从现代科学技术和工业中已经使用和将要应用的材料来看，目前的新材料主要包括高性能金属材料、高分子材料、无机非金属材料、新型有机合成材料以及复合材料等。
高性能金属材料
（1）超导材料
一般地，人们按材料的导电性能的差别将材料分为绝缘体、半导体和良导体。长期以来，人们一直期望得到一种电阻极小，几乎为零的材料，作为导线。最早的超导材料是由荷兰科学家卡末林·昂内斯发现的金属汞，俗称水银。科学研究工作者把在一定条件下导致材料电阻趋近于零的现象，称为“超导现象”，而电阻趋近于零的材料，称为“超导材料”。此时的温度称为“转变温度”或“临界温度”，相应的电流、磁场则分别称为“临界电流”和“临界磁场”。
NbTi超导棒
超导材料是理想的输电线材料，用它制成的输电线可避免普通输电线路上的电能损耗，能实现电能的远距离、高电流密度的无损输送。用超导材料制造电机，可提高输出电流20倍，重量减轻90%，这对制造大功率发电机具有突出的意义。
超导材料可制成巨大功率的磁体，用其产生的强大磁场，可使列车在运行时悬浮于铁轨上而不至于接触铁轨，成为“磁浮列车”。
（2）稀土材料
在化学元素周期表中有一个系列叫镧系，其中有镧、铈、镨、钕、钷、钐、镝、铕、钆、铽、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪17种元素。由于化学性质非常相似，而且在矿物中共生，同时在自然界中的含量较少。其氧化物一般都难溶于水，因而这17种元素被称为稀土元素。
冶金工业中，许多金属中加少量稀土元素后，可以大大改善金属性能。如球磨铸铁中加入少量稀土元素，就能除去其中的非金属杂质，改变铸铁中的古石墨形态，显著提高密度，从而提高铸铁的机械性能，使它的材料达到铸钢和锻钢的水平。石油化学工业中，用稀土制成的分子筛催化剂是石油炼制中催化裂化工序的重要添加剂。又如钕钇石榴石是一种良好的激光材料，在军事工业中。用它制成的激光器，可用激光测距与瞄准、激光通信与雷达等。另外，还可利用其焦点温度非常高的特点制成激光武器。稀土金属与钴的合金还是一种极好的永磁材料，被广泛用于微型电机、加速器、音响设备、电子手表、医疗器械等。
（3）形状记忆合金大转子截骨记忆固定器
形状记忆合金是指在一定温度下加工成型，改变其温度后，便可使它产生变形的合金。在外科各种骨整形和断骨再接方面具有可靠的实用价值。用形状记忆合金可制成“智能型”铆钉。还可用于通风设施控制系统和锅炉安全自动控制系统等。另外，航空航天方面，航天飞机用形状记忆合金制得抛物形通讯卫星天线。
（4）贮氢合金
这类合金在一定条件下可大量吸收氢气，与氢原子结合形成氢化物，并把它贮藏起来。在使用它时，把它加热，可释放出来。贮氢合金吸收氢气后，可用于燃氢汽车的动力。还可利用其放热——吸热的可逆过程，做成制冷设备或采暖设备。
（5）非晶态合金
非晶态合金具有良好的磁性能，用它作磁性材料代替硅钢片变压器铁芯，可使自身能量损失减少60%以上。还可用于制作磁带、录音磁头。非晶态合金材料的研制和开发在我国正在迅速发展。
新型高分子材料
（1）高性能塑料
①聚甲醛。是一种能够代替铜、铝等金属结构材料的高分子材料，具有摩擦系数低、硬度和刚性高、白润滑、耐磨性好等特性，被称为“最耐疲劳的塑料”，特别适用于制造精密小齿轮、轴承、各种电子表、打印机等办公设备及仪表中的乳白色齿轮、滑块等。
