近日，科學技術部發(fā)布國家重點研發(fā)計劃“先進結構與復合材料”重點專項2021年度項目申報指南，共包含高性能高分子材料及其復合材料、高溫與特種金屬結構材料、輕質高強金屬及其復合材料、先進結構陶瓷與陶瓷基復合材料、先進工程結構材料、結構材料制備加工與評價新技術、基于材料基因工程的結構與復合材料7個技術方向。

指南明確，按照“基礎前沿技術、共性關鍵技術、示范應用”三個層面，擬啟動37個項目，擬安排國撥經費6.32億元。其中，擬部署9個青年科學家項目，擬安排國撥經費3600萬元，每個項目400萬元。

其中光熱發(fā)電用耐高溫熔鹽特種合金研制與應用（示范應用）被錄入高溫與特種金屬結構材料方向。

該項研究內容具體包含如下：針對太陽能光熱發(fā)電產業(yè)低成本高效發(fā)電可持續(xù)發(fā)展需求，以下一代低成本高效超臨界二氧化碳光熱發(fā)電系統(tǒng)中耐高溫氯化物混合熔鹽特種金屬材料及其制造技術為研究對象，研究耐高溫不銹鋼、高溫合金板材及其焊接界面在高溫氯化物、硝酸鹽中的腐蝕機理和服役壽命預測技術，研究滿足氯化物和硝酸鹽熔鹽發(fā)電系統(tǒng)用的耐高溫不銹鋼、高溫合金板材成分和組織設計及其批量制造技術，開發(fā)耐高溫熔鹽不銹鋼、高溫合金成型和焊接行為及其先進制備技術，發(fā)展高溫合金長壽命高吸收率吸熱涂層，實現高性能不銹鋼、高溫合金產品開發(fā)及應用示范。

具體考核指標為：耐高溫不銹鋼、高溫合金板材耐熔鹽腐蝕性能達到國際先進水平（滿足行業(yè)標準要求），不銹鋼在800℃氯化物、600℃硝酸鹽中的腐蝕速率＜0.01mm/年，高溫合金在800℃氯化物、600℃硝酸鹽中的腐蝕速率＜0.005mm/年；形成耐高溫氯化物熔鹽的不銹鋼和高溫合金設計與板材先進制造技術，高溫合金板材涂層太陽能吸收率＞0.96；形成萬噸級以上耐高溫熔鹽不銹鋼板材、百噸級耐高溫熔鹽高溫合金板材研發(fā)和生產能力，在光熱發(fā)電系統(tǒng)中獲得示范應用。

下為申報指南涉及的具體方向和詳情【詳見附件】：

附件3-“先進結構與復合材料”重點專項2021年度項目申報指南_20210513180825[1].pdf

1.高性能高分子材料及其復合材料

1.1高性能全芳香族纖維系列化與規(guī)?；苽潢P鍵技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對航空航天、武器裝備等亟需的高強高韌結構材料應用需求，開展高性能全芳香族纖維制備關鍵技術及其應用研究。揭示大分子剛性鏈結構、纖維紡絲成型、凝聚態(tài)及其性能之間的內在規(guī)律，攻克全芳香族纖維制備共性科學問題；研究高強/高模芳綸纖維成型和熱處理工藝，突破制備關鍵制備技術及成套裝備；研究高伸長耐高溫芳綸III纖維、芳綸紙及其蜂窩應用技術；探討高性能液晶紡絲聚芳酯聚合物結構設計、固態(tài)縮聚反應動力學和纖維冷卻成型機理，攻克聚芳酯纖維制備關鍵技術。

1.2面向高端應用的阻燃高分子材料關鍵技術開發(fā)（共性關鍵技術）

研究內容：面向5G通訊和軌道交通等高端制造業(yè)的需求，形成一批具有國際領先水平和自主知識產權的合成樹脂材料及應用技術。重點開發(fā)PCB的無鹵高阻燃、高Tg、低介電性能的環(huán)氧樹脂；高阻燃耐老化熱塑性彈性體TPE和聚脲彈性體無鹵阻燃技術及應用；研發(fā)本征阻燃高溫炭化不熔滴聚酯和低熱釋放本征阻燃聚碳酸酯合成技術；本征阻燃尼龍66工程化制備及其應用，完成萬噸級規(guī)?；a與應用示范。

