“优秀构造与复合原料”重心专项2021申报指南:拟安放6.32亿元启动37个项目
邦度重心研发计算“优秀构造与复合原料”重心专项2021年度项目申报指南。
5月13日,科学本事部颁发邦度重心研发计算“优秀构造与复合原料”重心专项2021年度项目申报指南。
指南中昭着:2021年度指南安排相持题目导向、分步执行、重心了得的法则,盘绕
高职能高分子原料及其复合原料、高温与特种金属构造原料、轻质高强金属及其复合原料、优秀构造陶瓷与陶瓷基复合原料、优秀工程构造原料、构造原料制备加工与评判新本事、基于原料基因工程的构造与复合原料
。此中,拟安排9个青年科学家项目,拟安放邦拨经费3600万元,每个项目400万元。
1.1 高职能全浓郁族纤维系列化与周围化制备闭头本事(共性闭头本事)钻探实质:针对航空航天、军器装置等亟需的高强高韧构造原料操纵需求,展开高职能全浓郁族纤维制备闭头本事及其操纵钻探。揭示大分子刚性链构造、纤维纺丝成型、凝固态及其职能之间的内正在秩序,占领全浓郁族纤维制备共性科常识题;钻探高强/高模芳纶纤维成型和热经管工艺,打破制备闭头制备本事及成套装置;钻探高伸长耐高温芳纶III纤维、芳纶纸及其蜂窝操纵本事;钻探高职能液晶纺丝聚芳酯蚁合物构造计划、固态缩聚响应动力学和纤维冷却成型机理,占领聚芳酯纤维制备闭头本事。
钻探实质:面向5G通信和轨道交通等高端修筑业的需求,造成一批具有邦际领先程度和自立常识产权的合成树脂原料及操纵本事。重心开采PCB的无卤高阻燃、高Tg、低介电职能的环氧树脂;高阻燃耐老化热塑性弹性体TPE和聚脲弹性体无卤阻燃本事及操纵;研发本征阻燃高温炭化不熔滴聚酯和低热开释本征阻燃聚碳酸酯合本钱事;本征阻燃尼龙66工程化制备及其操纵,实现万吨级周围化坐蓐与操纵演示。
钻探实质:面向生物基高分子原料本钱高和高职能工程塑料字号少的题目,鸠合开采低本钱生物基呋喃二甲酸(FDCA)、异山梨糖醇的制备本事;开采1,4-环己烷二甲醇(CHDM)和2,2,4,4-四甲基环丁二醇(CBDO)的邦产化制备本事,基于生物基单体和新型单体开采PEF、PCF、PIF和PETG等生物基聚酯以及PIC、PCIC等生物基聚碳酸酯,从单体、蚁合物到后端操纵全链条钻探。周密调控产物构造,钻探产物的耐温职能、力学职能、阻隔职能等,开采不低于8种高职能聚酯和聚碳酸酯产物,并正在包装界限取得操纵。
2.1 高温合金纯净化与难变形薄壁异形锻件制备本事(共性闭头本事)钻探实质:针对邦产高温合金冶金质地差、原料归纳操纵率低、力学职能摇动大等题目,钻探镍基高温合金纯净熔炼、返回料经管和再操纵本事,返回料与全新料羼杂重熔工艺;开采难变形高温合金因素优化及纯净熔炼、铸锭匀称化热经管、合金铸锭均质开坯、棒料细晶锻制、大型薄壁异形环形件举座制备等工艺本事,设备合金工艺与因素、机闭和职能的影响闭连,实行高温合金棒材和锻件机闭匀称性和职能相同性的优化管制,实现合金制备工艺、原料与构件质地评估及正在优秀能源动力装置的考察验证。
钻探实质:针对电子束3D打印所需的低氧含量球形TiAl合金粉末,钻探铝元素挥发、粉末球形度差、空心粉高题目,打破工业化坐蓐球形TiAl合金粉末和工业化TiAl构件增材修筑闭头本事;展开增材修筑TiAl合金的原料—工艺—机闭—缺陷—职能一体化体例钻探及规范服役职能测试,打破构件增材修筑工艺及职能管制闭头本事,负责包罗原料、工艺、机闭调控、职能特点及规范操纵,为新一代航空带头机高温闭头构件修筑及工业化操纵供应本事撑持。
