重点基础材料技术提升与产业化重点专项申报指引要点Word格式文档下载.docx

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1.1先进制造业基础件用特殊钢及应用

研究内容：

研究特殊钢新型强韧化机制与高可靠长寿命机

理，复杂服役环境适应性材料设计技术，开发高洁净度冶炼、夹杂物精确控制、均质化与组织精细化控制、精确成型与加工、热处理及表面改性等产品质量稳定控制技术及低成本制造和简化流程技术，实现基础件用特殊钢品种的稳定化生产与应用示范。

考核指标：

大幅提咼轴承、齿轮、紧固件、传动轴、弹簧等

基础件用钢性能及质量稳定性；

轴承钢[0]＜6ppm[Ti]＜10ppm接触疲劳寿命L10＞10;

齿轮钢淬透性带宽＜4HRC带状组织＜2级；

12.9级以上高强度紧固件用钢硬度差＜3HRC传动轴用超高强度钢抗拉强度＞1200MPa实现产品系列化且制造成本降低30%以上；

咼强韧非调质钢硫化物长径比＜8等效直径＜5卩；

弹簧钢强度》2100MPa切割钢丝强度＞4000MPa特殊钢典型品种使用寿命提高50%,国内自给率达到80%以上，形成5个万吨级以上

具有国际先进水平的先进制造业基础件用特殊钢研发、生产及应用示范基地，满足汽车、航空、机床等高端装备制造需求。

实施年限：

不超过5年

拟支持项目数：

1—2项

1.2高强高耐蚀不锈钢及应用

研究高强高耐蚀不锈钢多相组织强韧化机理，超级奥氏体不锈钢凝固偏析和析出行为及热加工机理，开发耐高温、

腐蚀等服役环境适应性材料设计、耐点蚀和应力腐蚀组织控制、柔性轧制等生产及应用评价技术，实现高性能不锈钢产品开发及应用示范。

大幅提高高强高耐蚀不锈钢质量稳定性，达到国际先进水平；

危险品运输及处理、化工等用双相不锈钢Rpo,2>

580MPa心30%城市垃圾焚烧、大气污染及废气处理、烟气脱硫等用高强高耐蚀不锈钢[O]<

30ppmA、B、C、D类夹杂物总和<

3.级，超级奥氏体不锈钢点蚀当量值>

45620C超超

临界火电机组汽轮机转子用耐热不锈钢620C下105h外推持久强

度》lOOMPa高强度不锈钢©

sec提高至Kic的80%，典型品种制造成本降低30%以上；

抗菌不锈钢抗菌相等效球尺寸>

50nrp形成十万吨级以上双相及超级奥氏体不锈钢、万吨级高强耐热不锈钢、抗菌不锈钢及高强不锈钢的研发、生产及应用示范基地，油气开采用95钢级、110钢级超级马氏体不锈钢实现稳定化生产及应用，典型品种使用寿命在目前基础上提高50%。

1.3高效率、低损耗及特殊用途硅钢开发与应用

研究材料高强度、低铁损、高磁感最佳匹配关系及组织与性能关系；

开发高效率、低损耗及特殊用途硅钢夹杂及析出控制、织构控制等技术；

开展应用与评价技术研究，建立相关标准规范，实现高品质薄规格低铁损取向硅钢、环保型极低铁损无取向硅钢、高强度薄规格高磁感无取向硅钢产业化及应用示范。

开发出0.18〜0.23mm规格取向硅钢产品，

Pi7/50<

0.75W/kg磁感应强度Bg》1.88T实现规模生产；

环保型高等级无取向硅钢在大型电机上实现应用，铁损Pi0/50<

1.05W/kg

Pi5/50<

2.50W/kg磁感B50》1.65T各向异性<

10%厚度<

0.30mm

高强度薄规格低铁损无取向硅钢实现批量稳定生产并在新能源汽

车电机上应用，铁损P10/400<

15.0W/kg磁感B50》1.66T

os>

420MPa形成5万吨级生产示范线，满足新能源汽车、电力装备等制造需求。

不超过4年

1.4高性能工模具钢及应用

研究工模具钢制备及服役过程组织演化规律及其

定量化描述，高温、高应力、热冲蚀等不同服役条件下动态失效机理，开发工模具钢均质化与组织精细化控制、精确成型与加工等技术，实现大截面、高均匀、高性能模具钢（含热作、冷作、

