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學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告(2016-2020)無機非金屬材料學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告

學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告(2016-2020)無機非金屬材料學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告

出版社：科學(xué)出版社出版時間：2018-11-01
開本： B5 頁數(shù)： 272
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學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告(2016-2020)無機非金屬材料學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告 版權(quán)信息

學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告(2016-2020)無機非金屬材料學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告 本書特色

本書為國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部組織出版的無機非金屬材料學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告。根據(jù)工程與材料科學(xué)部的統(tǒng)一部署，本書從學(xué)科的國際發(fā)展趨勢和國家重大需求出發(fā)，論述無機非金屬學(xué)科的總體發(fā)展戰(zhàn)略，提出10個優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)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(jié)構(gòu)材料、無機非金屬材料制備科學(xué)與技術(shù)、無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ)、傳統(tǒng)無機非金屬材料的節(jié)能環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展、信息功能材料與器件、生物醫(yī)用材料，并介紹上述各領(lǐng)域的內(nèi)涵與研究范圍，科學(xué)意義與國家戰(zhàn)略需求，研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢分析，發(fā)展目標(biāo)，未來5～10年研究前沿與重大科學(xué)問題，未來5～10年優(yōu)先研究方向。

學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告(2016-2020)無機非金屬材料學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告 內(nèi)容簡介

本書為國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部組織出版的無機非金屬材料學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告。根據(jù)工程與材料科學(xué)部的統(tǒng)一部署，本書從學(xué)科的靠前發(fā)展趨勢和國家重大需求出發(fā)，論述無機非金屬學(xué)科的總體發(fā)展戰(zhàn)略，提出10個優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域：新能源材料、功能晶體、低維碳及二維材料、新型功能材料、優(yōu)選結(jié)構(gòu)材料、無機非金屬材料制備科學(xué)與技術(shù)、無機非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ)、傳統(tǒng)無機非金屬材料的節(jié)能環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展、信息功能材料與器件、生物醫(yī)用材料，并介紹上述各領(lǐng)域的內(nèi)涵與研究范圍，科學(xué)意義與國家戰(zhàn)略需求，研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢分析，發(fā)展目標(biāo)，未來5～10年研究前沿與重大科學(xué)問題，未來5～10年優(yōu)先研究方向。

學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告(2016-2020)無機非金屬材料學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告 目錄

