1.6.1 晶须材料应用前景
目前，国际上晶须及其复合材料主流产品钛酸钾晶须、硼酸镁晶须、碳酸钙晶须、硫酸钙晶须、氧化锌晶须、碳化硅晶须、石墨晶须、纳米晶须、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、玻璃基复合材料、碳基复合材料和功能复合材料等，已在陶瓷刀具、航天飞机、汽车用零部件、化工、建筑、生物医学、机械、能源、材料及特殊功能材料领域获广泛应用。
以2018年为例，中国晶须材料的需求市场主要集中于环渤海、长三角和珠三角三大集群区域，该区域制造业、消费等产业旺盛。其中，环渤海地区占比26.5%，长三角地区占比32.4%、珠三角地区占比27.3%，如图1.3所示。
图1.3 2018年中国晶须材料行业区域市场占比
晶须材料的种类较多，一般具有强度高、耐热、耐磨、防腐蚀、导电、绝缘、减震、阻尼、吸波、阻燃等许多特殊的优点和功能，可作为塑料、金属和陶瓷等复合材料的改性添加剂。随着全球制造业持续向智能化、绿色化发展，具有轻质高强特点的复合材料不断拓展汽车及轨道交通轻量化、石化防腐、风电及环保等应用领域，发展潜力巨大，复合材料新产品新技术层出不穷。而晶须材料作为重要功能材料及复合材料的改性添加剂，其需求量也在逐渐增大。具体应用分析如下：
1）金属晶须的应用
氧化铝和氧化锌等无机金属晶须可用于金属、合金，工艺陶瓷、结构陶瓷、特种陶瓷，建材、橡胶、聚氨酯、树脂、塑料等高分子复合材料增强体，也可用作航空航天耐高温部件，工业高温窑炉耐火隔热材料。氧化锌晶须应用于国防、电子、化工、轻工、交通、生活卫生等领域，纳米氧化锌晶须用于如发光二极管、紫外光探测器、高频滤波器、气体传感器、变压器光电子器件，并用作低电压平板显示器的发光材料。
四针状氧化锌晶须因其独特的微观为三维四针状立体结构，很容易实现在基体材料中的均匀分布，从而各向同性地改善材料的物理性能，同时它具有普通氧化锌所无法比拟的优良性能，如耐磨、增强、导热、压电、压敏、减震、防滑、降噪、吸波、抗老化、抗静电、抗菌、防藻、催化等多种独特的功能特性，被称为21世纪的重要新材料，在国防、电子、化工、交通等领域被广泛应用。具体应用如下：①增韧性能，由于四针状氧化锌晶须具有特殊的空间结构，大的长径比、各向同性等特点，作为工艺陶瓷、结构陶瓷、特种陶瓷、橡胶、塑料增强剂时，增强材料与复合材料中的主体材料作用力更大，避免了单一针状晶须为增强成分时需大量加入导致复合材料加工困难的问题，并且在复合材料中起骨架作用，能够显著地改善基体强度和加工性能，提高其抗碎裂和抗急冷性能。②抗静电性能，四针状氧化锌晶须能形成非常有效的三维网状导电通道，从而高效地赋予材料的导电性，它的导电性是基于其单晶体本身具有导电性，而不需要借助于表面涂层和电镀等方式，能显著降低塑料、树脂、橡胶等复合材料的电阻，起到抗静电作用。③耐磨性能，具有良好的耐磨和提高材料防滑的性能，可广泛用于汽车轮胎、刹车片材料、耐磨齿轮、传送皮带、耐磨抗静电涂料等要求耐磨和防滑的领域。④抗菌性能，四针状氧化锌晶须具有纳米活性，能高效杀灭和消除细菌及其残骸，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠球菌和沙门氏菌等常见细菌的杀灭率达99%以上，可用于纺织品、电子电器制品、功能纤维、医疗卫生用品、化妆品、涂料光触媒领域的催化剂、抗菌剂，也可用于防晒、抗紫外线、除甲醛、抗菌及空气净化除臭，除去空气中的H2S、NH3等有害气体。特别是在太空、深海等对微生物入侵要求较高的特殊环境中。