1.3低成本生物基工程塑料的制備與產業(yè)化（共性關鍵技術）

研究內容：面向生物基高分子材料成本高和高性能工程塑料牌號少的問題，集中開發(fā)低成本生物基呋喃二甲酸（FDCA）、異山梨糖醇的制備技術；開發(fā)1，4-環(huán)己烷二甲醇（CHDM）和2,2,4,4-四甲基環(huán)丁二醇（CBDO）的國產化制備技術，基于生物基單體和新型單體開發(fā)PEF、PCF、PIF和PETG等生物基聚酯以及PIC、PCIC等生物基聚碳酸酯，從單體、聚合物到后端應用全鏈條研究。精細調控產品結構，研究產品的耐溫性能、力學性能、阻隔性能等，開發(fā)不低于8種高性能聚酯和聚碳酸酯產品，并在包裝領域得到應用。

2.高溫與特種金屬結構材料

2.1高溫合金純凈化與難變形薄壁異形鍛件制備技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對國產高溫合金冶金質量差、材料綜合利用率低、力學性能波動大等問題，研究鎳基高溫合金純凈熔煉、返回料處理和再利用技術，返回料與全新料混合重熔工藝；開發(fā)難變形高溫合金成分優(yōu)化及純凈熔煉、鑄錠均勻化熱處理、合金鑄錠均質開坯、棒料細晶鍛制、大型薄壁異形環(huán)形件整體制備等工藝技術，建立合金工藝與成分、組織和性能的影響關系，實現高溫合金棒材和鍛件組織均勻性和性能一致性的優(yōu)化控制，完成合金制備工藝、材料與構件質量評估及在先進能源動力裝備的考核驗證。

2.2高品質TiAl合金粉末制備及3D打印關鍵技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對電子束3D打印所需的低氧含量球形TiAl合金粉末，研究鋁元素揮發(fā)、粉末球形度差、空心粉高問題，突破工業(yè)化生產球形TiAl合金粉末和工業(yè)化TiAl構件增材制造關鍵技術；開展增材制造TiAl合金的材料—工藝—組織—缺陷—性能一體化系統(tǒng)研究及典型服役性能測試，突破構件增材制造工藝及性能控制關鍵技術，掌握包括材料、工藝、組織調控、性能特征及典型應用，為新一代航空發(fā)動機高溫關鍵構件制造及工業(yè)化應用提供技術支撐。

2.3光熱發(fā)電用耐高溫熔鹽特種合金研制與應用（示范應用）

研究內容：針對太陽能光熱發(fā)電產業(yè)低成本高效發(fā)電可持續(xù)發(fā)展需求，以下一代低成本高效超臨界二氧化碳光熱發(fā)電系統(tǒng)中耐高溫氯化物混合熔鹽特種金屬材料及其制造技術為研究對象，研究耐高溫不銹鋼、高溫合金板材及其焊接界面在高溫氯化物、硝酸鹽中的腐蝕機理和服役壽命預測技術，研究滿足氯化物和硝酸鹽熔鹽發(fā)電系統(tǒng)用的耐高溫不銹鋼、高溫合金板材成分和組織設計及其批量制造技術，開發(fā)耐高溫熔鹽不銹鋼、高溫合金成型和焊接行為及其先進制備技術，發(fā)展高溫合金長壽命高吸收率吸熱涂層，實現高性能不銹鋼、高溫合金產品開發(fā)及應用示范。

2.4海洋工程及船用高端銅合金材料（共性關鍵技術）

研究內容：針對艦船和海洋裝備泵體、管路及閥門等耐蝕性差、服役壽命短、高端材料依靠進口的問題，研究海洋工程及船用新型高性能銅合金材料設計、成分—組織—工藝內稟關系、腐蝕行為及耐蝕機理，開發(fā)耐高流速海水沖刷型銅合金承壓鑄件制備、超大口徑耐蝕銅合金管材加工及管附件成形、海洋油氣開采用高耐磨高耐蝕銅合金管棒材加工及熱處理組織性能調控等高質量低成本工業(yè)化制造技術，開展產品應用技術研究，實現高端銅合金典型產品示范應用。

