5．高温超导材料
超导材料技术是21世纪具有战略意义的高新技术，极具发展潜力和市场前景。世界各发达国家政府纷纷制定相关计划和加大研发投资，积极开展超导材料技术开发和应用。美国、欧洲各国、日本、韩国和中国都竞相开展高温超导电缆、超导故障限流器、超导变压器、超导电机和超导储能装置等的研究，竞争十分激烈。超导材料技术的发展趋势是不断探求更高温度的超导体，实现高温超导材料产业化，使超导材料技术应用更加广泛，主要包括能源、交通运输、电子技术、医疗卫生、军事、重大科学装置等领域，也必将引起这些领域的重大变革。2008年，高温铁基超导材料的发现，掀起了各国又一轮的竞争热潮。中国科学家在这轮竞争中走在世界前列，引导潮流发展。
6．深海环境材料
深海领域是国际竞争的热点，其竞争离不开材料的支撑和发展。常规潜艇、核潜艇等的减震降噪材料，深海载人潜水器、遥控潜水器等的耐高压材料等都是国际竞争的热点。耐高压、耐腐蚀的材料对深海探测至关重要。除了难以想象的高压外，深海探测设备还将遭遇各种复杂环境的挑战，海水还对设备有很强的腐蚀性。因此，研发出能在极端环境中正常工作的深海材料和装备非常重要。
深海装备材料技术最重要的通用性材料，包括耐压性好的结构材料和深潜器上大量使用的作为浮力补偿用的浮力材料。深海这种特殊环境对深海装备的耐压壳材料提出了特殊要求。深海装备耐压壳材料既要有一定的抗腐蚀性，在一定温度范围内还要有相当稳定的物理性能和适当的延展性，还要具有较高的屈服强度和较高的弹性模量。深海装备耐压壳使用的技术材料主要有两种：钢和钛合金。美国、日本、英国、俄罗斯等国的潜艇多使用钢为耐压壳体材料；一部分潜器使用钛合金作为耐压壳体，还有一部分深海潜器的耐压壳使用先进碳纤维等树脂基复合材料、结构陶瓷材料等。
7．航空航天材料
航空航天材料主要有飞机材料、航空发动机材料、火箭和导弹材料、航天器材料等。这些材料往往需要在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作，要求材料要有极高的可靠性和质量保证。航空航天材料的发展体现了一个国家的高端科技水平，对于国防、军事、征服太空等都具有重要的战略意义。飞机发动机制造技术非常重要，发动机总的核心部件就是压气机叶片和涡轮叶片，因此高温合金材料成为航空航天领域的一个最关键材料技术。解决了该技术就可以解决或者提升所有飞机包括直升机，以及坦克、水上船只、军舰、潜艇、汽车、煤炭或者燃气燃油发电机组、燃气燃油提供动力机组的动力问题。
三、新材料是各国科技研发的焦点
材料科技是各国科技开发的重点之一。各国不断增加投入经费，发布相关战略和计划确定重点发展领域，促进本国材料科技的发展。
1．美国
美国奥巴马政府十分强调新能源、生物、航天航空、宽带网络的技术开发和产业发展，明显预示着美国期待着以新能源革命作为整个工业体系新的标志性能源转换的驱动力，发动一场新的经济、技术、环境和社会的总体革命。美国能源部等重点研发与能源相关的材料，“固态照明研究和发展计划”“基础能源科学计划（材料科学部）”“光伏计划”“先进汽车材料计划”“太阳能先导计划”等基本都是基于材料的研发计划。美国国家科学基金会、国家标准与技术研究院等对材料基础研究进行资助。美国2000年启动的国家纳米技术计划，资助累计已超过140亿美元，使美国的纳米科技研发、技术劳动力、支撑设施、商业化、产业化处于世界前列。美国还对战略性关键原材料（如稀土）的获取、供应、储备、替代研究等高度重视。
2011年6月24日，美国总统奥巴马宣布了一项超过5亿美元的“先进制造业伙伴关系”计划，以期通过政府、高校及企业的合作来强化美国制造业。“材料基因组计划”是“先进制造业伙伴关系”计划中的重要组成部分之一。“材料基因组工程”与“人类基因组工程”类似，通过高通量的第一性原理计算，结合已知的可靠实验数据，用理论模拟去尝试尽可能多的真实或未知材料，建立其化学组分、晶体和各种物性的数据库，并利用信息学、统计学方法，通过数据挖掘探寻材料结构和性能之间的关系模式，为材料设计师提供更多的信息。“材料基因组计划”旨在通过搜集新材料的数据、代码、计算工具等，构建专门的数据库实现共享，缩短材料开发和应用周期，从10～20年缩短一半。
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