進入20世紀90年代以來,材料科學技術的發(fā)展異常迅速。材料科學與生命科學、信息科學、認知科學、環(huán)境科學等共同構成了當代科學技術的前沿。展望21世紀,基于物理、化學、數(shù)學等自然科學與電子、化工、冶金等工程技術*新成就的材料科學技術前沿主要如下:
微電子材料 主要是大真徑(400mm)硅單晶及片材技術,大直徑(200mm)硅片外延技術,150mmGaAs和100mmInP晶片及其以它們?yōu)榛腎II-V族半導體超晶格、量子阱異質結構材料制備技術,GeSi合金和寬禁帶半導體材料等。
新型光子材料 主要是大直徑、高光學質量人工晶體制備技術和有機、無機新型非線性光學晶體探索,大功離半導體激光光纖模塊及全固態(tài)(可調諧)激光技術,有機、無機超高亮度紅、綠、蘭之基色材料及應用技術,新型紅外、蘭、紫半導體激光材料以及新型光探測和光存儲材料等。
稀土功能材料 主要是高純稀土材料的制備技術,超高磁能稀土永磁材料大規(guī)模生產(chǎn)先進技術,高性能稀土儲氫材料及相關技術。
生物醫(yī)用材料 高可靠性植入人體內的生物活性材料合成關鍵技術,生物相容材料,如組織器字替代材料,人造血液,人造皮和透析膜技術,以及生物新材料制品性能、質量的在線監(jiān)測和評價技術。 先進復合材料 主要是復合材料低成本制備技術,復合材料的界面控制與優(yōu)化技術,不同尺度不同結構異質材料復合新技術。
新型金屬材料 主要是交通運輸用輕質高強材料,能源動力用高溫耐蝕材料,新型有序金屬間化合物的脆性控制與韌化技術以及高可靠性生產(chǎn)制造技術。
先進陶瓷材料 主要是信息功能陶瓷的多功能化及系統(tǒng)集成技術,高性能陶瓷薄膜、異質薄膜的制備、集成與微加工技術,結構陶瓷及其復合材料的補強、韌化技術,先進陶瓷的低成本、高可靠性、批量化制備技術。 高溫超導材料 主要是高溫超導體材料(準單晶和織構材料)批量生產(chǎn)技術,可實用化高溫超導薄膜及異質結構薄膜制備、集成和微加工技術研究開發(fā)等。
環(huán)境材料 主要是材料的環(huán)境協(xié)調性評價技術,材料的延壽、再生與綜合利用新技術,降低材料生產(chǎn)資源和能源消耗新技術。
納米材料及技術 主要是納米材料制備與應用關鍵技術,固態(tài)量了器件的制備及納米加工技術。
智能材料 主要是智能材料與智能系統(tǒng)的設計、制備及應用技術。
材料的制備與評價技術 主要是材料精密制備、近凈形成形技術與智能加工技術,材料表面改性技術的低成本化途徑與批量生產(chǎn)技術,材料微觀結構的模型化技術、智能化控制及動態(tài)實時監(jiān)測分析技術,不同層次的設計、性能預測和評價表征新技術。