3.輕質高強金屬及其復合材料

3.1苛刻環(huán)境能源井鉆采用高性能鈦合金管材研究開發(fā)及應用（示范應用）

研究內容：針對我國油氣、可燃冰等能源鉆采高耐蝕和輕量化的緊迫需求，研究苛刻環(huán)境下高強韌耐蝕鈦合金多相組織強韌化、抗疲勞機理，以及高溫、高壓、腐蝕、疲勞等服役環(huán)境下材料損傷及失效機理；建立服役環(huán)境適應性材料設計方法及油氣井鉆采用鈦合金鉆桿、油套管服役性能適用性評價方法；開發(fā)高性能大規(guī)格鈦合金無縫管材成套工藝技術及關鍵應用技術；制定專用標準規(guī)范，開展苛刻服役條件下應用研究，實現工業(yè)化規(guī)模穩(wěn)定生產，在典型應用場景實現示范應用。

3.2先進鋁合金高效加工及高綜合性能研究（共性關鍵技術）

研究內容：針對汽車、飛行器以及船舶等提速減重、綠色制造的迫切需求，開展以鑄代鍛、整體成型、短流程、低排放的高效加工技術研究，研發(fā)高綜合性能的先進鋁合金材料；開展先進鋁合金材料綜合性能評價及加工技術效能評價，形成鑄鍛一體成型的新型高綜合性能鋁合金高效加工技術，將鑄造、增材制造等鋁合金提升到變形鋁合金強度水平。

3.3高性能鎂合金大型鑄/鍛件成形與應用（共性關鍵技術）

研究內容：針對商用車、高速列車、航空航天等領域的輕量化緊迫需求，探索熱—力耦合條件下大容積鎂合金凝固與形變過程中成分—組織—性能演變規(guī)律與調控技術，開發(fā)適合于大型鑄/鍛件的高性能鎂合金材料；研究大型鎂合金鑄/鍛件組織均勻化與缺陷調控機理，開發(fā)高致密度鑄造成形技術、大體積熔體清潔傳輸及半連續(xù)鑄造技術、擠鍛復合一體成形技術；開展大型承載件的結構設計、產品制造、腐蝕防護及使役性能評價等技術研究，并實現示范驗證與規(guī)模化應用。

3.4新型結構功能一體化鎂合金變形加工材制造技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對航空航天、軌道交通、能源采掘、電子通信等重大裝備升級換代的緊迫需求，研究新型強化相對鎂合金力學性能與功能特性的協(xié)同調控機理，發(fā)展新型結構功能一體化鎂合金材料與新型非對稱加工技術，開發(fā)大規(guī)格高強阻尼鎂合金環(huán)件、寬幅阻燃鎂合金型材、高強可溶鎂合金管材、高強電磁屏蔽/高導熱鎂合金板材的工業(yè)化制造成套技術及關鍵應用技術，并實現典型示范應用。

3.5極端環(huán)境特種服役構件用構型化金屬基復合材料（示范應用）

研究內容：針對航空航天特種服役構件用耐疲勞高強韌鋁基復合材料、耐熱高強韌鈦基復合材料以及島礁建設與隧道掘進等重大工程用高耐磨鋼鐵基復合材料，開發(fā)鋁、鈦基復合材料用合金粉末的低成本制備技術，解決傳統(tǒng)制粉技術細粉出粉率低、氧含量高等技術難題，實現高端鋁、鈦合金粉末規(guī)?；苽洹Ｌ剿鲝秃喜牧象w系—復合構型設計—復合技術—宏微觀性能耦合機制與協(xié)同精確控制機理，開發(fā)跨尺度分級復合構型的定位控制、界面效應與組織精確調控、性能及質量穩(wěn)定性控制、大型結構件塑性加工與熱處理、低成本批量制備等產業(yè)化關鍵技術，開展特種服役性能評價、全壽命預測評估與應用技術研究，建立相關標準規(guī)范，實現其穩(wěn)定化生產與應用示范。

3.6高端裝備用高強輕質、高強高導金屬層狀復合材料研制及應用（示范應用）

研究內容：針對高速列車、先進飛機、防護車輛等高端裝備輕量化、高性能化的迫切需求，研究高性能多層鋁合金板材、銅包鋁合金等層狀復合材料界面結構與復合機理，探索應用人工智能、大數據等前沿技術優(yōu)化界面調控的理論與方法，闡明鋁合金復合板材的疊層結構、復合界面、陶瓷顆粒第二相等在高應變速率下抵抗沖擊的作用機理；開發(fā)防護車輛、特種裝備等用抗沖擊多層高強鋁合金復合板材的工業(yè)化制造成套技術及復合板材的性能評價等關鍵應用技術；開發(fā)高速列車、航空航天、電力電器等高端裝備用銅包鋁合金復合材料短流程高效工業(yè)化生產成套技術及多場景應用關鍵技術，實現在高端裝備上的示范應用。

