新材料作为高新技术的基础和先导，其应用范围极为广泛，它同信息技术、生物技术一起成为21世纪最重要和最具发展潜力的领域。同传统材料一样，新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类，不同的分类之间相互交叉和嵌套。新材料按组成的不同可以分为金属材料、无机非金属材料、先进复合材料和有机高分子材料四大类，按性能的不同可以分为结构材料和功能材料。结构材料主要利用材料的力学和理化性能，以满足耐高温、耐磨、耐腐蚀、高刚度、高强度、高硬度和抗辐射等性能要求；功能材料主要利用材料具有的电、磁、声、光、热等效应，以实现某种功能，如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料按照应用领域来分，一般可以分为以下几大类：生态环境材料、新型功能材料、生物医用材料、电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。

4.5.2.1　电子信息材料

电子信息材料是指在微电子、光电子技术和新型元器件产品领域中所用的材料，主要包括以单晶硅为代表的半导体微电子材料、以激光晶体为代表的光电子材料、以介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料、以永磁材料为代表的磁性材料、光纤通信材料、以磁存储和光盘存储为主的数据存储材料、压电晶体与薄膜材料、以贮氢材料和锂离子嵌入材料为代表的绿色电池材料等。这些基础材料及其产品支撑着通信、计算机、信息家电与网络技术等现代信息产业的发展。电子信息材料的总体发展趋势是向着大尺寸、高均匀性、高完整性以及薄膜化、多功能化和集成化方向发展。其当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管、光子晶体，GaN，SiC，ZnSe等半导体材料为代表的第三代半导体材料、有机显示材料以及各种纳米电子材料等。

4.5.2.2　新能源材料

新能源和再生清洁能源技术领域是21世纪世界经济发展中最具有决定性影响的5个技术领域之一，新能源包括太阳能、生物能、核能、风能、地热能及海洋能等一次能源以及二次能源中的氢能等。新能源材料是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源中所要用到的关键材料。新能源材料主要包括以储氢电极合金材料为代表的镍氢电池材料，以嵌锂碳负极和LiCOO2正极为代表的锂离子电池材料，燃料电池材料，以硅半导体材料为代表的太阳能电池材料和以铀、氘、氚为代表的反应堆核能材料等。其当前的研究热点和技术前沿包括高能储氢材料，聚合物电池材料，中温固体氧化物燃料电解质材料、燃料电池材料、多晶薄膜材料等。

4.5.2.3　纳米材料

纳米材料是指由尺寸为0.1～100 nm的超细颗粒构成的具有小尺寸效应的零维、一维、二维、三维材料的总称。纳米材料的概念形成于20世纪80年代中期，由于纳米材料具有特异的光、电、磁、热、力学等性能，纳米技术迅速渗透到材料的各个领域，成为当前世界科学研究的热点。按物理形态分，纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜和纳米块体等。尽管目前实现工业化生产的纳米材料主要是碳酸钙、白炭黑、氧化锌等纳米粉体材料，其他基本上还处于实验室的初级研究阶段，大规模应用预计要到5～10年以后，但毫无疑问，以纳米材料为代表的纳米科技必将对21世纪的经济和社会发展产生深刻的影响。纳米材料当前研究很火热，其热点领域和技术前沿包括：以碳纳米管为代表的纳米组装材料；纳米陶瓷和纳米复合材料等高性能纳米结构材料；单电子晶体管、纳米激光器和纳米开关等纳米电子器件的研制；纳米涂层材料的设计与合成；超高密度信息存贮材料等。

4.5.2.4　先进复合材料

先进复合材料按用途主要可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。结构复合材料是指主要作为承力结构使用的材料，由能承受载荷的增强体组元，如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等，与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元，如树脂、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥等构成。功能材料是指除力学性能以外还提供其他物理、化学、生物等性能的复合材料，包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料，具有广阔的发展前景。未来的功能复合材料比重将超过结构复合材料，成为复合材料发展的主流。其研究方向主要集中在纳米复合材料、仿生复合材料和发展多功能、机敏、智能复合材料等领域。