2）无机盐晶须的应用
在无机盐晶须中，硫酸钙、碳酸钙、硼酸镁晶须除了用于各种材料的增强之外，还可应用于摩擦材料、涂料、医药、电子、造纸、建材和环保等领域，并作为改性材料、过滤材料、填料、阻燃剂等。其中硫酸钙晶须对水中磷、汞、油污等吸附净化效果明显。
七水硫酸镁和氧化镁晶须可用作吸附剂、绝热材料、耐腐蚀材料、吸音材料、阻燃材料，也可用于污水处理，在印染填料、食物、医药、饲料等领域也有较多应用。
低端碳酸钙产品市场竞争十分激烈，利润空间有限。随着碳酸钙加工技术的不断进步，碳酸钙已由原来的单纯填充剂向新型功能材料方面转变，应用领域亦越来越广泛，高端碳酸钙晶须、纳米碳酸钙等产品将是未来市场的新趋势。
3）陶瓷质晶须的应用
与金属生物材料和高分子金属材料相比，生物陶瓷具有更好的生物相容性和化学稳定性，主要用于人造骨、人工关节、固定酶载体、催化剂等。
其中，碳化硅、氮化硅、氧化铝纤维增强陶瓷基等复合材料由于具有较高抗拉强度、抗蠕变性能、耐高温、抗氧化及与陶瓷基体良好相容性的陶瓷纤维，在航天、航空、兵器、船舶和核工业等高技术领域具有广阔应用前景，氧化锆瓷质晶须可用作口腔修复和牙科生物医用材料。以碳化硅晶须为例，我国对碳化硅晶须的需求量也将大幅度增长，由于碳化硅晶须不但自身价格高（目前国际市场上售价为500～700美元/kg，国内价格为4 000～5 000元/kg）、利润高，而且其后续产品也有很大的市场需求，因此研制和生产国产碳化硅晶须具有广阔的市场前景。
SiC、Si3N4、Al2O3、AlN等晶须增强陶瓷基复合材料，可制备出性能优异的耐化学腐蚀器具和耐热部件，在航空航天和海洋工程领域应用，如涡轮叶片、高速离心机、喷气式发动机油轮叶片、燃气涡轮发动机的喷嘴阀、直升机螺旋桨、飞机与汽车构件、集成电路基板、介电部件等；也可作为耐磨涂层，用于发动机燃烧室喷嘴外罩及轴承座等零部件。
陶瓷纤维具有气孔率较高、气孔孔径和比表面积较大的特点，从而使陶瓷纤维具有优良的隔热性能和较小的体积密度。通过加工制成的质量轻、耐高温、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械振动等优点的工业制品，陶瓷纤维专门用于各种高温、高压、易磨损的环境中。陶瓷纤维具体应用的主要领域如下：加工工业和热处理工业（工业窑炉、热处理设备及其他热工设备），航空、航天和其他要求耐高温和较好力学性能的部件；烧蚀材料（如宇航器重返大气层的隔热罩、火箭头锥体、喷嘴、排气口和隔板等），熔融金属或高温气体的过滤材料和耐极高温的绝热材料等；作为过滤材料，用于空气净化、高温烟气过滤、柴油机尾气微滤捕集、化工过滤、金属液过滤；作为高吸声隔音材料，用于隔绝噪声污染，并吸附环境空气对人体造成的危害。
在陶瓷质晶须中，碳化硅晶须是目前已经合成出的晶须材料中硬度最高、模量最大、抗拉伸强度最大、耐热温度最高的晶须产品，其作为高技术关键新材料，它具有优良的机械性能、耐热性、耐腐蚀性以及抗高温氧化性能，并与基质材料具有良好的相容性，在制造高强度塑料、金属和陶瓷基复合材料方面显露出独特的优势，作为结构材料被广泛应用在电子、通信、汽车、机械、医疗、能源、航空、国防等多个领域，以将其制造为切削刀具、高温元件、轴承等零部件，以及航空航天系统的关键部件，如高温涡轮转子、发动机、整流罩、卫星天线、太阳能光板等；可用作为功能陶瓷、微孔陶瓷、仿生陶瓷、磨料及冶金原料，并用于金属基、陶瓷基和聚合物基复合材料增强增韧，还可作为高级耐火材料；利用碳化硅晶须的高导热、高绝缘等特性，可以将其制造为集成电路基片、封装材料、电容器等，在集成电路和电子封装中有着特别广阔的应用前景；SiC一维纳米材料具有阈值场强低，电流密度大，高温稳定性好等优异特点，可望作为电场发射材料，利用这一特性可制成第三代新型电子光源，并将在图像显示技术方面发挥巨大作用，作为信息光学材料在电视显示、现代通信、网络等领域具有很高的应用价值；此外，碳化硅晶须由于其耐腐蚀、耐摩擦特性，还可以制造人造骨、人造关节、人造牙齿等。