度陕西省重点研发计划项目申报指南.docx

1、度陕西省重点研发计划项目申报指南2019年度陕西省重点研发计划项目申报指南一、重点产业创新链（群）（一）工业领域1.高性能特种材料1.1重卡汽车用高性能摩擦材料研究内容：针对重卡汽车制动系统对高性能摩擦材料的迫切需求，开发新型高性能陶瓷基摩擦材料及其摩擦副/片制备技术，主要包括摩擦材料成分体系优化设计、合成方法、摩擦性能、以及摩擦副/片服役性能等，揭示摩擦磨损机理，提升材料强度和耐磨性，增强使用稳定性和寿命，在重卡汽车领域实现产业化应用。考核指标：建立重卡汽车高性能摩擦材料制备技术规范，开发出2种以上典型摩擦副/片产品，应用于重卡汽车等领域，取代进口，形成产业化示范推广，申请发明专利2件以上。

2、陶瓷基复合材料刹车盘/片摩擦材料：密度1.9-2.2g/cm3；极限工作温度1300；拉伸强度120MPa；压缩强度180MPa；弯曲强度150MPa；层间剪切强度15MPa；冲击韧性 25KJ/m2；摩擦系数0.35-0.45；刹车盘磨损率0.05m/（面次)；刹车片磨损率 0.35cm3/MJ。使用寿命10万公里。1.2轻质高导热碳纤维增强复合材料制备技术研究内容：针对航天及核技术领域对轻质高性能碳/碳复合材料的迫切需求，发展高模量、高导热碳/碳复合材料制备技术，建立高导热碳/碳复合材料制备技术体系，揭示碳/碳复合材料的导热机理，探明微观结构与复合材料力学、热学性能之间的相互关系，获得典型

3、的高导热碳/碳复合材料构件。考核指标：建立高模量高导热碳/碳制备技术规范，热导率550 W/(mK)，复合材料拉伸强度180MPa，模量150GPa，获得典型的热结构复合材料构件，实现产业化应用示范与推广，申请发明专利2件以上。1.3陶瓷基复合材料紧固件研究内容：针对航空航天用陶瓷基复合材料紧固件力学性能低和分散性大的问题，发展原位自生SiC纳米线改性SiC/SiC复合材料，研制新型SiC/SiC紧固件，研究材料的制备工艺、热物理和力学性能，掌握其微结构-性能相关性规律，制备SiC/SiC销钉和螺栓，研究加工工艺的影响并考核其性能，建立SiC/SiC销钉和螺栓的制备工艺规范。考核指标：SiC/

4、SiC复合材料强度：面内弯曲强度400 MPa；层间剪切强度40MPa；面内剪切强度200MPa；断裂韧性18MPam1/2，建立陶瓷基复合材料紧固件生产技术规范，形成一定示范推广，申请发明专利2件以上。1.4耐高温高强韧抗腐蚀铁铝基共晶复合材料制备技术研究内容：针对航空航天等高技术领域对低密度、高强度、耐高温、抗腐蚀复合材料的迫切需求，开展高强高韧铁铝基共晶复合材料的设计、凝固制备与应用关键技术研究。通过合金成分设计、控制和优化凝固过程，突破高强高韧复合材料的制备技术，建立铁铝基复合材料的强韧化理论，获得铁铝基共晶复合材料应用的关键技术。考核指标：材料密度6.0g/cm3，室温拉伸强度120

5、0MPa，室温拉伸延伸率15%，室温断裂韧性KIC40.0MPam1/2，疲劳强度260MPa；600拉伸强度800MPa,600压缩屈服强度800MPa，600断裂韧性KIC40.0MPam1/2；700-1200氧化增重0.1mg/cm2，500-1000氧-硫环境腐蚀300小时，拉伸强度保持率80%；制备获得典型铁铝基共晶复合材料样件。申请发明专利2件。1.5高性能动力锂离子电池、电极关键材料的技术研究内容：针对新能源汽车、特种智能装备等领域对高安全、长寿命、能量功率兼顾型锂离子电池的迫切需求，开发高比容量、高倍率性能、长寿命新型正极材料及硅基负极材料，揭示电极材料容量衰减的关键机制，探