塑料模具钢）和复杂刀具用高性能易切削高速钢的稳定化生产与应用示范。

大幅提高工模具钢的性能及质量稳定性，达到国际先进水平；

建立模具钢服役寿命周期预测模型及模具失效抗力指标体系与选材体系；

H13热作模具钢横向韧性>

14、等向性>

0.8大型预硬型塑料模具钢截面硬度差<

3HRC大型冷作模具钢共晶碳化物不均匀度W5级，大型压铸模具寿命10万次以上，使用寿命在目前基础上提高50%;

大尺寸高速钢共晶碳化物不均匀度W6级，最大颗粒度<

20卩；

建立我国高品质模具钢标准体系；

建成5万吨以上具有国际先进水平的高品质工模具钢研发、生产及应用示范基地，满足航空、机械、轻工等装备制造用高性能工模具需求。

1.5特种软磁合金及应用

研究特种软磁合金原子团簇与宏观性能的跨尺度

关联、高饱和磁感应强度和低损耗新型软磁合金设计等性能调控机理，开展高性能软磁合金产业化关键技术、应用与评价技术研究，建立相关标准规范，实现示范应用。

高性能软磁合金材料Bs>

1.75T低损耗电机软磁

定子铁芯工作磁感应强度Bm>

1.5T铁芯损耗PIOOOHz,1.5T<

15W/kg，定子铁芯损耗较传统材料降低90%以上，铁芯总成本降低30%以上；

建成关键高性能软磁合金“一材多用”技术数据库；

建成千吨级高性能软磁合金带材生产线，重点电机品种产量达到1万台/年，形成高效节能电机在新能源汽车、高速机床、高频电机、伺服电机、航空航天电机等领域的示范应用，满足智能制造和机器人领域的需求。

2.高强度、大规格、易焊接船舶与海洋工程用钢

2.1高强度、大规格、易焊接海洋工程用钢及应用

研究典型多场耦合服役环境下海洋平台用钢的腐蚀机理及失效行为、特厚钢板尺寸效应、强韧化机理及性能均匀性控制原理与技术、可大线能量焊接技术；

开发高强韧特厚钢板、无缝管、型材及配套焊材、可大线能量焊接厚钢板及配套焊材、大规格型钢及高强度锚链钢、复合板、平台结构用铸造节点以及高耐蚀特种部件粉末冶金制品等关键品种技术；

开展海洋工程用钢的服役性能评价及应用技术研究，实现示范应用。

开发出屈服强度785MPa级，厚度180mm以上，最大焊接线能量200kJ/cm的系列海洋工程用钢，示范应用总量达到千吨以上，满足不同海洋平台及装备用钢需求，高端品种自给能力达70%以上，最大寿命提升50%以上；

形成我国具有自主知识产权的海洋工程用钢品种体系、生产体系、应用配套体系、检测及服役性能评价体系；

形成3个以上具有世界先进水平的海洋工程用钢研发、生产、应用示范基地。

2.2极寒与超低温环境船舶用钢及应用

研究大尺度、极寒环境下船舶用钢的断裂力学行

为和止裂机理；

突破超低温用钢的成分、组织、生产工艺、应用评价及制造关键技术；

开展液化天然气船用殷瓦钢薄板、超大型集装箱船用止裂厚板、液化石油气船用高强韧性厚板、极地船舶用钢及配套焊材的关键生产工艺技术研究；

开展极寒与超低温环境下船舶用钢的服役性能评价与应用技术研究，制定专用标准规范，实现示范应用。

厚度0.7〜1.7mm殷瓦钢、耐-80C极地船舶用钢

自给能力达50%以上；

最大100mm厚止裂厚板、60mm厚LPG

用高强韧板完全实现国产化；

建立极寒与超低温环境船舶用钢品种体系、生产体系、检测应用评价体系和标准规范体系，超大型集装箱船用止裂厚板和液化石油气船用高强韧性厚板生产应用达

到千吨级，建设世界一流的船舶用钢研发、生产、应用基地

3.大规格高性能轻合金材料

3.1高性能铝合金大规格板带材制造与应用技术

探索铝合金元素原子间交互作用机制、多尺度范围第二相一界面耦合强化机理；

开发乘用车覆盖件、航空航天、海洋工程和货运车辆等用新型快速时效响应铝合金薄板、超高强铝合金预拉伸厚板、耐蚀铝合金板材的工业化制造成套技术，以及乘用车覆盖件拉深成型、烤漆硬化、大型结构件残余应力消减等关键应用技术。

