材料领域“九五”科技攻关取得丰硕成果
一、总体情况
材料领域“九五”科技攻关的主要任务是围绕国家产业政策，改善原材料基础产业的“瓶颈”制约，提高电子、汽车、石化、建材支柱产业的市场竞争力；着力解决材料工业经济规模生产中的共性、关键技术和经济建设迫切需要、涉及国家发展大局的重大科技问题，为经济长远发展提供技术支撑；加快用高新技术改造传统产业的步伐和高新技术产业的发展；在引进消化吸收的基础上结合本国资源特点进行技术创新，发展具有自主知识产权的先进技术。
材料领域在“九五”期间共有项目69项，其中原国家科委安排12项，国家计委安排57项，1998年机构改革后，原计委所属的项目全部转到科技部管理。
项目投入国拨总经费9．987亿元，总经费23．55亿元，涉及领域和部门有冶金局、有色局、石化局、建材局、轻工局、纺织局、教育部、信息产业部、农业部、海洋局、中科院等11个行业和部门及有关省市地方，参加攻关的专家及技术人员9000余人，承担单位与协作单位500余个，其中，企业占40％，科研院所与高校占60％。“九五”期间，取得成果1000多项，专利400多项，获奖励100多项，研究开发新产品700多种，新工艺300多项，新材料200多种。已推广成果300多项，200多项成果实现产业化，建立试验基地100多个，中试基地80多个，生产线300多条，工程中心6个，创造综合经济效益约217亿。
二、主要成就
1、取得了一批具有重大创新的技术成果，为实现材料领域的跨越发展奠定了基础。
●聚合物动态反应加工技术与装备的研制：将电磁振动场引入聚合物反应挤出的全过程，从原理上改变了聚合物工业的塑料反应成型加工手段与方式，实现了反应过程的可控和生成物质量的提高，并大大提高了反应速度，降低了能耗、噪音，同时改变了传统装备的结构，实现了集成和小型化，生产综合成本大大降低，为航空、航天、船舶、汽车及信息产业急需的高性能聚合物新材料的开发、应用开辟了新的途径，在高分子材料生产工艺与装备方面实现了跨越式发展。该项目目前取得了8个国家和地区的发明专利，获得国家科技发明二等奖，目前已进入产业化阶段，建立了产业化基地，产品已开始出口。
●1万吨／年微生物催化聚丙烯酰胺：聚丙烯酰胺是一种主要精细化工品种。我国东部油田：大庆油田、大港油田、胜利油田均大量进口高分子量聚丙烯酰胺进行聚合物驱油作业，年进口量3—4万吨。“九五”攻关以来，通过生物技术与传统工业的嫁接，不但改变了目前工艺复杂、流程长、成本高、能耗大、三废多的硫酸催化工艺，而且跳过了下一代铜催化工艺，直接进入了先进的生物催化时代，生产能力世界第一，生产成本世界最低；用该技术建一套年产25000吨的丙烯酰胺生产装置，投资仅为7000万人民币。该技术的开发成功，开创了在我国利用生物技术改造传统大宗化工原料生产的先例，是高新技术改造传统产业，实现跨越式发展的典范。
●离子束应用技术研究：“低能离子束细胞修饰技术及装置”对微生物、农作物的定向培育将产生深远影响。已育成7个高产、优质、抗病虫害的新品种，6个微生物新菌种，累计创造17亿元的经济效益。
●微波等离子体催化天然气转化：这一技术应用于天然气常温直接转化，联产乙炔、乙烯技术，单程乙炔乙烯总收率超过60％，乙烯单程收率超过28％，比国外最好结果提高近一倍。
●“新型（多喷嘴对置）水煤浆气化炉开发”技术取得重大进展。本项目以水煤浆为原料制备合成气，煤种的适应性广，技术指标达到：碳转化率＞98％。该技术将为我国传统煤化工行业的技术进步和技术的国产化打下了重要的基础。同时，也为煤气化联合循环发电技术提供了适用技术。
●大直径半绝缘砷化镓材料研究：砷化镓材料是重要的信息工业材料，该项目达到国际先进水平，并替代进口。4英寸GaAs晶体取得了关键技术突破。
2、一批行业重大共性技术取得突破，推动了行业的技术进步和效益的提高。
