《無機非金屬材料學科發展戰略研究報告(2016-2020)》是2019年科學出版社出版的圖書，作者是國家自然科學基金委員會工程與材料科學部。
基本介紹
- 書名：無機非金屬材料學科發展戰略研究報告(2016-2020)
- 作者：國家自然科學基金委員會工程與材料科學部
- ISBN：9787030597779
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019-01-01
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《無機非金屬材料學科發展戰略研究報告（2016-2020）》為國家自然科學基金委員會工程與材料科學部組織出版的無機非金屬材料學科發展戰略研究報告。根據工程與材料科學部的統一部署，《無機非金屬材料學科發展戰略研究報告（2016-2020）》從學科的國際發展趨勢和國家重大需求出發，論述無機非金屬學科的總體發展戰略，提出10個優先發展領域：新能源材料、功能晶體、低維碳及二維材料、新型功能材料、先進結構材料、無機非金屬材料製備科學與技術、無機非金屬材料科學基礎、傳統無機非金屬材料的節能環保與可持續發展、信息功能材料與器件、生物醫用材料，並介紹上述各領域的內涵與研究範圍，科學意義與國家戰略需求，研究現狀、存在問題與發展趨勢分析，發展目標，未來5～10年研究前沿與重大科學問題，未來5～10年優先研究方向。
圖書目錄
目錄
前言
第1章 無機非金屬材料學科發展概況 1
1.1 學科的戰略地位 1
1.2 學科的發展規律和發展態勢 3
1.2.1 學科發展規律 3
1.2.2 學科發展態勢 5
1.3 學科的發展現狀 6
1.4 學科的發展布局及發展目標 9
1.4.1 學科發展布局原則 9
1.4.2 學科總體布局 10
1.4.3 學科布局重點 11
1.4.4 學科發展目標 14
1.5 政策措施 14
參考文獻 16
第2章 信息功能材料與器件 17
2.1 內涵與研究範圍 17
2.2 科學意義與國家戰略需求 18
2.2.1 微電子積體電路材料 18
2.2.2 光電子材料 19
2.3 研究現狀、存在問題與發展趨勢分析 21
2.3.1 研究現狀與問題 22
2.3.2 發展趨勢分析 26
2.4 發展目標 29
2.5 未來5～10年研究前沿與重大科學問題 32
2.5.1 研究前沿 32
2.5.2 重大科學問題 32
2.6 未來5～10年優先研究方向 33
2.6.1 面向新一代微電子的高遷移率SOI基材料 33
2.6.2 新型超高密度存儲材料與器件 34
2.6.3 光互連材料與器件 34
2.6.4 第三代半導體材料 34
2.6.5 低維異質結構光電子材料 35
2.6.6 量子信息材料 35
參考文獻 35
第3章 新型功能材料 38
3.1 內涵與研究範圍 38
3.2 科學意義與國家戰略需求 39
3.2.1 鐵電與介電材料 40
3.2.2 多鐵性材料 41
3.2.3 磁性材料 42
3.2.4 先進電子材料 43
3.2.5 超導材料 44
3.2.6 超構材料 44
3.2.7 發光與光存儲材料 45
3.3 研究現狀、存在問題與發展趨勢分析 46
3.3.1 鐵電與介電材料 47
3.3.2 多鐵性材料 47
3.3.3 磁性材料 48
3.3.4 憶阻材料 49
3.3.5 超導材料 50
3.3.6 超構材料 51
3.3.7 發光與光存儲材料 51
3.4 發展目標 52
3.5 未來5～10年研究前沿與重大科學問題 53
3.5.1 鐵電/介電材料 54
3.5.2 多鐵性材料 ” 54
3.5.3 磁性及稀土替代材料 55
3.5.4 憶阻材料 55
3.5.5 離溫超導材料 55
3.5.6 超構材料 55
3.5.7 發光及光存儲材料 56
3.6 未來5～10年優先研究方向 56
