目錄
總序（路甬祥 陳宜瑜） i
前言 v
摘要 vii
Abstract xvii
第一章 材料科學的戰(zhàn)略地位 001
第一節(jié) 總體態(tài)勢與國際競爭地位 001
第二節(jié) 對推動其他學科和相關(guān)技術(shù)發(fā)展所起的作用 004
第三節(jié) 在國家總體學科發(fā)展布局中的地位 006
第四節(jié) 對實施《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》的支撐 008
第五節(jié) 滿足國民經(jīng)濟社會發(fā)展與國防安全的需要 009
一、當前十大產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃的基礎(chǔ)和核心 009
二、國防工業(yè)和航空航天事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵 010
三、提髙人民生活質(zhì)量的要素之一 013
第二章 材料科學的發(fā)展規(guī)律與發(fā)展態(tài)勢 015
第一節(jié) 學科的定義與內(nèi)涵 015
第二節(jié) 學科的發(fā)展規(guī)律與基本特征 016
一、多學科交叉，其發(fā)展依賴于物理學、化學等學科的發(fā)展 016
二、工業(yè)發(fā)展整體水平的提高牽引學科發(fā)展，反過來學科的發(fā)展推動產(chǎn)業(yè)升級 018
三、學科發(fā)展得益于科學儀器裝備、檢測技術(shù)和制備技術(shù)的發(fā)展 019
第三節(jié) 國際上材料科學的發(fā)展狀況與趨勢 020
一、注重多學科的交叉與綜合 021
二、發(fā)展材料合成、制備與表征科學技術(shù) 021
三、多層次、跨尺度的多級耦合發(fā)展 022
四、全壽命成本約束 023
五、結(jié)構(gòu)功能一體化 023
第三章 材料科學的發(fā)展現(xiàn)狀 025
第一節(jié) 我國材料科學在國際上的地位 025
一、學術(shù)論文情況 025
二、專利申請與授權(quán)情況 027
三、科技計劃及投人的情況 029
第二節(jié) 學科發(fā)展現(xiàn)狀 031
第三節(jié) 人才隊伍與平臺建設(shè)情況 033
第四章 材料科學的學科發(fā)展布局 034
第一節(jié) 總體發(fā)展戰(zhàn)略布局 034
第二節(jié) 結(jié)構(gòu)材料 034
一、鋼鐵材料 034
二、輕質(zhì)金屬材料 039
三、高溫合金與金屬間化合物 046
四、傳統(tǒng)無機材料 051
五、結(jié)構(gòu)陶瓷及特種涂層 055
六、通用高分子材料 059
七、髙性能髙分子材料 064
八、復合材料 071
第三節(jié) 功能材料 076
一、能源材料 076
二、生物醫(yī)用材料 082
三、信息、顯示材料與器件 087
四、生態(tài)環(huán)境材料 094
五、其他功能材料 099
第四節(jié) 新材料、新工藝、新方法探索 101
一、基于新概念、新原理、新效應的材料及制備加工 101
二、材料測試和表征的新方法及其原理 106
第五節(jié) 材料設(shè)計與計算模擬 107
一、國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀 108
二、發(fā)展趨勢和科學問題 108
三、優(yōu)先支持的研究方向 110
第六節(jié) 材料制備與加工 111
一、金屬材料的制備與加工 113
二、無機非金屬材料的制備與加工 117
三、高分子材料的制備與加工 120
四、材料結(jié)構(gòu)與相變 122
第七節(jié) 材料結(jié)構(gòu)—性能關(guān)系和使役行為 131
一、力學性能 131
二、物理性能 134
三、化學性能 136
四、使役行為 144
第五章 材料科學中的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域與重大交叉研究領(lǐng)域 152