●高效连铸技术开发：针对目前国内数量众多的连铸机生产率低、工作拉速低、产量低的特点，经过几年的攻关，在高效连铸技术领域，形成了一系列具有国际竞争力的国产化关键装备技术和工艺技术，并已向国内多家企业推广，成为“九五”行业技术改造的主要技术支撑，有力地推动了行业连铸技术进步、企业节能降耗和劳动生产率的提高。
●真丝重磅织物防缩抗皱整理：克服了真丝织物易缩、易皱、弹性差的缺点，开发了60余种适应国内外市场的系列化、功能性新产品，包括：防缩、抗皱、免烫、防污、芳香、抗菌保健、防水透湿、防紫外线等。大大提高了我国丝绸产品的档次和附加值，扩大出口并增加内销，对行业的技术升级和产品结构调整起到重要作用。
●大型化蒸汽裂解制乙烯技术开发：乙烯工业作为生产合成材料和各种有机化工原料的重要基础工业，反映了一个国家化学工业的发展水平。本项目开发了6万吨／年乙烯裂解炉和相关技术，成本仅为引进的2／3，为我国“十五”大型化乙烯工程建设提供了技术保障，大大促进了我国乙烯工业的发展。
●高效选矿综合技术和设备：该项目已有8项成果直接应用于生产，获得7项知识自主产权。已建成5个试验基地，2条中试线，12个示范点。研制成功的盘式真空过滤机、弱磁性矿物抛尾设备和工艺技术、高压辊磨机，高效浓密机也已在工业中应用，可广泛用于冶金、有色、煤炭矿山、陶瓷耐火、建材、冶炼等行业，其推广面广，经济、社会、环境效益显著。上述设备已取得直接效益3000余万元，间接经济效益近亿元。进一步推广后，预计效益达2亿元。
●二氧化硫回收净化新技术的工程化：该项目针对冶炼厂和发电厂排放的SO2其浓度低和烟气量大的特点，利用非定态转化技术实现低成本脱硫，并利用浓缩等技术制备硫酸加以利用，形成了经济适用的工程化技术。
3、为国民经济支柱产业、重点领域和国防军工提供了一批急需的关键材料。
●轿车工业：
轿车用钢：冷轧钢板系列的深冲汽车钢板，目前已批量供货，用于生产轿车部件21种，并形成10项技术秘密；深冲热镀锌钢板，已批量供北京吉普和神龙汽车制造翼子板、挡板横梁等部件；轿车用特钢螺旋悬挂弹簧钢的生产能力已超过1500～2000吨，其性能已达到或超过国外的钢材标准，完全可以替代进口，主要用于一汽、奥迪等车型；
轿车新材料：“九五”期间，以重点引进轿车车型急需的关键新材料为重点，兼顾其它车型，完成了80多种关键新材料的研制开发，20多种达到规模化生产；完成新技术、新工艺120项，新成套设备58套，开发新产品153项，已获专利25项，发表论文321篇；目前这些成果已应用于奥迪、捷达、桑塔纳、富康、夏利等车型，技术水平达到或超过80年代末、90年代初国际水平，已累计生产直接经济效益近15亿元，为我国引进车型材料国产化率的提高作出了贡献，同时促进了相关材料工业的发展和整体技术水平的提高。
●农业：
新农药的研究与开发：国家南方农药创制中心目前已申报农药创制专利21项，其中5项为国际专利，20多个新化合物进入大田试验阶段；产业化工作取得很大进展，建立了14条中试生产线，5个产业化基地，标志着我国农药由仿制向创制的转化。
农用塑料制品的研究开发：包括了“长寿命多功能PE棚膜多层充气棚及配套技术研究”、“可控降解地膜的研究”、“再生PE料生产有色可回收功能地膜”、“高吸水树脂在农业上的应用技术”几个专题。“新型微灌器材的研究开发”：目前已形成农业塑料节水灌溉器材年生产1．5万吨的规模，并通过了ISO9001质量认证。其中薄型经济型滴灌带已形成年产800吨、脉冲滴灌系统年产160吨的生产能力，为产业化奠定了坚实基础。“大型玻璃钢渔船研制及产业化”：玻璃钢渔船与同类钢船、木船相比，具有航速快、拖力大、抗碰撞能力强、抗风能力高、载重量大、耐腐蚀、维修简单、经济效益好等特点，特别是可以节约宝贵的森林资源，对我国可持续发展战略实施具有重要意义。
●重点工程混凝土安全性的研究：对混凝土的安全性从材料的角度进行了全面、系统、深入地研究，解决了确保安全性的各项关键技术问题，建立新方法、新规范、新指南及专家系统，研制开发了高性能、低能耗的新型凝胶材料———高贝利特水泥。到目前为止，已为首都国际机场道面、成都———乐山高速公路等多项国家重点工程提供了一批新材料和新技术，为我国国民经济的发展作出了贡献。