钻探实质:针对太阳能光热发电资产低本钱高效发电可继续发扬需求,以下一代低本钱高效超临界二氧化碳光热发电体例中耐高温氯化物羼杂熔盐特种金属原料及其修筑本事为钻探对象,钻探耐高温不锈钢、高温合金板材及其焊接界面正在高温氯化物、
钻探实质:针对舰船和海西服置泵体、管途及阀门等耐蚀性差、服役寿命短、高端原料仰仗进口的题目,钻探海洋工程及船用新型高职能铜合金原料计划、因素—机闭—工艺内禀闭连、侵蚀举止及耐蚀机理,开采耐高流速海水冲洗型铜合金承压铸件制
3.1 苛刻境况能源井钻采用高职能钛合金管材钻探开采及操纵(演示操纵)钻探实质:针对我邦油气、可燃冰等能源钻采高耐蚀和轻量化的急切需求,钻探苛刻境况下高强韧耐蚀钛合金众相机闭强韧化、抗劳累机理,以及高温、高压、侵蚀、劳累等服役境况下原料毁伤及失效机理;设备服役境况适宜性原料计划举措及油气井
钻探实质:针对汽车、翱翔器以及船舶等提速减重、绿色修筑的急切需求,展开以铸代锻、举座成型、短流程、低排放的高效加工本事钻探,研发高归纳职能的优秀铝合金原料;展开优秀铝合金原料归纳职能评判及加工本事服从评判,造成铸锻一体成
钻探实质:针对商用车、高速列车、航空航天等界限的轻量化急切需求,探求热—力耦合条目下大容积镁合金凝结与形变流程中因素—机闭—职能演变秩序与调控本事,开采适合于大型铸/锻件的高职能镁合金原料;钻探大型镁合金铸/锻件机闭匀称化与
钻探实质:针对航空航天、轨道交通、能源采掘、电子通讯等宏大装置升级换代的急切需求,钻探新型加强相对镁合金力学职能与成效特征的协同调控机理,发扬新型构造成效一体化镁合金原料与新型非对称加工本事,开采大规格高强阻尼镁合金环件、
钻探实质:针对航空航天特种服役构件用耐劳累高强韧铝基复合原料、耐热高强韧钛基复合原料以及岛礁创设与地道掘进等宏大工程用高耐磨钢铁基复合原料,开采铝、钛基复合原料用合金粉末的低本钱制备本事,处分古代制粉本事细粉出粉率低、氧
含量上等本事困难,实行高端铝、钛合金粉末周围化制备。探求复合原料体例—复合构型计划—复合本事—宏微观职能耦合机制与协同精准管制机理,开采跨标准分级复合构型的定位管制、界面效应与机闭精准调控、职能及质地牢固性管制、大型构造件塑性加工与热经管、低本钱批量制备等资产化闭头本事,展开特种服役职能评判、全寿命预测评估与操纵本事钻探,设备干系圭表典型,实行其牢固化坐蓐与操纵演示。
3.6 高端装置用高强轻质、高强高导金属层状复合原料研制及操纵(演示操纵)
钻探实质:针对高速列车、优秀飞机、防护车辆等高端装置轻量化、高职能化的急切需求,钻探高职能众层铝合金板材、铜包铝合金等层状复合原料界面构造与复合机理,探求操纵人工智能、大数据等前沿本事优化界面调控的外面与举措,阐明铝合金
复合板材的叠层构造、复合界面、陶瓷颗粒第二相当正在高应变速度下反抗挫折的影响机理;开采防护车辆、特种装置等用抗挫折众层高强铝合金复合板材的工业化修筑成套本事及复合板材的职能评判等闭头操纵本事;开采高速列车、航空航天、电力电器等高端装置用铜包铝合金复合原料短流程高效工业化坐蓐成套本事及众场景操纵闭头本事,实行正在高端装置上的演示操纵。
4.1 高端合金修筑及钢铁冶金用闭头构造陶瓷原料开采及操纵(演示操纵)钻探实质:面向冶金资产擢升的发扬需求,钻探高端合金修筑及钢铁新本事界限用闭头构造陶瓷原料组分计划与制备本事,开采高品德高温合金制备用构造陶瓷原料、冶金界限用高效节能硼化锆陶瓷电极、薄带连铸用构造成效一体化陶瓷原料的周围化
