863计划新材料技术领域2008年度专题课题申请指南.doc

863 计划新材料技术领域 2008 年度专题课题申请指南 前 言 “十一五”期间，依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要 （2006-2020） 》 、《国家“十一五”科学技术发展规划》和《863 计划 “十一五”发展纲要》，863 计划新材料技术领域围绕资源、能源、 制造业、信息、环境、人口与健康等国民经济和社会发展的关键技术 领域对新材料的重大需求，突出自主创新，坚持发展高技术与提升传 统材料产业并重、坚持降低能耗、减少排放、又好又快地发展新材料 产业和坚持实现材料工业的可持续发展三个基本原则，加强新材料前 沿技术及工程化与应用技术开发， 建立和完善我国材料科技创新体系， 为我国材料科技和产业的长远发展奠定坚实基础。 本领域“十一五”的战略目标是：以《国家中长期科学和技术发 展规划纲要（2006-2020）》为指导，以自主创新为主线，坚持科学发 展观，充分注重材料制备、加工成型、工程化技术和系统集成的有机 结合，在引领未来、重点跨越、支撑发展三个层面进行新材料的战略 部署。在引领未来的新材料方面，着眼长远，超前部署前沿技术研究， 掌握核心自主知识产权，培育新兴产业，体现引领未来社会经济发展 的战略目标；在重点跨越的新材料方面，围绕国家重大、重点任务和 国防建设急需，选择关键技术领域，集中力量，重点突破，注重军民 结合、寓军于民，实现增强综合国力和保障国家安全的战略目标；在 支撑发展的新材料方面，紧密结合社会经济发展的重大需求，加强集 成创新，着力突破对产业竞争力整体提升具有全局性影响、带动性强 1 的重大关键共性技术，促进产业技术的提升，培育企业的自主创新能 力，实现支撑社会经济又好又快、可持续协调发展的战略目标。 按照以上发展战略，863 计划新材料技术领域按照项目和专题两 个层次进行部署，设置“智能材料设计与先进制备技术” 、“高温超导 和高效能源材料技术”、“纳米材料与器件”、“光电信息与特种功能 材料”和“高性能结构材料”等五个专题，分年度公开发布专题课题 申请指南。以下为本领域 2008 年度专题课题申请指南。 课题申请采取网上集中申报。申报通过“国家科技计划项目申报 中心”进行，网址为 program.most.gov.cn，有关申请的程序要求和 注意事项详见《“十一五”国家高技术研究发展计划（863 计划）申 请指南》。课题申请负责人出生日期要求为 1952 年 5 月 26 日（含） 以后。课题申请受理的截止日期为 2008 年 7 月 15 日 24 时。 联系人：科技部高技术研究发展中心卞曙光 蒋志君 电 话 010-68338941 68338939 68338926 68338021 通信地址：北京市三里河路一号九号楼（100044） 国家 863 计划新材料技术领域办公室 二○○八年五月二十六日 2 专题一、智能材料设计与先进制备技术专题 一、指南说明 智能材料与智能结构是集传感、驱动、控制和修复等功能于一体 的材料或智能复合结构系统，可以实现自感知、自诊断、自适应和自 修复等功能。智能材料与结构技术是《国家中长期科学和技术发展规 划纲要（2006-2020）》中确定的前沿技术之一，材料设计与先进制备 技术是引领未来的材料共性技术。 本专题根据智能材料设计与先进制备技术发展趋势和国内发展 现状，开展前沿技术研究，主要包括智能材料与结构、材料设计与材 料先进制备技术两个部分。重点研究材料与结构设计、智能材料与器 件、材料的先进制备技术、智能结构及评价系统等内容。通过本专题 的实施，开展前沿性、前瞻性、创新性研究，突破若干关键技术，逐 步形成我国材料设计、智能材料与结构、材料先进制备技术研发体系， 为未来智能材料和结构在航空航天及其它高技术领域的应用提供技 术支撑，带动和促进高新材料的应用和相关高新技术的发展。 本专题已于 2006、2007 年发布了二批课题申请指南。 2006 年度本专题共发布了 4 个技术方向课题申请指南，包括“材 料与结构设计” 、“智能材料与器件” 、“材料的先进制备技术”等 3 个 探索导向类方向，以及“材料的流变成型制备技术”目标导向类方向， 立项课题 15 个，支持经费 1624 万元。 2007 年度本专题共发布了 4 个技术方向课题申请指南，包括“材 料与结构设计” 、“智能材料与器件” 、“材料的先进制备技术”和“智 能结构及评价系统”等 4 个探索导向类方向，没有发布目标导向类方 向，立项课题 20 个，支持经费 1690 万元。 此次发布的是本专题 2008 年课题申请指南，经费预算 1500 万元。 探索导向类课题支持“材料与结构设计”、 “智能材料与器件”、 “材料 的先进制备技术”等 3 个技术方向，拟安排课题 10－13 个，课题支 持强度参见相关技术方向的说明，支持年限不超过 3 年。目标导向类 3 课题支持有望近期取得重要突破的集成技术，包括：“难熔金属复杂 零部件精密近净成形技术”、“重大基础设施灾害与安全监测的智能 材料应用技术”等 2 个技术方向，拟安排课题 2 项，课题支持强度参 见相关技术方向的说明，支持年限不超过 3 年。 二、指南内容 （一）探索导向类课题 1、材料与结构设计 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）结 构功能一体化材料设计与模拟；（2）材料组织性能与制备加工工艺 一体化优化设计技术。 说明与要求：材料技术可实用化，成果以发明专利、核心软件为 主。 本方向拟支持课题 2-3 个，每个课题支持强度不超过 80 万元。 2、智能材料与器件 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）智 能材料的组织控制与高性能化；（2）新型智能结构与器件中多功能 传感器、执行元器件用关键材料；（3）面向防灾减灾的智能材料与 技术。 说明与要求：成果以具有应用目标的传感器、驱动器用材料样品 或原理性器件为主。 本方向拟支持课题 3-4 个，每个课题支持强度不超过 80 万元。 3、材料的先进制备技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）外 场作用下材料制备加工新技术；（2）高性能、难加工材料短流程高 效制备加工技术；（3）先进近净成形加工技术；（4）资源节约型制 备加工技术。 4 说明与要求：成果以核心专利、目标产品、技术应用为主。 本方向拟支持课题 5-6 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 （二）目标导向类课题 1、难熔金属复杂零部件精密近净成形技术 研究目标：通过复杂薄壁零部件的成形技术、工艺和关键装备的 研究,实现难熔金属、金属间化合物异形或复杂零部件的短流程近净 制备成形。提供完整的成形技术、装备及复杂形状典型零部件。 主要研究内容：研究复杂薄壁件的壁厚及内应力控制技术，致密 化技术和成形件后期塑性加工技术，研制关键成形装备，建立性能评 价方法。 主要指标：复杂零部件尺寸：壁厚 1-5mm，至少有一维长度尺寸 达到 150-200mm；材料相对密度≥99%，综合力学性能大于同材质可 类比锻件的 90%。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 2、重大基础设施灾害与安全监测的智能材料应用技术 研究目标：针对桥梁因长期环境侵蚀和疲劳载荷导致的破坏、倒 塌等安全问题，研制长寿命智能传感元件与大规模分布式传感网络技 术以及智能监测集成系统，发展桥梁结构损伤全貌的监测方法，为桥 梁的服役安全提供先进实用技术和安全监测系统，实现桥梁突发事故 的预警与监测。 