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“十二五”新材料發展規劃包括鋁合金新材料應用

發布時間:2020-06-21  點擊:7643  來源:大瀝鋁材網

“十二五”新材料發展規劃包括鋁合金新材料應用

      材料工業是國民經濟的基礎產業,新材料是材料工業發展的先導,是重要的戰略性新興產業?!笆濉睍r期,是我國材料工業由大變強的關鍵時期。加快培育和發展新材料產業,對于引領材料工業升級換代,支撐戰略性新興產業發展,保障國家重大工程建設,促進傳統產業轉型升級,構建國際競爭新優勢具有重要的戰略意義。


  根據《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》和《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》的總體部署,工業和信息化部會同發展改革委、科技部、財政部等有關部門和單位編制了《新材料產業“十二五”發展規劃》。本規劃是指導未來五年新材料產業發展的綱領性文件,是配置政府公共資源和引導企業決策的重要依據。

 專欄1 新材料的定義與范圍

  新材料涉及領域廣泛,一般指新出現的具有優異性能和特殊功能的材料,或是傳統材料改進后性能明顯提高和產生新功能的材料,主要包括新型功能材料、高性能結構材料和先進復合材料,其范圍隨著經濟發展、科技進步、產業升級不斷發生變化。為突出重點,本規劃主要包括以下六大領域:①特種金屬功能材料。具有獨特的聲、光、電、熱、磁等性能的金屬材料。②高端金屬結構材料。較傳統金屬結構材料具有更高的強度、韌性和耐高溫、抗腐蝕等性能的金屬材料。③先進高分子材料。具有相對獨特物理化學性能、適宜在特殊領域或特定環境下應用的人工合成高分子新材料。④新型無機非金屬材料。在傳統無機非金屬材料基礎上新出現的具有耐磨、耐腐蝕、光電等特殊性能的材料。⑤高性能復合材料。由兩種或兩種以上異質、異型、異性材料(一種作為基體,其他作為增強體)復合而成的具有特殊功能和結構的新型材料。⑥前沿新材料。當前以基礎研究為主,未來市場前景廣闊,代表新材料科技發展方向,具有重要引領作用的材料。

  一、發展現狀和趨勢

 ?。ㄒ唬┊a業現狀

  經過幾十年奮斗,我國新材料產業從無到有,不斷發展壯大,在體系建設、產業規模、技術進步等方面取得明顯成就,為國民經濟和國防建設做出了重大貢獻,具備了良好發展基礎。

  新材料產業體系初步形成。我國新材料研發和應用發端于國防科技工業領域,經過多年發展,新材料在國民經濟各領域的應用不斷擴大,初步形成了包括研發、設計、生產和應用,品種門類較為齊全的產業體系。

  新材料產業規模不斷壯大。進入新世紀(002280)以來,我國新材料產業發展迅速,2010年我國新材料產業規模超過6500億元,與2005年相比年均增長約20%。其中,稀土功能材料、先進儲能材料、光伏材料、有機硅、超硬材料、特種不銹鋼、玻璃纖維及其復合材料等產能居世界前列。

  部分關鍵技術取得重大突破。我國自主開發的鉭鈮鈹合金、非晶合金、高磁感取向硅鋼、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、超硬材料、間位芳綸和超導材料等生產技術已達到或接近國際水平。新材料品種不斷增加,高端金屬結構材料、新型無機非金屬材料和高性能復合材料保障能力明顯增強,先進高分子材料和特種金屬功能材料自給水平逐步提高。

  但是,我國新材料產業總體發展水平仍與發達國家有較大差距,產業發展面臨一些亟待解決的問題,主要表現在:新材料自主開發能力薄弱,大型材料企業創新動力不強,關鍵新材料保障能力不足;產學研用相互脫節,產業鏈條短,新材料推廣應用困難,產業發展模式不完善;新材料產業缺乏統籌規劃和政策引導,研發投入少且分散,基礎管理工作比較薄弱。

 ?。ǘ┌l展趨勢

  當今世界,科技革命迅猛發展,新材料產品日新月異,產業升級、材料換代步伐加快。新材料技術與納米技術、生物技術、信息技術相互融合,結構功能一體化、功能材料智能化趨勢明顯,材料的低碳、綠色、可再生循環等環境友好特性倍受關注。發達國家高度重視新材料產業的培育和發展,具有完善的技術開發和風險投資機制,大型跨國公司以其技術研發、資金、人才和專利等優勢,在高技術含量、高附加值新材料產品中占據主導地位,對我國新材料產業發展構成較大壓力。