目錄 前言 第1章 無機非金屬材料學(xué)科發(fā)展概況 1 1.1 學(xué)科的戰(zhàn)略地位 1 1.2 學(xué)科的發(fā)展規(guī)律和發(fā)展態(tài)勢 3 1.2.1 學(xué)科發(fā)展規(guī)律 3 1.2.2 學(xué)科發(fā)展態(tài)勢 5 1.3 學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀 6 1.4 學(xué)科的發(fā)展布局及發(fā)展目標(biāo) 9 1.4.1 學(xué)科發(fā)展布局原則 9 1.4.2 學(xué)科總體布局 10 1.4.3 學(xué)科布局重點 11 1.4.4 學(xué)科發(fā)展目標(biāo) 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(nèi)涵與研究范圍 17 2.2 科學(xué)意義與國家戰(zhàn)略需求 18 2.2.1 微電子集成電路材料 18 2.2.2 光電子材料 19 2.3 研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢分析 21 2.3.1 研究現(xiàn)狀與問題 22 2.3.2 發(fā)展趨勢分析 26 2.4 發(fā)展目標(biāo) 29 2.5 未來5～10年研究前沿與重大科學(xué)問題 32 2.5.1 研究前沿 32 2.5.2 重大科學(xué)問題 32 2.6 未來5～10年優(yōu)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(dǎo)體材料 34 2.6.5 低維異質(zhì)結(jié)構(gòu)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(nèi)涵與研究范圍 38 3.2 科學(xué)意義與國家戰(zhàn)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(dǎo)材料 44 3.2.6 超構(gòu)材料 44 3.2.7 發(fā)光與光存儲材料 45 3.3 研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)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(dǎo)材料 50 3.3.6 超構(gòu)材料 51 3.3.7 發(fā)光與光存儲材料 51 3.4 發(fā)展目標(biāo) 52 3.5 未來5～10年研究前沿與重大科學(xué)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(dǎo)材料 55 3.5.6 超構(gòu)材料 55 3.5.7 發(fā)光及光存儲材料 56 3.6 未來5～10年優(yōu)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(zhì)陶瓷、無鉛壓電與鐵電陶瓷 57 3.6.2 多鐵性材料與異質(zhì)結(jié)磁電調(diào)控原理設(shè)計理論和制備技術(shù) 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(jié)構(gòu)設(shè)計與性能 58 3.6.5 高溫超導(dǎo)材料和應(yīng)用研究 58 3.6.6 超構(gòu)材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計及其新效應(yīng)器件 58 3.6.7 發(fā)光及光存儲材料 58 參考文獻 58 第4章 功能晶體 61 4.1 內(nèi)涵與研究范圍 61 4.2 科學(xué)意義與國家戰(zhàn)略需求 62 4.3 研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢分析 64 4.3.1 研究現(xiàn)狀 64 4.3.2 存在問題 67 4.3.3 發(fā)展趨勢 68 4.4 發(fā)展目標(biāo) 73 4.5 未來5～10年研究前沿與關(guān)鍵科學(xué)問題 75 4.5.1 未來5～10年的研究前沿 75 4.5.2 關(guān)鍵科學(xué)問題 75 4.6 未來5～10年優(yōu)先研究方向 76 4.6.1 用于高平均功率密度固體激光器的激光晶體和磁光晶體研究 77 4.6.2 大尺寸優(yōu)質(zhì)非線性光學(xué)晶體及擴展波段的非線性光學(xué)品體 77 4.6.3 電光晶體和壓電晶體的研究和應(yīng)用 78 4.6.4 高性能閃爍}帚體及其探測器件應(yīng)用研究 79 4.6.5 大尺寸高質(zhì)*弛豫鐵電單晶生長及其應(yīng)用研究 80 4.6.6 基于光學(xué)超晶格的全固態(tài)有源光子芯片的功能化及集成技術(shù) 81 4.6.7 化合物半導(dǎo)體光電功能晶體的研究及其應(yīng)用 81 4.6.8 第三代半導(dǎo)體光電功能品體的研究及其應(yīng)用 82 參考文獻 84 第5章 生物醫(yī)用材料 87 5.1 內(nèi)涵與研究范圍 87 5.2 科學(xué)意義與國家戰(zhàn)略需求 87 5.3 研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢分析 92 5.3.1 研究現(xiàn)狀 92 5.3.2 存在問題 93 5.3.3 發(fā)展趨勢 94 5.4 發(fā)展目標(biāo) 99 5.5 未來5～10年研究前沿與重大科學(xué)問題 100 5.5.1 高活性組織修復(fù)材料的構(gòu)建及其在微環(huán)境中的作用機制 101 5.5.2 生物醫(yī)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 基于3D打印技術(shù)構(gòu)建組織修復(fù)部件基礎(chǔ)研究 103 5.5.5 新型納米生物材料及其生物學(xué)新效應(yīng)研究 103 5.6 未來5～10年優(yōu)先發(fā)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 基于3D打印技術(shù)的組織再生構(gòu)件快速成型制造 107 參考文獻 107 第6章 新能源材料 109 6.1 內(nèi)涵與研究范圍 109 6.1.1 內(nèi)涵 109 6.1.2 研究范圍 110 6.2 科學(xué)意義與國家戰(zhàn)略需求 111 6.3 研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢分析 113 6.3.1 太陽能轉(zhuǎn)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(fā)展目標(biāo) 133 6.5 