主要研究内容：研制基于高性能智能材料的损伤监测传感器及其 网络系统，包括全尺度光纤传感网络、水泥复合压敏材料传感器、智 能腐蚀传感器；研究大型桥梁灾害与安全评价及预警技术和软件；建 立一座大型桥梁结构损伤全貌的智能监测综合系统。 主要指标：提供基于全尺度光纤传感网络测试信息的桥梁损伤评 价技术，全尺度光纤传感技术与分布式传感网络的测试范围不小于 1km、寿命大于 30 年、在 1000±1000  循环幅值下可重复使用 200 5 万次以上，布里渊光时域系统（BOTDR）的空间分辨率小于 0.5m、应 变灵敏度大于 20m；水泥复合压敏材料智能传感器寿命大于 50 年、 灵敏度≥5m、生产成本为同类传感器的 10%，提供该类传感器成套 测试技术；智能腐蚀传感器的监测准确率达到 90％以上，监测腐蚀 电流分辨率＜0.01mA；提供桥梁结构灾害与安全评价及预警软件 1 套； 智能传感网络的桥梁结构安全监测系统运行不少于 3 个月。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 6 专题二、高温超导和高效能源材料技术专题 一、指南说明 高温超导材料由于其独特的物理特性，可广泛用于能源、通讯、 医疗、交通及国防军工等方面。能源问题是国民经济发展中面临的重 大问题，高效能源材料是解决能源问题的基础条件之一。《国家中长 期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》在重点领域及其优先主题 中将超导材料、能源材料明确列为国家重大战略需求的重点研究开发 内容。 本专题根据高温超导和高效能源材料技术发展趋势，结合我国的 技术发展现状，开展前沿技术探索性和集成性研究，主要围绕超导材 料成材技术、超导强电弱电应用技术、太阳能电池、高效二次电池和 氢能相关材料及其关键技术开展工作。通过本专题择优支持，在技术 上取得突破，形成自主知识产权，使我国在高温超导和高效能源材料 技术领域达到或接近国际先进水平，核心材料及其制造技术拥有自主 知识产权，为我国相关领域的发展提供配套关键新材料及应用技术， 推动产业发展。 本专题已于 2006、2007 年分别发布了课题指南。 2006 年度本专题共发布 10 个技术方向课题申请指南，包括“实 用高温超导材料成材技术”、“高温超导强电应用技术”、“高温超 导弱电应用技术”、“薄膜太阳能电池相关材料及其关键技术”、 “燃料电池材料关键技术”、“高比能二次锂离子电池材料关键技术” 等 6 个探索导向类方向，以及“输电网用高温超导限流器的研究与开 发”、“第三代移动通信用高温超导滤波器系统的研究开发”、“高 性能、低成本的铋系高温超导线材的产业化制备技术”、“新型低成 本、柔性薄膜太阳电池产业化制备工艺、设备及系统集成技术”等 4 个目标导向类方向，立项课题 37 个，支持经费 4897 万元。 2007 年度本专题共发布 11 个技术方向课题申请指南，包括“高 性能超导材料制备技术”、“高温超导强电应用技术”、“超导弱电应 用技术”、“质子交换膜燃料电池关键材料及其制备技术”、“高效二 7 次电池关键材料”、“高容量储氢材料及其制备技术”、“超级电容器 关键材料与热电转换材料”等 7 个探索导向类方向，以及“高温超导 滤波器并网集成及运行关键技术”、“MgB2 超导磁共振成像（MRI） 系统”、“四通道高温超导 SQUID 心磁图仪及专家系统”、“轻型电动 车锂离子电池关键材料及集成技术”等 4 个目标导向类方向，立项课 题 48 个，支持经费 5511 万元。 此次发布的是本专题 2008 年课题申请指南，经费预算为 4500 万 元。专题仍将安排探索导向类和目标导向类两类课题。探索导向类课 题支持具有探索性、创新性的前沿材料技术，重点对“高性能超导材 料及制备新技术”、“超导应用关键技术”、“高效节能关键材料和技 术”、“低成本环保型太阳能电池材料技术”、“生物质能源生产关键 催化材料及应用技术”、“储能及能量转换用关键材料及应用技术” 等 6 个技术方向进行支持，拟安排课题 19-28 项，课题支持强度参见 相关技术方向的说明，支持年限不超过 3 年。目标导向类课题支持有 望近期取得重要突破的集成技术，包括：“制冷机制冷的无液氦超导 磁体（10T）系统”、“高温超导电力设备并网运行集成系统关键技 术”、“低成本锂离子电池隔膜关键技术研究”、“高容量 A2B7 型稀土 镁基储氢材料关键技术研究”、“笔记本电脑用高安全性聚合物锂离 子电池”、“生物柴油生产用绿色合成催化材料技术”等 6 个方向，拟 安排课题 6 项，课题支持强度参见相关技术方向的说明，支持年限不 超过 3 年。 二、指南内容 （一）探索导向类课题 1、高性能超导材料及制备新技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）基 于氧化物的高温超导带材制备新技术；（2）高温超导薄膜与块材的 制备新技术。 说明与要求：成果以新材料体系、发明专利、材料加工技术为主。 本方向拟支持课题 3-5 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 8 2、超导应用关键技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）高 温超导电力应用中的电流引线技术；（2）高温超导微波/毫米波器件 应用关键技术；（3）基于 Nb 系超导材料的应用关键技术。 说明与要求：成果以关键技术的实验验证、发明专利、样机为主。 本方向拟支持课题 3-5 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 3、高效节能关键材料和技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）降 低终端电器待机损耗的低铁损材料技术；（2）工业废热与汽车尾气 利用的热电材料与器件；（3）应用于电子设备的高效节能散热材料 与器件;（4）新型无机多孔膜和有机-无机复合膜材料在工业节能中 的应用；（5）提高并网系统逆变器效率的关键材料技术。 说明与要求：成果以新材料与器件、发明专利为主。 本方向拟支持课题 6-8 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 4、低成本、环保型太阳能电池材料技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）低 成本、环保型复合薄膜太阳能电池的关键材料及制备技术；（2）低 成本光化学薄膜太阳能电池的关键材料技术。 说明与要求：成果以新材料技术、发明专利为主。 本方向拟支持课题 3-4 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 5、生物质能源生产关键催化材料及应用技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）高 效、低成本的秸秆制燃料乙醇用催化剂材料（纤维素降解率>95%）； （2）生物柴油合成用环保型催化剂材料（催化效率>95%）。 说明与要求：成果以新型催化剂材料、发明专利为主。 本方向拟支持课题 2-3 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 9 6、储能及能量转换用关键材料及应用技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）高 稳定性、低成本的储氢材料技术（可逆吸放氢量>5.0wt％，温度<100oC）；（2）磷酸盐正极材料技术（振实密度>1.5g/cm3,1C 放电容 量>140mAh/g）；（3）储能型锂离子电池及关键材料技术（储电能量 效率>90％）。 