  從國內看,“十二五”是全面建設小康社會的關鍵時期,是加快轉變經濟發展方式的攻堅時期,經濟結構戰略性調整為新材料產業提供了重要發展機遇。一方面,加快培育和發展節能環保、新一代信息技術、高端裝備制造、新能源和新能源汽車等戰略性新興產業,實施國民經濟和國防建設重大工程,需要新材料產業提供支撐和保障,為新材料產業發展提供了廣闊市場空間。另一方面,我國原材料工業規模巨大,部分行業產能過剩,資源、能源、環境等約束日益強化,迫切需要大力發展新材料產業,加快推進材料工業轉型升級,培育新的增長點。

  專欄2 戰略性新興產業對部分新材料的需求預測

  01 新能源

  “十二五”期間,我國風電新增裝機6000萬千瓦以上,建成太陽能電站1000萬千瓦以上,核電運行裝機達到4000萬千瓦,預計共需要稀土永磁材料4萬噸、高性能玻璃纖維50萬噸、高性能樹脂材料90萬噸,多晶硅8萬噸、低鐵絨面壓延玻璃6000萬平方米,需要核電用鋼7萬噸/年,核級鋯材1200噸/年、鋯及鋯合金鑄錠2000噸/年。

  02 節能和新能源汽車

  2015年,新能源汽車累計產銷量將超過50萬輛,需要能量型動力電池模塊150億瓦時/年、功率型30億瓦時/年、電池隔膜1億平方米/年、六氟磷酸鋰電解質鹽1000噸/年、正極材料1萬噸/年、碳基負極材料4000噸/年;乘用車需求超過1200萬輛,需要鋁合金板材約17萬噸/年、鎂合金10萬噸/年。

  03 高端裝備制造

  “十二五”期間,航空航天、軌道交通、海洋工程等高端裝備制造業,預計需要各類軸承鋼180萬噸/年、油船耐腐蝕合金鋼100萬噸/年、軌道交通大規格鋁合金型材4萬噸/年、高精度可轉位硬質合金切削工具材料5000噸。到2020年,大型客機等航空航天產業發展需要高性能鋁材10萬噸/年,碳纖維及其復合材料應用比重將大幅增加。

  04 新一代信息技術

  預計到2015年,需要8英寸硅單晶拋光片約800萬片/年、12英寸硅單晶拋光片480萬片/年,平板顯示玻璃基板約1億平方米/年,TFT混合液晶材料400噸/年。

  05 節能環保

  “十二五”期間,稀土三基色熒光燈年產量將超過30億只,需要稀土熒光粉約1萬噸/年;新型墻體材料需求將超過230億平方米/年,保溫材料產值將達1200億

  元/年;火電煙氣脫硝催化劑及載體需求將達到40億元/年,耐高溫、耐腐蝕袋式除塵濾材和水處理膜材料等市場需求將大幅增長。

  06 生物產業

  2015年,預計需要人工關節50萬套/年、血管支架120萬個/年,眼內人工晶體100萬個/年,醫用高分子材料、生物陶瓷、醫用金屬等材料需求將大幅增加??山到馑芰闲枰廴樗幔≒LA)等5萬噸/年、淀粉塑料10萬噸/年。

  二、總體思路

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  深入貫徹落實科學發展觀,按照加快培育發展戰略性新興產業的總體要求,緊緊圍繞國民經濟和社會發展重大需求,以加快材料工業升級換代為主攻方向,以提高新材料自主創新能力為核心,以新型功能材料、高性能結構材料和先進復合材料為發展重點,通過產學研用相結合,大力推進科技含量高、市場前景廣、帶動作用強的新材料產業化規?;l展,加快完善新材料產業創新發展政策體系,為戰略性新興產業發展、國家重大工程建設和國防科技工業提供支撐和保障。