随着研究的深入，还发现一维SiC纳米线在储氢、光催化和传感等领域都有广泛的应用前景。
钛酸钾晶须具有非常优越的增强性、滑动摩擦性、过滤特性、绝热性，主要用于纤维工业、半导体、食品机械、医疗卫生、汽车、建筑材料等领域，用作隔热材料、摩擦材料、过滤材料、耐热涂层等，并可用于工程塑料和橡胶改性和增强。四钛酸钾晶须对污水中的重金属离子有很好的吸附作用，可以用于含重金属离子的污水处理。
硼酸铝晶须作为增强体被广泛应用于高分子材料、热塑性树脂、热固性树脂、水泥、玻璃、金属材料、陶瓷的增强，赋予制品的方向性。硼酸铝晶须可用作为火阻燃涂层、催化剂基体材料、电子材料及电磁波屏蔽材料、透波材料、涂料等，特别是防止因核裂变反应引起的中子辐射。
在氧化铝陶瓷质晶须中，以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料具有优异的性能，它是氧化物中最稳定的物质，如机械强度高、导热性好、绝缘电阻高、介电损耗小、随温度和频率变化的电性能稳定等，并且易于制造，不与强酸和强碱反应，具有良好的生物相容性，可直接应用于人体和其他生物体，在电子行业，广泛用于多层布线陶瓷基板、电子封装和高密度封装基板；作为耐磨材料，在高温腐蚀、高温磨损或高温熔融腐蚀的场合使用非常安全可靠，也可作为火电厂和风力发电设备的风机叶轮；在汽车工业领域的应用主要有汽车发动机基板、发动机隔热板、汽车传感器和汽车减震器、汽车尾气净化催化剂助剂等；氧化锆陶瓷晶须可应用于制备固体氧化物燃料电池、高温发热体、光纤插针与套管、氧传感器、泡沫陶瓷、特种刀具与磨具、特种机械零部件、耐火材料、烤瓷牙、通信设备等，用于氧传感器、化工合成芳烃催化剂、光纤连接器陶瓷插芯、移动终端产品手机背板和指纹识别、智能终端与智能穿戴产品以及生物材料等；二氧化钛晶须作为一种新材料，具有优良的物理、化学、介电性能，被广泛用于光催化材料、电子陶瓷材料、抗紫外线辐射涂层、无机填料、涂料、颜料、牙膏、化妆品、食品添加剂和医药等领域。
非金属氮化物如氮化硅、赛隆、氮化硼等陶瓷质晶须作为性能优异的新型高温结构陶瓷，在军事工业、航空航天工业、机械工业和电子工业等方面都有广阔的应用前景，如作为导电材料、电磁波的屏蔽材料等，用于高温用滤波器、防火服、特殊导电线等，还可用作坩埚、绝缘管、蒸发舟和涂料等；氮化铝晶须具有高的热导率，优良的介电性能、压电性能，高的表面波速、大的禁带宽度等优点，其陶瓷材料成为混合集成电路、高密度封装材料和大功率电路模块的新一代基板材料以及功能薄膜材料；氢氧化镁晶须主要应用于环保领域，是废水处理和烟气脱硫的首选材料，是工业含酸废水优良的中和剂，作为含铅污染废水的优良吸附剂和去除剂，同时是优良的阻燃剂；莫来石晶须可广泛用于高温结构材料、摩擦材料。晶须硅是一种理想的新型填充和改性材料，可用于工程塑料改性新型功能性增强、增韧，特别适用于陶瓷涂料、不粘涂料、氟涂料、耐高温涂料、粉末涂料等领域，如作为涂料和油漆，已成功应用于耐高温涂料、烧蚀涂料、不粘涂料、高档陶瓷涂料、氟涂料、粉末涂料等各类工业用特种涂料，也是新型环保和绝缘材料，还可作为航空航天领域的烧蚀涂料。总之，陶瓷质晶须作为一种新颖的增强材料，具有高强度、耐热、耐磨防腐、减震吸波等诸多特殊性能，能够用于高分子材料、金属和陶瓷的增强，在高性能工程塑料、复合材料、胶黏剂、涂料等领域有着广泛的应用。加强晶须材料的研发，有着明显的经济效益和市场前景。(https://www.daowen.com)