说明与要求：成果以新材料技术、标准、发明专利为主。 本方向拟支持课题 2-3 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 （二）目标导向类课题 1、制冷机制冷的无液氦超导磁体（10T）系统 研究目标：针对我国对超导磁体的需求日益增长，但氦气资源严 重缺乏的局面，制备无液氦超导磁体系统，获得自主知识产权的超导 磁体系统制造技术，形成制冷机制冷的无液氦超导磁体（10T）示范 样机。 主要研究内容：制冷机冷却的无液氦低温系统研制；降低热传导 用的高温超导电流引线研制；铌三锡超导磁体研制。 主要指标：磁体系统在制冷机冷却降温至 4.2K 下稳定运行；高 温超导电流引线的临界电流>1000A（77K）；超导磁体有效室温孔径 >50cm，中心磁场强度达到 10T，中心磁场的不均匀性<0.1%。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 400 万元。 2、高温超导电力设备并网运行集成系统关键技术 研究目标：针对已在变电站中挂网运行的高温超导电缆和高温超 导限流器开展较长周期运行的系列试验研究；发展高温超导电力设备 并网运行系统的集成及运行维护关键技术；为形成具有自主知识产权 的高温超导电力设备设计、制造及运行标准提供试验数据及技术基础。 主要研究内容：高温超导电力设备长期运行用制冷系统关键技术； 在挂网运行的条件下，测量超导电缆系统（包括电缆、端头、和制冷 10 设备）的运行损耗及超导限流器的运行阻抗和运行损耗；高温超导限 流器短路故障限流后的及时、可靠的重合闸技术；挂网运行的超导电 缆和超导限流器的静态基本性能参数（包括直流电阻、绝缘性能、介 质损耗，超导临界电流等）的测试技术；超导电力装备与电网匹配协 调运行及其控制技术。 主要指标：建立一个开展高温超导电力设备并网运行的试验研究 平台；低温制冷系统不间断运行时间>6 个月；高温超导限流器短路 故障限流后的重合时间<600 毫秒；建立可用于超导电力设备设计、 制造、运行、维护和标准制订的高温超导电缆、超导限流器运行试验 及维护数据库。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 3、低成本锂离子电池隔膜关键技术研究 研究目标: 开发低成本、高强度的锂离子电池隔膜; 形成年产 500 万平方米以上锂离子电池隔膜生产线，提供给电池生产企业示范 应用。 主要研究内容: 低成本、高强度电池隔膜材料及膜制备技术研究; 膜微孔结构控制及其与电池性能相关性的研究；薄膜厚度在线检测技 术研究；隔膜孔隙率等表征手段和方法；隔膜应用技术研究。 主要指标: 1) 锂离子电池隔膜的主要技术指标：厚度范围 15-40 μm，厚度偏差<±3μm；孔隙率 30-60％可调，平均孔径分布 40-100 nm，热收缩率<2%(120oC, 1 小时), 拉伸强度>70MPa(室温)，断裂伸 长>30%；2) 使用该隔膜的单体电芯通过 3C/10V 过充电和 130℃热箱 安全性测试，电池短路、挤压、针刺不爆炸不起火；3）设计、建设 完成可连续批量制备锂离子电池隔膜年产>500 万平方米中试线。 说明与要求：本课题申报必须有国内电池厂家参与。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 400 万元。 4、高容量 A2B7 型稀土镁基储氢材料关键技术研究 研究目标：针对目前镍氢可充电电池用负极材料的发展趋势，研 11 究开发比现有 AB5 型负极材料成本更低、电化学容量更高的稀土 Mg 基 A2B7 型储氢材料，并形成年产量 300-500 吨的生产能力。 主要研究内容：高容量、长寿命稀土 Mg 基 A2B7 型储氢合金的材 料技术研究，产业化制备技术研究。 主要指标：电化学容量≥370mAh/g (室温 60mA/g 电流充放电)， 循环寿命≥ 500 次 (室温 300mA/g 电流充放电、100%DOD、容量保持 率>60%)，形成产品进入市场。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 5、笔记本电脑用高安全性聚合物锂离子电池 研究目标: 研制高安全性长寿命聚合物锂离子电池, 形成年产 20 万只电池的集成技术和示范线，电池通过笔记本电脑厂家检测,并 实现小批量供货。 主要研究内容:隔膜的耐温性与电池安全相关性研究; 高安全性 电极的设计与研究;笔记本电脑用聚合物锂离子电池结构的优化设计、 电极制备与电池工艺技术研究。 主要指标:单体电芯比能量> 400Wh/L；循环寿命>500 次(1C 充放 电、100%DOD、容量保持率>85%)；500 次循环内阻增大<10%；单体电 芯通过 3C/10V 过充电和 150℃热箱安全性测试；聚合物锂离子电池 隔膜耐温性>200℃,隔膜 160℃面积收缩≤2%;电芯存放和循环不鼓胀; 电池短路、挤压、针刺不爆炸不起火。 说明与要求：电池的正负极、隔膜须采用国产材料。本课题申报 需要国内笔记本电脑厂家参与。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 500 万元。 6、生物柴油生产用绿色合成催化材料技术 研究目标：形成拥有知识产权的生物柴油合成专用酶及固定化酶 催化剂材料生产技术；建立酶及固定化酶的工业化生产装置，固定化 酶催化材料用于万吨级生物柴油生产线。 12 主要研究内容：针对目前生物柴油生产所用酸碱催化剂的原料要 求严格及环境污染问题，研究可适用不同原料、环境友好、节能（反 应条件温和）的生物柴油绿色合成催化剂酶;重点研究高效的酶改造 和生物合成方法，提高酶活性和催化效率；研究新的高效酶固定化方 法和环境友好的固定化载体材料。 主要指标：固定化酶生产成本低于 100 元/公斤，生产规模≥50 吨/年；固定化酶催化活性>5000 U/g，可重复使用 30 批以上;生产的 固定化酶在国内万吨级生物柴油生产线取得应用，催化剂使用成本< 500 元/吨生物柴油；使用的固定化载体材料对环境无污染，用后经 过处理可重复使用。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 13 专题三、纳米材料与器件专题 一、指南说明 纳米材料与技术是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006 －2020）》中确定的前沿技术之一。 “十一五”期间，本专题主要围绕 纳米电子和纳米光电子材料与器件、纳米传感器、纳米生物医用材料、 纳米环境与能源材料应用开展工作。通过本专题择优支持，在技术上 取得突破，形成自主知识产权，实现纳米技术的自主创新和可持续发 展。 本专题已于 2006、2007 年发布了二批课题申请指南。 2006 年度本专题共发布 7 个技术方向课题申请指南，包括“纳 米电子、光子材料及器件”、“重大疾病早期诊断及治疗用纳米材料 与器件”、“环保与资源节约型纳米材料及技术”、“节能、储能及 新型能源用纳米材料与器件”、“纳米材料与器件的制备、加工、评 价技术及装备研制”等 5 个探索导向类方向，以及“用于艾滋病诊断 的新型纳米快速检测技术”、“硫属相变存储（C－RAM）芯片关键技 术”等 2 个目标导向类方向，立项课题 60 个，支持经费 6245 万元。 2007 年度本专题共发布 9 个技术方向课题申请指南，包括“纳 米电子、纳米光电子材料及器件” 、“重大疾病诊治及组织修复用纳米 材料及技术”、 “高效节能、储能及能量转换用纳米材料及应用技术” 、 “纳米材料规模化制备、加工及仪器装备研制” 、“提升纺织、化工产 业的纳米材料与技术”等 5 个探索导向类方向，以及“高灵敏度纳米 膜爆炸物探测便携式设备”、“基于纳米材料的直接打印制版集成技 术”、“基于纳米复合技术的口腔组织引导再生膜和颌骨修复材料”、 “金属材料表面组织纳米重构技术”等 4 个目标导向类方向，立项课 题 59 个，支持经费 6382 万元。 