快速时效响应铝合金薄板最大幅宽＞2100mm45

天停放后屈服强度＜140MPa均匀延伸率＞26%应变强化指数＞0.28厚向异性系数＞0.60烤漆硬化屈服强度增量＞100MPa超高强铝合金预拉伸厚板最大幅宽/厚度＞2500mm/50mm极限抗拉强度》600MPa断裂韧性＞30MPa・m、电导率＞38%IACS耐蚀铝合金板材最大幅宽＞3500mm综合性能比5083合金提高10%以上，形成快速时效响应铝合金薄板5万吨/年、超高强铝合金预拉伸厚板1万吨/年和耐蚀铝合金板材5万吨/年的工业化规模生产能力。

3.2高性能铝合金大规格挤压材制造与应用技术

探索铝合金挤压材制备加工全过程微观组织的演化规律与控制机理，开发高速列车、轨道与公路货运车、航空航天、海洋石油钻探等用大规格铝合金型材、新型超高强铝合金挤压材、高强耐蚀铝合金管材的工业化制造成套技术，以及大型复杂结构件的焊接与联接、接头腐蚀控制和表面防腐处理等关键应用技术。

大规格铝合金型材的最大长度/外接圆直径

>

30m/①900mm综合性能比6005和7N01合金提高10%以上，新型超高强铝合金挤压型材的最大长度/截面积>

10m/5000mr^v极限抗拉强度》650MPa断裂韧性》33MPa・m、电导率

37%IACS,海洋石油钻探铝合金套管最大长度/直径

8m/①120mm屈服强度>

560MPa120C、500小时屈服强度保持量》80%H2S和CO2环境耐蚀性能符合石油钻探行业标准要求，形成大规格铝合金型材5万吨/年、超高强铝合金挤压型材5000吨/年和海洋石油钻探铝合金套管1万吨/年的工业化规模生产能力。