6、究电极材料与电解液的界面作用机理，设计、调控及优化电极材料的表界面，重点研究高性能正、负极材料的改性技术，实现电池的高安全性、耐用性以及能量功率兼顾性，构筑高性能动力锂离子电池应用于无人机、新能源汽车等领域。考核指标：单体电池能量密度350Wh/Kg，功率密度500W/Kg，循环寿命500次；制备获得高性能单体动力锂离子电池，实现1-2种型号电池产业化应用，申请发明专利2件以上。1.6新型宽温FFS液晶显示材料技术研究研究内容：针对高分辨率车载等户外显示器件迅速增长的市场需求，开展宽温区快响应FFS液晶显示材料合成、提纯及配方技术研究，包括：1）新型含氟单体液晶合成及提纯工艺研究，2）宽温FF

7、S混合液晶配方设计与工艺技术研究，3）宽温FFS混合液晶质量可靠性控制与检测方法研究。考核指标：宽温FFS混合液晶配方工作温度范围：-40+90摄氏度；宽温FFS混合液晶配方旋转粘度小于100mPas；单体液晶纯度99.9%；申请发明专利2件以上。1.7太赫兹产生与探测晶体材料与应用研究内容：针对深空探测器对高性能光电单晶体的迫切需求，开展太赫兹产生与探测晶体材料研究，主要包括单晶的生长原理；晶体中结构缺陷对电学性能和太赫兹光谱响应的影响规律及其控制技术；电光晶体的退火处理技术；以及基于电光晶体的太赫兹时域光谱仪器产业化技术开发与示范。考核指标：电光晶体的直径60mm，电阻率在102-106

8、cm范围，载流子浓度在1010-1014cm-3范围内。开发出基于电光晶体的TDS太赫兹时域光谱仪，光谱宽度0.1-3.5THz，动态范围60dB; 高精度机械扫描，时间分辨10000，压电系数d333500pC/N。4)试制高频超声换能器阵列器件。5)申请发明专利2件以上。1.10电子级高纯试剂材料研究研究内容：电子级高纯试剂材料主要用于集成电路（IC）和超大规模集成电路(VISI)制造中晶圆表面清洗、芯片加工过程中的清洗和蚀刻等。通过采用亚沸蒸馏，减压蒸馏或气体吸收工艺技术研发成熟稳定的亚沸蒸馏装置用于制备PPB, PPT级高纯盐酸，硝酸，氢氟酸，硫酸。使普通工业试剂快速纯化为PPB, P

9、PT级别高纯试剂产品，免去复杂的工业化生产可能带来的包装，运输，使用过程中造成的污染，实现高纯试剂的快速制备，直接使用。研发采用亚沸蒸馏，减压蒸馏或气体吸收工艺的装置产品，并形成装置自动控制，快速切换，杂质自动检测等关键技术。考核指标：电子级高纯试剂制备装置的设计及实现；装置制备工艺技术及杂质检测的关键技术开发；申请发明专利2件。2.石墨烯2.1新型三维石墨烯制备及其自驱动集成天线应用研究研究内容：随着物理网的提出以及快速发展，各种终端设备在无线局域网下对周围的环境进行实时监测和监控，针对储能元件及微带贴片天线等集成领域的石墨烯产业化需求潜在应用，开展三维石墨烯材料的规模化宏量制备。研究CVD

10、石墨烯三维构筑技术、表面多孔调控技术及三维石墨烯自驱动集成天线应用技术等研究。考核指标：多孔石墨烯体表面积810-2m2cm-3，孔径尺度7um，材料直径4英寸，发射天线的谐振频率偏移10MHz，申请发明专利2件以上。2.2石墨烯透明导电薄膜及低成本宏量制备技术研究研究内容：针对柔性显示、透明吸波和共形天线等信息行业对高质量低成本、表面电阻率可控的大面积石墨烯透明导电薄膜的潜在需求，开展6-8英寸大面积石墨烯透明导电薄膜的规模化宏量制备技术研究，突破大面积石墨烯薄膜生长的成本控制、缺陷控制、表面电阻率调控和多维度功能集成调控等关键技术，实现高质量低成本、表面电阻率精确可调的石墨烯透明导电薄膜的