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  堅持市場導向。遵循市場經濟規律,突出企業的市場主體地位,充分發揮市場配置資源的基礎作用,重視新材料推廣應用和市場培育。準確把握新材料產業發展趨勢,加強新材料產業規劃實施和政策制定,積極發揮政府部門在組織協調、政策引導、改善市場環境中的重要作用。

  堅持突出重點。新材料品種繁多、需求廣泛,要統籌規劃、整體部署,在鼓勵各類新材料的研發生產和推廣應用的基礎上,重點圍繞經濟社會發展重大需求,組織實施重大工程,突破新材料規?;苽涞某商准夹g與裝備,加快發展產業基礎好、市場潛力大、保障程度低的關鍵新材料。

  堅持創新驅動。創新是新材料產業發展的核心環節,要強化企業技術創新主體地位,激發和保護企業創新積極性,完善技術創新體系,通過原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新,突破一批關鍵核心技術,加快新材料產品開發,提升新材料產業創新水平。

  堅持協調推進。加強新材料與下游產業的相互銜接,充分調動研發機構、生產企業和終端用戶積極性。加強新材料產業與原材料工業融合發展,在原材料工業改造提升中,不斷催生新材料,在新材料產業創新發展中,不斷帶動材料工業升級換代。加快軍民共用材料技術雙向轉移,促進新材料產業軍民融合發展。

  堅持綠色發展。牢固樹立綠色、低碳發展理念,重視新材料研發、制備和使役全過程的環境友好性,提高資源能源利用效率,促進新材料可再生循環,改變高消耗、高排放、難循環的傳統材料工業發展模式,走低碳環保、節能高效、循環安全的可持續發展道路。

 ?。ㄈ┌l展目標

  到2015年,建立起具備一定自主創新能力、規模較大、產業配套齊全的新材料產業體系,突破一批國家建設急需、引領未來發展的關鍵材料和技術,培育一批創新能力強、具有核心競爭力的骨干企業,形成一批布局合理、特色鮮明、產業集聚的新材料產業基地,新材料對材料工業結構調整和升級換代的帶動作用進一步增強。

  到2020年,建立起具備較強自主創新能力和可持續發展能力、產學研用緊密結合的新材料產業體系,新材料產業成為國民經濟的先導產業,主要品種能夠滿足國民經濟和國防建設的需要,部分新材料達到世界領先水平,材料工業升級換代取得顯著成效,初步實現材料大國向材料強國的戰略轉變。

  專欄3 “十二五”新材料產業預期發展目標

  01 產業規模

  總產值達到2萬億元,年均增長率超過25%。

  02 創新能力

  研發投入明顯增加,重點新材料企業研發投入占銷售收入比重達到5%。建成一批新材料工程技術研發和公共服務平臺。

  03 產業結構

  打造10個創新能力強、具有核心競爭力、新材料銷售收入超150億元的綜合性龍頭企業,培育20個新材料銷售收入超過50億元的專業性骨干企業,建成若干主業突出、產業配套齊全、年產值超過300億元的新材料產業基地和產業集群。

  04 保障能力

  新材料產品綜合保障能力提高到70%,關鍵新材料保障能力達到50%,實現碳纖維、鈦合金、耐蝕鋼、先進儲能材料、半導體材料、膜材料、丁基橡膠、聚碳酸酯等關鍵品種產業化、規?;?。

  05 材料換代

  推廣30個重點新材料品種,實施若干示范推廣應用工程。

  三、發展重點

 ?。ㄒ唬┨胤N金屬功能材料

  稀土功能材料。以提高稀土新材料性能、擴大高端領域應用、增加產品附加值為重點,充分發揮我國稀土資源優勢,壯大稀土新材料產業規模。大力發展超高性能稀土永磁材料、稀土發光材料,積極開發高比容量、低自放電、長壽命的新型儲氫材料,提高研磨拋光材料產品檔次,提升現有催化材料性能和制備技術水平。

  稀有金屬材料。充分發揮我國稀有金屬資源優勢,提高產業競爭力。積極發展高純稀有金屬及靶材,大規格鉬電極、高品質鉬絲、高精度鎢窄帶、鎢鉬大型板材和制件、高純錸及合金制品等高技術含量深加工材料。加快促進超細納米晶、特粗晶粒等高性能硬質合金產業化,提高原子能級鋯材和銀銦鎘控制棒、高比容鉭粉、高效貴金屬催化材料發展水平。