3.3高性能镁/铝合金高品质铸件制备技术

探索铸造镁/铝合金凝固过程、凝固析出相及缺陷控制机理、镁及镁合金在生物医材/燃料电池/传感器等方面的新用途，开发汽车零部件用大尺寸复杂薄壁镁合金压铸件的制造工

艺、配套的模具设计制造和表面处理技术、低成本高效率的压力铸造装备，以及高性能半固态铝合金压铸件和液态模锻件的低成本连续化制造工艺与装备。

大尺寸复杂薄壁镁合金压铸件非热处理态实体取样的极限抗拉强度》300MPa延伸率》10%腐蚀速率<

0.1mg/cmd、最大投影面积>

0.5齐最大壁厚与最小壁厚之比>

51，半固态铝合金压铸件极限抗拉强度>

340MPa屈服强度

270MP、延伸率>

9%半固态球状组织的平均晶粒尺寸<

120叩形成大尺寸复杂薄壁镁合金压铸件10万件/年和半固态铝合金压

铸件100万件/年的工业化规模生产能力。

3.4高性能镁合金变形加工材制造技术

探索高性能变形镁合金的新型强化相设计与强韧化协同调控机理，开发高合金化与高纯净镁合金大规格铸锭、超

高强高韧镁合金挤压型材与锻件、镁合金高精度挤压与轧制带卷的工业化制造成套技术，以及结构件残余应力消减和表面防腐处理等关键应用技术。

高合金化与高纯净镁合金大规格铸锭一次铸造成品率》90%铸锭整形切削量<

10%超高强高韧镁合金挤压型材/锻件的小端截面积>

000mm2/20000mm2、极限抗拉强度

450MPa/400MPa、延伸率>

8%/5%、断裂韧性

17MPa・im/13MPam1/2,镁合金挤压与轧制带卷的外形精度与表

面质量可直接满足出厂要求、单卷重量>

500kg/1000kg挤压/轧

制成材率>

80%形成高合金化与高纯净镁合金大规格铸锭5000

吨/年、超高强高韧镁合金挤压型材/锻件1万件/年和镁合金挤压与轧制带卷3000吨/年的工业化规模生产能力。

3.5高耐蚀钛及钛合金管材与高品质钛带制造技术

探索耐蚀钛合金制备加工过程的微观组织一综合

性能一残余应力协同控制机理，开发海洋石油钻探用耐蚀钛合金大直径无缝管、海洋工程和海水淡化装备用高性能卷焊钛管和配套的大卷重一低成本钛带的工业化制造成套技术。

钛合金无缝管材的单根最大长度>

10m直径/壁

厚的涵盖范围①5—250mm/6〜16mm、极限抗拉强度>

850MPa屈服强度>

760MPa延伸率>

10%-10C条件下冲击功>

40J卷焊钛管直径规格涵盖范围①1〜100mm、极限抗拉强度>

350MPa扩口时内径扩大率允许值丝2%，热轧钛带卷重吨、最大幅宽>

1000mm退火自然展开后不平度<

1.2%形成钛合金无缝管材1000吨/年、卷焊钛管3000吨/年和大卷重一低成本钛带5000吨/年的工业化规模生产能力。

4.高精度铜及铜合金材料

4.1高性能高精度铜及铜合金板带材制造技术

探索基体组织一沉淀强化相一综合性能一全过程加工工艺之间的内在关系，开发新一代极大规模集成电路高密度引线框架端子和高端电子元器件精密接插端子制造用新型高强高弹铜合金的高精度低残余应力带材、动力电池集流体用超薄高纯铜带材的工业化制造成套技术。

高强高弹铜合金带材屈服强度＞800MPa弹性模量》125GP、导电率＞45%IACS室温100h应力松弛＜5%厚度公差^2.5%、宽度挠曲＜0.05mm粗糙度W0.10超薄高纯铜带材最小厚度＜9卩、针孔率＜3个/m2、极限抗拉强度＞200MPa延伸率＞2%静态亲水角＜95、电池材料双面涂覆单位面积重量差异度＜5%涂覆厚度不均匀性＜3%形成高强高弹铜合金带材3万吨/年和超薄高纯铜带材1万吨/年的工业化规模生产能力。

4.2高性能铜合金特种加工材制造技术

探索新型第二相一界面交互作用对合金力学性能—功能特性的影响机理和前瞻性高导热铜基复合热沉材料、自润滑铜基复合材料、高铁制动系统铜合金闸片的制备与应用，开发海洋工程装备用大直径高耐蚀铜合金管材、高性能铜合金镀膜丝线材的工业化制造成套技术。

大直径一高耐蚀铜合金管材最大直径＞300mm

弯曲度＜6mm/m极限抗拉强度＞350MPa延伸率＞25%室温3.5%CI-+0.5%S2-条件下的腐蚀速率不高于0.025mm/年，高强高导铜合金镀膜丝线材的单根最大长度＞100km极限抗拉强度/导电率》450MPa/90%IACS高强耐疲劳铜合金镀膜丝线材极限抗拉强度/导电率＞420MPa/78%IACS单丝抗疲劳能力为纯铜丝的3

倍以上，高速列车铜基粉末冶金制动闸片平均摩擦系数0.35、瞬

时摩擦系数符合国际铁路联盟标准、磨损量＜0.35m3/MJ,形成大

直径一高耐蚀铜合金管材5000吨/年和高性能铜合金镀膜丝线材

2000吨/年的工业化规模生产能力。

5.基础化学品及关键原料绿色制造

5.1典型有机基础化学品制备过程强化新技术

研究典型有机基础化学品制备过程中多相反应体系介观微纳尺度的分子混合与界面传递规律；

突破外场、膜、微反应器等化工过程强化新技术，开发形成外场强化制备石油磺酸盐关键装备及工业化成套集成技术、生物质原料制备壳寡糖成套新技术、膜反应分离耦合强化苯酚加氢制备环己酮关键装备及新工艺。

建成万吨级石油磺酸盐外场强化绿色制备工业生产线，石油磺酸盐产品性能：

油水界面张力达到10—3mN/m超低

量级、综合驱油率＞35%（室内评价），废酸废水减排＞30%建成千吨级壳寡糖工业示范装置，收率＞50%与传统工艺相比废液

排放降低70%以上；

建成百吨级苯酚加氢制备环己酮膜反应器示范装置，环己酮产率＞80%

5.2高效负载型催化剂及绿色催化新技术

负载型催化剂制备过程中强化新途径及过程放大的基础研究；

突破无汞触媒、非贵金属催化剂等高效绿色催化技术；

开发形成蒽醌法生产过氧化氢的高分散负载型加氢催化剂和蒽醌降解物再生催化剂关键制备技术、氯乙烯生产的无汞低成本高效催化剂及其关键制备技术、己二腈合成的高活性、抗中毒、高稳定性非贵金属催化剂关键制备技术，突破形成过氧化氢、氯乙烯、己二腈、2,3,5—三甲基氢醌等绿色催化生产新工艺。