4.2 低面密度空间轻量化碳化硅光学—构造一体化构件制备(底子前沿本事)
钻探实质:针对空间遥感光学体例的操纵需求,钻探低面密度空间轻量化碳化硅光学—构造一体化构件的构造拓扑计划,展开繁复样式碳化硅构件的增材修筑等新本事、新工艺钻探,开采低面密度繁复样式碳化硅构件的近净尺寸成型与致密化烧结技
钻探实质:针对高效隔热防护服、高强芯片、高保真通信电缆等对高职能硅氧基纤维及成品的操纵需求,钻探硅氧先驱体化学构成、构造重组、众级微纳构造演变对纤维成型的影响秩序,占领硅氧基无机成品高温匀称化熔制拉丝闭头本事,开采高强玻
璃纤维;钻探先驱体分子缩聚和纳米/微米众级孔拼装构造演变对孔构造造成的影响秩序,打破众孔玻璃纤维常温挤出成型本事,开采低介电、低热导、轻质柔性玻璃纤维;钻探模仿月球和火星境况的微重力、高真空境况下玄武岩原料熔制本事及深空境况对纤维成型的影响机制,开采高职能联贯玄武岩纤维;展开高职能玻璃纤维及复合成品资产化演示,造成千吨级坐蓐线;开采尽头境况的模块化联贯玄武岩纤维成型安装,实行微重力下自立成纤中试。
5.1 海洋修筑构造用耐蚀钢及防护本事(共性闭头本事)钻探实质:针对海洋修筑构造对龟龄命钢铁原料的需求,钻探高盐雾、高湿热、强辐射等峻厉海洋境况下,钢铁构造原料的失效机理与原料计划法规;防腐涂层的因素计划、制备本事、涂装工艺及侵蚀评判;耐蚀钢板/钢筋的因素计划、制备本事、焊接
本事及侵蚀评判;复合钢板的制备本事、焊接本事及侵蚀评判;海洋修筑构造用钢的服役评判、计划典型及演示操纵。展开免保护海洋构造用低合金耐蚀钢板及复合钢板的因素计划及制备本事钻探;展开防腐涂层计划与制备本事、钢板与涂层耦合耐蚀机理钻探;钻探低本钱耐蚀钢筋母材与覆层协同耐蚀机制与制备本事;展开耐蚀钢衔接本事钻探;设备繁复海洋境况钢材及构件的服役评判及全寿命周期预测举措。
6.1 金刚石超硬复合原料成品增材修筑本事(演示操纵)钻探实质:盘绕深海/深井勘测与页岩气开采、高端芯片修筑等邦度宏大工程对龟龄命、高速、高精度超硬原料成品的需求,展开高职能金刚石刀具、磨具和钻具等构造计划和增材修筑本事钻探,维系新型金刚石超硬复合原料器材宏观外形和微观异质结
钻探实质:针对5G基站、消费电子、无人机或呆板人等界限对高强轻质构造零件的急切需求,钻探粉末冶金高强轻质金属构造原料及其打针成形工艺流程精准管制道理与举措、小型繁复构件周密成形、低残留粘结剂计划及杂质元素管制、加强烧结致
6.3 大型繁复薄壁高端金属铸件智能液态周密成型本事与操纵(共性闭头本事)
钻探实质:面向大涵道比涡扇航空带头机、新能源汽车等对超大型繁复薄壁高端金属铸件的需求,突破古代“履历+试错法”研发形式,探求基于集成策动原料工程、大数据与人工智能相维系的金属铸件智能液态周密成型闭头本事。钻探超大型繁复薄壁
钻探实质:针对冶金界限高温、重载、高磨损等繁复工况对闭头部件外观防护本事的急切需求,展开复合加强外观工程原料及涂镀层构造的理性计划,开采高效果、高职能激光熔覆、堆焊、冷喷涂、复合镀等本事及众本事维系的复合外观工程本事,占领
7.1 构造原料众时空大尺寸跨标准高通量外征本事(底子前沿本事)钻探实质:针对高温合金、轻合金和高职能复合原料等的工程化需求,基于优秀电子、离子、光子和中子光源,集成众场原位测验与众平台闭系剖判本事,研发晶粒、构成相、相界面、化学元素、晶体缺陷与织构的众时空跨标准高通量外征、智能剖判