此次发布的是本专题 2008 年课题申请指南，经费预算为 6000 万 元。专题仍将安排探索导向类和目标导向类两类课题，探索导向类课 题重点支持“纳电子、纳光电子材料及器件”、 “重大疾病及医用修复 纳米材料及技术”、“纳米材料规模化制备加工及纳米分析仪器装备 14 研制” 、“纳米环境与能源材料应用”和“纳米材料安全性评价技术” 等 5 个技术方向，拟支持课题 26-36 项，课题支持强度参见相关技术 方向的说明，支持年限不超过 3 年；目标导向类课题支持有望近期取 得重要突破的集成技术，包括：“血液筛查用纳米材料与仪器研究”、 “高透明紫外阻隔纳米复合高分子贴膜材料技术”、“碳纳米管及富 勒烯安全性评价关键技术与方法”、“纳米减反射功能膜规模制备及 其应用技术”、“高性能纳米压敏电阻及避雷器规模制备技术”、“高 功率长寿命锂离子动力电池用碳纳米管复合电极材料的开发”、“轮 胎高性能化用纳米弹性体复合材料规模化制备技术”、“环保型纳米 水性板带钢轧制液规模化制备技术”、“基于纳米催化的二氧化碳合 成碳酸二甲酯规模化制备技术”等 9 个技术方向，拟支持课题 9 项， 课题支持强度参见相关技术方向的说明，支持年限不超过 3 年。 二、指南内容 （一）探索导向类课题 1、纳米电子、纳米光电子材料及器件 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）基 于量子效应的纳米电子和纳米光电子器件的设计、制备与集成；（2） 具有光波导、发光、发电等功能的新结构纳米器件。 说明与要求：成果主要以核心专利、原型器件为主。 本方向拟支持课题 5-7 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 2、重大疾病及医用修复纳米材料及技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）重 大疾病体内诊治用纳米材料与技术；（2）人体组织修复与替换用纳 米生物材料及技术。 说明与要求：成果主要以核心专利、体内快速诊断治疗器件以及 可实用组织修复材料为主。 本方向拟支持课题 5-7 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 15 3、纳米材料规模化制备加工及纳米分析仪器装备研制 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）规 模化纳米材料制备、关键装备及应用技术；（2）面向微纳器件的纳 米加工与组装技术；（3）基于纳米分析测试技术的光、电、力和热 分析检测关键元器件及系统集成技术。 说明与要求：成果主要以核心专利、仪器设备为主。 本方向拟支持课题 5-7 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 4、纳米环境与能源材料应用 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）工 业节能减排用纳米材料与技术；（2）高效光、电、热交换用纳米材 料与技术；（3）电力传输与储存安全用纳米材料与技术;(4)纳米抗 菌抑菌催化材料及应用技术。 说明与要求：成果主要以核心专利、实用能源与环保材料为主。 本方向拟支持课题 6-8 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 5、纳米材料安全性评价技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）纳 米粉体对人的生物安全性评价方法与相关新型检测技术；（2）用于 检测食品安全性的纳米检测材料与传感器。 说明与要求：成果主要以核心专利、传感器件为主。 本方向拟支持课题 2-4 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 （二）目标导向类课题 1、血液筛查用纳米材料与仪器研究 研究目标：研究快响应、低成本血液筛查用纳米材料规模化制备 技术，开发符合血液中乙肝、丙肝、艾滋病、梅毒病毒筛查需求的高 通量、高灵敏度的核酸检测技术，研制出基于纳米材料的检测试剂盒 和自动化检测设备。 16 主要研究内容：纳米微球可控制备技术及其批量化稳定生产技术； 高通量、自动化核酸纯化试剂盒与 PCR(聚合物酶链式反应)检测试剂 盒技术；高通量、自动化核酸分离检测设备研制；完成材料、试剂盒、 设备及检测方法的临床审批。 主要指标：(1)材料性能：纳米颗粒粒径<10nm,纳米颗粒/氧化硅 复合微球粒径 100-500 nm 可调，微球粒径分布偏差<10%，制备规模 达到 1 公斤/批；(2)检测指标：对于血液中乙肝、丙肝、艾滋病、梅 毒病毒的核酸检测灵敏度<40 拷贝，批间误差<10%；(3)材料、试剂 盒、自动化设备全部完成产品定型，成本比国外相关产品降低 1/3 以 上，实现 5000 次市场应用；试剂盒、设备和全套检测系统通过国家 临床批文，实现规模化生产。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 500 万元。 2、高透明紫外阻隔纳米复合高分子贴膜材料技术 研究目标：针对我国建筑节能的需要，开发高透明紫外阻隔纳米 复合高分子贴膜，突破功能纳米颗粒制备、纳米颗粒-高分子液相分 散体系和纳米复合高分子贴膜制备等关键技术，实现规模化生产示范 和应用。 主要研究内容：功能纳米颗粒制备规模化制备技术；功能纳米颗 粒的高透明液相分散体制备技术；高透明紫外阻隔纳米复合高分子贴 膜规模化生产技术。 主要指标：（1）高透明功能纳米氧化物颗粒液相分散体：粒径 分布 D90≤50nm（激光粒度仪测定），纳米颗粒浓度≥50wt%，稳定性≥ 1 月；（2） 高透明紫外阻隔纳米复合高分子贴膜：紫外线屏蔽率：70-99 ％可调控（λ=350nm），红外反射率≥90％（λ=1350nm），可见光透 过率≥80％（λ=550nm）；（3）建成 100 吨/年功能纳米氧化物颗粒 透明分散体中试线（纳米粒子固含量>30％）和 500 万 m2/年的纳米复 合高分子贴膜规模化生产示范线。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 500 万元。 17 3、碳纳米管及富勒烯安全性评价关键技术与方法 研究目标：针对具有重要应用前景的碳纳米管及富勒烯等纳米材 料，开展基于纳米标准物质的安全性评价，建立环境超细颗粒物的检 测方法，制定实验室条件下碳纳米管及富勒烯安全评价的技术规范。 主要研究内容：纳米标准物质、标准检测方法和技术规范；碳纳 米管及富勒烯等纳米材料小动物染毒模型及环境超细颗粒物实时动 态的检测方法；建立全面的体内与体外生物评估体系,完善现有生物 安全评估体系和评价标准。 主要指标：碳纳米管及富勒烯等纳米材料在细胞及组织水平上的 活体检测，空间分辨率分别为 10nm 及 200nm，时间分辨率达到秒级， 分子探针使用量纳克级，检测灵敏度 10-9-10-12 mol。获得生物安全 性阈值与纳米结构的相关性，提出 1-2 项纳米材料安全性评价的技术 规范草案和相关国家技术标准草案。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 4、纳米减反射功能膜规模制备及其应用技术 研究目标：开发纳米级无机-有机硅杂化颗粒规模制备技术和表 面均匀涂覆工程化技术，制备具有自清洁功能的减反射膜，提高现有 单晶硅和多晶硅太阳能电池玻璃板透光率和电池光电转换效率,形成 具有自主知识产权的新型减反射膜制备技术及其在太阳能电池的规 模应用技术。 