摘 要：本篇文章從低碳經(jīng)濟的概念、核心以及主要內(nèi)容方面進行了分析，根據(jù)低碳經(jīng)濟的各項需求，介紹了國內(nèi)外材料科學技術(shù)的應用狀況，并分析了材料科學和加工技術(shù)在各種材料領域的應用現(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)濟的具體對策。

關鍵詞：低碳經(jīng)濟;低碳技術(shù);材料科學

低碳經(jīng)濟是指減少溫室氣體排放量的一種經(jīng)濟發(fā)展方式，特別是有效控制二氧化碳這種主要的溫室氣體的對外排放。低碳經(jīng)濟的主要目標就是實現(xiàn)排放的最小化以及污染的最小化，實質(zhì)在于提升資源的利用率并創(chuàng)設新型的清潔能源發(fā)展結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、制度創(chuàng)新和觀念更新。同時，發(fā)展低碳經(jīng)濟涉及到生活、生產(chǎn)方式以及價值觀乃至國家利益等多個范疇。

世界氣候變化關乎人類的生產(chǎn)和延續(xù)，因此各國都圍繞低碳經(jīng)濟做出了努力，通過科學技術(shù)的研發(fā)以及生活方式、生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變來減少資源消耗、降低污染排放。實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展的雙贏，在這樣的背景下，材料科學技術(shù)的發(fā)展逐漸引起世界各國的重視。

一、低碳經(jīng)濟下材料科學技術(shù)的發(fā)展概述

在當前低碳經(jīng)濟環(huán)境下，很多國家為了適應經(jīng)濟全球化發(fā)展，踴躍發(fā)展科學技術(shù)。材料科學技術(shù)是其中很重要的一個范疇，很多國家將材料科學技術(shù)看作國家發(fā)展策略當中重要的構(gòu)成成分，應當?shù)玫街攸c的扶持。

在國際范圍內(nèi)歐美國家較先發(fā)展材料科學技術(shù)，并且無論在科學理念還是科學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)的領先地位，掌握信息技術(shù)以及生命科學、環(huán)境科學乃至納米技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)能源、信息等重要的部門和領域的要求。歐洲國家的新材料科技戰(zhàn)略的目標在于實現(xiàn)航空材料、電信材料等領域在世界范圍內(nèi)的領先，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、加工以及應用等三個方面來實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的發(fā)展。

在亞洲國家當中，具有代表性的國家比如日本，重視材料科學技術(shù)的實用性，同時也注重產(chǎn)品的先進性，追求產(chǎn)品的高端化發(fā)展，爭取在頂尖的領域趕超美國等發(fā)達國家。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。在新世紀新材料技術(shù)發(fā)展籌劃當中，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)境保護特性為主要的發(fā)展標準，通過開發(fā)新的材料科學技術(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)展計劃當中，為材料領域提供了可觀的篇幅，在材料科學技術(shù)領域我國已經(jīng)有了比較充分的技術(shù)體系，并且在材料領域的研發(fā)方面有了明顯的進步，在一些新材料領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，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的發(fā)展。

二、低碳經(jīng)濟對于材料產(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)的更新來實現(xiàn)低碳技術(shù)的發(fā)展，需要先占據(jù)技術(shù)主導權(quán)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生命力，促進新材料新技術(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)展當中的應用，以實現(xiàn)經(jīng)濟以及環(huán)境的持續(xù)性發(fā)展。

三、材料技術(shù)科學在低碳材料領域當中的應用展望

（一）碳纖維復合材料

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

（二）節(jié)能建筑材料

在低碳經(jīng)濟中，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，實現(xiàn)經(jīng)濟的綠色化發(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，比如汽車能源領域的氫能源，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)能源難以實現(xiàn)的高效率轉(zhuǎn)化。另外在電氣領域，應用新型的儲電裝置，能夠提升電能應用效率，應用前景十分廣泛。

結(jié)束語：

低碳經(jīng)濟是當前世界經(jīng)濟發(fā)展實現(xiàn)持續(xù)化的關鍵路徑，這也是社會經(jīng)濟發(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，需要將材料科學技術(shù)與低碳經(jīng)濟發(fā)展理念緊密融合，開發(fā)出新型材料以及先進的低碳能源技術(shù)，以實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：

吳天宇（2000-），2017級物理學。