晶须增强氮化硅陶瓷基复合材料具有优异的物理力学性能，除了可作为发动机的零部件外还可广泛应用于各种耐磨、耐高温、耐腐蚀、抗冲击场合，在航空航天方面用于飞机支架、壳体和加强筋等，直升机的构架、挡板和推杆等；在汽车方面用于汽车中的推杆、框架、弹簧和括塞杆、活塞环等；在体育器械方面用作网球拍、滑雪板、滑雪台架、钓竿、高尔夫球杆、自行车和摩托车车架等；在纺织业中可用来制造梭子。晶须增强金属基复合材料以其优异的机械性能和物理性能，具有广阔的前景，在切削刀具、石材锯、纺织割刀、喷砂嘴、耐高温挤压模、密封环、装甲等方面都有很大的市场需求。由于纳米碳化硅晶须的优异功能，使它在航空航天工业部门具有特殊作用，即在飞机、导弹的外壳上的应用以及发动机、高温涡轮转子、特种部件的应用，因此它在军事工业和民用工业中需求量巨大，正在越来越广泛的领域得到应用和发挥作用。
从市场占有份额来看，陶瓷晶须用作增韧补强材料，陶瓷基体复合材料主要用于生产切削工具、耐磨零件、插件以及航空工业用产品。北美的结构陶瓷市场主要组成是切削工具、耐磨零件、热力发动机零件和航空技术制品，7%的结构陶瓷应用在陶瓷刀具上，包括Al2O3、Al2O3/TiC、SiC晶须增强Al2O3、Si3N4和赛隆（Sialon）陶瓷；对于切削工具而言，使用由TiC强化的Si3N4和Al2O3以及由SiC晶须强化的Al2O3制成的基体复合陶瓷基体复合物制造的产品，约41%为耐磨产品，有些类型的陶瓷复合材料还用于雷达、发动机和飞机燃气轮机；陶瓷刀具市场的发展速度得益于产业化进程的加快，SiC晶须增强Al2O3和Si3N4刀具价格下降也使陶瓷刀具更具市场竞争力。约有37%的结构陶瓷零件是由陶瓷基体复合物制成的，而其余的则是单一陶瓷制品。第四代人工陶瓷关节复合了氧化锆等数种氧化晶体材料，其性能已较大幅度地优越于第三代陶瓷关节，具有良好的韧性和强度。更重要的是，氧化锆可以分散和吸收断裂的能量，抑制裂纹扩展，是目前应用于临床髋关节置换的最好的假体材料。尤其是对于运动量较大的中青年患者，耐磨性最佳的陶瓷材料是最为理想的，氧化锆全瓷牙和人工关节也逐渐成熟；此外，由于氧化锆晶须介电常数是蓝宝石的3倍，信号更灵敏，因此，它还可以作为智能手机的指纹识别标配，在燃料电池、特种机械零部件和耐火材料方面也将会发挥更大的作用。
4）金属基晶须增强复合材料的应用
金属基晶须增强复合材料质量轻、抗腐蚀性强、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、可设计性高，是航空、航天军事装备如导弹、卫星等特殊领域的主要结构部件。