②聚碳酸酯。透明度高、密度小、坚韧、易于加工成型、抗冲击、强度极高，能在135～145℃中连续使用，有“打不碎的玻璃”之称。
③聚四氟乙烯。耐化学腐蚀，是耐腐蚀的材料，被称为“塑料王”。广泛用于防腐材料，摩擦密封材料，化学反应内衬材料等。另外，由于其表面积很小，其他物质很难粘附在其表面，因此可它用制造热交换器，避免交换器结垢堵塞。
（2）特种纤维和特种橡胶
特种纤维是合成纤维的进一步发展，具有特殊的物理、机械性能；特种橡胶是在普通合成橡胶的基础上，发展起来的一类具有更加优良性能的有机高分子材料。
①劳纶纤维（芳香族聚酰胺）。具有重量轻、耐腐蚀、强度高、寿命长、绝缘性好、耐辐射、模量高、加工方便等优点。由于它的比强度（同质量材料得到的强度）5倍于钢丝，被称为“合成钢丝”。
②硅橡胶。具有突出的高耐热性（-100～300℃摄氏度）、优越的耐大气、高温老化性和电绝缘性等特点，还有很好的生物相容性和稳定性，广泛用于航空、造船、化工、医疗和建筑等。
（3）功能高分子材料（分为物理功能和化学功能高分子材料）
①高分子分离膜。基于高分子膜的分离技术，节能、经济、无污染、操作方便，易于自动化，广泛应用于制淡水、工业废水处理、湿法冶金、食品保鲜、混合气体分离、药物分离等。
②导电高分子材料。是一种新型能导电的树脂，本身不需要任何填料，而是利用少量掺杂剂就能达到金属的导电性能。
③高吸水性树脂。可以吸收自身重量1000倍以上的水。
无机非金属材料
无机非金属材料以陶瓷、玻璃等硅酸盐材料为主体，它们以耐高温、抗氧化、耐腐蚀、耐磨耗等优异性能而著称。无机材料主要包括新型陶瓷、特种无机涂层材料等。
（1）新型陶瓷
新型陶瓷的原料是人工合成的超细、高纯的化工原料，粒度达到微米级以上，制备工艺采用连续、自动，甚至超高温、超高压及微波烧结新工艺。
①发动机中的陶瓷。用氧化硅或碳化硅高温结构陶瓷制成的发动机，在高温下仍有足够的强度，具有良好的抗氧化能力和抗热震性，而且体积小、重量轻。
②具有知觉的陶瓷。这类陶瓷对环境中的气体温度、湿度具有“知觉”。它可用于制造陶瓷敏感器件及传感件。
③生物陶瓷。生物陶瓷具有特殊的生理行为，它具有高强度、高耐磨性、无毒性、无致癌性、不会腐蚀、良好的化学稳定性和持久的使用寿命，尤其具有良好的生物相容性，不会引起免疫反应，可用于替换人体的某种组织和器官，如制造人造骨骼。
（2）特种无机涂层材料
特种无机涂层材料是具有高温防热、耐磨、耐腐蚀、催化、红外辐射、生物相容、导电等多种功能的材料。广泛应用各工业部门。
①保护涂层。这些涂层一般具有涂于物体表面，保护被涂物不被腐蚀、磨损、高温破坏以及避免被涂物体表面渗漏水等功能，可以提高和延长被涂物体在恶劣环境下的使用寿命。
②装饰涂层。随着各种工程塑料的大量的应用，采用真空镀膜和电镀工艺在塑料表面镀涂仿银等金属化合物涂层，广泛应用于家用电器和轻工业产品的表面装饰。
③功能涂层。是一种具有一些光、电、磁、声等特殊功能的材料，这些功能可在被涂物发生不同的作用。
特殊功能的复合材料
特殊功能的复合材料是由金属、有机高分子、无机非金属等具有不同结构和功能的材料，通过特殊工艺复合为一体的新型材料。这种复合材料利用优势互补和优势叠加而制得，既能克服原有材料的缺陷，又能突出其综合性能。
（1）玻璃钢
玻璃钢是第一代复合材料，它是一种以塑料树脂为机体、玻璃纤维为增强剂的玻璃强塑料。它具有质量轻、强度高、耐腐蚀的性能。并具有良好的隔热、隔音、抗冲击和透波的能力。
