科學(xué)技術(shù)部日前發(fā)布了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料”重點(diǎn)專項(xiàng)2021年度項(xiàng)目申報(bào)指南。本重點(diǎn)專項(xiàng)總體目標(biāo)是：面向制造強(qiáng)國、交通強(qiáng)國、航天強(qiáng)國建設(shè)等國家重大需求部署先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料研發(fā)任務(wù)，形成國產(chǎn)材料體系化自主研制和保障能力，實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)、重載火箭、國產(chǎn)大飛機(jī)、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(guān)鍵結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料的國內(nèi)自主供給。
指南中明確：2021年度指南部署堅(jiān)持問題導(dǎo)向、分步實(shí)施、重點(diǎn)突出的原則，圍繞高性能高分子材料及其復(fù)合材料、高溫與特種金屬結(jié)構(gòu)材料、輕質(zhì)高強(qiáng)金屬及其復(fù)合材料、先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷與陶瓷基復(fù)合材料、先進(jìn)工程結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)材料制備加工與評價(jià)新技術(shù)、基于材料基因工程的結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料7個(gè)技術(shù)方向。按照“基礎(chǔ)前沿技術(shù)、共性關(guān)鍵技術(shù)、示范應(yīng)用”三個(gè)層面，擬啟動37個(gè)項(xiàng)目，擬安排國撥經(jīng)費(fèi)6.32億元。其中，擬部署9個(gè)青年科學(xué)家項(xiàng)目，擬安排國撥經(jīng)費(fèi)3600萬元，每個(gè)項(xiàng)目400萬元。
“海洋建筑結(jié)構(gòu)用耐蝕鋼及防護(hù)技術(shù)（共性關(guān)鍵技術(shù)）”項(xiàng)目研究內(nèi)容：針對海洋建筑結(jié)構(gòu)對長壽命鋼鐵材料的需求，研究高鹽霧、高濕熱、強(qiáng)輻射等嚴(yán)酷海洋環(huán)境下，鋼鐵結(jié)構(gòu)材料的失效機(jī)理與材料設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；防腐涂層的成分設(shè)計(jì)、制備技術(shù)、涂裝工藝及腐蝕評價(jià)；耐蝕鋼板/鋼筋的成分設(shè)計(jì)、制備技術(shù)、焊接技術(shù)及腐蝕評價(jià)；復(fù)合鋼板的制備技術(shù)、焊接技術(shù)及腐蝕評價(jià)；海洋建筑結(jié)構(gòu)用鋼的服役評價(jià)、設(shè)計(jì)規(guī)范及示范應(yīng)用。開展免維護(hù)海洋結(jié)構(gòu)用低合金耐蝕鋼板及復(fù)合鋼板的成分設(shè)計(jì)及制備技術(shù)研究；開展防腐涂層設(shè)計(jì)與制備技術(shù)、鋼板與涂層耦合耐蝕機(jī)理研究；研究低成本耐蝕鋼筋母材與覆層協(xié)同耐蝕機(jī)制與制備技術(shù)；開展耐蝕鋼連接技術(shù)研究；建立復(fù)雜海洋環(huán)境鋼材及構(gòu)件的服役評價(jià)及全壽命周期預(yù)測方法。
考核指標(biāo)：耐蝕及復(fù)合鋼板Rel≥345MPa，Rm≥490MPa，A≥20%，-20℃AKV≥100J，耐蝕鋼板較傳統(tǒng)鋼板耐蝕能力提升3倍以上，復(fù)合鋼板界面剪切強(qiáng)度τ≥300MPa；防腐涂層主要指標(biāo)應(yīng)高于GB/T 18593要求20%以上，典型海洋環(huán)境下30年免維護(hù)；耐蝕鋼筋Rel≥500MPa，均勻延伸率Agt≥7.5%，典型海水海砂環(huán)境下耐蝕性能較傳統(tǒng)鋼筋提升6倍以上；形成海洋環(huán)境下鋼材產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指南或規(guī)范2件以上，申請發(fā)明專利10件以上，實(shí)現(xiàn)工程示范應(yīng)用2項(xiàng)。
