智能材料行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀 智能材料行業(yè)發(fā)展趨勢分析

• 周迅 2023年8月4日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1356 89
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智能材料是第四代材料，面向智能材料的先進(jìn)制造會為智能材料發(fā)展提供新的途徑。例如，4D 打印技術(shù)是將3D 打印技術(shù)和智能結(jié)構(gòu)結(jié)合的新興制造技術(shù)，其第四維度具備和感知材料相同的特性，即感知應(yīng)力、應(yīng)變、熱、光、電、磁、化學(xué)和輻射等外界刺激，并據(jù)此做出相應(yīng)的響應(yīng)

智能材料可分為兩類:嵌入式智能材料，也稱為智能材料結(jié)構(gòu)或智能材料系統(tǒng)。在基材中嵌入了三種具有傳感、作用和加工功能的原始材料。傳感器采集并檢測外界環(huán)境給出的信息，控制處理器命令并激勵(lì)驅(qū)動(dòng)元件執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作;一些材料微結(jié)構(gòu)具有自身的智能功能，可以隨著環(huán)境和時(shí)間的變化而改變其性質(zhì)，如自濾光玻璃、輻照時(shí)具有自衰減的Inp半導(dǎo)體等。

一般說來，智能材料有七大功能，即傳感功能、反饋功能、信息識別與積累功能、響應(yīng)功能、自診斷能力、自修復(fù)能力和自適應(yīng)能力。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年中國智能材料行業(yè)競爭格局分析及發(fā)展前景研究報(bào)告》顯示：

智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計(jì)材料之后的第四代材料，是現(xiàn)代高技術(shù)新材料發(fā)展的重要方向之一，將支撐未來高技術(shù)的發(fā)展，使傳統(tǒng)意義下的功能材料和結(jié)構(gòu)材料之間的界線逐漸消失，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能化、功能多樣化。

與傳統(tǒng)材料不同，智能材料不僅僅以單一的材料形式存在，而是以某一智能化體系方式存在。由此給出智能材料的定義是：由多種材料組元通過有機(jī)緊密復(fù)合或嚴(yán)格的科學(xué)組裝而構(gòu)成的材料系統(tǒng)。

智能材料擁有很多普通材料不具備的特殊功能，現(xiàn)已逐步成為研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)，并且在物理、化學(xué)、電子、航空航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。近些年來，形狀記憶材料、自修復(fù)材料、光熱敏感材料、壓電材料等引起了人們的廣泛關(guān)注。

智能材料行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀

智能材料是第四代材料，面向智能材料的先進(jìn)制造會為智能材料發(fā)展提供新的途徑。例如，4D 打印技術(shù)是將3D 打印技術(shù)和智能結(jié)構(gòu)結(jié)合的新興制造技術(shù)，其第四維度具備和感知材料相同的特性，即感知應(yīng)力、應(yīng)變、熱、光、電、磁、化學(xué)和輻射等外界刺激，并據(jù)此做出相應(yīng)的響應(yīng)。該技術(shù)使得智能材料的制造具有更為廣闊的前景。

智能材料已在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的人造肌肉、人造皮膚、藥物智能系統(tǒng)等的應(yīng)用;在軍事領(lǐng)域領(lǐng)域的飛機(jī)智能蒙皮、結(jié)構(gòu)監(jiān)測和壽命預(yù)測、減振降噪、環(huán)境自適應(yīng)結(jié)構(gòu)智能材料等等，在此不再一一列舉，隨著人類對智能化需求程度的提高，智能材料的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗟耐貙挕?/p>

智能材料最著名的例子之一是形狀記憶合金(SMA)，它是一種金屬材料，可以根據(jù)溫度變化改變其形狀。

智能材料的另一個(gè)例子包括壓電材料，其響應(yīng)施加的機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生電荷。智能材料具有廣泛的潛在應(yīng)用，包括航空航天、汽車、機(jī)器人、制造和生物醫(yī)學(xué)工程。

智能材料行業(yè)發(fā)展趨勢分析

目前，智能材料的研究和應(yīng)用取得了重大突破，其發(fā)展前景非常廣闊，但隨著各行業(yè)的迅猛發(fā)展，必將對智能材料的性能提出更高的要求，從而推動(dòng)智能材料向更高層次發(fā)展。

智能材料可以檢測大氣壓力、溫度、濕度、pH值、電場、磁場、光強(qiáng)和生物化學(xué)反應(yīng)的變化。智能材料可靠，性價(jià)比高。壓電材料在終端用戶中的日益普及是近年來智能材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

材料行業(yè)的趨勢包括：可持續(xù)性，輕量化，3D打印和表面工程解決方案，智能材料的開發(fā)，納米技術(shù)和具有增強(qiáng)特性的先進(jìn)復(fù)合材料。此外，人工智能(AI)，機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)和數(shù)據(jù)管理實(shí)踐的廣泛采用使科學(xué)家們能夠更快地探索和開發(fā)新型材料，從而將新材料技術(shù)市場化時(shí)間從幾十年縮短到了幾年。

2021年全球智能材料市場銷售額達(dá)到了55億美元，預(yù)計(jì)2028年將達(dá)到87億美元，年復(fù)合增長率(CAGR)為6.9%(2022-2028)。

本報(bào)告由中研普華咨詢公司領(lǐng)銜撰寫，在大量周密的市場調(diào)研基礎(chǔ)上，主要依據(jù)了國家統(tǒng)計(jì)局、國家商務(wù)部、國家發(fā)改委、國家經(jīng)濟(jì)信息中心、國務(wù)院發(fā)展研究中心、國家海關(guān)總署、全國商業(yè)信息中心、中國經(jīng)濟(jì)景氣監(jiān)測中心、中國行業(yè)研究網(wǎng)、全國及海外相關(guān)報(bào)刊雜志的基礎(chǔ)信息以及智能材料行業(yè)研究單位等公布和提供的大量資料。報(bào)告對我國智能材料行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、子行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了國內(nèi)外智能材料行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。

報(bào)告還綜合了智能材料行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。報(bào)告對于智能材料產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)銷商、行業(yè)管理部門以及擬進(jìn)入該行業(yè)的投資者具有重要的參考價(jià)值。

了解更多行業(yè)數(shù)據(jù)詳情，可以點(diǎn)擊查閱中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2023-2028年中國智能材料行業(yè)競爭格局分析及發(fā)展前景研究報(bào)告》。

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