11、产业化。考核指标：石墨烯薄膜直径6-8英寸，单层覆盖率优于90%，透过率优于80%，表面电阻率1-1K范围内可调，申请发明专利2件以上。2.3晶圆级多层石墨烯制备及其在柔性光电器件应用研究研究内容：针对以石墨烯为基板的光电器件在可穿戴显示，可折叠显示等领域的潜在应用需求，开展石墨烯基光电器件的制备技术研究，揭示石墨烯上范德华外延半导体光电材料的关键机理，突破石墨烯上外延高质量半导体发光结构的生长技术，实现高亮度、低成本石墨烯基半导体发光器件大规模制备。在柔性基底上，采用纳米压印、石墨烯生长与转移等技术，开展大面积石墨烯柔性光电探测器件的技术开发与应用研究。考核指标：石墨烯基GaN发光结构的XR

12、D（002）和（102）半高宽分别小于100arcsec和600arcsec。光电器件的开启电压小于3V，输出光功率大于1.5mW（以0.25mm2的面积为参考），外量子效率优于10%；石墨烯探测器件响应波长范围300nm-2500nm，响应度1A/W。申请发明专利2件以上。2.4大幅面石墨烯智能复合材料及其智能结构的制造与应用研究内容：针对当前智能材料、智能结构、智能驱动在机器人、光学器件、多功能集成传感器等领域的广泛应用，借助石墨烯特异的光、热、电、磁效应，开展石墨烯智能复合材料及智能结构一体化设计、大幅面一致性制造、以及在微纳自适应光学系统等应用领域的研究，突破石墨烯智能复合材料与智能结

13、构在体相分布调控、界面力学匹配、智能界面驱动、大幅面一致性制造与驱动操控等关键技术，实现石墨烯智能复合材料与智能结构的材料-结构-驱动-传感一体化设计与制造的方法、技术、应用。考核指标：自适应光学器件原型的幅面不小于200200mm、界面驱动行程100m、 驱动精度优于1m、阵列化微纳结构（特征尺寸10m）均匀性优于5%；形成具有重大应用前景的原型器件不小于2类，并实现产业应用示范。2.5石墨烯轻质结构吸波材料的制备技术与应用开发 研究内容：面向航空航天、武器装备、太空探测、水面水下舰艇领域对高性能新型隐身吸波结构复合材料的技术需求，基于石墨烯轻质、高强及优异的电学、磁学性能，开展石墨烯基轻质

14、、宽频吸波结构复合材料制备技术研究，并实现产业化应用与开发。 考核指标：密度1.5 g/cm3，弯曲强度100 MPa，反射率X与Ku波段-10 dB，申请发明专利2件以上。2.6石墨烯改性炭纤维及其复合材料制备技术与应用开发 研究内容：面向轻量级电线电缆、高能量密度可编制超级电容器、可穿戴智能纺织品、环境响应制动器和超微型电机的市场需求，结合石墨烯优异的力学性能、电导率和热导率，根据炭纤维结构和性能特点，用石墨烯适配纺丝前躯体，实现炭纤维结构性能的快速优化和高有序度排列，大幅度减少能耗和污染排放，从而进一步实现高性能石墨烯改性炭纤维及其复合材料的低成本批量制备技术和应用开发。 考核指标：拉伸

15、轻度2 GPa，电导率 5 10 4 S/m，热导率120 W/mK，有效可控直径：2 100 m，复合材料密度1.5 g/cm3，复合材料弯曲强度1800MPa，申请发明专利2件以上。2.7石墨烯生产膨/晶化产业化设备研究内容：针对不同规格石墨烯批量生产过程中对设备的苛刻要求，研发具备耐腐蚀、耐高温、高温控温精度高、温度均匀、高安全、普适性、石墨烯纯度要求高的可实现连续化大规模生产石墨烯的动态膨化晶化产业化中型设备，该设备可形成一定年产能的石墨烯膨化晶化示范生产线。考核指标：1）设备指标：模块化设计，更换方便，PLC智能一体化操控，膨化区温控精度2，连续投料量2kg/h，常用工作温度1200

