中国新材料技术应用报告（2025）

本书聚焦国家重大需求与战略性新兴产业，系统梳理了高端装备制动材料、高速切削用硬质刀具新材料、热障涂层、隔热降噪玻璃纤维、交联聚苯乙烯气液分离膜材料、氢储运技术、非晶合金的室温超声加工及应用、增材制造高性能铝合金、油气田材料及新型智能火灾预警材料等几大前沿领域的新材料与技术，深入分析了各领域的发展现状、关键技术突破、战略需求、核心挑战与未来趋势，旨在为我国新材料技术的创新研发、产业升级与应用拓展提供权威参考和决策支撑。
本书对各领域新材料技术的详细解读，为未来我国新材料领域的技术突破指明了方向，将为新材料领域的研发人员、技术人员和产业界人士提供有益的参考。

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第1章　高端装备制动材料　　/ 001
1.1　高端装备制动材料的发展与技术概述/ 002
1.1.1　航空制动材料/ 002
1.1.2　高速列车制动材料/ 006
1.1.3　风电制动材料/ 012
1.2　高端装备制动对新材料的战略需求/ 015
1.2.1　航空制动材料/ 015
1.2.2　高速列车制动材料/ 016
1.2.3　风电用制动材料/ 016
1.3　当前存在的问题及面临的挑战/ 016
1.3.1　航空制动材料/ 017
1.3.2　高速列车制动材料/ 017
1.3.3　风电机组制动材料/ 018
1.4　未来发展/ 018

第2章　高速切削用硬质刀具新材料　　/ 020
2.1　高速切削用硬质刀具材料概述/ 020
2.1.1　技术演进与战略定位/ 021
2.1.2　产业背景与发展需求/ 023
2.1.3　研发范式演进与材料体系创新/ 025
2.2　高速切削用硬质合金刀具材料的发展及其战略需求/ 026
2.2.1　超细/纳米晶硬质合金刀具材料/ 027
2.2.2　梯度硬质合金刀具材料/ 029
2.2.3　替Co黏结相硬质合金刀具材料/ 032
2.2.4　高熵硬质合金刀具材料/ 036
2.3　高速切削用陶瓷刀具材料的发展及其战略需求/ 037
2.3.1　低维碳纳米复合陶瓷刀具材料/ 039
2.3.2　梯度与多维梯度复合陶瓷刀具材料/ 042
2.3.3　多级耦合梯度陶瓷刀具材料/ 047
2.3.4　高熵陶瓷刀具材料/ 049
2.4　当前存在的问题、面临的挑战及未来发展/ 050

第3章　热障涂层　　/ 053
3.1　热障涂层概述/ 053
3.2　热障涂层领域发展与技术概述/ 054
3.2.1　发展历程演进/ 054
3.2.2　热障涂层结构/ 055
3.2.3　热障涂层材料/ 057
3.2.4　核心制备技术/ 060
3.3　热障涂层领域对新材料的战略需求/ 064
3.3.1　国家战略与高端装备驱动/ 064
3.3.2　极端服役环境的性能需求/ 066
3.3.3　产业升级的现实需求/ 068
3.4　当前存在的问题与面临的挑战/ 069
3.4.1　材料体系的缺陷与性能短板/ 069
3.4.2　制备工艺的技术局限/ 071
3.4.3　服役过程的失效机制/ 071
3.5　未来的发展方向/ 074
3.5.1　热障涂层材料研发/ 074
3.5.2　热障涂层结构设计/ 074
3.5.3　制备工艺升级优化/ 075

第4章　隔热降噪玻璃纤维　　/ 077
4.1　玻璃纤维的概述与发展/ 077
4.1.1　玻璃纤维概述/ 077
4.1.2　玻璃纤维的发展历程/ 079
4.1.3　玻璃纤维制备技术/ 082
4.1.4　玻璃纤维在声热领域的应用/ 086
4.2　隔热降噪玻璃纤维的战略需求/ 090
4.2.1　运载领域对玻璃纤维隔热降噪的战略需求/ 090
4.2.2　基建领域对玻璃纤维隔热降噪的战略需求/ 092
4.3　当前存在的问题与发展挑战/ 093
4.3.1　玻璃纤维的现存问题/ 093
4.3.2　玻璃纤维行业发展面临的主要挑战/ 094
4.4　玻璃纤维的未来发展趋势/ 095