与迅速评判本事,研发大尺寸众标准机闭构造和宏微观力学职能高通量外征本事与试验装置,实行规范工程化构造原料制备、加工和服役流程中内部机闭构造的动态演化和交互影响秩序的高效钻探,设备原料因素—机闭—职能的众标准统计映照闭连与定量模子,正在规范构造原料的改性、工艺优化和服役评判等方面取得实践操纵。
钻探实质:针对金属构造原料侵蚀、劳累、蠕变等服役职能评判耗时长、本钱高的题目,通过众物理场耦合、宏微观跨标准毁伤修模,调和智能传感、信号经管、呆板进修等今世本事,研发原料服役职能物理测验与模仿仿可靠时交互和数字孪生的智能
钻探实质:针对海上动力装置用热端部件及其海洋侵蚀境况,发扬高温涂层的高通量制备本事,展开新型高职能高温涂层因素和机闭构造的高通量测验筛选和优化钻探;研发涂层—基体界面构造和职能众标准高效模仿计划和预测本事,研发涂层高温
钻探实质:针对航空航天界限高强韧金属基复合原料操纵需求,盘绕非联贯加强金属基复合原料强韧性失配及繁复构件成形加工周期长、本钱高、原料操纵率低的了得题目,维系操纵原料基因工程思思和近净形制备本事道理,研发铝基、钛基复合原料
高通量近净形制备本事及其高通量外征本事;测试和收集基体/加强相界面物理化学数据,设备基体/加强相界面热力学和动力学物性数据库;钻探铝基、钛基复合原料因素—构型—工艺—界面—职能交互闭系集成策动本事,实行原料体例与构型及其近净形制备工艺计划与参数的高效同步优化,并正在航空航天等界限取得工程演示操纵。
钻探实质:鉴于钢铁工业绿色修筑、生态发扬对优秀修筑流程坐蓐高端钢铁原料的急切需求,基于原料基因工程的思思,针对近终形流程坐蓐汽车用钢,采用众场耦合和跨标准策动本事,集成原料开采与产物操纵的跨标准策动模子,构修一体化集成计
钻探实质:针对航空带头机、高明声速翱翔器、重载火箭等邦度大型工程所需高温合金周密构件服役特性和增材修筑物理冶金特性,操纵原料基因工程理念,发扬众主意跨标准策动举措和原料大数据本事,造成增材修筑用高职能高温合金的高效策动设
计举措、增材修筑全流程模仿仿真本事与呆板进修本事,维系高通量制备本事和迅速外征本事,设备增材修筑用高职能高温合金的原料基因工程专用数据库;发扬适合高温合金增材修筑工艺特征的呆板进修、数据开掘、可视化模仿等本事,展开增材修筑用高温合金高效计划与全流程工艺优化的钻探办事,实行优秀高温合金高端周密构件的机闭与尺寸周密化管制,并正在航空航天等界限取得工程演示操纵。
7.7 尽头服役条目用轻质耐高温部件高通量评判与优化计划(共性闭头本事)
钻探实质:发扬基于大数据剖判和数据开掘的高温钛合金、钛铝金属间化合物等轻质耐高温部件机闭构造与劳累、蠕变等闭头职能的定量预测模子;研制及时瞬态衍射、原位成像外征安装,发扬三维无损检测高效剖判本事;钻探高温侵蚀境况下机闭构造演化和职能退化机理、高温和轮回载荷等众成分耦合影响下的毁伤累积及高通量评判与寿命预测本事;基于尽头境况服役职能需求,操纵呆板进修和数据开掘本事,实行轻质耐高温原料的因素、机闭、制备工艺、服役职能的高效优化,并正在航空、航天、核能等界限实行正在尽头服役条目下工程演示操纵。
8.1 车载复合原料LNG高压气瓶修筑底子及操纵本事钻探实质:针对车载复合原料液化自然气(liquefiednaturalgas,LNG)高压气瓶的修筑与操纵,钻探LNG介质相容的树脂基复合原料体例计划与制备;耐尽头境况复合原料LNG气瓶构造计划本事;复合原料LNG高压气瓶抗渗漏、抗漏热和抗振动本事;复合原料LNG高压气瓶修筑本事;复合原料LNG高压气瓶的职能评判本事。