4.先進結構陶瓷與陶瓷基復合材料

4.1高端合金制造及鋼鐵冶金用關鍵結構陶瓷材料開發(fā)及應用（示范應用）

研究內容：面向冶金產業(yè)提升的發(fā)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(fā)高品質高溫合金制備用結構陶瓷材料、冶金領域用高效節(jié)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(guī)?；a工藝，開展應用評價技術研究，建立規(guī)?；a線，研制關鍵生產設備，制定制備及檢測標準。

4.2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(tǒng)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(fā)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(huán)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。

4.3高性能硅氧基纖維及制品的結構設計與產業(yè)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(guī)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(fā)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(guī)律，突破多孔玻璃纖維常溫擠出成型技術，開發(fā)低介電、低熱導、輕質柔性玻璃纖維；研究模擬月球和火星環(huán)境的微重力、高真空環(huán)境下玄武巖材料熔制技術及深空環(huán)境對纖維成型的作用機制，開發(fā)高性能連續(xù)玄武巖纖維；開展高性能玻璃纖維及復合制品產業(yè)化示范，形成千噸級生產線；開發(fā)極端環(huán)境的模塊化連續(xù)玄武巖纖維成型裝置，實現微重力下自主成纖中試。

5.先進工程結構材料

5.1海洋建筑結構用耐蝕鋼及防護技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對海洋建筑結構對長壽命鋼鐵材料的需求，研究高鹽霧、高濕熱、強輻射等嚴酷海洋環(huán)境下，鋼鐵結構材料的失效機理與材料設計準則；防腐涂層的成分設計、制備技術、涂裝工藝及腐蝕評價；耐蝕鋼板/鋼筋的成分設計、制備技術、焊接技術及腐蝕評價；復合鋼板的制備技術、焊接技術及腐蝕評價；海洋建筑結構用鋼的服役評價、設計規(guī)范及示范應用。開展免維護海洋結構用低合金耐蝕鋼板及復合鋼板的成分設計及制備技術研究；開展防腐涂層設計與制備技術、鋼板與涂層耦合耐蝕機理研究；研究低成本耐蝕鋼筋母材與覆層協(xié)同耐蝕機制與制備技術；開展耐蝕鋼連接技術研究；建立復雜海洋環(huán)境鋼材及構件的服役評價及全壽命周期預測方法。

6.結構材料制備加工與評價新技術

6.1金剛石超硬復合材料制品增材制造技術（示范應用）

研究內容：圍繞深海/深井勘探與頁巖氣開采、高端芯片制造等國家重大工程對長壽命、高速、高精度超硬材料制品的需求，開展高性能金剛石刀具、磨具和鉆具等結構設計和增材制造技術研究，結合新型金剛石超硬復合材料工具宏觀外形和微觀異質結構的理論設計和數值模擬，重點突破增材制造用含金剛石的球形復合粉體關鍵制備技術和含超硬顆粒的多材料增材制造關鍵技術，完成典型工況條件下服役性能的評價。

6.2高強輕質金屬結構材料精密注射成形技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對5G基站、消費電子、無人機或機器人等領域對高強輕質結構零件的迫切需求，研究粉末冶金高強輕質金屬結構材料及其注射成形工藝過程精確控制原理與方法、小型復雜構件精密成形、低殘留粘結劑設計及雜質元素控制、強化燒結致密化及合金的強韌化。重點突破粉末冶金高強輕質鋼設計及其粉末制備、低成本近球形鈦合金微細粉末制備、可燒結高強粉末冶金鋁合金及近球形微細粉末制備、組織性能精確調控等關鍵技術，實現高強輕質金屬復雜形狀制品的穩(wěn)定化宏量生產。