例如：用来制作直升机部件、飞机架构、飞机起落架、支架、壳体、挡板、推杆加强筋，还可制造轻质装甲、导弹飞翼、旋翼、机翼、尾翼、空间壳体等；火箭、导弹、喷气发动机、军用高功率增压柴油机活塞、涡轮发动机、燃气轮机、航空发动机、排气管、导弹、火箭喷嘴、火箭引擎、高压涡轮叶片、燃烧室内衬、燃烧室筒等热端部件；特别是用作导电复合材料和电磁波屏蔽材料，也可以作为核反应堆的屏蔽材料和制作核废料干法存储桶；也可用于高新技术和军用技术，如水声、光电子、红外技术等；在民用领域，主要用于汽车、体育、纺织业、建筑、桥梁等领域的高温机械密封、陶瓷轴承、球阀、缸套、刀具等，如应用于生产汽车和电动车的电源零件、微处理器盖等大容量产品部件，高速列车以及精密仪器的关键部件；在电子电气领域，连续纤维增强的很多金属基复合材料的最大优点是性能超过聚合物基复合材料，用于封装的金属基复合材料是碳纤维增强的铝和铜、氧化铍粒从应用领域来看，地面运输终端在价值和数量方面占据了最大的市场份额；从材料方面来看，铝基复合材料由于更好的性能和相对较低的生产成本应用领域最广，如采用SiC颗粒增强铝基复合材料研制成超轻量化空间望远镜，激光反射镜、激光陀螺仪、卫星太阳能反射镜、红外探测器、空间激光镜、空间遥感器中扫描用高速摆镜，以及惯性导航系统的精密零件和光学仪器等；SiC颗粒增强的铝基复合材料薄板可应用于先进战斗机的蒙皮以及机尾的加强筋、货舱架、发动机风扇叶片、飞机液压管、直升机的起落架和阀体等，碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有良好的高温性能和抗磨损的特点，可用于制作火箭、导弹构件，红外及激光制导系统构件，精密航空电子器件等，还可作为大型新型客机和民用直升机机体；碳纤维增强铝、镁基复合材料在具有高比强度的同时，还有接近于零的热膨胀系数和良好的尺寸稳定性，成功地用于制作人造卫星支架、L频带平面天线、空间望远镜、人造卫星抛物面天线等；纤维增强铝基复合材料在兵器武装中的应用，如发动机中的连杆、活塞、战术发动机壳体、制导舵板、战斗部支撑架、军用作战桥梁的拉力弦、架桥坦克桥体和长杆式穿甲弹弹托、履带板、轻型装甲板以及高稳定性光电仪器和精密仪器仪表零部件制造，船舶、航空和电子器件，船舶结构体和舱板，水下工程以及鱼雷、水雷的外壳，舟桥等；在交通运输工具中的应用，主要有发动机活塞、缸体、缸盖、汽车连杆、刹车转子、刹车垫板、刹车盘、轮箍、卡钳、汽车驱动轴、摇臂等汽车零部件。
晶须增强的其他金属基复合材料，如钛基、镁基、镍基、铜基等复合材料，主要用于制作高温工作下的零部件，如航空喷气发动机和各种燃气轮机的热端部件，工作叶片、导向叶片、涡轮盘和燃烧室等。纳米晶须金属基复合材料可用于制作人工牙齿、临床制作人工关节，硬质合金刀具；可以直接作为抗菌涂层使用，也可以用作聚合物基无机纳米抗菌材料的母粒，适用于食品包装、建筑材料、纺织品、卫生用品、日常用品、家用电器、通信材料等领域。
5）玄武岩纤维复合材料的应用
玄武岩纤维是晶须材料的潜在替代品。玄武岩纤维复合材料可满足航空等领域的需求，被科学界称为“21世纪的绿色战略资源”，用于建筑、地下工程、航天航空、军事、造船、石化、工业设备、汽车、电子、冶金、环保等多个领域。
玄武岩纤维复合材料具体应用主要有①军事领域：用于隐形衣、防弹衣和宇航服的隔热和防辐射；船艇、高压容器的隔热、防水、消声、增强材料、摩擦材料、电绝缘材料。②航空航天领域：用于制成绝热材料，太空用途自修复材料。③建筑领域：利用玄武岩纤维优异的耐腐蚀性，与环氧树脂等通过拉挤、缠绕等工艺复合成型，制成新型的建筑材料；如管道、印刷电路板、风机、地板砖等增强材料、摩擦材料、电绝缘材料；通过经编工艺制成网状基材，经表面涂覆处理可制成玄武岩纤维土工格栅，通常应用于沥青路面增强。④汽车领域：作为交通运输基础设施建设的材料，作为汽车过滤和吸音材料，在高温条件下将汽车尾气中的固体粒子过滤分离开来，降低汽车尾气对城市污染，制作软质汽车仪表板骨架，也用作摩擦增强材料。⑤石油化工领域：可用于输送石油、天然气、冷热水、化学腐蚀液体、散料、电缆管道、低压和高压钢瓶和出油管等。⑥风电叶片和电子工业领域：可以制成高质量多层印刷电路板的覆铜板，同时也可用作为绝缘线皮，变压器模与增强部件。⑦体育休闲领域：用于钓鱼竿、曲棍棒、天线、滑雪板、雨伞柄、撑杆、帆船、运动场坐凳等。⑧医学领域：用于抗生素生产过程中空气净化和消毒。⑨日用品领域：实现制品的天然降解。