“復(fù)雜工況下冶金領(lǐng)域關(guān)鍵部件表面工程技術(shù)與應(yīng)用（示范應(yīng)用）”項(xiàng)目研究內(nèi)容：針對冶金領(lǐng)域高溫、重載、高磨損等復(fù)雜工況對關(guān)鍵部件表面防護(hù)技術(shù)的迫切需求，開展復(fù)合增強(qiáng)表面工程材料及涂鍍層結(jié)構(gòu)的理性設(shè)計(jì)，開發(fā)高效率、高性能激光熔覆、堆焊、冷噴涂、復(fù)合鍍等技術(shù)及多技術(shù)結(jié)合的復(fù)合表面工程技術(shù)，攻克復(fù)雜工況下冶金領(lǐng)域關(guān)鍵部件表面耐高溫、耐磨損、抗疲勞涂鍍層制備的關(guān)鍵技術(shù)，開展其服役性能評價(jià)和壽命預(yù)測，并應(yīng)用于擠壓芯棒、結(jié)晶器、除鱗輥等典型部件，在大型鋼鐵冶金企業(yè)得到示范應(yīng)用。
考核指標(biāo)：開發(fā)無縫鋼管擠壓芯棒、結(jié)晶器、除鱗輥等三種典型件表面制造的專用復(fù)合粉末3種以上，涂層結(jié)合力≥100MPa，綜合使用壽命提升40%以上；擠壓芯棒的耐磨性比H13鋼提高2倍以上，表面潤滑鍍層摩擦磨損性能比傳統(tǒng)鍍層提升20%以上；除鱗輥的硬質(zhì)相質(zhì)量比≥60%，粘結(jié)相硬度HRC≥38，無裂紋；結(jié)晶器修復(fù)層晶粒度<10 μm，可修復(fù)厚度≥6mm；表面強(qiáng)化涂層孔隙率＜1%，修復(fù)及強(qiáng)化后變形量≤2mm/m，單套結(jié)晶器一次修復(fù)過鋼量15萬噸以上。
“基于材料基因工程的新型高溫涂層優(yōu)化設(shè)計(jì)研發(fā)（共性關(guān)鍵技術(shù)）”項(xiàng)目研究內(nèi)容：針對海上動力裝備用熱端部件及其海洋腐蝕環(huán)境，發(fā)展高溫涂層的高通量制備技術(shù)，開展新型高性能高溫涂層成分和組織結(jié)構(gòu)的高通量實(shí)驗(yàn)篩選和優(yōu)化研究；研發(fā)涂層—基體界面結(jié)構(gòu)和性能多尺度高效模擬設(shè)計(jì)和預(yù)測技術(shù)，研發(fā)涂層高溫力學(xué)性能、界面強(qiáng)度、殘余應(yīng)力和高溫腐蝕性能等的高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)，開展涂層與界面性能和工藝優(yōu)化研究；綜合利用材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)出具有重要工程應(yīng)用前景的新型超高溫、耐腐蝕涂層。
考核指標(biāo)：研發(fā)出不少于3套針對涂層的高溫力學(xué)性能高通量測試技術(shù)和裝置，測試溫度不低于1600℃，滿足高溫力學(xué)性能、界面強(qiáng)度和殘余應(yīng)力等多種力學(xué)性能的測試，測試效率提高30%以上；研發(fā)可用于高溫涂層的模擬海洋環(huán)境加速腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置1臺（套）以上；研發(fā)出涂層—基體結(jié)構(gòu)和性能多尺度高效模擬預(yù)測模型和技術(shù)，模型預(yù)測值與實(shí)際測試值偏差≤15%；綜合利用材料基因工程技術(shù)，研發(fā)出3種以上新型高性能涂層材料，服役溫度提高100℃以上，1200℃循環(huán)氧化達(dá)到完全抗氧化級，在1100℃海水蒸氣實(shí)驗(yàn)條件下的涂層壽命提高50%以上，綜合性能滿足工程應(yīng)用需求；申請發(fā)明專利10項(xiàng)以上，國際標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)以上。
據(jù)悉，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃由原來的國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）、國家科技支撐計(jì)劃、國際科技合作與交流專項(xiàng)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究與開發(fā)基金和公益性行業(yè)科研專項(xiàng)等整合而成，是針對事關(guān)國計(jì)民生的重大社會公益性研究，以及事關(guān)產(chǎn)業(yè)核心競爭力、整體自主創(chuàng)新能力和國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、前瞻性重大科學(xué)問題、重大共性關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品，為國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展主要領(lǐng)域提供持續(xù)性的支撐和引領(lǐng)。
來源：涂界