主要研究内容：粒径可控无机-有机硅杂化颗粒的规模制备技术 和新型涂覆工程化技术；均匀成形、厚度可调、具有自清洁功能的无 机-有机硅杂化颗粒组成的减反射膜；新型减反射膜组装多晶硅/单晶 硅太阳能电池的工程化技术。 主要指标：（1）稳定宏量制备粒径范围 20-50nm（含可反应的 有机基团无机-有机硅杂化颗粒），纳米颗粒分散液(固含量 5-30%)产 能>10 吨/年；（2）减反射膜厚度 50-200nm，波长 300nm 以上可见 光总透射比≥4%，硬度 H-2H，耐辐照≥100 小时，表面自清洁功能 化，玻璃涂装产能 100 万 m2/年；（3）应用减反射膜玻璃的多晶硅/ 18 单晶硅太阳能电池组件提高功率瓦值≥ 2%。 说明与要求：以企业为主体，与科研单位联合申请。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 400 万元。 5、高性能纳米压敏电阻及避雷器规模制备技术 研究目标：完成基于纳米功能材料的高性能氧化锌压敏电阻的规 模制备，开发新型小型化避雷器产品并实现在电网安全保障中的应用 示范。 主要研究内容：开发纳米氧化锌复合粉体、电阻片压制成型与烧 结、电阻片侧面高阻层材料纳米化及纳米复合绝缘涂层制备等核心技 术，实现电阻片和新型小型化避雷器规模化生产，完成新型小型化避 雷器在电网安全保障中的应用评价。 主要指标：（1）纳米功能材料：颗粒尺寸<100nm，产能≥50 吨 /年；（2）压敏电阻片（以直径为 30mm 的 D30 电阻片为例）：2ms 方波通流容量大于 250A，电位梯度>210V/mm，压比<1.78，规模≥150 吨/年；（3）避雷器老化系数<1，能承受 4/10 s、大于 65kA 的大 电流冲击。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 6、高功率、长寿命锂离子动力电池用碳纳米管复合电极材料的 开发 研究目标：突破提高锂离子动力电池循环寿命和高功率特性的关 键材料规模化制备和集成技术，在满足动力电池高功率输出要求的基 础上，大幅度提高动力电池的循环寿命，实现高功率密度、长循环寿 命锂离子动力电池用复合电极材料的批量生产和在电池产业中的实 际应用。 主要研究内容：适合于锂离子电池材料用碳纳米管的批量制备及 后处理技术（如石墨化、短切等）及其在锂离子电池正、负极材料中 的规模化分散技术；开发适合碳纳米管复合电极材料制备的工业化规 模生产设备；研制基于碳纳米管复合正、负极材料的新型长寿命、高 19 功率锂离子动力电池。 主要指标：（1）碳纳米管复合高功率石墨负极材料：容量 >350mAh/g，大电流使用条件下循环寿命>1500 次，放电性能达到 10C/0.5C >90%，规模 150 吨/年；（2）碳纳米管复合磷酸盐正极材 料：容量>150mAh/g，大电流使用条件下循环寿命>1500 次，放电性 能达到 10C/0.5C >90%，规模 300 吨/年；（3）基于碳纳米管复合电 极材料（磷酸盐正极材料）的高功率锂离子动力电池单体电芯同时满 足比能量>140Wh/kg，最大比功率达到 2000W/kg，循环寿命>1000 次， 并通过 3C/10V 过充电和 150°C 热箱安全性测试。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 7、轮胎高性能化用纳米弹性体复合材料规模化制备技术 研究目标：针对高性能轮胎的节油、安全要求，开发节油安全轮 胎关键部件用低成本高性能的弹性体纳米复合材料规模化制备技术， 建立弹性体纳米复合材料规模化示范生产线和节油安全轮胎规模化 示范生产线。 主要研究内容：在轮胎胎面中应用的橡胶纳米复合材料的规模化 制备技术；在轮胎气密内衬层应用的橡胶纳米复合材料的规模化制备 技术；在轮胎钢丝圈部位（垫胶）应用的橡胶纳米复合材料的规模化 制备技术；节能、安全轮胎的性能评价。 主要指标：(1)弹性体纳米复合材料指标：轮胎胎面用橡胶纳米 复合材料的拉伸强度≥20MPa，伸长率≥300％，60℃下损耗因子≤ 0.12，0℃损耗因子≥0.2，阿克隆磨耗≤0.15cm3/1.61kM，湿摩擦系 数提高 15％以上；轮胎气密内衬层橡胶纳米复合材料的拉伸强度≥ 15MPa，伸长率≥300％，气体渗透性≤2×10-17m2/Pa/s (40℃，氮 气)；钢丝圈部位（垫胶）橡胶纳米复合材料的拉伸强度≥18MPa，伸 长率≥250％，100％定伸应力≥7MPa，硬度≥75； (2)轮胎性能指标： 纳米复合材料节油安全轮胎比普通轮胎（子午线 60 系列轮胎）节省 汽车燃油 5％以上，抗湿滑性提高 15％以上，建立年产 100 万套节油 安全轮胎的示范生产线。 20 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 8、环保型纳米水性板带钢轧制液规模化制备技术 研究目标：研制具有自主知识产权的环保型纳米水性新型板带钢 轧制液，解决现有板带钢轧制过程中轧制油消耗高、油雾污染严重、 乳化液排放污染环境问题，实现纳米水性轧制液规模化制备。 主要研究内容：稳定、高效润湿水分散无机纳米粒子制备关键技 术；安全、无毒水性轧制液纳米复合体系优化；水性轧制液摩擦系数、 承载力、综合磨损值等综合性能评价。 主要指标：（1）纳米水性轧制液：水分散性无机纳米粒子粒径 <100 nm，使用时接触角<10°，摩擦系数μ< 0.1，PB 值>800N，综 合磨损值<800N；形成 5000 吨纳米水性轧制液的批量规模；（2）应 用考核：使用水性轧制液冷轧板带钢实现轧制力降低 10-20％，节能 （以主电机电流降低衡量）10-15%；毒性检测 LD50>10000mg/kg，可 多次循环使用，实现环保级排放。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 400 万元。 9、基于纳米催化的二氧化碳合成碳酸二甲酯规模化制备技术 研究目标：利用纳米催化技术，解决由工业废气二氧化碳和甲醇 一步法直接制备碳酸二甲酯的关键技术，建立一步法合成碳酸二甲酯 的千吨级中试线，实现由二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯的规模 化生产，为汽油添加剂、聚碳酸酯单体合成等应用领域提供低成本制 备新工艺。 主要研究内容：高活性、低成本、长寿命、高选择性的纳米负载 催化剂开发；二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯的催化反应器设计； 催化剂活性和选择性系统研究；一步法生产工艺中碳酸二甲酯和甲醇 共沸物的分离技术；建立千吨级中试线。 主要指标：催化剂颗粒粒径<20nm，催化活性：甲醇的单程转化 率达到 10-15%；催化选择性：碳酸二甲酯选择性>90%；催化剂单程 使用寿命>100 小时；催化剂循环寿命>200 次；建立年产 1000 吨规模 21 的中试线。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 22 专题四、光电信息与特种功能材料专题 一、指南说明 光电信息与特种功能材料是支撑电子、信息、生物、环保等高技 术产业持续、快速、健康发展的关键。本专题以突破光电信息、生物 医用、环境友好等特种功能材料的共性关键技术为核心，重点发展光 电子及电子关键材料与器件的先进制备技术，满足信息产业发展的迫 切需要；发展生物医用和仿生材料的关键制备技术，满足改善国民医 疗健康状况的紧迫需求；发展生态环保材料与清洁生产关键材料，建 立适应我国循环经济的材料及其产业评价体系，突破相关关键材料与 器件的制备技术，研制和发展一批具有自主知识产权的光电信息和特 种功能材料及器件。 