  半導體材料。以高純度、大尺寸、低缺陷、高性能和低成本為主攻方向,逐步提高關鍵材料自給率。開發電子級多晶硅、大尺寸單晶硅、拋光片、外延片等材料,積極開發氮化鎵、砷化鎵、碳化硅、磷化銦、鍺、絕緣體上硅(SOI)等新型半導體材料,以及銅銦鎵硒、銅銦硫、碲化鎘等新型薄膜光伏材料,推進高效、低成本光伏材料產業化。

  其他功能合金。加快高磁感取向硅鋼和鐵基非晶合金帶材推廣應用。積極開發高導熱銅合金引線框架、鍵合絲、稀貴金屬釬焊材料、銦錫氧化物(ITO)靶材、電磁屏蔽材料,滿足信息產業需要。促進高強高導、綠色無鉛新型銅合金接觸導線規?;l展,滿足高速鐵路需要。進一步推動高磁導率軟磁材料、高導電率金屬材料及相關型材的標準化和系列化,提高電磁兼容材料產業化水平。開發推廣耐高溫、耐腐蝕鐵鉻鋁金屬纖維多孔材料,滿足高溫煙氣處理等需求。

  專欄4 特種金屬功能材料關鍵技術和裝備

  01 稀土功能材料技術

  開發高純稀土金屬集成化提純、磁能積加矯頑力大于65的永磁材料、高容量大功率儲能材料、稀土合金快冷厚帶等生產技術。

  02 稀有金屬材料技術

  開發多元合金熔煉、大型合金鑄錠成分均勻化控制、中間合金制備、超高純(≥6N)金屬加工及清洗、大尺寸超高純金屬靶材微觀組織控制、硬質合金全致密化燒結及涂層沉積定向控制等技術。

  03 半導體材料技術

  實現8英寸、12英寸硅單晶生長及硅片加工產業化,突破12英寸硅片外延生長等技術,開發多晶硅綠色生產工藝。

  04 其他功能合金技術

  開發新一代非晶帶材高速連鑄工藝、薄規格(0.18-0.20mm)高磁感取向硅鋼生產技術、超細超純銅合金制備加工工藝。

  05 特種金屬功能材料關鍵裝備

  12-18英寸硅單晶生長的直拉磁場單晶爐,線切割機,高頻電磁感應快速加熱裝置,等靜壓成套設備,大尺寸、超高真空、超高溫燒結爐,熔鹽電解精煉設備,高功率電子束熔煉爐,大型化學氣相沉積爐等。

 ?。ǘ└叨私饘俳Y構材料

  高品質特殊鋼。以滿足裝備制造和重大工程需求為目標,發展高性能和專用特種優質鋼材。重點發展核電大型鍛件、特厚鋼板、換熱管、堆內構件用鋼及其配套焊接材料,加快發展超超臨界鍋爐用鋼及高溫高壓轉子材料、特種耐腐蝕油井管及造船板、建筑橋梁用高強鋼筋和鋼板,實現自主化。積極發展節鎳型高性能不銹鋼、高強汽車板、高標準軸承鋼、齒輪鋼、工模具鋼、高溫合金及耐蝕合金材料。

  專欄5 重大裝備關鍵配套金屬結構材料

  01 電力

  核電用汽輪機轉子鍛件、發電機轉軸鍛件、承壓殼體材料、換熱管材、堆內構件材料、鋯合金包殼管等;超超臨界火電機組鍋爐管、葉片、轉子;燃機用高溫合金葉片、高溫合金輪盤鍛件;水電機組用大軸鍛件、抗撕裂鋼板、薄鏡板鍛件等。

  02 交通運輸

  軌道列車用大型多孔異型空心鋁合金型材、高速鐵路車輪車軸及軸承用鋼;車輛用第三代汽車鋼及超高強鋼、高品質鋁合金車身板、變截面軋制板、大型鎂合金壓鑄件、型材及寬幅板材等。

  03 船舶及海洋工程

  船用高強度易焊接寬厚板、特種耐腐蝕船板、貨油艙和壓載艙等相關耐蝕管系材料、殷瓦鋼等;海洋工程用高強度特厚齒條鋼、大口徑高強度無縫管、不銹鋼管及配件、深水系泊鏈、超高強度鋼等。