6）石墨烯及其复合材料的应用
石墨烯及其复合材料用于增强增韧、电子芯片、集成电路及封装、复合吸波材料、抗菌、抗静电、抗紫外线、远红外发热；作为药物载体在生物医药应用，用于可控释放及靶向控制的药物载体，在生物医药和生物诊断等领域有很好的应用前景；石墨烯和碳纳米管碳质复合材料在航空航天、超级建筑、透明显示器、高性能芯片、新型贮氢材料、催化剂载体和电极材料等领域，有着广泛的应用前景，其中在航空航天、电子和复合材料方面的应用是最具有潜力的；也可作为传统硅片材料的替代材料，或作为电子封装用传统锡铅焊料的替代材料。
7）碳纤维复合材料的应用
碳纤维复合材料具有轻质、高比强度、高比刚度、抗疲劳、耐腐蚀、便于大面积整体成型以及独特的可设计性等优良性能，广泛应用于航空航天、国防、海洋工程、新能源装备、工程机械、交通设施等领域，为航空航天和武器装备的轻量化、高性能化、长寿命等发挥了关键作用，其用量也已成为武器装备先进性的标志之一。具体应用领域如下：在航空航天领域，碳纤维复合材料是火箭、导弹和卫星的必须材料，被广泛应用于战斗机和直升机的机体、主翼、尾翼、刹车片及蒙皮等部位，起到了明显的减重作用；在风力发电领域，碳纤维复合材料用于风机叶片中关键结构（梁帽、主梁），可大大减少自重，降低成本，同时提高叶片抗疲劳性能，提高输出功率；在汽车和轨道交通轻量化、燃料电池堆以及储氢方面，碳纤维复合材料是应用的重点；在建筑建材领域，碳纤维复合材料主要的作用是对建筑（包括桥梁、隧道、各类工业管道等）的补强；此外，碳纤维在下游应用较多的还是体育休闲领域，除了球棒、网球拍、自行车、帆板桅杆、航海船体之外，碳纤维还应用在划船、赛艇、水上飞行器等其他体育休闲运动中。
8）纤维素晶须及复合材料的应用
纤维素晶须及复合材料作为一种天然可再生资源，具备高结晶度、高强度、表面极性高，同时表面大量的高活性羟基为表面修饰提供了可能性，表面活性剂改性及表面醚化、酰胺化、酯化、氧化等。因此，在各行各业都有着广泛的应用，如造纸、包装、食品、医疗药品、化妆品、抗菌剂，同时作为一种来源于生物质的材料，纤维素晶须被广泛应用于复合材料的制备及对材料的力学、阻隔及耐湿性能的改善。纤维素及其衍生材料在建筑、纺织、食品添加剂、石油钻井等传统行业发挥着重要作用。纳米纤维素与各类无机或有机纳米材料的特定光电性能相互融合在一起，可以得到高导电性、光电转换性、电化学氧化还原特性的特殊功能材料，如具有可视效果的刺激响应性材料、具有电刺激的药物释放器件以及具有生物相容性的柔性储能器件等。磺化纤维素纳米晶须可作为无皂乳液稳定剂、增稠剂、触变剂、增强剂、防开裂剂等，也可用超细固体颗粒作为乳化剂，药物缓释剂等。氰酸酯树脂作为是新型的电子材料和绝缘材料，用于电子电器和微波通信科技领域，成为生产高频、高性能、优质电子印制电路板、雷达的极佳基体材料和芯片封装材料。
9）有机/高分子晶须及复合材料的应用