（2）碳纤维增强树脂复合材料
它在性能上优于玻璃钢，如：碳纤维增强塑料以抗腐蚀性好、摩擦系数小等优点用于轴承、轧机上。碳纤维和聚四氟乙合成的复合材料，具有耐热、耐腐蚀性的特性，适用于高温化工泵和液压系统的密封圈。碳纤维增强树脂复合材料主要用于航空、航天事业，用它制造火箭和导弹头锥，人造卫星支承架以及飞机上的机翼等。在民用工业中，较多的用于汽车和动力器具。从20世纪70年代起，碳纤维和混纤复合材料的出现，且大量用于先进的运动器具，使之面貌一新。20世纪80年代后，又研制了碳——碳复合材料，它由多孔碳素基体和埋在其中的碳纤维骨组成。这种碳——碳复合材料的工作温度几乎位于所有复合材料的首位，因此是一种高温结构和热护的理想材料，特别是制造火箭和航天飞机上受热最高部位的最理想的材料。
（3）聚合物基、金属基和陶瓷基复合材科
①聚合物基复合材料。它又称高分子复合材料，是一种采用子排列高度有序的聚合物和无定形团状聚合结合成的新型复合材料。具有热稳定性好、抗湿性和耐环境性，易于加工，也无需纤维增强，制成薄膜就能达到所要求的特性。不过，这种复合材料只能在350℃以下使用。
②金属复合材料。它具有质量轻、强度和刚度高、耐磨损、耐高温等显著特点。另外比聚合物基复合材料在导热性、导电性、抗辐射性、不吸湿、耐老化等性能上更具优越性，同时具有较高的耐高温的性能，可在350～1000℃的范围内使用。
③陶瓷基复合材料。也称多相复合陶瓷，包括纤维补强陶瓷材料、颗粒弥散多相复合材料陶瓷、自补强多相复合陶瓷及功能梯度复合陶瓷等。
纳米材料
纳米材料就是用特殊的方法将材料颗粒加工到纳米级10-9米，再用这种超细微粒子制造人们需要的材料。其主要类型有：纳米颗粒与粉体、纳米碳管和一维纳米材料、纳米薄膜、纳米块材等。纳米级微粒对光有极强的吸收能力，显示了很好的吸波性，对光的反射率很低，通常低于1%。超微粒材料的熔点比同种较大颗粒的固态物质，有明显的下降。纳米又具有优良的力学性质。如具有高断裂能力的纳米铁和铜，能克服纳米陶瓷的脆性。纳米材料的奇特性质引起了人们的极大兴趣和关注。一些研究人员把纳米材料称为晶态、非晶态之外的“第三态的固体材料”。目前，纳米材料的研究包括两个方面，一是建立描述和表征纳米材料的新概念和新理论；二是发展新型纳米材料。
纳米材料在光学和电子学等领域显示了广泛的应用前景。如：利用纳米材料制作的磁性材料具有特殊的磁学性质，用它割成磁记录介质材料，不仅音质、图像和信噪比好，而且记录密度高，可广泛用于电声器件、阻尼器件等。纳米金属颗粒还是一种极好的催化剂。如纳米铂黑催化剂可使乙烯的氧化反应的温度从600℃降到室温。将硅、有机硅、砷化镓等半导体材料配成纳米材料，具有许多优异的性能。如纳米半导体的量子隧道效应，可使某些材料导电能力显著降低，它们可在大规模集成电路器件、薄膜晶体管、选择气体传感器、光电器件等应用领域发挥重要作用。纳米材料还可用于医学、生物工程等。如利用纳米微粒进行细胞分离、细胞染色体，用纳米微粒制成的药物可更方便地在人体内传输，进行局部治疗和组织修补。此外，纳米探针和纳米传感器也可能带来诊断技术的革命。目前，世界各国研制中的纳米材料除了有纳米陶瓷材料、纳米金属材料外，还有纳米复合材料等。
作为新兴的革命性技术——纳米技术，正受到中国科学界的关注。我国科学家在纳米科技领域屡创佳绩，让世界瞩目。
