一代裝備需要一代材料，一代材料成就一代裝備。新材料作為高端裝備的“幕后英雄”，是一國科技進步的基石，是“發明之母”和“產業糧食”。由于新材料產業在國內起步晚，此前不少高端新材料一直需要大量進口。但如今這一情況正在發生明顯改觀。正在上海舉行的中國工博會上，一批上海高端新材料紛紛亮相。

首條高溫超導電纜明年鋪設

冒著白色的“霧氣”，一輛小列車懸正在軌道上勻速飛快地滑行。工博會上海上創超導公司的展臺上，利用超導原理展示的高溫超導磁懸浮軌道裝置引來不少觀眾圍觀。上創超導總經理薛華實說，超導材料指的是在一定溫度下電阻為零的材料，在零下約200℃時稱之為高溫超導，浸泡在液氮中可以保持這一溫度。同時，該材料具有完全抗磁性，即當一個磁體靠近處于超導態的材料時，兩者磁場大小相等，方向相反，超導體內部的磁感應強度為零。基于這兩個特性，超導材料成為前沿新材料之一。

不過，想要制造出高性能的高溫超導材料除了克服技術門檻，還要嚴格控制好生產成本。“中國在這一領域起步較晚，但發展速度非常快。”薛華實告訴記者，上創超導用短短幾年時間走完了發達國家十幾年的發展階段，實現了中國超導材料產業界從組分、工藝、重大關鍵裝備的突破，生產的第二代高溫超導材料性價比達到國際領先水平，并成為國內首家通過工信部科技成果鑒定的高溫超導材料企業。如今，產品已進入國家大科學工程裝置、電力示范工程、軍工裝備、高端醫療儀器等強電、強磁應用領域。

據薛華實透露，明年首條高溫超導電纜將正式在上海市中心區域鋪設。“由于高溫超導零電阻的特性，如果使用超導電纜來替代傳統的高壓輸電線，節省的費用將會十分驚人。”按照現在上海每年電力傳輸過程中損耗的電量折算，采用高溫超導輸電的經濟效益不可估量。

不怕高溫的小陶瓷飛入太空

高溫超導學名中雖有“高溫”卻在低溫中運行，但由上海硅酸鹽研究所在工博會上展出的高溫高穩定壓電陶瓷材料，則是名副其實的高溫，可以在300℃甚至是500℃的高溫中“毫發無損”。

上海硅酸鹽研究所研究員梁瑞虹說，在航空航天等領域需要各種不同的傳感器實現對航空發動機、火箭發動機等關鍵設備工況監測。壓電陶瓷，輕輕觸碰，就能將力轉換成電信號，或者加上電壓，也可以將電信號轉換成力，去完成一個動作。這一特殊“本領”，使一片小小的壓電陶瓷成為上述領域中的關鍵元器件。但它經常需要工作在一些特殊環境中，而高溫是它的“致命殺手”，傳統的壓電陶瓷難以抵抗高溫“侵襲”——一旦超過某個臨界點，它的信號轉換本領就會變差，甚至完全失效。

如何讓壓電陶瓷在幾百攝氏度的高溫下仍保持高壓電活性、高穩定性？這是一項世界先進技術。

“我們經過長期鉆研高溫高穩定壓電陶瓷材料，深入研究其高溫導電、熱退極化機理，大膽進行工藝創新，取得了重大突破，各種性能目前達到國際先進水平，500℃的高溫壓電陶瓷材料國內市場占有率高達80%以上。”梁瑞虹說。如今，經受住高低溫等惡劣環境試驗的高溫高穩定壓電陶瓷材料還飛入太空，成功應用于“嫦娥三號”超聲電機、四代機激光陀螺儀、長征運載火箭、神舟飛船的監測部件和軍工裝備等重大工程。

戰略發展的基石領域

此外，在工博會新材料展區，來自特一（上海）新材料公司生產的芳綸蜂窩材料讓“小蜂窩”成飛機的“減重專家”，比強度和比模量指標均高于傳統鋁合金材料，減重效果提高30%；作為傳統鎳基高溫合金和鈦鋁合金的“升級版”，上海圖德航空科技制造的新一代高溫合金材料，如今已廣泛應用于高壓壓氣機葉片、渦輪盤、緊固件等各類航空發動機核心結構件制造，核心性能指標密度下降20%；而作為我國第四代核反應堆不可或缺的冷卻劑和氚增殖劑材料，上海太洋科技公司量產的核純級氟化鈹材料實現出口德國、日本，在國際市場占據一席之地。

新材料工業是一國科技進步的基石，也是國家工業技術與科技水平的前瞻性指標。“對上海來說，新材料是上海錨定的人工智能、集成電路、航天航空、海洋工程等戰略領域的重要基礎，必須緊抓方向，提升質量，竭力打造上海新材料產業品牌，成為‘沉得下去，撐得起來’的上海戰略發展基石領域。”上海市經信委副主任吳金城說，要以新材料產業的加速發展，助力“上海制造”現代產業集群蓬勃發展。

上海新材料領域取得的重大突破，也預示著高端新材料核心技術全面突破的時代正向我們走來。數據顯示，“十三五”以來，上海市新材料產業保持穩步發展，目前全市規上新材料企業數達547家。截至今年6月底，全市新材料總產值達1285.61億元，占本市工業戰略性新興產業總產值的25.4%。根據相關規劃，上海將力爭到2020年培育1-2個前沿新材料初步形成產業集聚，不斷加強集成電路、汽車、航空、高端裝備等重點產業集群關鍵材料配套能力，實現鋼鐵和石化基礎材料工業智能化、綠色化轉型升級。