低碳经济与材料科学技术的发展分析

　　摘要：本篇文章从低碳经济的概念、核心以及主要内容方面进行了分析，根据低碳经济的各项需求，介绍了国内外材料科学技术的应用状况，并分析了材料科学和加工技术在各种材料领域的应用现状以及未来发展前景，提出了发展低碳技术和低碳经济的具体对策。
　　关键词：低碳经济；低碳技术；材料科学
　　低碳经济是指减少温室气体排放量的一种经济发展方式，特别是有效控制二氧化碳这种主要的温室气体的对外排放。低碳经济的主要目标就是实现排放的最小化以及污染的最小化，实质在于提升资源的利用率并创设新型的清洁能源发展结构，实现技术创新、制度创新和观念更新。同时，发展低碳经济涉及到生活、生产方式以及价值观乃至国家利益等多个范畴。
　　世界气候变化关乎人类的生产和延续，因此各国都围绕低碳经济做出了努力，通过科学技术的研发以及生活方式、生产方式的转变来减少资源消耗、降低污染排放。实现经济发展和社会发展的双赢，在这样的背景下，材料科学技术的发展逐渐引起世界各国的重视。
　　一、低碳经济下材料科学技术的发展概述
　　在当前低碳经济环境下，很多国家为了适应经济全球化发展，踊跃发展科学技术。材料科学技术是其中很重要的一个范畴，很多国家将材料科学技术看作国家发展策略当中重要的构成成分，应当得到重点的扶持。
　　在国际范围内欧美国家较先发展材料科学技术，并且无论在科学理念还是科学研究成果方面都位居前列。其中美国的材料科技战略的目的在于保持本国在全球范畴内的领先地位，掌握信息技术以及生命科学、环境科学乃至纳米技术的发展，实现能源、信息等重要的部门和领域的要求。欧洲国家的新材料科技战略的目标在于实现航空材料、电信材料等领域在世界范围内的领先，在欧洲的一些国家大力发展光电材料，纳米技术、超导技术等。通过产品的创新以及技术的创新，在新材料制造装备、加工以及应用等三个方面来实现低碳经济的发展。
　　在亚洲国家当中，具有代表性的国家比如日本，重视材料科学技术的实用性，同时也注重产品的先进性，追求产品的高端化发展，争取在顶尖的领域赶超美国等发达国家。日本对于新材料的研究和传统材料的优化采用的是齐头并进的策略，重视对现有材料的性能提升以及对旧产品的回收利用等。在新世纪新材料技术发展筹划当中，重视环保型以及再生型产品的发展，以资源友好特性和环境保护特性为主要的发展标准，通过开发新的材料科学技术以解决资源匮乏和环境污染的问题。
　　国内对于材料科学技术的发展也十分重视，具体体现在各大国家发展计划当中，为材料领域提供了可观的篇幅，在材料科学技术领域我国已经有了比较充分的技术体系，并且在材料领域的研发方面有了明显的进步，在一些新材料领域的研究上取得了明显的成效。但是我国缺乏自主创新能力，不够重视带有自主知识产权的材料以及技术的发展，严重妨碍了新材料以及技术的研究和发展。所以，我国依旧需要努力，改善材料技术的发展现状，实现低碳经济的发展。
　　二、低碳经济对于材料产业的具体要求
　　（一）产业结构调整
　　在低碳经济形势下，新材料产业需要尽快调整产业结构，压缩初始材料加工产能，推动产业链的深入发展，改造产业结构以及区域布局等。
　　（二）技术更新
　　当前的制造业的发展和升级对低碳材料提出了更高的要求，需要通过技术的更新来实现低碳技术的发展，需要先占据技术主导权，实现产业发展的生命力，促进新材料新技术的更新和发展。
　　（三）调整能源结构，改善生态环境
　　优化能源结构，降低碳排放，提升一些清洁能源在生产发展当中的应用，以实现经济以及环境的持续性发展。
　　三、材料技术科学在低碳材料领域当中的应用展望
　　（一）碳纤维复合材料
　　碳纤维是现阶段高端复合材料当中使用较为广泛的材料。现阶段工程领域对于结构的轻质化要求给碳纤维复合材料提供了更为广阔的发展环境。主要的应用领域有航空航天、空中运输等，利用碳纤维材料制造的飞行器有很好的实用性，比如助推力强，质量轻、噪音小等，能够起到减少能源消耗的作用。
　　（二）节能建筑材料
　　在低碳经济中，建筑材料逐渐走向轻质化，绿色化的发展方向。建筑中经常采用透明的绝热材料和外部墙面复合构成透明的隔热墙，减少了由于空气对流产生的热量的损耗，负荷保温玻璃具有多重保温的性能，能够维持室温的稳定，减少能源的消耗，在外界温度变化的时候依旧能够有效的维持室内温度的稳定。另外，对太阳能资源的利用，太阳能可以产生绿色化的能源，可以有效地控制碳排放，实现经济的绿色化发展。
　　（三）新型能源材料
　　随着人们逐渐对环境和能源问题的重视，清洁能源已经成为了一种比较有竞爭力的能源之一，比如汽车能源领域的氢能源，能够实现传统能源难以实现的高效率转化。另外在电气领域，应用新型的储电装置，能够提升电能应用效率，应用前景十分广泛。
　　结束语：
　　低碳经济是当前世界经济发展实现持续化的关键路径，这也是社会经济发展的内在要求。在全球气候变化，环境恶化以及全球能源储备减少的情况下，需要将材料科学技术与低碳经济发展理念紧密融合，开发出新型材料以及先进的低碳能源技术，以实现经济的可持续发展。
　　参考文献：
　　〔1〕张煜州。低碳经济发展的科技创新研究〔J〕。科技风，2018，（04）：910。
　　〔2〕赵红。低碳经济背景下建筑新材料产业的发展与挑战〔J〕。价值工程，2017，（24）：34。
　　〔3〕吴高锋。浅析发展低碳经济开发建筑节能环保新技术〔J〕。中国科技纵横，2017，（12）：1213。
　　作者简介：
　　吴天宇（2000），2017级物理学。