6.3大型復雜薄壁高端金屬鑄件智能液態(tài)精密成型技術與應用（共性關鍵技術）

研究內容：面向大涵道比渦扇航空發(fā)動機、新能源汽車等對超大型復雜薄壁高端金屬鑄件的需求，打破傳統(tǒng)“經驗+試錯法”研發(fā)模式，探索基于集成計算材料工程、大數據與人工智能相結合的金屬鑄件智能液態(tài)精密成型關鍵技術。研究超大型復雜薄壁金屬鑄件凝固過程的組織演變與缺陷形成機理，建立多物理場耦合作用下鑄件組織與缺陷的預測模型，發(fā)展數據驅動的材料綜合性能與鑄造工藝多因素智能化尋優(yōu)方法，形成金屬鑄件智能液態(tài)精密成型數字孿生模型及系統(tǒng)。

6.4復雜工況下冶金領域關鍵部件表面工程技術與應用（示范應用）

研究內容：針對冶金領域高溫、重載、高磨損等復雜工況對關鍵部件表面防護技術的迫切需求，開展復合增強表面工程材料及涂鍍層結構的理性設計，開發(fā)高效率、高性能激光熔覆、堆焊、冷噴涂、復合鍍等技術及多技術結合的復合表面工程技術，攻克復雜工況下冶金領域關鍵部件表面耐高溫、耐磨損、抗疲勞涂鍍層制備的關鍵技術，開展其服役性能評價和壽命預測，并應用于擠壓芯棒、結晶器、除鱗輥等典型部件，在大型鋼鐵冶金企業(yè)得到示范應用。

7.基于材料基因工程的結構與復合材料

7.1結構材料多時空大尺寸跨尺度高通量表征技術（基礎前沿技術）

研究內容：針對高溫合金、輕合金和高性能復合材料等的工程化需求，基于先進電子、離子、光子和中子光源，集成多場原位實驗與多平臺關聯(lián)分析技術，研發(fā)晶粒、組成相、相界面、化學元素、晶體缺陷與織構的多時空跨尺度高通量表征、智能分析與快速評價技術，研發(fā)大尺寸多尺度組織結構和宏微觀力學性能高通量表征技術與試驗裝備，實現典型工程化結構材料制備、加工和服役過程中內部組織結構的動態(tài)演化和交互作用規(guī)律的高效研究，建立材料成分—組織—性能的多尺度統(tǒng)計映射關系與定量模型，在典型結構材料的改性、工藝優(yōu)化和服役評價等方面得到實際應用。

7.2金屬結構材料服役行為智能化高效評價技術與應用（共性關鍵技術）

研究內容：針對金屬結構材料腐蝕、疲勞、蠕變等服役性能評價耗時長、成本高的問題，通過多物理場耦合、宏微觀跨尺度損傷建模，融合智能傳感、信號處理、機器學習等現代技術，研發(fā)材料服役性能物理實驗與模擬仿真實時交互和數字孿生的智能化高效評價技術和裝置；研究金屬結構材料數據虛實映射與數據交互規(guī)則，建立數據關聯(lián)平臺，加速材料服役性能數據的積累，形成關鍵金屬結構材料安全評價數據系統(tǒng)；集成結構模型與損傷模型，發(fā)展基于大數據技術的金屬結構材料服役安全評價和壽命預測的新技術和新方法，并獲得實際應用。

7.3基于材料基因工程的新型高溫涂層優(yōu)化設計研發(fā)（共性關鍵技術）

研究內容：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，開展新型高性能高溫涂層成分和組織結構的高通量實驗篩選和優(yōu)化研究；研發(fā)涂層—基體界面結構和性能多尺度高效模擬設計和預測技術，研發(fā)涂層高溫力學性能、界面強度、殘余應力和高溫腐蝕性能等的高通量實驗技術，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鍵技術，研發(fā)出具有重要工程應用前景的新型超高溫、耐腐蝕涂層。

7.4高強韌金屬基復合材料高通量近凈形制備與應用（共性關鍵技術）

研究內容：針對航空航天領域高強韌金屬基復合材料應用需求，圍繞非連續(xù)增強金屬基復合材料強韌性失配及復雜構件成形加工周期長、成本高、材料利用率低的突出問題，結合利用材料基因工程思想和近凈形制備技術原理，研發(fā)鋁基、鈦基復合材料高通量近凈形制備技術及其高通量表征技術；測試和采集基體/增強相界面物理化學數據，建立基體/增強相界面熱力學和動力學物性數據庫；研究鋁基、鈦基復合材料成分—構型—工藝—界面—性能交互關聯(lián)集成計算技術，實現材料體系與構型及其近凈形制備工藝方案與參數的高效同步優(yōu)化，并在航空航天等領域得到工程示范應用。