16、，最高设计温度1600，转速0.5r/min；出料量1kg/h；自动进、排气检测系统、电气控制及检测系统；气氛保护后氧气含量10ppm。2）石墨烯产品指标：粉体电阻率500cm2/g、层数10层；氧含量6%；金属杂质含量0.5%；十二脂醇有机溶液电导率250 S。2.8以天然石墨为原料的石墨烯大规模产业化工艺技术研究内容：针对陕西省优质天然石墨矿藏资源，以其为原料开发高附加值石墨烯相关材料，实现氧化石墨烯和石墨烯粉体材料的低成本、低污染、低能耗、规模化制备。探索天然石墨、氧化石墨烯和石墨烯材料三者结构间关联，以开发适应于不同粒径天然石墨的氧化石墨烯和石墨烯批量制备技术。考核指标：氧化石墨烯指标

17、：碳含量65%，片层尺寸分布1-30m。石墨烯指标：比表面积300-800m2/g，厚度20nm，粒径（D50）5-10m，碳含量98%，产能50kg/批次。2.9高性能石墨烯基超级电容设计及应用研究研究内容：超级电容具备高的功率密度、长的循环寿命和很短的充放电时间，使其成为理想能源存储元件。针对高能量密度超级电容研制，研究复合石墨烯电极的物理化学性能及存贮和转换能源的机理、电极化理论和多孔电极合成机制等。考核指标：能量密度不小于70 Wh/kg，功率密度为不小于200 kW/kg，申请发明专利2件以上。2.10石墨烯改性润滑剂(油/脂）规模化制备技术研究内容:针对重型机械中使用的传统润滑油耐

18、极压性、安定性、耐腐蚀性能不足，导致机械噪音大、更换机油频繁、金属部件锈蚀，诱发设备过度磨损，影响设备正常运转和寿命，严重时会发生停机或导致安全事故，造成重大经济或人员损失。本项目要求利用石墨烯的润滑性、导热性和大比表面积等优异性能，开发均相、高分散、耐极压、高安定、耐腐蚀的石墨烯改性润滑剂/油规模化制备技术。考核指标：润滑剂（油/脂）指标：粘度等级（100）15-24mm2/S，闪电（开）170，腐蚀试验3极（铜片，121，3h），倾点25，抗摩擦实验通过SH/T0519，产能50L/批次。申请发明专利1-2件。3.有色金属3.1高性能钛合金丝材制备技术研究内容：探明TC4和TC16钛合金高

19、性能丝材组织演化规律及组织均细化控制机理；确定两种合金丝材生产工艺与过程控制规程，实现的稳定化生产及供应。考核指标：1）尺寸：1.6mm-12mm；2）力学性能等满足GJB2219-2015标准要求；3）形成10吨/年高性能钛合金丝材的生产能力；4）实现三批次以上高性能钛合金丝材的稳定生产；5）完成多批次高性能钛合金紧固件的生产验证；6）为相关单位提供高性能钛合金紧固件用钛合金丝材。3.2高强韧钛合金大规格板材制备技术研究内容：1）多组元高强韧钛合金电子束熔炼过程中成分精确控制技术；2）高强韧钛合金宽厚板材组织协调轧制技术，研制出1000MPa级高强韧钛合金宽厚板材，填补1000MPa级高强韧

20、舰船用钛合金宽厚板材国内空白；3）钛合金焊接技术；4）突破大规格宽厚板材制备加工、组织性能控制、成型与焊接等成套关键技术，并形成配套制备加工技术，解决舰船用高强韧钛合金成本高、性能稳定性差等技术难题。考核指标：1）高强韧钛合金板材规格：厚度50-80，宽度2000mm，长度6000mm；2）板材室温力学性能：抗拉强度Rm1100MPa，屈服强度Rp0.21000MPa，断后伸长率A10%，断裂韧性KIC80Mpa.m1/2，冲击韧性KV40J。3）在100、3.5% NaCl溶液中无腐蚀发生，在10m/s流速下，冲刷腐蚀率410-4 mm/a；4）焊接系数0.9；5）板材不平度15mm/m。3

