中國剛剛改革開放的時候流傳的一句話：中國用一億五千萬件襯衫換一架波音747。時過境遷，中國的工業水平早已今非昔比，“襯衫”換“飛機”這樣的案例基本已不適用。電信業、超級計算機、重型機械、特高壓直流輸電、高鐵、鐳射製造等領域，中國已跨入世界領先行列。
成績有目共睹，但差距依然存在，比方說先進材料方面。高檔材料是製造業的核心要素，對我們整個國家的製造業是非常重要的。材料行業是一個需要技術沉澱和持續創新的行業，發達國家的工業技術已經沉積上百年，
本文將帶領大家看下哪些材料是我們的短板、哪些材料是發達國家藏著不想賣給我們的。
01
碳纖維
概述
碳纖維是指碳的重量佔90%以上的纖維狀碳材料。碳纖維具有高比強度、高比模量、抗蠕變、導電、導熱等特性，強度比鋼大、密度比鋁小、比不鏽鋼耐腐蝕，集優異的電學、熱學和力學效能於一身。碳纖維一般與樹脂基體制成複合材料使用，最初被廣泛的用於航空航天，隨後也成功應用於民用航空、土木建築、體育器材、風電及汽車領域。
碳纖維與樹脂、金屬、陶瓷等基體複合，製成的材料，就是碳纖維複合材料（CFRP）。高強型碳纖維主要用於機翼、機身等對強度有較高要求的航空航天結構部件；高模型碳纖維主要用於直升機旋翼、衛星和導彈殼體等對於強度要求稍低，對剛度有較高要求的航空航天結構部件。
全複合材料生產的無人機機翼
事件
日警方曾以涉嫌非法出口管制商品的罪名逮捕3名日本人。碳纖維可用於製造武器，一定強度以上的碳纖維需要獲得批准才能出口。近藤正二等3人涉嫌於2011年借道韓國，向中國出口總長數千米的碳纖維材料。這已經不是第一次因為所謂走私碳纖維而發生被捕事件了。
主要應用
碳纖維是最重要的無機高效能纖維，這點是由其材料本性、產業技術複雜性、應用領域重要性和市場規模性等因素決定的，其首個市場化應用是1972年市售的碳纖維增強樹脂釣魚竿。此後，碳纖維應用快速向以航空航天器主結構材料為代表的高階化發展。碳纖維最主要的應用形式是作為樹脂材料的增強體，所形成的碳纖維增強樹脂（CFRP）具有優異的綜合性能，
其在導彈、空間平臺和運載火箭，航空器，先進艦船，軌道交通車輛，電動汽車，卡車，風電葉片，燃料電池，電力電纜，壓力容器，鈾濃縮超高速離心機，特種管筒，公共基礎設施，醫療和工業裝置，體育休閒產品，以及時尚生活用具等多個領域
，有著實際和潛在的應用。
全球企業
現在國際碳纖維材料市場，小絲束碳纖維技術目前被日本東麗、東邦和三菱等企業控制，市場佔有率70%，大絲束碳纖維由美國卓爾泰克、德國西格里公司和日本東邦集團控制，市場佔有率80%左右。中國碳纖維技術雖有突破，但差距仍然明顯。
02
聚醯亞胺
概述
聚醯亞胺（PI）是綜合性能突出的有機高分子材料，被譽為“二十一世紀最有希望的工程塑膠之一”。
該材料的使用溫度範圍很廣，能在-200～300℃的環境下長期工作，短時間耐受400℃以上的高溫。同時，該材料還具有高絕緣強度、 耐溶、耐輻照、保溫絕熱、無毒、吸聲降噪、易安裝維護等特點。
聚醯亞胺薄膜（PI膜）是最早進入商業流通且用量最大的PI材料。
2021年，全球 PI薄膜消費量1。63萬噸，預計到2030年將達到2。9萬噸，年均複合增長率達 6。5%，全球PI薄膜市場規模22。5億美元。
事件
目前只有少數國傢俱備生產聚醯亞胺泡沫材料的能力，由於應用領域的特殊性，技術和產品都不對中國出口。
主要應用