●国防军工配套材料：与国家863计划共同支持，为我国战略战术武器和重点军工型号任务的发展提供了所需的关键配套新材料。在阻碍我国战略武器发展的主要瓶颈———高性能纤维的研制方面取得重大突破：在碳纤维最核心的原丝生产技术方面，已在小试阶段生产出达到日本东丽公司指标的样品；在芳纶3纤维的研制方面，也在小试阶段生产出达到国际同类产品指标的样品。以上两项技术成果是我国几个五年计划以来，在高性能纤维领域的首次重大突破，对打破国外对我国的封锁禁运，独立自主发展我国的战略战术武器，增强国防实力具有重要的意义。此外，在高温合金、隐身材料、表面改性技术及其它特种功能材料的研制方面均取得了显著进展。
4、一批高新技术材料在产业化方面取得重大进展。
●镍氢电池：目前已建成了三条具有年产分别为5000、3000、1000万安时的生产示范线，全国产能达到6亿安时，2000年实际生产约3亿安时，产值约10亿元，产品已大量出口。在镍氢电池相关材料方面已基本实行国产化，储氢合金、泡沫镍、氢氧化镍等已进入大生产阶段。新型导电粘合剂、密封胶、密封圈、改性隔膜等已进入实用化开发和试生产阶段。自动化程度较高的镍氢电池性能测试设备和装配设备已分别研制成功，投入试运行。圆柱型动力镍氢电池和方型动力镍氢电池也已通过技术鉴定，并开始推向市场。我国电动概念车用的100安时，288伏的动力电池组研制成功并已装车。目前该项目带动形成了销售额超过100亿元的产业群，取得了可观的经济效益和社会效益。
●非晶材料：目前全面完成千吨级非晶铁基带材生产线和300吨非晶配电变压器铁芯生产线工程建设，达到年产量2000吨生产规模，产品质量达到和部分超过美国水平（我国生产带材最大宽度220mm，美国为210mm）；配电变压器铁芯产品指标已达到国际标准。该成果对我国国民经济，特别是电力工业和信息产业的技术进步和产品更新换代，以及环保、节能都具有十分重要的意义。
●稀土永磁材料：已可以规模化生产达到日本住友产品指标的高性能N42－N48钕铁硼产品，目前已批量向索尼、松下等国际著名大公司出口，取得经济效益3亿元。同时还开发了系列的稀土永磁电机，已开始规模化生产。
●氨纶纤维产业化技术开发：烟台氨纶股份有限公司承担的该项目是在消化吸收引进技术的基础上自行设计建造1000吨氨纶生产装置。其生产能力已增加到目前的4500吨，单线生产能力由原来的500吨改造为1000吨，并自行开发了控制软件，实现了计算机控制生产和管理，大部分设备均实现国产化，实现了高新技术引进、消化、吸收、创新的一条国有企业高新技术产业化的发展新路。
5、建立了一批工程中心和区域性产业化基地
“九五”期间，材料领域共建工程中心6家，建立了长沙、江阴、宁波3个区域性材料产业化基地，南方及北方农药基地，为推动材料的可持续发展和地方区域经济发展起到了积极作用。
三、材料领域“十五”展望
经过几个5年计划，我国已经由材料基础很薄弱的国家变成了材料大国。
但我国材料工业存在的主要问题是大而不强，生产工艺装备落后，通用材料过剩，高品质、高附加值产品及一些重要的新材料品种主要靠进口，产业结构和产品结构不合理，缺乏创新和竞争力。“十五”期间我国正面临国民经济战略结构调整和西部大开发，即将进入WTO，因此“十五”期间，材料领域将在“九五”攻关的基础上，通过高新技术改造传统产业，攻克一批行业重大关键技术，实现高品质、高附加值产品和一批重要新材料的国产化；重点发展我国西部具有资源优势的新材料产业，重点突破一批新材料应用技术和一批代表世界材料发展方向的新技术，形成材料工业新的经济增长点，将西部的资源优势转化为经济优势，促进西部大开发；推动材料工业及相关产业的产业结构调整，提高材料工业的整体技术创新能力和国际竞争力，为使我国实现由材料大国转化为材料强国的目标奠定基础。