第一節(jié) 耐極端苛刻服役條件的材料 152
一、研究背景與意義 153
二、關(guān)鍵科學問題 157
三、發(fā)展目標及重要研究方向 158
第二節(jié) 高能量轉(zhuǎn)換效率與存儲材料 163
一、研究背景和意義 163
二、關(guān)鍵科學問題 163
三、發(fā)展目標及重要研究方向 163
第三節(jié) 高效催化材料 165
一、研究背景和意義 165
二、關(guān)鍵科學問題 166
三、發(fā)展目標及重要研究方向 166
第四節(jié) 高效水處理材料 167
一、研究背景和意義 167
二、關(guān)鍵科學問題 169
三、發(fā)展目標及重要研究方向 169
第五節(jié) 可降解材料 170
一、研究背景和意義 170
二、關(guān)鍵科學問題 170
三、發(fā)展目標及重要研究方向 171
第六節(jié) 新型光電子材料 171
一、研究背景和意義 171
二、關(guān)鍵科學問題 172
三、發(fā)展目標及重要研究方向 172
第七節(jié) 高密度存儲材料 173
一、研究背景和意義 173
二、關(guān)鍵科學問題 173
三、發(fā)展目標及重要研究方向 174
第八節(jié) 生物醫(yī)用材料的表面 界面與生物相容性 175
一、研究背景和意義 175
二、關(guān)鍵科學問題 176
三、發(fā)展目標及重要研究方向 176
第九節(jié) 局強局塑局_耐蝕低成本鋼鐵 111
一、研究背景和意義 111
二、關(guān)鍵科學問題 178
三、發(fā)展目標及重要研究方向 178
第十節(jié) 長壽命綠色化建筑材料 180
一研究背景和意義 180
二、關(guān)鍵科學問題 180
三、發(fā)展目標及重要研究方向 181
第十一節(jié) 通用高分子材料的高性能化與功能化 182
一、研究背景和意義 182
二、關(guān)鍵科學問題 182
三、發(fā)展目標及重要研究方向 183
第十二節(jié) 材料多層次多尺度復合 184
一、研究背景和意義 184
二、關(guān)鍵科學問題 185
三、發(fā)展目標及重要研究方向 185
第十三節(jié) 材料綜合力學與理化性能提升 186
一、材料力學性能的提升 187
二、材料物理性能的提升 189
三、材料化學性能的提升 190
第十四節(jié) 新結(jié)構(gòu)、新性能材料探索 192
一、研究背景和意義 192
二、關(guān)鍵科學問題 192
三、發(fā)展目標及重要研究方向 192
第十五節(jié) 材料的基礎(chǔ) 經(jīng)典共性問題研究 194
一、高分子材料的多層次結(jié)構(gòu)與性能控制 194
二、材料的極性與極性材料 194
三、多相體系的相變原理 195
四、材料燒結(jié)過程的研究 196
五、有機半導體材料的傳輸機制 196
六、材料的剪切帶形成與剪切斷裂機制 197
七、缺陷控制與摻雜效應 197
第十六節(jié) 基于大科學裝置的材料結(jié)構(gòu)表征和性能測試 198
一、研究背景和意義 198
二、關(guān)鍵科學問題 199
三、發(fā)展目標及重要研究方向 200
第六章 材料科學的國際合作與交流 201
第一節(jié) 國際合作需求和優(yōu)先領(lǐng)域 201
一、材料設(shè)計及計算材料學 202
二、利用大型先進儀器裝置和設(shè)備開展基礎(chǔ)性實驗研究 202
三、傳統(tǒng)與基礎(chǔ)材料的先進制備、處理與改進技術(shù) 202
四、先進材料的制備技術(shù)與設(shè)備 203
五、材料的器件化技術(shù)與設(shè)備 203
六、新材料研究探索 203
第二節(jié) 政策需求和措施 203
一、研究項目交流與人才交流相結(jié)合 204
二、導向性合作與科學家自由交流相結(jié)合 204
三、加強國內(nèi)與國際團隊間的學術(shù)交流 204
四、政策措施 204
第七章 保障措施與建議 205
參考文獻 207