高性能金屬新材料（特種金屬功能材料、高端金屬結構材料)

    一、金屬類新材料

    金屬新材料按功能和應用領域可劃分為高性能金屬結構材料和金屬功能材料。高性能金屬結構材料指與傳統結構材料相比具備更高的耐高溫性、抗腐蝕性、高延展性等特性的新型金屬材料，主要包括鈦、鎂、鋯及其合金、鉭鈮、硬質材料等，以及高端特殊鋼、鋁新型材等。金屬功能材料指具有輔助實現光、電、磁或其他特殊功能的材料，包括磁性材料、金屬能源材料、催化凈化材料、信息材料、超導材料、功能陶瓷材料等。

    與其他材料相比，稀土具有優異的光、電、磁、催化等物理特性，近年來在新興領域的應用急速增長，其中永磁材料是稀土應用領域最重要的組成部分，2009年永磁材料占稀土新材料消費總量的57%。在國家新興產業政策的推動下，新能源汽車、風力發電、節能家電等領域將拉動稀土永磁材料釹鐵硼磁體的需求出現爆發式增長。建議重點關注釹鐵硼行業龍頭中科三環、寧波韻升，以及稀土資源類企業包鋼稀土、廈門鎢業等。

    鋼鐵材料、稀有金屬新材料、高溫合金、高性能合金是屬于金屬類工程結構材料。

    ①、鋼鐵材料和稀有金屬新材料

    鋼鐵材料提高鋼材的質量、性能，延長使用周期，在鋼鐵材料生產中，應用信息技術改造傳統的生產工藝，提高生產過程的自動化和智能化程度，實現組織細化和精確控制，提高鋼材潔凈度和高均勻度，出現低溫軋制、臨界點溫度軋制、鐵素體軋制等新工藝。

    稀有金屬新材料指高強、高韌、高損傷容限鈦合金，以及熱強鈦合金、鋯合金、難熔金屬合金、鉭鎢合金、高精度鈹材等。

    ②、高溫合金和高性能合金

    高溫結構材料主要種類包括：高溫合金、粉末合金、高溫結構金屬間化合物，以及高熔點金屬間化合物等。

    二、高性能結構材料

    從世界上新材料的發展趨勢看，鋼鐵材料和有色金屬材料的生產一直在向短流程、高效率、節能降耗、潔凈化、高性能化、多功能化的方向發展。結構材料其主要功能是承擔負載（如火車、汽車、飛機）。汽車用鋼近年來已從一般鋼鐵發展為使用高強合金鋼、鋁合金或特殊的高強Mg基合金，高強Ti合金在高強鋼中有重要位置，不銹鋼則有取代碳鋼的趨勢。用于軍用飛機的Al合金及一般鋼材則被先進的Ti合金及高分子基復合材料所取代。進一步還需要發展碳纖維增強復合材料或Al基復合材料。

    結構材料的主體有：

    （1）鋼鐵

    鋼鐵材料，特別是具有多相結構和復雜成分的優質鋼具有重要的應用前景和潛在優勢，需要開展相應的基礎研究。聯系微米和納米技術的納米層間結構、織構以及晶界和界面都可視為改善鋼鐵材料的重要途徑。

    （2）Al合金

    Al基材料及相應的沉淀硬化效應導致高強鋁合金的出現，相關技術工藝已發展為“沉淀科學”，它涉及“相”間晶體結構的匹配性以及合金的穩定性，特別是時效合金的穩定性直接影響航空或空間應用，因此可視為Al合金基礎研究中的重要問題。

    （3）Mg合金

    鎂及鎂合金廣泛應用于冶金、汽車、摩托車、航空航天、光學儀器、計算機、電子與通訊、電動、風動工具和醫療器械等領域。鎂合金是最輕的工程結構材料，以其優良的導熱性、減振性、可回收性、抗電磁干擾及優良的屏蔽性能等特點，被譽為新型“綠色工程材料”、21世紀的“時代金屬”。

    （4）Ti合金

    Ti合金在軍用或民用航空工業的發展中有重要位置，多相納米尺度層狀微結構問題對高強Ti基合金的特性具有重要意義，它將成為設計新Ti基合金的關鍵因素。