4.5.2.5　生态环境材料

生态环境材料是具有满意的使用性能，同时又被赋予优异的环境协调性的材料。生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的，是国内外材料科学与工程研究发展的必然趋势。这类材料的特点是消耗的资源和能源少，对生态和环境污染小，再生利用率高，而且从材料制造、使用、废弃直到再生循环利用的整个寿命过程，都与生态环境相协调。生态环境材料主要包括：环境相容材料，如纯天然材料，如木材和石材；仿生物材料，如人造丝、人工骨和人工脏器；绿色包装材料，包括绿色包装袋和包装容器；生态建材，即无毒装饰材料；环境降解材料，如生物降解塑料和环境工程材料，如环境修复材料、环境净化材料，包括分子筛、离子筛材料、环境替代材料，如无磷洗衣粉助剂等。生态环境材料的研究热点和发展方向包括再生聚合物——塑料的设计，材料环境协调性评价的理论体系，降低材料环境负荷的新工艺和新技术。(www.daowen.com)

4.5.2.6　智能材料

智能材料是一种集材料与结构、智能处理、执行系统、控制系统和传感系统于一体的复杂的材料体系。20世纪80年代中期，人们提出了智能材料的概念。智能材料是模仿生命系统感受环境变化，并能实时改变自身的一种或多种性能参数，从而做出所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材料或材料的复合。智能材料的设计与合成几乎横跨所有的高技术学科领域。构成智能材料的基本材料有压电材料、形状记忆材料、光导纤维、电流变液、磁流变液、磁致伸缩材料和智能高分子材料等。智能材料的出现将使人类文明进入一个新的高度，但目前离实用阶段还有一定的距离。其今后的研究重点包括以下6个方面：智能材料概念设计的仿生学理论研究，材料智能特性及智商评价体系的研究，耗散结构理论应用于智能材料的研究，机敏材料的复合——集成原理及设计理论智能结构集成的非线性理论，仿人工智能控制理论。

4.5.2.7　高性能结构材料

结构材料指以力学性能为主的工程材料，是国民经济中应用最为广泛的材料，从日用品、建筑到汽车、军舰、飞机、卫星和火箭等，均以某种形式的结构框架获得其外形、大小和强度。钢铁、非铁合金等传统材料都属于此类。高性能结构材料一般指具有更高的强度、硬度、塑性、韧性等力学性能，并适应特殊环境要求的结构材料，包括新型金属材料、高性能结构陶瓷材料和有机高分子材料等。当前，高性能结构材料的研究热点包括高温合金、新型铝合金和镁合金、高温结构陶瓷材料和高分子合金等。

4.5.2.8　新型建筑材料

新型建筑材料主要包括新型墙体材料、化学建材、新型保温隔热材料、建筑装饰装修材料等。其中化学建材包括建筑塑料、建筑防水、建筑涂料、隔热保温材料、密封材料、隔声材料、特种陶瓷、建筑胶黏剂等。如中国国家游泳中心水立方就为采用新型建筑材料建成的现代化建筑。

4.5.2.9　先进陶瓷材料

先进陶瓷材料是指采用精制的高纯、超细的无机化合物为原料及先进的制备工艺技术制造出的性能优异的产品。根据工程技术对产品使用性能的要求，制造的产品可以分别具有压电、半导体、铁电、导电及磁性等特点或具有高强、耐磨、耐腐蚀、高韧、高硬、耐高温、高热导、绝热或良好的生物相容性等优异性能。先进陶瓷材料一般分为结构陶瓷、陶瓷基复合材料和功能陶瓷三类，如用于制造芯片的陶瓷绝缘材料、陶瓷封装材料以及用于制造电子器件的电容器陶瓷、压电陶瓷、铁氧体磁性材料等。大部分功能陶瓷在电子工业中应用十分广泛，通常也称为电子陶瓷材料。其当前的研究热点包括陶瓷材料的强韧化技术、纳米陶瓷材料的制备合成技术、先进结构陶瓷材料体系的设计以及电子陶瓷材料的高匀、超细技术。例如神舟号飞船返回舱表面采用的先进陶瓷材料，重返大气层时，其表面能够承受高达2 000℃的高热温度。

4.5.2.10　其他新材料

常用的新材料还有生物医用材料、新型功能材料、化工材料等。生物医用材料是一类用于诊断、治疗、替换人体组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。生物医用材料按材料组成和性质分为医用金属材料、医用有机高分子材料、生物陶瓷材料和生物医学复合材料等。新型功能材料主要包括高温超导材料、金刚石薄膜、磁性材料、高分子功能材料等。其当前的研究热点包括纳米功能材料、纳米晶稀土永磁和稀土储氢合金材料、高温超导材料、大块非晶材料、磁性高分子材料、磁性形状记忆合金材料、金刚石薄膜的制备技术等。化工新材料是应用在化工、石油等领域的基础原材料，主要包括有机氟材料、纳米化工材料、有机硅材料、高性能纤维、无机功能材料等。纳米化工材料和特种化工涂料是近年来的研究热点。