工信部重点研发专项,高性能复合材料蕴藏怎样的新机遇?

博速说科技前沿 2024-11-07 09:19:29

日前,工信部发布的国家重点研发计划 2024 年度项目申报指南涵盖多个重点专项,为新材料、新能源等领域带来重大机遇。其中,“高端功能与智能材料”“先进结构与复合材料”“新型显示与战略性电子材料”“新能源汽车”等专项涉及众多关键材料和技术领域。

来源:荣格复材技术

Part 1

工信部发布新材料研发重点

“高端功能与智能材料”专项涉及固态电池关键材料、热电/光伏/储能等能源材料,高端分离膜与催化材料,特种及前沿功能材料等6类。这一专项的推进将为能源领域的发展提供新的动力,推动固态电池技术的进步,提高能源的存储和转化效率。同时,高端分离膜与催化材料的研发将有助于提高化工、环保等领域的生产效率和质量。

“先进结构与复合材料”专项涉及超高分子量聚乙烯、芳纶等在内的高性能高分子材料及复合材料,先进结构陶瓷及其复合材料等6类。

“新型显示与战略性电子材料”专项涉及 microled/oled、量子点技术等新型显示材料与器件、第三代半导体材料与器件、前沿电子材料与器件等4类。这一专项将推动新型显示技术的发展,提高显示效果和能源效率,同时也将为半导体产业的发展提供新的机遇。

“新能源汽车”专项涉及宽温域、高比能、高安全动力电池、电驱系统、智能驾驶等3类。这一专项的实施将有助于提高新能源汽车的性能和安全性,推动新能源汽车产业的发展。

Part 2

“先进结构与复合材料”专项解读

其中“先进结构与复合材料” 专项中,与复合材料有关的主要包括了以下几类:

空间大型高收纳比展开结构复合材料

这种材料对于航天等领域的大型可展开结构具有重要意义,比如卫星的太阳能帆板等结构,要求材料在满足结构强度的同时,能够在收纳状态下占据较小空间,在展开后又能保持良好的性能。

水动推进螺旋桨用高阻尼混杂复合材料

用于水动推进螺旋桨可以有效降低螺旋桨在工作过程中产生的振动和噪声,提高螺旋桨的工作效率和使用寿命,对于船舶、潜艇等水下航行器的推进系统性能提升有重要作用。

复杂服役环境减振降噪聚氨酯弹性体

能够在复杂的使用环境中起到减振降噪的作用,可应用于汽车、机械、建筑等多个领域,例如汽车的减震部件、建筑的隔音材料等。

超高分子量聚乙烯纤维及其结构功能一体化关键技术开发与应用

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有卓越的性能,被称为“神奇的塑料”。UHMWPE以其卓越的耐磨性能而著称,是塑料中耐磨性最好的,同时也是钢管的7-10倍,黄铜管的27倍。它的摩擦系数极低,相当于冰与冰之间的摩擦,这有助于节省输送能耗。此外,它还具有优异的化学稳定性,除了极少数溶剂外,大多数无机、有机酸、碱、盐和有机溶剂对它都没有腐蚀性。UHMWPE的抗冲击强度也很高,尤其是在低温下。

其结构功能一体化的开发可以使其在防护、航空航天、海洋工程等领域发挥更大的作用,如通过改进合成工艺、添加特殊助剂等方式,增强其强度、刚度和耐热性等,以满足在高端装备、海洋工程、医疗器械等领域对高性能材料的需求。例如,在海洋工程中,可用于制造绳索、防护网等部件,其优异的耐腐蚀性和耐磨性能够适应海洋环境的严苛要求;在医疗器械领域,可用于制造人工关节的垫片等,为患者提供更持久的使用性能。

蜂窝用低介电、高导热芳纶纸基材料

适用于蜂窝结构,具有低介电性能可以满足电子通信等领域对信号传输的要求,高导热性能则有助于散热,在航空航天、电子设备等领域有广泛的应用前景。

轻质高强金属及其复合材料

大厚度波纹界面钢-铝结构复合材料连续高效制备及应用:钢-铝结构复合材料结合了钢的高强度和铝的低密度等优点,大厚度波纹界面的设计可以提高材料的界面结合强度,连续高效制备技术则有助于降低生产成本,在汽车、航空航天等领域有潜在的应用价值。

高性能极低温钛合金研究:适用于极低温环境,如极地科考、太空探索等领域,需要钛合金材料在极低温下仍能保持良好的力学性能和韧性。

先进结构陶瓷及其复合材料

先进结构陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优异性能,是航空航天、能源、化工等领域的关键材料。陶瓷基复合材料将陶瓷与纤维、晶须等增强相复合,可制备出具有优异性能的陶瓷基复合材料。

承温 1600℃以上长寿命氧化物共晶陶瓷材料研究与形性协同制备技术:在高温环境下工作的部件,如航空发动机热端部件、高温炉具等,需要使用耐高温的陶瓷材料。承温 1600℃以上的长寿命氧化物共晶陶瓷材料具有优异的高温性能和稳定性,形性协同制备技术可以保证材料的形状和性能同时满足要求。

节能环保领域用高性能多孔陶瓷材料关键制备技术与应用:多孔陶瓷材料具有孔隙率高、比表面积大、耐高温、耐腐蚀等特点,在节能环保领域有广泛的应用,如废气处理、废水过滤、催化剂载体等。关键制备技术的研究可以提高多孔陶瓷材料的性能和生产效率。

高端装备用高性能陶瓷基复合材料热结构件和精密陶瓷构件智能制造与应用:陶瓷基复合材料具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等优异性能,适用于高端装备的热结构件和精密陶瓷构件。智能制造技术可以提高生产效率和产品质量,降低生产成本。

Part 3

100+具体项目如下

综上所述,工信部 2024 年度重点研发专项涵盖了多个领域,将为我国的科技创新和产业发展提供有力支持。这些专项的实施将推动我国在高性能制造技术、智能传感器、工业软件、智能机器人、增材制造与激光制造、新能源汽车、基础科研条件与重大科学仪器设备研发新型显示与战略性电子材料、先进结构与复合材料、高端功能与智能材料等领域的发展。

文章来源:荣格复材技术

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