當前，聚醯亞胺已廣泛應用在航空航天、船舶製造、 半導體、電子工業、奈米材料、柔性顯示、鐳射等領域。根據具體產品形式的不同，聚醯亞胺應用方向可以細分為PI泡沫、PI薄膜、PI纖維、PI基複合材料、PSPI等多種產品。
其他PI產品應用大多侷限於軍事領域，尚未形成大規模商業化應用。
聚醯亞胺纖維目前售價較高，目前主要以其獨 特的低溫適用性（勝任外太空-100℃以下溫度環境）用於航空航天領域。
全球企業
全球PI技術集中在少數國家的少數公司中，技術嚴密封鎖！
PI纖維產品：
全球供應集中於奧地利贏創一家，俄羅斯也有少量軍工產品，並不對外銷售。
PI薄膜產品：
PI薄膜行業呈寡頭壟斷，產能集中於美、日、韓。生產高效能PI膜對裝置定製、製作工藝、技術人才等方面要求苛刻，再加上發達國家行業寡頭對PI薄膜生產技術、生產工藝進行嚴格保護。目前這一領域呈現寡頭壟斷的競爭格局， 90%以上的市場份額掌握在美國、日本、韓國生產商的手中。杜邦（Dupont）、日本宇部興產（Ube）、鍾淵化學（Kaneka）、 日本三菱瓦斯 MGC、韓國PI尖端素材（原 SKPI）以及中國臺灣地區達邁科技（Taimide）是當前全球聚醯亞胺薄膜的主要生產商。
PI工程塑膠：
全球供應集中於沙特基礎化學公司和杜邦，高階產品由於應用領域的特殊性，技術和產品基本不對中國出口。
03
鎢合金
概述
鎢合金是一類以鎢為基（含鎢量為85%~99%）， 並新增有少量Ni、Cu、Fe、Co、Mo、Cr等元素組成的合金，其密度高達16。5~ 18。75g/cm³，與黃金相當，被世人通稱為高比重合金、重合金或高密度鎢合金。鎢呈銀白色，其熔點高達3400℃，是熔點最高的金屬。
鎢的導電性較好，膨脹係數也較小，常溫下比較穩定。
事件
稀土、鉬鎢等稀有資源均涉及武器、高科技製造，中國對那些以關係國家安全為由禁止向中國出口武器、高科技的國家，禁止出口稀土、鉬鎢等稀有資源。
主要應用
在國防領域中，
鎢最主要的應用是製造含鎢合金鋼。含鎢結構鋼是製造現代兵器的主要鋼種，用於製造火炮炮管嘚含鎢鋼可有效克服其回火脆性傾向，提高鋼的強度和淬透性，另外，鎢是航空發動機用高溫合金、火箭噴管等關鍵原料。目前研究中的電磁炮導彈軌均選擇鎢銀或鎢銅材料來製造。此外，含鎢工具材料如高速鋼、硬質合金也廣泛用於武器和航空航天裝置製造與加工。相關資料顯示，在我國，鎢的軍工需求佔鎢需求量的11%，而美國軍工用鎢的需求佔比更是達到了20%。
在工業上，
鎢主要用於硬質合金、鎢材、鎢化工和鎢鋼，被譽為“工業的牙齒”。
中國雖然鎢儲量豐富，全球絕大部分鎢供應來自中國，但是高附加值的鎢製品仍需從國外進口。
04
貧鈾
概述
貧鈾（depleted uranium，DU）是鈾濃縮加工成核燃料過程中的副產品，其定義是鈾-235丰度低於0。711%的鈾。貧鈾是放射性重金屬，可發射α、β和γ射線。貧鈾的放射性主要由具有高線效能量轉移（ linear energy transfer，LET）能力的α，3粒子構成，其輻射強度是天然鈾的40%，一般不引起外照射損傷。貧鈾不僅具有放射毒性，更主要是具有化學（或稱重金屬）毒性。
事件
美國禁止出口資鈿寺給中國，該被禁產品認為“可能增強中國軍事實力”，國務部稱該條例的出臺是為了保障國家安全。
主要應用
貧鈾彈：