  04 航空航天

  高強、高韌、高耐損傷容限鋁合金厚、中、薄板,大規格鍛件、型材、大型復雜結構鋁材焊接件、鋁鋰合金、大型鈦合金材、高溫合金、高強高韌鋼等。

  新型輕合金材料。以輕質、高強、大規格、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞為發展方向,發展高性能鋁合金、鎂合金和鈦合金,重點滿足大飛機、高速鐵路等交通運輸裝備需求。積極開發高性能鋁合金品種及大型鋁合金材加工工藝及裝備,加快鎂合金制備及深加工技術開發,開展鎂合金在汽車零部件、軌道列車等領域的應用示范。積極發展高性能鈦合金、大型鈦板、帶材和焊管等。

  專欄6 高端金屬結構材料關鍵技術和裝備

  01 高品質特殊鋼技術

  開發超高純鐵(S+P<35ppm)冶煉、大規格鑄錠熔鑄、大鍛件最佳化學成分配比、成型和熱處理工藝技術,低成本、低能耗高品質特鋼流程技術。

  續表

  02 新型輕合金材料技術

  發展高潔凈、高均勻性合金冶煉和凝固技術,大規格鑄錠均質化半連鑄技術,大型材等溫擠壓、拉伸與校正技術,復雜鍛件等溫模鍛、鋁合金板材新型軋制、中厚板(80-200mm)固溶淬火、預拉伸與多級時效技術,高性能鑄造鎂合金及高強韌變形鎂合金制備、低成本鎂合金大型型材和寬幅板材加工、腐蝕控制及防護技術,鈦合金冷床爐熔煉、15噸以上鑄錠加工、2噸以上模鍛件鍛壓、型材擠壓、異型管棒絲材成型和殘料回收技術。

  03 高端金屬結構材料關鍵裝備

  開發高功率(單槍功率≥500Kw)電子束爐和等離子爐,大型特鋼精煉真空電渣爐,高純凈大規格鋁錠半連鑄裝備,等溫模鍛、等溫擠壓、固溶淬火、三級時效等裝備,大型厚板預拉伸、時效成型熱壓及超聲摩擦攪拌焊接裝備,8噸以上鈦合金熔煉真空自耗電弧爐,30MN以上鎂合金壓鑄機和擠壓機,大面積等溫焊接等成套裝備。

 ?。ㄈ┫冗M高分子材料

  特種橡膠。自主研發和技術引進并舉,走精細化、系列化路線,大力開發新產品、新牌號,改善產品質量,努力擴大規模,力爭到2015年國內市場滿足率超過70%。擴大丁基橡膠(IIR)、丁腈橡膠(NBR)、乙丙橡膠(EPR)、異戊橡膠(IR)、聚氨酯橡膠、氟橡膠及相關彈性體等生產規模,加快開發丙烯酸酯橡膠及彈性體、鹵化丁基橡膠、氫化丁腈橡膠、耐寒氯丁橡膠和高端苯乙烯系彈性體、耐高低溫硅橡膠、耐低溫氟橡膠等品種,積極發展專用助劑,強化為汽車、高速鐵路和高端裝備制造配套的高性能密封、阻尼等專用材料開發。

  工程塑料。圍繞提高寬耐溫、高抗沖、抗老化、高耐磨和易加工等性能,加強改性及加工應用技術研發,擴大國內生產,盡快增強高端品種供應能力。加快發展聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯醚(PP0)和聚苯硫醚(PPS)等產品,擴大應用范圍,提高自給率。積極開發聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等新型聚酯、特種環氧樹脂和長碳鏈聚酰胺、耐高溫易加工聚酰亞胺等新產品或高端牌號。力爭到2015年國內市場滿足率超過50%。

  其他功能性高分子材料。鞏固有機硅單體生產優勢,大力發展硅橡膠、硅樹脂等有機硅聚合物產品。著力調整含氟聚合物產品結構,重點發展聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)及高性能聚四氟乙烯等高端含氟聚合物,積極開發含氟中間體及精細化學品。加快電解用離子交換膜、電池隔膜和光學聚酯膜的技術開發及產業化進程,鼓勵液體、氣體分離膜材料開發、生產及應用。大力發展環保型高性能涂料、長效防污涂料、防水材料、高性能潤滑油脂和防火隔音泡沫材料等品種。