本专题已于 2006、2007 年发布了二批课题申请指南。 2006 年度本专题共发布 5 个技术方向课题申请指南，包括“新 型光电子材料与器件”、“光通信、光网络用光电子材料与器件”、 “无源电子元器件及集成技术”、“生物医用和仿生材料”和“环境 友好材料”等 5 个探索导向类方向，没有发布目标导向类方向，立项 课题 67 个，支持经费 6260 万元。 2007 年度本专题共发布 14 个技术方向课题申请指南，包括“宽 带隙半导体材料与器件”、 “光电子材料与器件前沿技术” 、“光通信、 光传感、光存储用光电子材料与器件”、“光子集成、光电集成材料与 芯片”、“新型电子材料与元器件”、“生物医用与仿生材料”、“环境 友好材料”、“功能稀土材料”、“功能晶体材料”等 9 个探索导向类方 向，以及“大功率中远红外半导体激光器”、 “光子晶体光纤的制备与 器件” 、“大型复杂激光器及其关键技术”、“无源电子元件集成技术”、 “稀土功能助剂的制备及其应用技术”等 5 个目标导向类方向，立项 课题 59 个，支持经费 7038 万元。 此次发布的是本专题 2008 年课题申请指南，经费预算 5500 万元。 专题仍将安排探索导向类和目标导向类两类课题。探索导向类课题重 点支持创新性的前沿技术，包括“新型半导体光电材料与器件”、 “光 23 通信、光传感用光电子材料与器件”、“光电子及电子集成材料与芯 片”、 “生物医用材料”、“环境友好材料”、“稀土材料及高纯化技术”、 “新型非线性晶体与透明陶瓷材料”等 7 个技术方向，拟安排课题 26-40 项，课题支持强度参见相关技术方向的说明，支持年限不超过 3 年；目标导向类课题重点支持有望在近期取得重要突破的集成技术， 包括“高功率掺铥光纤激光器及其关键部件”、“基于量子阱激光器的 气体检测系统关键技术”、“微光电机械系统（MOEMS）可调谐光通信 器件关键技术及应用”、“高频声表面波关键材料与应用研究”和“片 式热敏材料及热敏电阻元件制备技术”等 5 个技术方向，拟安排课题 5 项，课题支持强度参见相关技术方向的说明，支持年限不超过 3 年。 二、指南内容 （一）探索类课题 1、新型半导体光电材料与器件 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）宽 带隙功率电子器件；（2）室温连续运转半导体蓝紫光激光器；（3） 新型半导体光电子材料；（4）新型低维、微结构半导体材料及器件； （5）新型特种高性能光纤及相关器件。 说明与要求：成果以核心专利、材料样品和原型器件为主。 本方向拟支持课题 5-7 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 2、光通信、光传感用光电子材料与器件 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）新 型高性能可调谐光滤波器；（2）光纤到户用无源光器件；（3）光与 无线融合的微波光子学材料与器件。 说明与要求：成果以核心专利、实用化器件及应用技术为主。 本方向拟支持课题 4-6 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 3、光电子及电子集成材料与芯片 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）长 24 波长 10Gb/s 单片光电集成（OEIC）高速光接收机；（2）Si 基光电 子材料、器件与集成技术；（3）光电子集成中的材料、结构与工艺 创新；（4）超薄型、低膨胀 IC 封装材料和应用技术；（5）新型微 波介质陶瓷天线。 说明与要求：成果以核心专利、材料样品和原型器件为主。 本方向拟支持课题 4-6 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 4、生物医用材料 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）人 工血管与人工心脏用新材料；（2）新型齿科增韧材料等人工替代或 修复材料；（3）镁基生物医用材料；（4）仿生材料制备新技术。 说明与要求：成果以核心专利和产品为主。 本方向拟支持课题 3-5 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 5、环境友好材料 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）非 化石资源的纤维材料绿色规模制备与加工技术；（2）复合催化的抗 菌抑菌环境净化材料；（3）低成本高效太阳能光催化材料；（4）低 成本可降解高分子材料批量制备新技术。 说明与要求：成果以核心专利和产品为主。 本方向拟支持课题 3-5 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 6、稀土材料及高纯化技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）稀 土材料的高纯化技术；（2）高性能稀土荧光材料；（3）半导体材料 用高性能稀土抛光液；（4）新型稀土材料、冶金工艺和环保技术。 说明与要求：成果以核心专利和产品为主。 本方向拟支持课题 3-5 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 7、新型非线性晶体与透明陶瓷材料 25 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）新 型深紫外宽调谐非线性晶体材料；（2）新型复合功能非线性晶体材 料（激光自拉曼、自倍频）；（3）超大尺寸（尺寸>100mm×100mm× 60mm）硼酸盐非线性光学晶体生长技术；（4）高性能透明陶瓷制备 技术。 说明与要求：成果以核心专利为主。 本方向拟支持课题 4-6 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 （二）目标导向类课题 1、高功率掺铥光纤激光器及其关键部件 研究目标：具有自主知识产权的双包层石英基掺铥光纤实现批量 生产；完成具有自主知识产权的 1.6-2.1 微米波段窄线宽高功率光纤 激光器及其关键部件的国产化研发，开发出实用化光纤激光器样机， 并在激光医疗或空间光通信等系统中进行示范应用。 主要研究内容：开发新型双包层石英基掺铥光纤制备技术，研制 出符合窄线宽、大功率光纤激光器特性要求的双包层掺铥光纤；开展 高功率光纤泵浦耦合技术、光纤光栅写入技术、高速调制技术、掺铥 光纤激光器热控技术等研究，研制出适合于激光微创手术和空间光通 信等应用需求的 1.6-2.1 微米波段窄线宽高功率掺铥光纤激光器，开 发出实用化光纤激光器样机。 主要指标：1）双包层掺铥光纤的纤芯直径>10μm，纤芯数值孔 径≤0.20，内包层数值孔径≥0.46，掺杂浓度>2000ppm；2）高功率 掺铥光纤激光器的连续激光功率 10W－100W, 可输出激光波长范围 1.6-2.1μm，谱线带宽（FWHM）<0.1nm（空间光通信，可支持 2.5Gb/s 的调制速率）或谱线带宽（FWHM）<3nm（激光医疗或加工），光束质 量因子<1.3；3）提供实用化双包层掺铥光纤 500 米以上，实用化光 纤激光器样机 2 台以上，并在激光医疗和空间光通信等系统中进行示 范应用。 说明与要求：成果主要为核心专利、光纤与器件产品以及相关应 26 用系统。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 500 万元。 