高性能結(jié)構(gòu)材料推動(dòng)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展

高性能結(jié)構(gòu)材料是支撐航空航天、交通運(yùn)輸、電子信息、能源動(dòng)力以及國家重大基礎(chǔ)工程建設(shè)等領(lǐng)域的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是目前國際上競爭最激烈的高技術(shù)新材料領(lǐng)域之一。高性能結(jié)構(gòu)材料的進(jìn)步不僅對國家支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和國家安全的保障起著關(guān)鍵性的作用，而且還可影響和帶動(dòng)著一大批基礎(chǔ)材料和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級改造。

高性能結(jié)構(gòu)材料的主要發(fā)展方向是輕質(zhì)、高強(qiáng)高韌、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、低成本、結(jié)構(gòu)功能一體化?！笆濉逼陂g，高性能結(jié)構(gòu)材料以國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防事業(yè)發(fā)展中的重大需求為導(dǎo)向，積極鼓勵(lì)原始創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)跨越式發(fā)展，充分利用我國優(yōu)勢資源和已有技術(shù)優(yōu)勢，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能結(jié)構(gòu)材料及其先進(jìn)制備、成形與加工技術(shù)，為我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級和可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

高性能結(jié)構(gòu)材料：結(jié)構(gòu)材料指以力學(xué)性能為主的工程材料。高性能結(jié)構(gòu)材料一般指具有更高的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等力學(xué)性能，并適應(yīng)特殊環(huán)境要求的結(jié)構(gòu)材料。結(jié)構(gòu)材料指以力學(xué)性能為主的工程材料，它是國民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用最為廣泛的材料，從日用品、建筑到汽車、飛機(jī)、衛(wèi)星和火箭等，均以某種形式的結(jié)構(gòu)框架獲得其外形、大小和強(qiáng)度。鋼鐵、有色金屬等傳統(tǒng)材料都屬于此類。高性能結(jié)構(gòu)材料一般指具有更高的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性等力學(xué)性能，并適應(yīng)特殊環(huán)境要求的結(jié)構(gòu)材料。包括新型金屬材料、高性能結(jié)構(gòu)陶瓷材料和高分子材料等。

新型聚酰亞胺剎車片

項(xiàng)目簡介：我國自行研制的聚酰亞胺半金屬轎車剎車片日前通過了國家汽車質(zhì)量檢驗(yàn)中心的鑒定，鑒定意見稱，這種剎車片制動(dòng)性能好，耐熱耐磨，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。 這個(gè)新成果是由中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所研制成功的。研究人員介紹說，隨著道路條件和車輛性能不斷改進(jìn)，對汽車制動(dòng)器的要求越來越高。就轎車而言，在連續(xù)剎車的情況下，剎車片表面工作溫度可達(dá)500℃以上，需要高耐溫高耐磨的剎車材料來維持汽車制動(dòng)性能的穩(wěn)定，保證行車安全。

趨勢意義：國內(nèi)先進(jìn)

激光近成形鈷基高溫合金研究

項(xiàng)目簡介：利用激光近成形技術(shù)，采用鈷基合金粉末在金屬零件表面進(jìn)行單道多層熔覆成形試驗(yàn)，獲得具有良好外形和尺寸精度2～20mm的薄壁零件.利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、電子拉伸試驗(yàn)機(jī)和顯微硬度計(jì)等分析儀器對其微觀組織、微觀成分分布及抗拉強(qiáng)度和硬度進(jìn)行了分析和測試.結(jié)果表明，所成形的薄壁零件的組織為細(xì)小的枝晶，層間成分分布均勻，沒有明顯的成分偏析.力學(xué)性能測試結(jié)果顯示其性能可滿足實(shí)際使用要求.\"

趨勢意義：國內(nèi)先進(jìn)