在有机/高分子晶须及复合材料中，羟基磷灰石晶须具有高比强度、高比模量、较好蠕变阻力与高温性等多种优良性能，在骨组织和口腔修复等生物医用领域，可用作生物陶瓷、生物高分子材料的增韧材料，它作为生物金属材料的涂层及药物载体等在生物医学领域作用也很显著；由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学用晶须高分子复合材料被认为是最有前途的人工齿、人工骨置换和骨架材料。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20～1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。按照含碱量不同分为无碱、中碱玻纤，一般无碱玻纤质量较好。当前无碱玻纤占比超过95%，中碱玻纤用得越来越少，部分用于水泥，造船等。一部分直径小于10μm的电子纱主要用于制作电子布，并与铜箔一起做成电路板。
晶须复合材料主要应用于电子封装、LED器件、电池和太阳电池等，也可用作医药中间体，作为食品、化妆品的防霉剂。特别是PAN基碳纤维作为一种新型的高性能纤维材料，在航空航天、国防工业和国民经济中具有举足轻重的地位，可以代替钢材、铝合金等金属材料，同时在体育用品、交通运输、医疗器械和土木建筑等民用领域有着广泛应用。主要用作导弹、运载火箭、人造卫星、火箭、宇宙飞船、雷达、战斗机和舰船等尖端武器装备等结构材料，并作为隐身复合材料；也用于汽车工业中的骨架、活塞、传动轴、刹车装置、内外装饰等，在能源领域应用于风力发电叶片、新型储能电池、压缩天然气贮罐、采油平台等，应用于工业与民用建筑物、铁路公路桥梁、隧道、烟囱塔结构等基础设施的混凝土结构增强工程中，在文体和医疗用品领域，文体休闲用品是PAN基碳纤维复合材料应用的重要领域，主要是高尔夫球杆、网球拍、钓鱼竿、棒球、冰球棍、滑雪杖、自行车、赛车、赛艇、弓箭、滑雪板、撑杆和乐器外壳等，还可应用在划船、赛艇等其他海洋运动中；在医疗领域包括医学上用的移植物、缝合线、假肢、人造骨骼、韧带、关节以及X射线透视机等。
其他有机/高分子晶须及复合材料，主要用于高抗冲聚苯乙烯的改性、氟橡胶的改性、双马来酰亚胺树脂的改性、道路用沥青的改性、纸张强度的改性等，也用于微电子封装业。
10）甲壳素晶须及其复合材料
利用虾蟹等甲壳类动物、软体类动物的骨骼、昆虫及某些藻类和部分微生物、食用真菌细胞壁中的甲壳素晶须，由于其有着令人难以置信的高强度、高模量、低密度、独特的长宽比、无毒，低抗原性，良好的生物相容性，强的亲水性等，在生物纳米增强、生物聚合物、热塑性塑料和复合材料等领域有着广阔的应用前景，在细胞支架、组织工程、伤口敷料、食品日化、生物催化等领域也将被广泛应用。特别是，甲壳素纳米晶须完全来自可再生资源，成本相对较低并且可完全生物降解，因此在成本和环保上有着巨大的优势。在纳米尺度下获得的甲壳素材料，具有不同于更大尺寸下甲壳素材料的特殊物理和化学性能，其可进一步应用于生物医学、汽车制造、航空航天、3D打印、建筑、军工特殊材料、电子产品、化妆品、涂料、油漆、食品、造纸、复合材料和聚合物增强等领域。采用静电纺丝法制备的具有良好保鲜作用的甲壳素纳米晶须/聚乳酸（CNW/PLA）纳米纤维膜，该纳米纤维膜可在一定程度上延缓草莓的失重、抑制可滴定酸质量分数及维生素C质量分数的下降，具有显著的抗菌保鲜效果。
此外，海洋生物纳米晶须可促进人体肌肉组织生长，这种纳米晶须纤维素不仅能修复已有的肌肉，甚至能让肌肉从无到有地生长出来，可替代人类受损或患病肌肉组织的人造组织，让全球各地数百万人因此受益，这一消息或许是身体遭受重创或终身残疾患者的福音。