2、基于量子阱激光器的气体检测系统关键技术 研究目标：针对工业检测、环境保护、气象预测的实时痕量气体 监控, 研究系列分布反馈（DFB）量子阱激光器芯片和组件，开发出 低成本、抗干扰、高精度实时气体检测系统（例如 HCl、NH3、H2S、 HBr、HF、CH4、H2O、O2、CO、CO2 等），完成气象用高空水汽检测的示 范应用。 主要研究内容：InGaAsP/InP 量子阱材料生长技术；窄线宽长波 长单模激光器芯片、模块技术；高可靠性、高气体选择性的气体浓度 测量传感探头；低成本、高精度、抗干扰大气环境检测系统。 主要指标： 1）材料指标: 针对不同检测气体的 InGaAsP/InP 量 子阱材料失配应变>1%，光致荧光半高宽<25meV；2）器件指标：DFB 激光器工作波长 1.665μm、1.743μm、1.843μm、1.877μm，线宽 <10MHz，边模抑制比>40dB，出纤功率>2mW，阈值电流≤30mA，量子 效率>20%；3）检测系统指标：测量误差<1%，响应时间<10 秒。 说明与要求：形成小批量系列波长 DFB 激光器芯片和模块的生产 能力，获得材料、芯片、组件、系统的完整自主知识产权，成果为核 心发明专利、自主研制核心器件与实用系统。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 400 万元。 3、微光电机械系统（MOEMS）可调谐光通信器件关键技术及应用 研究目标：突破 MOEMS 芯片设计、制造工艺、器件封装等共性关 键技术，研制 MOEMS 光可变衰减器、MOEMS 光开关及基于 MOEMS 阵列 的新型实用化波长选择开关，为智能光网络的发展提供有力的器件支 撑。 主要研究内容： MOEMS 单元与阵列芯片的设计、制造； MOEMS 芯片可靠性研究；MOEMS 可变光衰减器、MOEMS 光开关的光学耦合与 气密封装技术；基于 MOEMS 阵列的波长选择开关的光学设计、结构设 计以及优化；波长切换中的控制与稳定技术。 27 主 要 指 标 ： 1 ） MOEMS 光 可 变 衰 减 器 ： 插 入 损 耗 ≤ 0.6dB @1520-1610nm；衰减范围 0-30dB；波长相关损耗≤0.5dB@0-30dB； 调谐速度≤10ms；寿命≥109 次。2）MOEMS 光开关：插入损耗≤0.6dB @1520-1610nm；开关串扰<-55dB；开关速度≤10ms；寿命≥109 次。 3）基于 MOEMS 阵列（1×50）的波长选择开关：工作波长范围 1528-1562nm，符合 ITU-T 标准波长要求；端口数≥5；信道间隔 100GHz；信道数目 40；带宽@-0.5dB≥0.4nm；插入损耗≤6dB；波长 隔离度≥35dB；信道衰减调节范围 0-15dB；（4）MOEMS 光可变衰减 器和 MOEMS 光开关两种器件形成小批量生产， MOEMS 阵列的波长选 择开关在国产 ROADM 的系统中进行示范应用。 说明与要求：成果主要为核心专利、产品与应用系统。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 400 万元。 4、高频声表面波关键材料与应用研究 研究目标：研制出可实用化的高频声表面波关键材料与滤波器件， 掌握产业化关键技术，建立年产 2000 万只滤波器的示范生产线，产 业化器件频率超过 1GHz，并实际应用于通信系统。 主要研究内容：高性能叉指换能器材料研究，提高器件的功率耐 受性和可加工性；压电薄膜材料的改性研究，发展高机电耦合系数的 薄膜材料，降低器件插入损耗；高频声表面波器件制作的关键工艺研 究，解决大尺寸汇流排与小尺寸叉指条同时曝光难题。 主要指标：叉指换能器材料与压电晶体结合力≥70mN，表面平整 度≤5nm,可加工图形线宽≤400nm；ZnO 薄膜机电耦合系数 d33≥ 100pC/N；器件中心频率≥2.5GHz（实验室样品），器件中心频率≥ 1GHz（批生产） ，器件相对带宽≤5%，插入损耗≤8dB。 说明与要求：成果主要为核心专利、新材料、器件，建立示范生 产线。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 500 万元。 5、片式热敏材料及热敏电阻元件制备技术 28 研究目标：开发出系列片式热敏材料及热敏电阻元件，掌握产业 化关键技术，建立年产 2000 万只片式热敏电阻元件示范生产线，实 现产品系列化，用于集成电路、锂电池及微型电机等低压电器的过载 保护与温度补偿等。 主要研究内容：研发片式热敏电阻用超细粉体制备技术，开发片 式热敏电阻绿色化成型工艺，研究低电阻率、细晶陶瓷调控技术，突 破抗氧化欧姆内电极浆料与陶瓷共烧技术；开展片式热敏电阻用低电 阻率材料、电阻元件及制备技术工程化研究。 主要指标： 1）材料指标：粉体粒径 50-200nm，室温电阻率≤10 Ω·cm；2）元件指标：单层晶粒个数≥20、瓷体粒径≤1.6μm，标 称电阻 1Ω、4.7Ω、47Ω、470Ω系列化，升阻比≥3 数量级，最大 电 压 36V ， 不 动 作 电 流 ≥ 10mA@60 ℃ （ 系 列 化 ）， 动 作 电 流 ≤ 1000mA@-10℃（系列化）；3）建立年产 2000 万只片式热敏电阻元件 示范生产线。 说明与要求：成果主要为核心专利、新型材料与电阻元件，并建 立示范生产线，实现产品系列化。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 400 万元。 29 专题五、高性能结构材料专题 一、指南说明 本专题针对资源节约型、环境友好型社会建设对高性能结构材料 提出的重大需求以及结构材料技术自身发展的趋势，本着“立足自主 创新，突破关键技术，发展先进材料，提升传统材料”的原则，重点 部署和安排国家支柱产业、重点工程建设及装备制造业所需的关键结 构材料技术。 本专题已于 2006、2007 年发布了二批课题申请指南。 2006 年度本专题共发布 4 个技术方向课题申请指南，包括“高 性能金属材料”、“低成本高性能无机非金属材料”、“高性能高分 子材料”和“先进复合材料”等 4 个探索导向类方向，没有发布目标 导向类方向，立项课题 70 个，支持经费 6525 万元。 2007 年度本专题共发布 9 个技术方向课题申请指南，包括“高 性能钢铁材料”、“高性能有色金属材料”、“先进陶瓷材料”、“高性 能建筑材料和耐火材料”、“高性能高分子材料”、“先进复合材料” 等 6 个探索导向类方向，以及“细晶高强建筑钢应用关键技术”、 “高 成形性铝合金汽车车身板制造工艺技术”、“燃气轮机用关键叶片材 料技术”等 3 个目标导向类方向，立项课题 63 个，支持经费 6782 万 元。 此次发布的是本专题 2008 年度课题申请指南，经费预算 4500 万 元。专题仍将安排探索导向类和目标导向类两类课题。探索导向类课 题重点支持创新性的前沿技术，在“基础原材料绿色生产新工艺、新 技术”、“重大工程用节能环保型结构材料”、“汽车节能减排材料 与技术”、“新型结构材料技术”等 4 个技术方向进行部署，拟安排 课题 21-28 项，课题支持强度参见相关技术方向的说明，支持年限不 超过 3 年。目标导向类课题重点支持有望在近期取得重要突破的关键 材料技术，包括“高品质钢材低成本绿色钝化处理技术”、“大线能 量焊接用高强度厚规格钢板”、“大型液化天然气船用高性能高分子 绝热保温材料”、“高性能铜包铝复合导体材料短流程高效制备加 30 工”、“节能型复合铝导线制备关键技术”、“高结构强度铝合金轮 毂半固态成形技术”等 6 个技术方向，拟安排课题 6 项，课题支持强 度参见相关技术方向的说明，支持年限不超过 3 年。 