未來5～10年研究前沿與重大料學(xué)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(zhuǎn)換機制 135 6.5.3 新能源材料與器件性能及工作狀態(tài)下其關(guān)鍵過程的測試與表征 135 6.6 未來5～10年優(yōu)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(nèi)涵與研究范圍 138 7.2 科學(xué)意義與國家戰(zhàn)略需求 140 7.3 研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢分析 142 7.3.1 研究現(xiàn)狀與問題 143 7.3.2 發(fā)展趨勢 148 7.4 發(fā)展目標(biāo) 150 7.5 未來5～10年研究前沿與重大科學(xué)問題 152 7.6 未來5～10年優(yōu)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制備科學(xué) 153 7.6.2 低維碳和二維材料在光電器件中的應(yīng)用探索 153 7.6.3 低維碳和二維材料在電子器件巾的應(yīng)用探索 153 7.6.4 低維碳和二維材料在能源等領(lǐng)域的應(yīng)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(jié)構(gòu)材料 160 8.1 內(nèi)涵與研究范圍 160 8.1.1 超硬材料 161 8.1.2 先進結(jié)構(gòu)陶瓷 161 8.1.3 高性能結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 162 8.2 科學(xué)意義與國家戰(zhàn)略需求 165 8.2.1 超硬材料 165 8.2.2 先進結(jié)構(gòu)陶瓷 166 8.2.3 高性能結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 167 8.3 研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢分析 168 8.3.1 超硬材料 168 8.3.2 先進結(jié)構(gòu)陶瓷 170 8.3.3 高性能結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 173 8.4 發(fā)展目標(biāo) 176 8.5 未來5~10年研究前沿與重大科學(xué)問題 177 8.5.1 超硬材料 177 8.5.2 先進結(jié)構(gòu)陶瓷 177 8.5.3 高性能結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 178 8.6 未來5～10年優(yōu)先研究方向 179 8.6.1 超硬材料 179 8.6.2 先進結(jié)構(gòu)陶瓷 179 8.6.3 高性能結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 180 參考文獻 180 第9章 傳統(tǒng)無機非金屬材料的節(jié)能環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展 185 9.1 內(nèi)涵與研究范圍 185 9.1.1 內(nèi)涵 185 9.1.2 研究范圍 185 9.2 科學(xué)意義與國家戰(zhàn)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(xiàn)狀、存在問題與發(fā)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(fā)展目標(biāo) 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(xué)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(yōu)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(xué)基礎(chǔ) 214 10.1 內(nèi)涵與研究范圍 214 10.2 科學(xué)意義與國家戰(zhàn)略需求 215 10.2.1 計算材料科學(xué) 215 10.2.2 材料基因工程 216 10.2.3 結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系和微結(jié)構(gòu)效應(yīng) 217 10.2.4 相圖-多尺度微結(jié)構(gòu)和介觀材料科學(xué) 218 10.3 研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢分析 220 10.3.1 計算材料科學(xué) 220 10.3.2 材料基因組工程 221 10.3.3 結(jié)構(gòu)-降能關(guān)系和微結(jié)構(gòu)效應(yīng) 222 10.3.4 相圖-多尺度微結(jié)構(gòu)和介觀材料科學(xué) 223 10.4 發(fā)展目標(biāo) 226 10.4.1 計算材料科學(xué) 226 10.4.2 材料基因組工程 226 10.4.3 結(jié)構(gòu)-降能關(guān)系和微結(jié)構(gòu)效應(yīng) 226 10.4.4 相圖-多尺度微結(jié)構(gòu)和介觀材料科學(xué) 227 10.5 未來5～10年研究前沿與重大科學(xué)問題 227 10.5.1 計算材料科學(xué) 227 10.5.2 材料基因組工程 228 10.5.3 結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系和微結(jié)構(gòu)效應(yīng) 230 10.5.4 相圖多尺度微結(jié)構(gòu)和介觀材料科學(xué) 230 10.6 未來5～10年優(yōu)先研究方向 231 10.6.1 計算材料科學(xué) 231 10.6.2 材料基因組工程 231 10.6.3 結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系和微結(jié)構(gòu)效應(yīng) 232 10.6.4 相圖-多尺度微結(jié)構(gòu)和介觀材料科學(xué) 232 參考文獻 233 第11章 無機非金屬材料制備科學(xué)與技術(shù) 236 11.1 內(nèi)涵與研究范圍 236 11.1.1 陶瓷材料 236 11.1.2 薄膜材料 238 11.2 科學(xué)意義與國家戰(zhàn)略需求 239 11.3 研究現(xiàn)狀、存在問題與發(fā)展趨勢分
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