家仍無法確定高溫超導(dǎo)體是如何工作的。令人感到欣慰的是，科學(xué)家目前已擁有多種極其靈敏的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，這些技術(shù)將有助于更有效地研究高溫超導(dǎo)機(jī)制。    美國布魯克黑文國家實(shí)驗(yàn)室4月18日宣布，利用相對論重離子對撞機(jī)制造出了夸克一膠子等離子體。這是一種全新的物質(zhì)形態(tài)，曾廣泛存在于宇宙誕生后的百萬分之幾秒內(nèi)。該成果是物理學(xué)界一次具有歷史意義的重大進(jìn)展，為研究宇宙在誕生后的最初形態(tài)提供了新見解。    中國科技大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室在世界上首次實(shí)現(xiàn)了單個(gè)分子內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，并利用局域化學(xué)反應(yīng)改變和控制分子的物理性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)重要的物理效應(yīng)，為單分子功能器件的制備提供了一個(gè)極為重要的新方法，揭示了單分子科學(xué)研究新的廣闊前景。    英國曼徹斯特大學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)以前不為人所知、成員多達(dá)數(shù)千種的材料新家族。這類材料只有一個(gè)原子厚，具有重量輕、強(qiáng)度高、柔韌性好、性質(zhì)穩(wěn)定等特性，并且在不同環(huán)境下表現(xiàn)出許多不同的性能，為工程師和設(shè)計(jì)師提供了多種可選擇的新材料。    美國航天飛機(jī)身上防熱陶瓷瓦片的脫落曾給航天飛行帶來巨大的隱患，2005年，德國航空航天中心發(fā)明的一種碳纖維耐熱陶瓷瓦有可能消除這一危險(xiǎn)。這種通過采用新工藝制造的碳纖維增強(qiáng)碳化硅防熱瓦可以反復(fù)經(jīng)受1700的高溫，并且具有很強(qiáng)的抗沖擊性和耐化學(xué)性，在大尺寸下也能保持性能穩(wěn)定，沒有裂紋。因而極有希望用于解決當(dāng)前航天飛機(jī)上的防熱陶瓷瓦脫落的難題。    美國密歇根大學(xué)將一種能起到“韌帶”作用的纖維加入混凝土，制成了重量輕、難斷裂、卻可彎曲的新型材料。其抗韌性比目前修建人行道的材料高500倍，重量卻減輕了大約40％，而耐久性則是普通混凝土的2倍。毫無疑問，這種新型材料有著極其廣闊的應(yīng)用市場。    到目前為止，幾乎所有的太陽能模塊生產(chǎn)廠家都使用必須經(jīng)過化學(xué)交聯(lián)的乙烯醋酸乙烯橡膠。這個(gè)過程非常耗時(shí)，目前一個(gè)傳統(tǒng)的生產(chǎn)廠家每小時(shí)只能制造出3～4個(gè)模塊。而德國拜耳公司研發(fā)的一種對太陽能電池采用塑料框架制成的薄膜包裝，生產(chǎn)效率預(yù)計(jì)至少可以提高一倍，成為未來更經(jīng)濟(jì)地利用太陽能的一種解決途徑。該公司僅通過混合兩種基本化工原料——多元醇和異氰酸酯就能生產(chǎn)出聚氨酯。混合物被注入模子中，繼而反應(yīng)物生成并凝固。研究人員解釋說，這意味著安裝在房頂?shù)木郯滨ギa(chǎn)品及保溫管道接頭等可以輕易地在模具框架中整體發(fā)泡生產(chǎn)。研究人員將使用Bayflex框架的模塊置于調(diào)節(jié)室接受長達(dá)11個(gè)月之久的各項(xiàng)測試，結(jié)果表明，聚氨酯能耐受最惡劣的天氣條件。此外，另一個(gè)有利因素是價(jià)格：一個(gè)面積為1.3m2的太陽能模塊使用的聚氨酯框架造價(jià)比同樣大小的鋁制框架少一半以上。    2005年3月28日，中國國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會將國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)授予了“高性能炭／炭航空制動(dòng)材料的制備技術(shù)”和“耐高溫長壽命抗氧化陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)”這兩項(xiàng)成果，從而改變了中國該獎(jiǎng)項(xiàng)連續(xù)6年處于空白的尷尬狀態(tài)。前者涉及高性能炭／炭剎車材料的研究、開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，其成功不僅開辟了我國高性能航空剎車制造新產(chǎn)業(yè)，而且將對航天、化學(xué)化工、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生重大推動(dòng)作用；后者研制的連續(xù)纖維增韌碳化硅陶瓷復(fù)合材料是國際上公認(rèn)的反映一個(gè)國家先進(jìn)航空航天器制造能力的新型、熱結(jié)構(gòu)材料，可以滿足航空航天器向高速度、高精度、高搭載和長壽命發(fā)展的要求，也使我國成為繼法國和美國之后第三個(gè)掌握該項(xiàng)技術(shù)的國家。    P16-17

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