21、.3大规格钛基复合材料制备关键技术开发研究内容：1）承受内外轴向载荷、大直径薄壁钛基制备技术开发；2）大型钛基装备的特种焊接技术开发；3）高性能铝-钛-钢复合材料制备技术开发；4）多层钛基功能复合材料开发；5）高性能钛/管线钢复合板制备技术及其复合板焊接接头检测、表面强化技术；考核指标：1）钛基装备焊接接头力学性能满足NB/T47014-2011的要求，X-ray级合格；设备氦检漏率1.010-7Pam3/s，热气循环检测压降小于0.1MPa/h；2）铝-钛-钢复合材料：大规格材料制备技术，尺寸5/3/213000mm，其中钛-钢界面剪切强度180MPa，铝-钛界面剪切强度70MPa，屈服强度

22、270MPa，抗拉强度485MPa，延伸率17%；3）多层钛基复合材料：制备出尺寸为30/20/5/8/30200mm的防锈铝-铝-钛-镍-不锈钢复合材料，其中铝-钛界面剪切强度70MPa；4）钛-管线钢复合材料：制备出尺寸为2/14180010000mm的钛-管线钢复合材料，通过对复合板焊接接头的表面强化处理，厚度方向形成梯度组织；为用户提供产品；制定焊接接头及表面强化技术规程。3.4高纯钼单晶材料制备技术研究内容：针对我国新型能源技术和先进航天装备技术等的发展需要，需研究并掌握高纯钼单晶材料的批量化制备技术，填补国内技术空白，具体包括：研究钼单晶生长用坯料棒材的加工制备及深度提纯技术；研究

23、高纯钼及单晶生长机理，掌握大尺寸单晶棒材的生长制备工艺及微观组织控制技术；研究高纯钼单晶棒材的深加工技术；高纯钼单晶材料的性能表征和技术标准或规范的制定。考核指标：1）材料纯度：C、N、H、O等杂质总含量80g/g；2）单晶棒材规格：(2530)650mm；3）棒材轴向与单晶晶向偏离角5；4）1600高温拉伸性能，屈服强度60MPa，抗拉强度70MPa，延伸率10%；5）棒材超声波无损探伤满足AAA级要求；6）形成批产能力，并为用户提供产品。3.5核用高性能钼合金制备技术研究内容：结合我省钼资源优势，开展高性能钼合金棒材、管材关键制备技术及加工工艺研究，建立合金成分、制备工艺与材料性能之间的相

24、互关系，通过技术优化，稳定钼合金的制备工艺和使用成本。在此基础上探索钼合金的后序特种加工工艺，来改善其高温强度及蠕变性能，提高钼合金使用温度，拓展其应用范围。考核指标：1）合金元素含量偏差控制在4%以内；2）热膨胀系数610-6/ K；3）室温抗拉强度700MPa，延伸率20%；4）1500抗拉强度100 MPa，延伸率20%；5）形成批产能力，并为用户提供产品。3.6核用高精度锆合金薄壁管材制备技术研究研究内容：使用国产核级海绵锆为原料，通过工艺全面深入研究，达到Zr-4合金管材制备国产化的目的。具体研究内容包括：1）研究通过熔炼、挤压等工艺优化制备高纯净度高尺寸精度的冷轧管坯；2）研究精轧

25、工艺、润滑条件、热处理等参数对成品薄壁管材表面质量、金相组织和尺寸精度的影响规律；3）研究成品薄壁管材性能，包括力学性能、氢化物取向因子、腐蚀性能和成品微观组织的研究。考核指标：1）样品规格：8.450.201500mm，外径和壁厚尺寸精度均为0.02mm，椭圆度0.02mm，直线度0.15mm/200mm；2）室温抗拉强度425MPa，屈服强度260MPa，延伸率18%；3）350抗拉强度215MPa，屈服强度140MPa，延伸率23%；4）氢化物取向因子F450.30；5）为用户提供相关产品。3.7难熔铌合金深过冷凝固制备技术研究内容：面向国家新一代航空发动机高温难熔合金的重大需求，研究铌