第5章　交联聚苯乙烯气液分离膜材料　　/ 098
5.1　引言/ 098
5.2　STCPS气液分离膜概述/ 099
5.2.1　聚苯乙烯的发展简史/ 099
5.2.2　凝胶乳液软模板技术/ 101
5.2.3　交联聚苯乙烯气液分离膜的制备/ 102
5.2.4　软模板技术与交联聚苯乙烯气液分离膜的优势/ 103
5.3　气液分离领域对膜材料的新需求/ 104
5.3.1　总体要求/ 104
5.3.2　从材料性质看需求/ 105
5.3.3　从应用场景看需求/ 107
5.3.4　从产业链安全与生态保护看需求/ 107
5.3.5　分离材料发展路径与创新方向/ 107
5.3.6　需要考虑的评估指标/ 108
5.4　气液分离膜发展面临的挑战/ 109
5.4.1　长期稳定性挑战/ 109
5.4.2　环境安全性挑战/ 109
5.4.3　制造工艺挑战/ 110
5.5　气液分离膜材料发展的对策和建议/ 110

第6章　氢储运技术　　/ 114
6.1　固态储氢材料/ 114
6.2　固态储运氢技术发展概述/ 115
6.2.1　高温镁基储氢材料/ 115
6.2.2　近室温储氢材料/ 117
6.2.3　低温物理吸附储氢材料/ 119
6.3　固态储氢材料在氢能领域的应用/ 127
6.3.1　氢规模运输应用/ 127
6.3.2　氢储能与交通应用/ 128
6.4　当前存在的问题与面临的挑战/ 129
6.4.1　固态储氢材料/ 129
6.4.2　固态储运氢系统与应用/ 130
6.5　未来发展/ 130

第7章　非晶合金的室温超声加工及应用　　/ 132
7.1　非晶合金的超声振动诱导塑性现象/ 132
7.1.1　非晶合金简介/ 132
7.1.2　非晶合金的脆性本质/ 133
7.1.3　非晶合金的超声振动软化现象/ 134
7.2　非晶合金的超声振动诱导塑性机制及结构演化规律/ 136
7.2.1　超声振动诱导塑性机制/ 136
7.2.2　超声振动诱导非晶合金的结构演化规律/ 138
7.3　非晶合金的超声振动室温加工及改性技术/ 140
7.3.1　非晶合金室温超声成形/ 140
7.3.2　非晶合金的焊接及增材制造/ 142
7.4　当前存在的问题与面临的挑战/ 147
7.5　未来发展/ 147

第8章　增材制造高性能铝合金　　/ 149
8.1　增材制造铝合金领域的发展与技术概述/ 149
8.1.1　TiB2增强/ 150
8.1.2　石墨烯增强/ 157
8.1.3　TiC增强/ 165
8.1.4　其他增强方式/ 169
8.2　增材制造铝合金领域的战略需求/ 171
8.2.1　国家政策与产业自主/ 171
8.2.2　高端应用领域的市场需求/ 171
8.3　当前存在的问题与面临的挑战/ 172
8.3.1　技术与性能的核心瓶颈/ 172
8.3.2　产业化与应用的现实障碍/ 172
8.4　未来发展/ 173
8.4.1　材料设计与工艺优化的核心难题/ 173
8.4.2　前沿研究方法与关键技术突破方向/ 174

第9章　油气田材料　　/ 176
9.1　油气田材料背景/ 176
9.2　油气田材料领域发展概述与战略需求/ 177
9.2.1　油气田钻井材料/ 177
9.2.2　油气田完井材料/ 182
9.2.3　油气田开采材料/ 185
9.2.4　油气储输材料/ 188
9.2.5　油气资源转化利用材料/ 191
9.3　油气田材料领域当前存在的问题与面临的挑战/ 195
9.4　油气田材料领域的未来发展/ 196
9.4.1　油气田钻井材料/ 196
9.4.2　油气田完井材料/ 196
9.4.3　油气田开采材料/ 196
9.4.4　油气田储输材料/ 197
9.4.5　油气资源转化利用材料/ 197

第10章　新型智能火灾预警材料　　/ 199
10.1　新型智能火灾预警材料概述/ 199
10.2　新型智能火灾预警材料领域的发展与技术概述/ 200
10.2.1　基于电学性质转变的智能火灾预警材料/ 200
10.2.2　基于力学性质转变的智能火灾预警材料/ 204
10.2.3　基于光学性质转变的智能火灾预警材料/ 205
10.2.4　自供电智能火灾预警材料/ 206
10.3　新型智能火灾预警材料领域对新材料的战略需求/ 211
10.4　当前存在的问题与面临的挑战/ 211
10.5　未来发展/ 212