3.6.1 高能量密度電容器、超低損耗微波介質陶瓷、無鉛壓電與鐵電陶瓷 57
3.6.2 多鐵性材料與異質結磁電調控原理設計理論和製備技術 57
3.6.3 磁性及稀土替代材料 58
3.6.4 高性能憶阻材料、器件結構設計與性能 58
3.6.5 高溫超導材料和套用研究 58
3.6.6 超構材料的結構設計及其新效應器件 58
3.6.7 發光及光存儲材料 58
參考文獻 58
第4章 功能晶體 61
4.1 內涵與研究範圍 61
4.2 科學意義與國家戰略需求 62
4.3 研究現狀、存在問題與發展趨勢分析 64
4.3.1 研究現狀 64
4.3.2 存在問題 67
4.3.3 發展趨勢 68
4.4 發展目標 73
4.5 未來5～10年研究前沿與關鍵科學問題 75
4.5.1 未來5～10年的研究前沿 75
4.5.2 關鍵科學問題 75
4.6 未來5～10年優先研究方向 76
4.6.1 用於高平均功率密度固體雷射器的雷射晶體和磁光晶體研究 77
4.6.2 大尺寸優質非線性光學晶體及擴展波段的非線性光學品體 77
4.6.3 電光晶體和壓電晶體的研究和套用 78
4.6.4 高性能閃爍}帚體及其探測器件套用研究 79
4.6.5 大尺寸高質最弛豫鐵電單晶生長及其套用研究 80
4.6.6 基於光學超晶格的全固態有源光子晶片的功能化及集成技術 81
4.6.7 化合物半導體光電功能晶體的研究及其套用 81
4.6.8 第三代半導體光電功能品體的研究及其套用 82
參考文獻 84
第5章 生物醫用材料 87
5.1 內涵與研究範圍 87
5.2 科學意義與國家戰略需求 87
5.3 研究現狀、存在問題與發展趨勢分析 92
5.3.1 研究現狀 92
5.3.2 存在問題 93
5.3.3 發展趨勢 94
5.4 發展目標 99
5.5 未來5～10年研究前沿與重大科學問題 100
5.5.1 高活性組織修復材料的構建及其在微環境中的作用機制 101
5.5.2 生物醫用材料的高活性和生物功能化表/界面 101
5.5.3 生物適配材料 102
5.5.4 基於3D列印技術構建組織修復部件基礎研究 103
5.5.5 新型納米生物材料及其生物學新效應研究 103
5.6 未來5～10年優先發展方向 104
5.6.1 生物活性材料 105
5.6.2 生物材料的表/界面 105
5.6.3 生物適配材料 106
5.6.4 診療用納米生物材料 107
5.6.5 基於3D列印技術的組織再生構件快速成型製造 107
參考文獻 107
第6章 新能源材料 109
6.1 內涵與研究範圍 109
6.1.1 內涵 109
6.1.2 研究範圍 110
6.2 科學意義與國家戰略需求 111
6.3 研究現狀、存在問題與發展趨勢分析 113
6.3.1 太陽能轉換材料 115
6.3.2 燃料電池材料 121
6.3.3 熱電材料 126
6.3.4 新能源儲存材料 127
6.4 發展目標 133
6.5 未來5～10年研究前沿與重大料學問題 134
6.5.1 新能源材料對新能源的吸收機制 134
6.5.2 新能源材料能罱轉換機制 135
6.5.3 新能源材料與器件性能及工作狀態下其關鍵過程的測試與表征 135
6.6 未來5～10年優先研究方向 136
參考文獻 136
第7章 低維碳及二維材料 138
7.1 內涵與研究範圍 138
7.2 科學意義與國家戰略需求 140
7.3 研究現狀、存在問題與發展趨勢分析 142
7.3.1 研究現狀與問題 143
7.3.2 發展趨勢 148
7.4 發展目標 150
7.5 未來5～10年研究前沿與重大科學問題 152
7.6 未來5～10年優先研究方向 153
7.6.1 晶圓尺寸電子級低維碳和二維材料的製備科學 153
7.6.2 低維碳和二維材料在光電器件中的套用探索 153