高性能鎂-稀土結(jié)構(gòu)材料研制、開發(fā)與應(yīng)用

項(xiàng)目簡介：由于鎂合金具有低的密度．質(zhì)輕、高比剛度、卓越的機(jī)械性能、高的硬度及良好的鑄造性能，近幾十年來鎂合金的應(yīng)用一直是自動(dòng)化工業(yè)的目標(biāo)之一。然而，高溫特殊用途。例如在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用，通常的鎂合金就受到了限制。因?yàn)樵诟邷叵滤鼈兊膹?qiáng)度和抗蠕變性能都比較差。由于鎂一稀土合金增加了材料的抗拉強(qiáng)度、延展性及抗蠕變性能，稀土加入形成鎂-稀上合金就可以滿足高溫應(yīng)用的要求。

趨勢意義：對國內(nèi)外鎂一稀土合金的研制、開發(fā)與應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢有著重要意義，同時(shí)結(jié)合我國相關(guān)單位的研究進(jìn)展，引領(lǐng)我國鎂-稀土合金的發(fā)展。

高性能細(xì)結(jié)構(gòu)炭材料的制造方法

項(xiàng)目簡介：本發(fā)明涉及一種高性能細(xì)結(jié)構(gòu)炭材料的制造方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的：以具有自燒結(jié)性含瀝青中間相的炭微粉為基體組分和以納米材料中的一種和幾種為添加組分，不加粘結(jié)劑，采用高速混合機(jī)混勻(1)；通過成型裝置成型(2)；焙燒(3)；石墨化處理(4)；本發(fā)明的有益效果是：用本發(fā)明制造出來的細(xì)結(jié)構(gòu)炭材料結(jié)構(gòu)致密，體積密度1.90g/cm3以上；機(jī)械強(qiáng)度高，抗折強(qiáng)度75MPa以上，抗壓強(qiáng)度190MPa以上；抗高溫氧化，可在650℃以上的氧化性氛圍和2500℃還原性氛圍中長時(shí)間使用；用途廣泛：可作為連續(xù)鑄造的結(jié)晶器、電火花加工機(jī)床的電極，高溫?zé)Y(jié)模具、金屬冶煉坩堝，以及航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)密封和耐燒蝕部件等。

趨勢意義：國內(nèi)先進(jìn)

高強(qiáng)度、低介電常數(shù)的二氧化硅結(jié)合的氮化硅多孔陶瓷及制備方法

項(xiàng)目簡介：一種高強(qiáng)度、低介電常數(shù)的二氧化硅結(jié)合的氮化硅多孔陶瓷，其特征在于以Si3N4為基體，以外加SiO2和Si3N4顆粒表面氧化生成的SiO2作為結(jié)合相將Si3N4顆粒結(jié)合起來，石墨為造孔劑。發(fā)明涉及一種以高純度、低介電常數(shù)的二氧化硅結(jié)合的Si3N4多孔陶瓷及制備方法，其特征在于石墨為造孔劑、以外加或氮化硅顆粒表面氧化生成的二氧化硅為結(jié)合相的氮化硅多孔陶瓷利用外加和氮化硅顆粒表面氧化生成的二氧化硅在高溫下的燒結(jié)把氮化硅顆粒結(jié)合起來，利用粉料顆粒堆積成孔或造孔劑氧化燒除成孔，從而得到二氧化硅結(jié)合的氮化硅多孔陶瓷。Si3N4∶SiO2∶石墨∶＝0～100∶0～30∶0～25(重量比)，加入酚醛樹脂和乙醇，混合后球磨、烘干、研磨、過篩、干壓成型，然后在空氣中燒成，得到二氧化硅結(jié)合的氮化硅多孔陶瓷。所得多孔陶瓷的抗彎強(qiáng)度可達(dá)137MPa，總孔隙率10～60％，常溫介電常數(shù)2～7(1GHz)，可用于常溫和高溫環(huán)境下使用的天線罩、催化劑載體等材料。

趨勢意義：國內(nèi)先進(jìn)