7.5先進制造流程生產汽車用鋼集成設計與工程應用（示范應用）

研究內容：鑒于鋼鐵工業(yè)綠色制造、生態(tài)發(fā)展對先進制造流程生產高端鋼鐵材料的迫切需求，基于材料基因工程的思想，針對近終形流程生產汽車用鋼，采用多場耦合和跨尺度計算技術，集成材料開發(fā)與產品應用的跨尺度計算模型，構建一體化集成計算平臺，建立材料基礎數據和工藝、產品數據庫，開發(fā)基于數據挖掘和強化機制的組織性能定量關系模型，實現產品成分—工藝—組織—性能的精準預報；開展在近終形流程生產汽車用鋼的示范應用，研制出代表性產品并實現工程應用。

7.6增材制造用高性能高溫合金集成設計與制備（共性關鍵技術）

研究內容：針對航空發(fā)動機、高超聲速飛行器、重載火箭等國家大型工程所需高溫合金精密構件服役特點和增材制造物理冶金特點，應用材料基因工程理念，發(fā)展多層次跨尺度計算方法和材料大數據技術，形成增材制造用高性能高溫合金的高效計算設計方法、增材制造全流程模擬仿真技術與機器學習技術，結合高通量制備技術和快速表征技術，建立增材制造用高性能高溫合金的材料基因工程專用數據庫；發(fā)展適合高溫合金增材制造工藝特性的機器學習、數據挖掘、可視化模擬等技術，開展增材制造用高溫合金高效設計與全流程工藝優(yōu)化的研究工作，實現先進高溫合金高端精密構件的組織與尺寸精密化控制，并在航空航天等領域得到工程示范應用。

7.7極端服役條件用輕質耐高溫部件高通量評價與優(yōu)化設計（共性關鍵技術）

研究內容：發(fā)展基于大數據分析和數據挖掘的高溫鈦合金、鈦鋁金屬間化合物等輕質耐高溫部件組織結構與疲勞、蠕變等關鍵性能的定量預測模型；研制實時瞬態(tài)衍射、原位成像表征裝置，發(fā)展三維無損檢測高效分析技術；研究高溫腐蝕環(huán)境下組織結構演化和性能退化機理、高溫和循環(huán)載荷等多因素耦合作用下的損傷累積及高通量評價與壽命預測技術；基于極端環(huán)境服役性能需求，利用機器學習和數據挖掘技術，實現輕質耐高溫材料的成分、組織、制備工藝、服役性能的高效優(yōu)化，并在航空、航天、核能等領域實現在極端服役條件下工程示范應用。

8.青年科學家項目

8.1車載復合材料LNG高壓氣瓶制造基礎及應用技術

研究內容：針對車載復合材料液化天然氣（liquefiednaturalgas，LNG）高壓氣瓶的制造與應用，研究LNG介質相容的樹脂基復合材料體系設計與制備；耐極端環(huán)境復合材料LNG氣瓶結構設計技術；復合材料LNG高壓氣瓶抗?jié)B漏、抗漏熱和抗振動技術；復合材料LNG高壓氣瓶制造技術；復合材料LNG高壓氣瓶的性能評價技術。

8.2新一代結構功能一體化泡沫的制備和應用

研究內容：面向結構功能一體化泡沫技術迭代的迫切需求，開發(fā)具備負泊松比和高耐火保溫等功能的泡沫，主要針對新型多級結構負泊松比結構泡沫材料、耐高溫聚酰亞胺泡沫和高溫可發(fā)泡防火材料等開展攻關，并開展其復合材料研究，在結構支撐、保溫隔熱等領域得到應用。

8.3單晶高溫合金先進定向凝固技術及其精確模擬

研究內容：針對當前航空發(fā)動機單晶渦輪葉片生產合格率低、冶金缺陷頻發(fā)的現狀，開展單晶高溫合金及葉片高溫度梯度液態(tài)金屬冷卻（LMC）定向凝固技術研究，突破LMC技術中動態(tài)隔熱層配置、晶體取向控制、模殼制備、低熔點金屬污染控制等關鍵技術，實現LMC技術的多場耦合、多尺度精確模擬，研究復雜結構單晶葉片在高梯度定向凝固中的缺陷形成、演化機理，發(fā)展缺陷控制技術。