貧鈾彈爆炸時，能產生6000度的高溫，化學反應，穿透力極強，效能好於鎢合金彈芯。多用來穿透坦克裝甲和高防護建築物。
貧鈾裝甲：
貧鈾在軍事裝備上用途最廣的就是裝甲車的防護裝甲。
鈾礦石儲量國內外差距
按照鈾礦石儲量的保證程度排序，擁有超過150萬噸地質儲量的澳大利亞公司必和必拓首屈一指（佔世界總儲量的43%），擁有53。8萬噸鈾儲量的俄羅斯公司APM3穩居第二C位（14%）， 居第三位的是法國AREVA公司（約14%），緊隨其後的是加拿大公司Cameco和哈薩克核工業公司。美國為世界第四大鈾資源國和第八大鈾生產國，儘管美國擁有豐富的鈾礦資源，但對境內鈾礦開發有著非常嚴格的規定。
05
超高純鈦
概述
鈦被認為是一種稀有金屬，這是由於在自然界中其存在分散並難於提取。但其相對豐富，在所有元素中居第十位。鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石，廣佈於地殼及岩石圈之中。鈦亦同時存在於幾乎所有生物、岩石、水體及土壤中。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法或亨特法。
主要應用領域
超高純鈦被廣泛應用於超大規模積體電路製造、高階新型鈦合金等產業，對航空航天、國防建設起著至關重要的作用，市場價高達100萬元/噸。
全球企業
美國霍尼韋爾、日本東邦 大阪鈦業
06
馬氏體時效鋼
概述
以無碳（或微碳）馬氏體為基體的，時效時能產生金屬間化合物沉澱硬化的超高強度鋼。與傳統高強度鋼不同，它不用碳而靠金屬間化合物的彌散析出來強化。這使其具有一些獨特的效能：
高強韌性，低硬化指數，良好成形性，簡單的熱處理工藝，時效時幾乎不變形，以及很好的焊接效能。
主要應用領域
一些國家在馬氏體時效鋼的生產、進出口方面受到國際社會的密切監控。
1、馬氏體時效鋼用於製造鈾濃縮用氣體離心分離機，這利用了該鋼種的極高強度、良好的加工效能以及優異的尺寸穩定性等特點，很少有其它材料能勝任這一用途。
2、馬氏體時效鋼其他方面的使用也極具特色。例如，供給伊朗馬氏體時效鋼就是一個存在爭議的話題，因為伊朗在生產馬氏體時效鋼方面存在難度，而這對伊朗要進行大規模鈾濃縮來說是一主要阻力。
3、馬氏體時效鋼還在火箭發動機殼體，導彈殼體捆綁帶，導彈陀螺儀表內外撓性接頭，鈾濃縮用離心分離機的旋轉筒，直升飛機起落架，水翼船支柱，高壓容器，扭力轉動軸，飛機用高強度齒輪， 高強度軸承，高壓感測器，緊韌體，彈簧，以及鋁合金壓件模和擠壓模，精密模具等方面獲得廣泛的應用。
全球企業
國際鎳公司（INCO），鎢釩高速工具鋼公司（Vasco）等。
07
含氟化合物
概述
氟化物指含氟的有機或無機化合物。氟可與除He、Ne和Ar外的所有元素形成二元化合物。在軍用尖端材料中，含氟材料佔近一半（由於其獨特優異的穩定性和其它物理特性）；作為氟化工產業的重要產品，
含氟新材料在空間探索、衛星通訊、資訊革命、半導體材料加工、新能源電池隔膜等領域應用廣泛,是首選且不可替代的基礎材料。
主要應用領域
我國在氟化工與含氟新材料方面與歐、美、日已形成四足鼎立之勢，但與發達國家在品種、應用、研發和規模上還有巨大差距，許多國內發展急需的含氟新材料專案還有待加快開發和建設。國內含氟聚合物技術和產品比國外要落後十幾年，還沒有突破發達國家在1980年前的水平。國內產品多佔據著全球含氟聚合物的低端市場。