钻探实质:面向构造成效一体化泡沫本事迭代的急切需求,开采具备负泊松比和高耐火保温等成效的泡沫,首要针对新型众级构造负泊松比构造泡沫原料、耐高温聚酰亚胺泡沫和高温可发泡防火原料等展开攻闭,并展开其复合原料钻探,正在构造撑持、
钻探实质:针对现时航空带头机单晶涡轮叶片坐蓐及格率低、冶金缺陷频发的近况,展开单晶高温合金及叶片高温度梯度液态金属冷却(LMC)定向凝结本事钻探,打破LMC本事中动态隔热层摆设、晶体取向管制、模壳制备、低熔点金属污染管制等闭头本事,实行LMC本事的众场耦合、众标准精准模仿,钻探繁复构造单晶叶片正在高梯度定向凝结中的缺陷造成、演化机理,发扬缺陷管制本事。
钻探实质:针对海洋油气随钻衡量和定向钻井、海底井口摆设闭头部件首要仰仗进口题目,展开时效硬化型高强韧镍基、铁镍基耐蚀合金计划、高纯净低偏析冶金、强韧化机理、应力侵蚀劳累失效寿命评估外面与举措等底子共性本事和资产化闭头本事钻探,实行高强韧、大规格、高均质耐蚀合金和超高强度高耐蚀合金牢固批量坐蓐和工程化操纵。
钻探实质:面向空间光学体例轻量化的发扬需求,钻探新型超轻型碳化硅复合原料光学部件预制体增材修筑用粉体原料的计划与高通量制备本事;开采基于增材修筑本事的碳化硅复合原料光学部件基体成型与致密化本事;开采基于增材修筑本事的碳化硅复合原料光学部件外观致密层制备本事;展开超轻型碳化硅复合原料光学部件的加工验证钻探。
钻探实质:针对核电、海工等界限尽头条目下构造原料服役职能长途正在线、众维度、智能化检测的发扬需求,展开基于激光本事的光谱、外观声波、超声或众种举措调和的原料组分、构造特征、力学职能、缺陷特点检测新道理和新举措钻探,发扬尽头条目下构造原料服役举止的及时、原位、无损监检测本事,研制与原料基因工程大数据、人工智能剖判算法和呆板人本事深度调和的原料众维、众标准正在线监检测原型安装,实行众场耦合尽头境况下原料众主意、众维度服役职能原位无损正在线衡量及演示操纵。
钻探实质:以航空、航天或高铁界限为操纵场景,针对超高刚度镁基复合原料特性,发扬高刚度镁合金集成原料策动软件和镁基复合原料高通量测验本事,展开基于弹性变形抗力擢升的镁合金基体因素计划和加强体品种、尺寸和散布样子对镁合金刚度和强韧性影响秩序的钻探办事,研发众标准加强体复合构型加强的镁合金原料高效制备与机闭调控本事,设备高刚度镁基复合原料及其规范构件的全流程制备本事,并实行正在宏大工程中的操纵验证。
钻探实质:研发基于同步辐射光源的原位外征本事与装置,动态搜捕增材修筑流程中高温下微秒级时期标准和微米级局域空间内的相变和开裂;通过高通量的样品计划和众参量归纳外征方式,揭示动态非均衡制备流程中原料机闭构造的演化和交互影响
常冶金流程对牢固相、原料机闭构造和最终职能形成影响的成分,迅速设备原料因素
原料音讯学举措,发扬增材修筑工艺和原料职能高效优化软件,正在规范增材修筑原料的计划与优化中取得操纵。8.9 新一代抗低温耐侵蚀高强韧贝氏体轨道钢钻探实质:针对低温下贝氏体钢中亚稳残存奥氏体易变动为脆性马氏体,填充贝氏体钢轨道平和服役隐患的题目,钻探侵蚀、低温境况下贝氏体轨道钢(含钢轨和辙叉)的失效反对机制,设备贝氏体轨道钢“羼杂物特征—机闭构造—向例职能—服役条目
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“诊疗装置与生物医用原料”重心专项2021申报指南:拟启动LC-MS/MS研发等13个对象