  專欄7 先進高分子材料關鍵技術和裝備

  01 核心技術

  加強基礎聚合物制備、集成創新和成(002001)套工藝技術研究,開發分子結構設計、分子量控制及工藝參數控制等先進聚合技術。加快PA6高壓前聚工藝技術、PBT直接酯化法生產技術、PC酯交換和PI技術產業化。突破φ4000mm甲基流化床、φ1200mm苯基沸騰床等有機硅單體合成技術。開發反應體系配方設計和后處理工藝,材料改性和加工成型技術以及配套助劑,可降解及回收材料技術等。

  續表

  02 關鍵裝備

  開發大型在線檢測控制聚合反應器、流化干燥床、脫氣釜、汽提釜、直接脫揮裝置、螺桿聚合反應器、先進混煉機、專用模具、高速擠出和大型注射成型設備、大型無水無氧聚合反應器等。

 ?。ㄋ模┬滦蜔o機非金屬材料

  先進陶瓷。重點突破粉體及先驅體制備、配方開發、燒制成型和精密加工等關鍵環節,擴大耐高溫、耐磨和高穩定性結構功能一體化陶瓷生產規模。重點發展精細熔融石英陶瓷坩堝、陶瓷過濾膜和新型無毒蜂窩陶瓷脫硝催化劑等產品。積極發展超大尺寸氮化硅陶瓷、燒結碳化硅陶瓷、高頻多功能壓電陶瓷及超聲換能用壓電陶瓷。大力發展無鉛綠色陶瓷材料。建立高純陶瓷原料保障體系。

  特種玻璃。以滿足建筑節能、平板顯示和太陽能利用等領域需求為目標,加快特種玻璃產業化,增強產品自給能力。重點發展平板顯示玻璃(TFT/PDP/OLED),鼓勵發展應用低輻射(Low-E)鍍膜玻璃、涂膜玻璃、真空節能玻璃及光伏電池透明導電氧化物鍍膜(TCO)超白玻璃。加快發展高純石英粉、石英玻璃及制品,促進高純石英管、光纖預制棒產業化。積極發展長波紅外玻璃、無鉛低溫封接玻璃、激光玻璃等新型玻璃品種。

  其他特種無機非金屬材料。鞏固人造金剛石和立方氮化硼超硬材料、激光晶體和非線性晶體等人工晶體技術優勢,大力發展功能性超硬材料和大尺寸高功率光電晶體材料及制品。積極發展高純石墨,提高鋰電池用石墨負極材料質量,加快研發核級石墨材料。大力發展非金屬礦及其深加工材料。開發高性能玻璃纖維、連續玄武巖纖維、高性能摩擦材料和綠色新型耐火材料等產品。加快推廣新型墻體材料、無機防火保溫材料,壯大新型建筑材料產業規模。

  專欄8 新型無機非金屬材料關鍵技術和裝備

  01 先進陶瓷技術

  開發高純超細陶瓷粉體及先驅體制備、陶瓷蜂窩結構設計技術。

  02 特種玻璃技術

  開發超薄玻璃基板成型、低輻射鍍膜玻璃膜系設計與制備、高純石英粉(≥5N)合成和光纖管(金屬雜質<1ppm)制備技術、電子專用石英玻璃及制品制備技術、6代以上TFT-LCD玻璃基板及OLED玻璃基板制備技術。

  03 其他特種無機非金屬材料技術

  開發高純石墨(≥4N)電加熱連續式化學提純、高溫連續式絕氧氣氛窯生產、柔性石墨碾壓法和擠壓法加工技術,半導體用石墨保溫材料加工技術,人工晶體生長及加工等技術。

  04 新型無機非金屬材料關鍵裝備

  開發6代以上TFT-LCD用玻璃基板窯爐,氣氛加壓陶瓷燒結爐,超硬材料用大型壓機、大功率(30-100kw)微波等離子體和超大面積(150-300mm2)熱燈絲CVD金剛石膜成套裝備,高純石墨用高溫(3000-3500℃)各項同性等靜壓機,(爐內氧含量≤1000ppm)連續式絕氧氣氛窯,石墨負極材料包覆和炭化裝備等。

