低碳經(jīng)濟(jì)與材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展探析

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摘要：本篇文章從低碳經(jīng)濟(jì)的概念、核心以及主要內(nèi)容方面進(jìn)行了分析，根據(jù)低碳經(jīng)濟(jì)的各項(xiàng)需求，介紹了國內(nèi)外材料科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用狀況，并分析了材料科學(xué)和加工技術(shù)在各種材料領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀以及未來發(fā)展前景，提出了發(fā)展低碳技術(shù)和低碳經(jīng)濟(jì)的具體對策。

關(guān)鍵詞：低碳經(jīng)濟(jì)；低碳技術(shù)；材料科學(xué)

一、低碳經(jīng)濟(jì)下材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展概述

在當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，很多國家為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展，踴躍發(fā)展科學(xué)技術(shù)。材料科學(xué)技術(shù)是其中很重要的一個范疇，很多國家將材料科學(xué)技術(shù)看作國家發(fā)展策略當(dāng)中重要的構(gòu)成成分，應(yīng)當(dāng)?shù)玫街攸c(diǎn)的扶持。在國際范圍內(nèi)歐美國家較先發(fā)展材料科學(xué)技術(shù)，并且無論在科學(xué)理念還是科學(xué)研究成果方面都位居前列。其中美國的材料科技戰(zhàn)略的目的在于保持本國在全球范疇內(nèi)的領(lǐng)先地位，掌握信息技術(shù)以及生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)乃至納米技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源、信息等重要的部門和領(lǐng)域的要求。歐洲國家的新材料科技戰(zhàn)略的目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)航空材料、電信材料等領(lǐng)域在世界范圍內(nèi)的領(lǐng)先，在歐洲的一些國家大力發(fā)展光電材料，納米技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)等。通過產(chǎn)品的創(chuàng)新以及技術(shù)的創(chuàng)新，在新材料制造裝備、加工以及應(yīng)用等三個方面來實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在亞洲國家當(dāng)中，具有代表性的國家比如日本，重視材料科學(xué)技術(shù)的實(shí)用性，同時也注重產(chǎn)品的先進(jìn)性，追求產(chǎn)品的高端化發(fā)展，爭取在頂尖的領(lǐng)域趕超美國等發(fā)達(dá)國家。日本對于新材料的研究和傳統(tǒng)材料的優(yōu)化采用的是齊頭并進(jìn)的策略，重視對現(xiàn)有材料的性能提升以及對舊產(chǎn)品的回收利用等。在新世紀(jì)新材料技術(shù)發(fā)展籌劃當(dāng)中，重視環(huán)保型以及再生型產(chǎn)品的發(fā)展，以資源友好特性和環(huán)境保護(hù)特性為主要的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，通過開發(fā)新的材料科學(xué)技術(shù)以解決資源匱乏和環(huán)境污染的問題。國內(nèi)對于材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也十分重視，具體體現(xiàn)在各大國家發(fā)展計劃當(dāng)中，為材料領(lǐng)域提供了可觀的篇幅，在材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域我國已經(jīng)有了比較充分的技術(shù)體系，并且在材料領(lǐng)域的研發(fā)方面有了明顯的進(jìn)步，在一些新材料領(lǐng)域的研究上取得了明顯的成效。但是我國缺乏自主創(chuàng)新能力，不夠重視帶有自主知識產(chǎn)權(quán)的材料以及技術(shù)的發(fā)展，嚴(yán)重妨礙了新材料以及技術(shù)的研究和發(fā)展。所以，我國依舊需要努力，改善材料技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

二、低碳經(jīng)濟(jì)對于材料產(chǎn)業(yè)的具體要求

（一）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

在低碳經(jīng)濟(jì)形勢下，新材料產(chǎn)業(yè)需要盡快調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，壓縮初始材料加工產(chǎn)能，推動產(chǎn)業(yè)鏈的深入發(fā)展，改造產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及區(qū)域布局等。

（二）技術(shù)更新

當(dāng)前的制造業(yè)的發(fā)展和升級對低碳材料提出了更高的要求，需要通過技術(shù)的更新來實(shí)現(xiàn)低碳技術(shù)的發(fā)展，需要先占據(jù)技術(shù)主導(dǎo)權(quán)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生命力，促進(jìn)新材料新技術(shù)的更新和發(fā)展。

（三）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，改善生態(tài)環(huán)境

優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，降低碳排放，提升一些清潔能源在生產(chǎn)發(fā)展當(dāng)中的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境的持續(xù)性發(fā)展。

三、材料技術(shù)科學(xué)在低碳材料領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用展望

（一）碳纖維復(fù)合材料

碳纖維是現(xiàn)階段高端復(fù)合材料當(dāng)中使用較為廣泛的材料?，F(xiàn)階段工程領(lǐng)域?qū)τ诮Y(jié)構(gòu)的輕質(zhì)化要求給碳纖維復(fù)合材料提供了更為廣闊的發(fā)展環(huán)境。主要的應(yīng)用領(lǐng)域有航空航天、空中運(yùn)輸?shù)?，利用碳纖維材料制造的飛行器有很好的實(shí)用性，比如助推力強(qiáng)，質(zhì)量輕、噪音小等，能夠起到減少能源消耗的作用。

（二）節(jié)能建筑材

在低碳經(jīng)濟(jì)中，建筑材料逐漸走向輕質(zhì)化，綠色化的發(fā)展方向。建筑中經(jīng)常采用透明的絕熱材料和外部墻面復(fù)合構(gòu)成透明的隔熱墻，減少了由于空氣對流產(chǎn)生的熱量的損耗，負(fù)荷保溫玻璃具有多重保溫的性能，能夠維持室溫的穩(wěn)定，減少能源的消耗，在外界溫度變化的時候依舊能夠有效的維持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定。另外，對太陽能資源的利用，太陽能可以產(chǎn)生綠色化的能源，可以有效地控制碳排放，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的綠色化發(fā)展。

（三）新型能源材料

隨著人們逐漸對環(huán)境和能源問題的重視，清潔能源已經(jīng)成為了一種比較有競爭力的能源之一，比如汽車能源領(lǐng)域的氫能源，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)能源難以實(shí)現(xiàn)的高效率轉(zhuǎn)化。另外在電氣領(lǐng)域，應(yīng)用新型的儲電裝置，能夠提升電能應(yīng)用效率，應(yīng)用前景十分廣泛。結(jié)束語：低碳經(jīng)濟(jì)是當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)持續(xù)化的關(guān)鍵路徑，這也是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在要求。在全球氣候變化，環(huán)境惡化以及全球能源儲備減少的情況下，需要將材料科學(xué)技術(shù)與低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念緊密融合，開發(fā)出新型材料以及先進(jìn)的低碳能源技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者：吳天宇 單位：延邊大學(xué)