26、合金的深过冷快速凝固原理与制备技术，引入第二、第三组元，研究多组元铌合金过冷行为与组元构成的关系，优化合金组元比例与组成关系；攻克难熔铌合金熔体深过冷这一难题，获取铌合金在深过冷条件下的原子组态与比热、密度、表面张力、粘度等凝固技术研究必不可少的热物理性质；深入探究深过冷对凝固组织调控规律，进而实现基于应用性能提升为目标的难熔铌合金深过冷凝固制备技术，探索出以实现深过冷为主导的新一代航空发动机难熔铌合金凝固制备新技术。考核指标：组元构成不少于3个，熔点温度高于2100K，过冷度大于200K；高温熔体的比热、密度、表面张力、粘度热物理性质的温度范围为熔点以上0-100K，过冷态数据熔点以下0-1

27、50 K，精度优于5%；凝固速度V大于500cm/s，晶粒细化至5-100m；组元宏观偏析度小于5%，微观偏析度小于10%，铸态合金的显微硬度、宏观强度与韧性较常规凝固制备提高20%以上。3.8高稳定性大容量难熔金属/铜合金高压触头材料及关键制备技术研究内容：针对用户对高压开关提出结构紧凑、便于集成安装的更加小型化的苛刻要求，通过对触头前端耐电弧烧蚀材料、后端高强高导铜合金和结合界面等材料的设计，以及结合界面、动静弧触头接触面和动弧触头触指形状等结构的设计，显著改善现有触头材料的耐电弧烧蚀特性和服役寿命，满足大容量小型化开关对高压触头高稳定性的要求；同时，利用有限元模拟，建立基于材料属性和触头

28、结构定量分析触头寿命的评估模型，对不同材料及结构设计得到的触头，借助寿命评估模型预测服役寿命，开发新型的高稳定性大容量高压触头。考核指标：1）通过材料和结构设计，开发1-2种新型触头材料，耐磨性比商用触头提高30%，高温强度900oC提高50%，耐电压强度提高40%以上，并制定相应触头产品制备技术规范，完成产业化；2）开发的新型触头机械寿命不低于10000次，满足开断电流50-63kA、电压252-1000kV的服役条件要求；3）建立触头寿命的评估模型，为新型触头的材料和结构设计提供指导；4）产品获得实际应用。3.9超大规格锆板材及锆/钢复合板材关键技术研究内容：大规格锆板坯制备及超大规格板材

29、轧制工艺；高质量大厚度锆/钢复合板爆炸复合工艺；超大规格锆/钢轧制复合工艺。考核指标：采用VAR+锻造工艺或直接EB工艺制备出高品质10吨级锆板坯；制备出宽度大于3m、长度大于10米的超大规格板材；爆炸复合制备出高质量的厚度10mm以上宽幅锆板与钢板的复合板；制备出宽度大于3m、长度大于15米的超大规格板材；宽度2米、长度大于15米的超大规格锆/钢轧制复合板；获得实际应用。3.10高性能镁合金热机械精密成型技术研究内容：突破高性能镁合金的半连续铸造成型技术、精密模锻成型技术和板材精密轧制技术等关键技术，研制满足军民用交通车辆主承力结构件要求的高性能镁合金锻件、挤压型材和板材，并通过我省军民用总装厂的考核验收。考核指标：1）高性能镁合金铸件 抗拉强度280MPa,延伸率3%；高性能镁合金锻件和板材 抗拉强度380MPa,延伸率5%；2）形成高性能镁合金的半连续铸造、锻造成型和轧制成型等技术规范，并能够在企业成功转化；3）在相关行业获得实际应用。4.航空航天零部件制造4.1飞机总装智能生产线建模与仿真优化技术研究内容：研究基于典型要素的生产线快速建模技术，实现作业流程、布局和物流等场景信息的高效、精准描述；研究仿真环境的参数化更新与生产运行状态自动匹配技术，实