二、指南内容 （一）探索导向类课题 1、基础原材料绿色生产新工艺、新技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）冶 金短流程新工艺、新技术；（2）硅酸盐材料的近零排放制备新技术； （3）化工材料与纤维的清洁生产新工艺、新技术；（4）聚合物材料 的反应制备新技术。 说明与要求：成果以核心技术、发明专利及应用部件原型为主。 本方向拟支持课题 7-8 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 2、重大工程用节能环保型结构材料 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）超 超临界火电机组汽轮机用铁素体叶片钢；（2）桥梁、船舶用经济断 面型钢；（3）稀有金属电解用新型节能电极材料；（4）防海洋生物 附着的结构功能一体化高分子材料。 说明与要求：成果以新材料、新工艺及应用部件原型为主。 本方向拟支持课题 5-7 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 3、汽车节能减排材料与技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）高 性能低成本减量化专用钢材；（2）轿车门内板用高成形性镁合金； （3）柴油车尾气处理用陶瓷基过滤材料；（4）轻合金焊接材料与技 术。 说明与要求：成果以新材料、新工艺和应用技术为主。 本方向拟支持课题 4-6 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 31 4、新型结构材料技术 主要研究内容（可从以下内容中选择其一申请课题）：（1）结 构材料强韧化新技术；（2）工程材料内部缺陷及应力表征新技术； （3）高耐磨低成本变形铝合金；（4）高强超硬低成本碳氮化钛基金 属陶瓷材料；（5）化工环境用耐腐蚀树脂材料。 说明与要求：成果以新材料体系、核心技术专利及应用部件原型 为主。 本方向拟支持课题 5-7 个，每个课题支持强度不超过 100 万元。 （二）目标导向类课题 1、高品质钢材低成本绿色钝化处理技术 研究目标：针对钢铁涂镀制品使用铬酸盐钝化工艺所造成的环境 污染问题，开发出无毒、环保、高性能低成本钝化技术，实现高品质 钢材环境友好表面处理。 主要研究内容：钝化液体系设计；复合钝化涂层制备技术；钝化 膜耐蚀性能、涂装性能、力学性能、应用性能的评价；高性能低成本 环境友好型产品生产工艺。 主要指标：新型处理剂不含有毒有害物质；钝化处理和固化时间 均<10 秒；中性盐雾试验耐腐蚀时间> 96 小时，达到铬酸盐钝化处理 的耐蚀水平；钝化膜透明、致密、均匀，膜重 0.2-2g/m2 范围可控， 与有机涂料的附着力达到 1 级以上；建成年产 300 吨新型表面处理剂 中试线，在大型钢铁企业月产 15 万吨高品质钢材生产线应用。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 400 万元。 2、大线能量焊接用高强度厚规格钢板 研究目标：针对船舶、海洋工程、超高层建筑、压力容器等制造 业对高强度厚规格钢板的迫切需求，开发出大线能量单道次焊接用钢 的氧化物冶金技术以及连铸、控轧控冷和焊接等相关技术，为重大工 程建设提供关键材料。 32 主要研究内容：高强度厚规格钢的微合金成分设计；氧化物冶金 技术；板坯连铸技术；厚板控轧控冷技术；焊接热影响区组织控制技 术；大线能量单道次焊接技术及焊料。 主要指标：开发出具有我国自主知识产权的大线能量焊接用高强 度厚规格钢板的生产工艺和配套焊接技术；对于抗拉强度 490MPa 级、 厚度规格 20-60mm 的高性能结构钢，实现焊接线能量 100-300kJ/cm 的单道次焊接；建立大线能量焊接用钢生产工艺示范线。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 400 万元。 3、大型液化天然气船用高性能高分子绝热保温材料 研究目标：通过材料设计、制备和生产工艺开发，突破大型液化 天然气船（LNG 船）及地面站储罐用高性能高分子绝热保温材料的核 心技术，刚性绝热型和刚性支撑型保温材料总体性能指标均要达到 LNG 船使用要求。 主要研究内容：LNG 船及地面站储罐用绝热保温材料的分子结构 设计与微观/亚微观形态调控技术；超高压缩强度、高尺寸稳定性的 刚性绝热型和刚性支撑型绝热保温材料的制备技术。 主要指标：（1）刚性绝热型绝热保温材料：密度≤40kg/cm3， 室温压缩强度≥0.14MPa，80℃～-162℃之间保持物理稳定性，室温 下导热系数＜0.030W/m℃，阻燃性能：离火自熄；（2）刚性支撑型 绝热保温材料：密度≤60kg/cm3，室温压缩强度≥0.6MPa，80℃～-162 ℃之间保持物理稳定性，室温下导热系数＜0.030W/m℃，阻燃性能： 离火自熄，室温压缩模量≥25MPa，20℃～-196℃线收缩系数≤40× 10-6，蠕变（40％压缩强度应力作用下）≤1％。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 4、高性能铜包铝复合导体材料短流程高效制备加工 研究目标：针对电力、冶金、石化、建筑等领域，电缆、布电线、 导电排、汇流排以及各种电磁线对用铜量越来越大的需求，开发出高 33 性能铜包铝复合导体材料及其短流程高效制备加工技术，实现以铝节 铜，缓解我国铜资源紧缺问题。 主要研究内容：高性能、大断面铜包铝材料直接复合成形技术； 采用直接复合成形坯料加工大电流导电扁排、汇流排的生产工艺；铜 包铝复合导体短流程高效制备中试生产线；导电母排的典型应用研究。 主要指标：铜包铝复合导体的界面结合强度为纯铝强度的 80%以 上；铜包铝导电扁排宽度 50-100mm、厚度 6-10mm；导电扁排横截面 上铜层面积比例为 15-25％；每 1km 铜包铝母排的综合成本比纯铜母 排降低 40％以上；建立年产 1000 吨铜包铝复合导体中试线；建立产 品企业技术标准。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 400 万元。 5、节能型复合铝导线制备关键技术 研究目标：开发出具有自主知识产权的 500 千伏及以上超高压线 路用碳纤维复合铝导线制备技术，解决传统钢芯铝绞线弧垂大、线损 大、容量小、强度低等系统性问题，提升输电技术水平及线路抗自然 灾害能力。 主要研究内容：碳纤维复合芯棒制备技术及其国产碳纤维应用研 究；高导电率梯形铝线制备技术；复合导线整体工艺研发。 主要指标：新型碳纤维复合铝导线耐温 200℃，碳纤维复合芯的 线膨胀系数 11.5×10-6/℃（<80℃）；复合芯棒拉伸强度>2200MPa， 具有抗冰雪性能，拱形紧凑结构导线部分的面积增加 28%，金属铝用 量减少 50%；在同样传输容量下，质量减轻>15％，电导率提高>3%， 线损降低>6%，输电节能>1%；新型复合铝导线在提高运行温度（<150 ℃）条件下运行，载流量为常规导线的 2 倍。本方向拟支持课题 1 个， 支持强度不超过 300 万元。 6、高结构强度铝合金轮毂半固态成形技术 研究目标：开发出高结构强度铝合金轮毂的半固态成形技术及高 效低成本生产工艺，为汽车轻量化与节能减排提供技术支撑。 34 主要研究内容：半固态制浆技术；二次加热工艺；半固态模锻工 艺与设备开发；半固态成形后的热处理工艺；工业化生产线设计及工 艺集成。 主要指标：半固态成形铝合金轮毂的综合性能指标符合现行国家 标准；与传统低压铸造铝合金轮毂相比，在保证轮毂结构强度的基础 上，轮毂结构重量减少 20-25％，毛坯加工量减少 50%，生产成本增 加不高于 20%；建立我国首条铝合金轮毂半固态成形示范线，形成年 产 30 万只高结构强度铝合金轮毂的生产能力。 本方向拟支持课题 1 个，支持强度不超过 300 万元。 35