長期以來，我國的含氟新材料一直處於功能性和價值鏈的低端，高附加值的下游產品依賴進口，應用研發不足。
全球企業
美國AP公司、普拉塞爾技術有限公司；日本的關東電化公司、三井化學公司等。
08
金屬磁性材料
概述
具有鐵磁效能的貴金屬材料。主要包括鉑鈷合金、鉑鐵合金、鉑錳合金、鉑鎳合金等。鐵鎳鉬材料在國內軍工領域應用最為廣泛。鉬被俗稱為“戰爭金屬”。原因很簡單：
把鉬加到鋼裡，鋼的強度、韌性以及耐高溫、抗腐蝕的本領都會得到很大的提高。
主要應用領域
鉬是重要的戰略物資，全世界大部分的鉬仍被用來製造槍炮、裝甲車、坦克等戰爭武器。並且隨著時代的進步，鉬還被廣泛應用於航空航天、核工業等國防軍工領域。鉬主要用於製造金屬材料和新能源開發研究領域，產品主要應用於航天、國防、稀土冶煉、磁性材料、電光源、電子元器件、化工裝置、醫療器械、冶金機械、熔鍊裝置、石油等行業。
在軍工上，美國磁性材料公司要佔有60%以上市場；工業上韓國企業佔了70%的市場。
全球企業
日立金屬；美磁公司（MAGNETICS）
09
磷酸三丁酯
概述
磷酸三丁酯是一種有機化合物，是一種無色、幾乎是無臭的液體。主要用作溶劑，還常作為硝基纖維素、醋酸纖維素、氯化橡膠和聚氯乙烯的增塑劑，稀有金屬的萃取劑等，熱交換介質。由於其低的表面張力，微溶於水的物性，可作為工業用消泡劑，有效的使已形成的泡沫的膜處於不穩定的狀態而迅速消泡。不能用於食品/化妝品。
主要應用領域
在鈾純化研究和工業中。除日本、阿根廷採用胺類萃取純化，美國的麥楚玻利斯採用幹法純化外，西方各國普遍採用對高濃度鈾的TBP萃取工藝。高濃度鈾TBP溶劑萃取就是以鈾化學濃縮物為原料，透過TBP溶劑萃取純化，生產核電純的UO2。即首先以鈾化學濃縮物為原料，製備出高濃度鈾溶液，然後用TBP萃取，負載有機相經洗滌後，採用稀酸反萃取，獲得高純度硝酸鈾醯溶液，再經沉澱、碳酸銨轉型結晶、煅燒、還原等工序，最終制得核電純UO2。
10
陶瓷基複合材料
概述
陶瓷基複合材料是以陶瓷為基體與各種纖維複合的一類複合材料。陶瓷基體可為氮化矽、碳化矽等高溫結構陶瓷。這些先進陶瓷具有耐高溫、高強度和剛度、相對重量較輕、抗腐蝕等優異效能，而其致命的弱點是具有脆性，處於應力狀態時，會產生裂紋，甚至斷裂導致材料失效。而採用高強度、高彈性的纖維與基體複合，則是提高陶瓷韌性和可靠性的一個有效的方法。
纖維能阻止裂紋的擴充套件，從而得到有優良韌性的纖維增強陶瓷基複合材料。
主要應用領域
陶瓷基複合材料已用作液體火箭發動機噴管、導彈天線罩、太空梭鼻錐、飛機剎車盤和高檔汽車剎車盤等，成為高技術新材料的一個重要分支。
全球企業
航空航天覆合材料的主要全球生產商有：通用電氣公司（美國） ，勞斯萊斯股份有限公司（美國），西格里集團（德國），COI陶瓷（美國） ，聯合科技（美國），CeramTec（德國），三菱（美國），CoorsTek（美國），Applied Thin Films（美國） ，Ultramet （美國）等。
材料，尤其是高精尖材料，需要技術沉澱和持續創新才能領跑。
客觀的來講，發達國家的工業技術已經沉積上百年，不如國外很正常，需要我們材料人共同努力。哪些高精尖材料是我們國家領先的？哪些材料是國外限制出口到我國的？歡迎留言補充！讓更多的人知道，並明確差距，不斷攻關，才能迎頭趕上甚至引領全球！