7.6.3 低維碳和二維材料在電子器件巾的套用探索 153
7.6.4 低維碳和二維材料在能源等領域的套用探索 153
7.6.5 石墨炔研究及新型低維碳和二維材料探索 154
參考文獻 154
第8章 先進結構材料 160
8.1 內涵與研究範圍 160
8.1.1 超硬材料 161
8.1.2 先進結構陶瓷 161
8.1.3 高性能結構複合材料 162
8.2 科學意義與國家戰略需求 165
8.2.1 超硬材料 165
8.2.2 先進結構陶瓷 166
8.2.3 高性能結構複合材料 167
8.3 研究現狀、存在問題與發展趨勢分析 168
8.3.1 超硬材料 168
8.3.2 先進結構陶瓷 170
8.3.3 高性能結構複合材料 173
8.4 發展目標 176
8.5 未來5~10年研究前沿與重大科學問題 177
8.5.1 超硬材料 177
8.5.2 先進結構陶瓷 177
8.5.3 高性能結構複合材料 178
8.6 未來5～10年優先研究方向 179
8.6.1 超硬材料 179
8.6.2 先進結構陶瓷 179
8.6.3 高性能結構複合材料 180
參考文獻 180
第9章 傳統無機非金屬材料的節能環保與可持續發展 185
9.1 內涵與研究範圍 185
9.1.1 內涵 185
9.1.2 研究範圍 185
9.2 科學意義與國家戰略需求 189
9.2.1 水泥和混凝土 189
9.2.2 玻璃 190
9.2.3 耐火材料 191
9.3 研究現狀、存在問題與發展趨勢分析 192
9.3.1 水泥和混凝土 192
9.3.2 玻璃 196
9.3.3 耐火材料 200
9.4 發展目標 203
9.4.1 水泥和混凝土 203
9.4.2 玻璃 203
9.4.3 耐火材料 203
9.5 未來5～10年研究前沿與重大科學問題 204
9.5.1 水泥和混凝土 204
9.5.2 玻璃 205
9.5.3 耐火材料 207
9.6 未來5～10年優先研究方向 208
9.6.1 水泥和混凝土 208
9.6.2 玻璃 209
9.6.3 耐火材料 210
參考文獻 211
第10章 無機非金屬材料科學基礎 214
10.1 內涵與研究範圍 214
10.2 科學意義與國家戰略需求 215
10.2.1 計算材料科學 215
10.2.2 材料基因工程 216
10.2.3 結構-性能關係和微結構效應 217
10.2.4 相圖-多尺度微結構和介觀材料科學 218
10.3 研究現狀、存在問題與發展趨勢分析 220
10.3.1 計算材料科學 220
10.3.2 材料基因組工程 221
10.3.3 結構-降能關係和微結構效應 222
10.3.4 相圖-多尺度微結構和介觀材料科學 223
10.4 發展目標 226
10.4.1 計算材料科學 226
10.4.2 材料基因組工程 226
10.4.3 結構-降能關係和微結構效應 226
10.4.4 相圖-多尺度微結構和介觀材料科學 227
10.5 未來5～10年研究前沿與重大科學問題 227
10.5.1 計算材料科學 227
10.5.2 材料基因組工程 228
10.5.3 結構-性能關係和微結構效應 230
10.5.4 相圖多尺度微結構和介觀材料科學 230
10.6 未來5～10年優先研究方向 231
10.6.1 計算材料科學 231
10.6.2 材料基因組工程 231
10.6.3 結構-性能關係和微結構效應 232
10.6.4 相圖-多尺度微結構和介觀材料科學 232
參考文獻 233
第11章 無機非金屬材料製備科學與技術 236
11.1 內涵與研究範圍 236
11.1.1 陶瓷材料 236
11.1.2 薄膜材料 238
11.2 科學意義與國家戰略需求 239
11.3 研究現狀、存在問題與發展趨勢分
