中國粉體網訊 為落實“十四五”期間國家科技創新有關部署安排，國家重點研發計劃啟動實施“先進結構與復合材料”重點專項。根據本重點專項實施方案的部署，科技部近日發布了2021年度項目申報指南。該指南重點圍繞先進結構陶瓷與陶瓷基復合材料、高溫與特種金屬結構材料、先進工程結構材料、結構材料制備加工與評價新技術等7個技術方向。
本重點專項總體目標是：面向制造強國、交通強國、航天強國建設等國家重大需求部署先進結構與復合材料研發任務，形成國產材料體系化自主研制和保障能力，實現航空發動機、重載火箭、國產大飛機、核電工程裝備、深海油氣資源開采等國家大型工程等急需的關鍵結構與復合材料的國內自主供給。
先進結構陶瓷與陶瓷基復合材料
高端合金制造及鋼鐵冶金用關鍵結構陶瓷材料開發及應用（示范應用）
研究內容：
面向冶金產業提升的發展需求，研究高端合金制造及鋼鐵新技術領域用關鍵結構陶瓷材料組分設計與制備技術，開發高品質高溫合金制備用結構陶瓷材料、冶金領域用高效節能硼化鋯陶瓷電極、薄帶連鑄用結構功能一體化陶瓷材料的規模化生產工藝，開展應用評價技術研究，建立規模化生產線，研制關鍵生產設備，制定制備及檢測標準。
考核指標：
高品質高溫合金制備用結構陶瓷的應用使高溫合金純凈度達到國際領先水平，與同類普通材料相比，關鍵性能指標上提高50%，使用壽命提高30%；
高效節能硼化鋯陶瓷電極的常溫彎曲強度>300MPa，耐2000℃高溫氧化，電阻率15～200μΩ·cm，連續使用壽命1年以上，節電效率≥15%；
陶瓷側封材料熱導率≤20W/（m·K），熱膨脹系數≤3×10-6/K，使用溫度≥1800℃，常溫彎曲強度≥150MPa，高溫（1400℃/0.5h）彎曲強度≥30MPa，楊氏模量≥70GPa，表面加工精度±1μm，實現穩定高效批量化制備以及總體使用壽命6小時以上。
低面密度空間輕量化碳化硅光學—結構一體化構件制備（基礎前沿技術）
研究內容：
針對空間遙感光學系統的應用需求，研究低面密度空間輕量化碳化硅光學—結構一體化構件的結構拓撲設計，開展復雜形狀碳化硅構件的增材制造等新技術、新工藝研究，開發低面密度復雜形狀碳化硅構件的近凈尺寸成型與致密化燒結技術，開展低面密度空間輕量化碳化硅光學—結構一體化構件的光學加工與環境模擬試驗研究，實現滿足空間遙感光學成像要求的低面密度碳化硅光學—結構一體化構件材料制備。
考核指標：
碳化硅陶瓷材料開口氣孔率≤0.5%，彈性模量≥350GPa，彎曲強度≥350MPa，熱導率≥160 W/（m·K）；
光學—結構一體化構件尺寸≥500mm，面密度≤25kg/m2，表面粗糙度Ra≤1nm，面形精度RMS≤λ/40（λ=632.8nm），500~800nm可見光波段平均反射率≥96%，3~5μm和8~12μm紅外波段平均反射率≥97%；
通過空間成像光學系統環境模擬試驗考核（包含時效穩定性、熱真空、力學振動等試驗，面形精度RMS≤λ/40）。
高性能硅氧基纖維及制品的結構設計與產業化關鍵技術（示范應用）
研究內容：
針對高效隔熱防護服、高強芯片、高保真通訊電纜等對高性能硅氧基纖維及制品的應用需求，研究硅氧前驅體化學組成、結構重組、多級微納結構演變對纖維成型的影響規律，攻克硅氧基無機制品高溫均勻化熔制拉絲關鍵技術，開發高強玻璃纖維；
研究前驅體分子縮聚和納米/微米多級孔組裝結構演變對孔結構形成的影響規律，突破多孔玻璃纖維常溫擠出成型技術，開發低介電、低熱導、輕質柔性玻璃纖維；
研究模擬月球和火星環境的微重力、高真空環境下玄武巖材料熔制技術及深空環境對纖維成型的作用機制，開發高性能連續玄武巖纖維；
開展高性能玻璃纖維及復合制品產業化示范，形成千噸級生產線；
開發極端環境的模塊化連續玄武巖纖維成型裝置，實現微重力下自主成纖中試。
考核指標：
高強度玻璃纖維：纖維單絲強度≥4.6 GPa，浸膠紗強度≥3.2GPa，模量≥82GPa，熱膨脹系數≤5.0×10-6/℃，中空纖維率≤10×10-6。
深空連續玄武巖纖維：微重力（<0.3 g）、低壓（<1kPa）下制備連續玄武巖纖維強度≥2.0 GPa，模量≥90 GPa。
低介電、低熱導、輕質柔性玻璃纖維復合制品：介電常數<2.0，介電損耗正切<8×10-4；熱導率<0.026 W/（m.K），密度<0.5 g/cm3。建成1條千噸級/年軍民兩用高性能玻璃纖維及復合制品生產線，設計建造1套極端環境連續玄武巖纖維模塊化裝備自動實驗裝置，實現應用示范。
資料來源：“先進結構與復合材料”重點專項2021年度項目申報指南
（中國粉體網編輯整理/平安）
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