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  樹脂基復合材料。以低成本、高比強、高比模和高穩定性為目標,攻克樹脂基復合材料的原料制備、工業化生產及配套裝備等共性關鍵問題。加快發展碳纖維等高性能增強纖維,提高樹脂性能,開發新型超大規格、特殊結構材料的一體化制備工藝,發展風電葉片、建筑工程、高壓容器、復合導線及桿塔等專用材料,加快在航空航天、新能源、高速列車、海洋工程、節能與新能源汽車和防災減災等領域的應用。

  專欄9 高性能增強纖維發展重點

  01 碳纖維

  加強高強、高強中模、高模和高強高模系列品種攻關,實現千噸級裝置穩定運轉,提高產業化水平,擴大產品應用范圍。

  02 芳綸

  擴大間位芳綸(1313)生產規模,突破對位芳綸(1414)產業化瓶頸,拓展在蜂巢結構、絕緣紙等領域的應用。

  03 超高分子量聚乙烯纖維

  積極發展高性能聚乙烯纖維(UHMWPE)干法紡絲技術及產品,突破紡絲級專用樹脂生產技術,降低生產成本。

  04 新型無機非金屬纖維

  積極發展高強、低介電、高硅氧、耐堿等高性能玻璃纖維及制品,大力發展連續玄武巖、氮化硼和巖棉等新型無機非金屬纖維品種。

  05 其他高性能纖維材料

  積極發展聚苯硫醚、聚[2,5-二羥基-1,4-苯撐吡啶并二咪唑]、芳砜綸、聚酰亞胺、對苯基并雙噁唑纖維等新品種。

  碳/碳復合材料。以耐高溫、耐燒蝕、耐磨損及結構功能一體化為重點,加強材料預成型、浸漬滲碳及快速制備工藝研究。積極開發各類高溫處理爐、氣氛爐所需要的保溫筒、發熱體和坩堝等材料,推廣碳/碳復合材料剎車片、高溫緊固件等在運輸裝備、高溫裝備中的應用。

  陶瓷基復合材料。進一步提高特種陶瓷基體和碳化硅、氮化硅、氧化鋁等增強纖維,以及新型顆粒、晶須增強材料及陶瓷先驅體制備技術水平,加快在削切工具、耐磨器件和航空航天等領域的應用。

  金屬基復合材料。發展纖維增強鋁基、鈦基、鎂基復合材料和金屬層狀復合材料,進一步實現材料輕量化、智能化、高性能化和多功能化,加快應用研究。

  專欄10 高性能復合材料關鍵技術和裝備

  01 核心技術

  重點突破聚合、紡絲、預氧化、碳化等高性能聚丙烯腈基碳纖維產業化關鍵技術,芳綸纖維聚合、紡絲及溶劑回收技術等。開發陶瓷基復合材料燒結、滲透等制備加工技術,碳/碳復合材料液相浸漬、滲碳及快速制備工藝,開發纖維增強型樹脂基復合材料纏繞、鋪放、熱融預浸、真空輔助樹脂轉移成型(VARTM)技術。

  02 關鍵裝備

  重點突破碳纖維用大容量聚合釜、飽和蒸汽牽伸、寬口徑高溫碳化、恒張力收絲裝置,芳綸用耐強腐蝕高精度雙螺桿聚合裝置,復合材料用多軸纏繞機、熱融預浸機、纖維鋪放機、超高溫熱壓成型設備。

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  納米材料。加強納米技術研究,重點突破納米材料及制品的制備與應用關鍵技術,積極開發納米粉體、納米碳管、富勒烯、石墨烯等材料,積極推進納米材料在新能源、節能減排、環境治理、綠色印刷、功能涂層、電子信息和生物醫用等領域的研究應用。

  生物材料。積極開展聚乳酸等生物可降解材料研究,加快實現產業化,推進生物基高分子新材料和生物基綠色化學品產業發展。加強生物醫用材料研究,提高材料生物相容性和化學穩定性,大力發展高性能、低成本生物醫用高端材料和產品,推動醫療器械基礎材料升級換代。

  智能材料。加強基礎材料研究,開發智能材料與結構制備加工技術,發展形狀記憶合金、應變電阻合金、磁致伸縮材料、智能高分子材料和磁流變液體材料等。

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