納米結(jié)構(gòu)材料在全固態(tài)鋰電池高性能固體電解質(zhì)中應(yīng)用

項(xiàng)目簡介：全固態(tài)鋰離子電池，即固體電解質(zhì)鋰離子電池，是新近發(fā)展起來的新一代鋰離子電池，它的實(shí)用化將能有效消除現(xiàn)在商品化液體電解質(zhì)鋰離子電池的安全性差與能量密度低的問題。而且具有安全性能好、化學(xué)性能穩(wěn)定、使用壽命長、充放電循環(huán)性能優(yōu)越，自放電速率小、比能量和能量密度高、易于將鋰電池小型化、工作溫度范圍大，可用于許多極端的場合等諸多優(yōu)點(diǎn)。正是被這些優(yōu)點(diǎn)所吸引，近年來國際上對全固態(tài)鋰離子電池的開發(fā)和研究非?；钴S。如圖1所示是采用磁脈沖壓實(shí)技術(shù)制備全固態(tài)鋰離子電池單電池結(jié)構(gòu)示意圖，其優(yōu)化的設(shè)計(jì)能夠很好的避免電池的短路。采用磁脈沖壓實(shí)技術(shù)，能夠很好的制備出全固態(tài)鋰電池堆，如圖2所示。從而使為大型移動(dòng)設(shè)備供電成為可能，最后得到的繞式全固態(tài)鋰電池堆各層厚度均勻，接觸致密，而且制備過程中不需要經(jīng)歷熱處理的過程，這樣就使很多在一定高溫不穩(wěn)定的電極或電解質(zhì)材料的應(yīng)用成為可能，很適合大規(guī)模地制備大型的固態(tài)鋰電池堆。

趨勢意義：隨著材料制備技術(shù)水平的不斷提高，以及制備成本的降低，并采用可行的方法控制納米結(jié)構(gòu)材料顆粒分散和使用過程中的化學(xué)穩(wěn)定性問題，必然會使鋰離子導(dǎo)體的性能得到更大的提高，并拓寬其應(yīng)用范圍，尤其是在全固態(tài)鋰離子電池的大規(guī)模實(shí)用方面發(fā)揮顯著作用。

高性能環(huán)氧復(fù)合材料

項(xiàng)目簡介：環(huán)氧樹脂高性能復(fù)合材料一是充分利用和發(fā)揮了復(fù)合材料各向異性的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了在更高層次上的材料可設(shè)計(jì)性，按受力狀態(tài)鋪層從而合理地、有效地使用了原材料的性能，減輕了制品的重量，得到非常高的比強(qiáng)度和比模量；二是通過精心設(shè)計(jì)和細(xì)心制作，{HotTag}高度實(shí)現(xiàn)了材料的復(fù)合效應(yīng)，從而充分發(fā)揮了各組成材料的潛在能力，獲得了原材料所沒有的優(yōu)異性能和新用途如耦合效應(yīng)是復(fù)合材料的獨(dú)特性能，合理地利用其可耦合的彎曲扭轉(zhuǎn)變形則能克服飛機(jī)在高速度飛行時(shí)產(chǎn)生的氣動(dòng)彈性問題，從而使前掠翼布局得以實(shí)現(xiàn)；三是耐疲勞性和減振性優(yōu)異，即使在已有損傷的情況下也很難觀察到損傷在疲勞下的擴(kuò)展，這是高性能復(fù)合材料在航空、航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的又一重要原因；四是材料設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，材料成型和構(gòu)件成型是同時(shí)一次完成、不可分開的，制得的產(chǎn)品既是復(fù)合材料也是復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件；五是由于上述特點(diǎn)，所以高性能復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和制造必須從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料、工藝和模具等方面綜合考慮，并由這幾方面的技術(shù)人員協(xié)調(diào)配合才能完成。為了確保高性能復(fù)合材料的質(zhì)量，在每道工序和環(huán)節(jié)中都有嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控和保障措施。

趨勢意義：國內(nèi)先進(jìn)