建成200吨/年蒽醌加氢催化剂和蒽醌降解物再生催化剂示范装置各一套，完成20万吨/年过氧化氢工业示范，催化剂活性：

H2O2生产能力＞1800kgHO2/（kg钯天），蒽醌降解物再生催化剂寿命＞12（天，吨H2O2产品蒽醌消耗＜0.3kg（较现工艺减少30%）;

建成万吨级无汞氯乙烯生产示范装置，贵金属活性组分含量＜0.2%氯乙烯收率＞96%催化剂寿命＞800h;

建成5万吨/年己二腈示范装置，吨产品耗丁二烯低于0.56吨，产品收率》80%吨产品电耗低于1000kWh;

建成万吨级2,3,5—三甲基氢醌工业示范装置，选择性＞97%收率＞95%

5.3多相氧化组合反应器与耦合分离新技术

研究多相反应体系从微观分子尺度到介观尺度到宏观反应器尺度的跨尺度传递与反应耦合机制；

突破多相反应器和分离设备的放大技术，创制新结构组合反应器；

开发丙烯合成环氧丙烷、氯丙烯合成环氧氯丙烷、盐酸羟胺连续化制备等关键装备与新工艺。

97%H2O2利用率》95%产品纯度》99.95%完成10万吨/年环氧氯丙烷成套新技术工艺包，示范装置的选择性>

94%H2O2转化率》97%较传统丙烯高温氯化工艺废水减排>

90%建成2万吨/年盐酸羟胺连续化工艺示范装置，选择性>

98%H2O2利用率》97%较现有工艺节约标准煤>

2（万吨/年、固废减排》1（万吨/年。

5.4低阶煤高值转化利用新技术

研发低阶煤清洁转化与高值化绿色制造新工艺，

以及热解气、裂解气的高效分离与综合利用，形成低阶煤原料生产电石节能减排绿色新技术及关键装备；

开发等离子体炬等工程化技术，形成等离子体强化煤制乙炔关键装备及系统优化技术。

建成80万吨/年低阶煤生产电石工业装置，较传

统工艺吨产品电耗降低12%以上、减排CO2>

370kg;

建成5000吨/年的等离子体强化煤制乙炔工业示范装置，电能利用率>

90%

比能耗＜12kWh/kg乙炔

6.合成树脂高性能化及加工关键技术

6.1绿色抗菌环保合成树脂制造关键技术

开展环保聚烯烃的合成催化剂及其反应机理研究；

开发合成树脂纳米抗菌助剂原位聚合和分散关键技术和无溶剂聚氨酯技术；

开发环保聚酯新产品和环保聚烯烃树脂的成套技术，实现工业化示范。

开发无邻苯二甲酸酯类透明抗冲聚丙烯，二甲苯可溶物含量＜4%抗菌聚烯烃树脂水中浸泡5年，抗菌率＞99%建成1万吨/年抗菌尼龙6生产装置，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性＞5.0环保型聚氨酯挥发性有机物符合国标要求，气味等级W3PV3900通用标准）；

采用非锑催化剂在聚酯工业装置上实现生产示范，质量指标达到国标中优级品水平，催化剂用

量小于300ppm（按对苯二甲酸计）；

形成20万吨/年汽车专用聚丙烯树脂的生产示范，VOCK80ppm。

申请发明专利20项，制定标准和规范8项。

6.2高性能合成树脂先进制备技术

进行长纤维增强聚合物复合材料微观形态与结构调控机理研究，开展高端聚烯烃树脂合成催化剂及其反应机理研究。

开发高氢调聚乙烯齐格勒纳塔催化剂制备关键技术，制备出适用于双向拉伸工艺的聚乙烯专用树脂，开发茂金属聚乙烯大型挤压造粒技术，高性能氯碱工业离子膜制备技术，熔体微分电纺纳米技术和金属化塑料表面处理技术；

开发高强度聚氯乙烯和高性能环氧树脂产业示范；

开发非