8.4海洋油氣鉆采關鍵部件用高強高韌合金

研究內容：針對海洋油氣隨鉆測量和定向鉆井、海底井口設備關鍵部件主要依靠進口問題，開展時效硬化型高強韌鎳基、鐵鎳基耐蝕合金設計、高純凈低偏析冶金、強韌化機理、應力腐蝕疲勞失效壽命評估理論與方法等基礎共性技術和產業(yè)化關鍵技術研究，實現高強韌、大規(guī)格、高均質耐蝕合金和超高強度高耐蝕合金穩(wěn)定批量生產和工程化應用。

8.5基于增材制造技術的超輕型碳化硅復合材料光學部件制造

研究內容：面向空間光學系統(tǒng)輕量化的發(fā)展需求，研究新型超輕型碳化硅復合材料光學部件預制體增材制造用粉體原料的設計與高通量制備技術；開發(fā)基于增材制造技術的碳化硅復合材料光學部件基體成型與致密化技術；開發(fā)基于增材制造技術的碳化硅復合材料光學部件表面致密層制備技術；開展超輕型碳化硅復合材料光學部件的加工驗證研究。

8.6基于激光技術的材料服役行為多維度檢測技術和裝備

研究內容：針對核電、海工等領域極端條件下結構材料服役性能遠程在線、多維度、智能化檢測的發(fā)展需求，開展基于激光技術的光譜、表面聲波、超聲或多種方法融合的材料組分、結構特性、力學性能、缺陷特征檢測新原理和新方法研究，發(fā)展極端條件下結構材料服役行為的實時、原位、無損監(jiān)檢測技術，研制與材料基因工程大數據、人工智能分析算法和機器人技術深度融合的材料多維、多尺度在線監(jiān)檢測原型裝置，實現多場耦合極端環(huán)境下材料多層次、多維度服役性能原位無損在線測量及示范應用。

8.7超高剛度鎂基復合材料的集成計算設計與制備

研究內容：以航空、航天或高鐵領域為應用場景，針對超高剛度鎂基復合材料特點，發(fā)展高剛度鎂合金集成材料計算軟件和鎂基復合材料高通量實驗技術，開展基于彈性變形抗力提升的鎂合金基體成分設計和增強體種類、尺寸和分布形態(tài)對鎂合金剛度和強韌性影響規(guī)律的研究工作，研發(fā)多尺度增強體復合構型強化的鎂合金材料高效制備與組織調控技術，建立高剛度鎂基復合材料及其典型構件的全流程制備技術，并實現在重大工程中的應用驗證。

8.8增材制造先進金屬材料的實時表征技術及應用

研究內容：研發(fā)基于同步輻射光源的原位表征技術與裝備，動態(tài)捕捉增材制造過程中高溫下微秒級時間尺度和微米級局域空間內的相變和開裂；通過高通量的樣品設計和多參量綜合表征手段，揭示動態(tài)非平衡制備過程中材料組織結構的演化和交互作用規(guī)律。面向典型高性能結構材料，揭示增材制造快速熔化凝固超常冶金過程對穩(wěn)定相、材料組織結構和最終性能產生影響的因素，快速建立材料成分—工藝—結構—性能間量化關系數據庫；結合材料信息學方法，發(fā)展增材制造工藝和材料性能高效優(yōu)化軟件，在典型增材制造材料的設計與優(yōu)化中得到應用。

8.9新一代抗低溫耐腐蝕高強韌貝氏體軌道鋼

研究內容：針對低溫下貝氏體鋼中亞穩(wěn)殘余奧氏體易轉變?yōu)榇嘈择R氏體，增加貝氏體鋼軌道安全服役隱患的問題，研究腐蝕、低溫環(huán)境下貝氏體軌道鋼（含鋼軌和轍叉）的失效破壞機制，建立貝氏體軌道鋼“夾雜物特性—組織結構—常規(guī)性能—服役條件—失效方式及壽命評估”數據庫，開發(fā)適用于腐蝕、低溫環(huán)境的新一代高強韌性、長壽命貝氏體軌道鋼及其冶金全流程制造關鍵技術。