高性能結(jié)構材料推動高技術產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展

高性能結(jié)構材料是支撐航空航天、交通運輸、電子信息、能源動力以及國家重大基礎工程建設等領域的重要物質(zhì)基礎，是目前國際上競爭最激烈的高技術新材料領域之一。高性能結(jié)構材料的進步不僅對國家支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和國家安全的保障起著關鍵性的作用，而且還可影響和帶動著一大批基礎材料和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級改造。

高性能結(jié)構材料的主要發(fā)展方向是輕質(zhì)、高強高韌、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、低成本、結(jié)構功能一體化。“十五”期間，高性能結(jié)構材料以國民經(jīng)濟建設和國防事業(yè)發(fā)展中的重大需求為導向，積極鼓勵原始創(chuàng)新，強調(diào)跨越式發(fā)展，充分利用我國優(yōu)勢資源和已有技術優(yōu)勢，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權的高性能結(jié)構材料及其先進制備、成形與加工技術，為我國高技術產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造升級和可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

高性能結(jié)構材料：結(jié)構材料指以力學性能為主的工程材料。高性能結(jié)構材料一般指具有更高的強度、硬度、塑性、韌性等力學性能，并適應特殊環(huán)境要求的結(jié)構材料。結(jié)構材料指以力學性能為主的工程材料，它是國民經(jīng)濟中應用最為廣泛的材料，從日用品、建筑到汽車、飛機、衛(wèi)星和火箭等，均以某種形式的結(jié)構框架獲得其外形、大小和強度。鋼鐵、有色金屬等傳統(tǒng)材料都屬于此類。高性能結(jié)構材料一般指具有更高的強度、硬度、塑性、韌性等力學性能，并適應特殊環(huán)境要求的結(jié)構材料。包括新型金屬材料、高性能結(jié)構陶瓷材料和高分子材料等。

新型聚酰亞胺剎車片

項目簡介：我國自行研制的聚酰亞胺半金屬轎車剎車片日前通過了國家汽車質(zhì)量檢驗中心的鑒定，鑒定意見稱，這種剎車片制動性能好，耐熱耐磨，達到了國際先進水平。 這個新成果是由中科院長春應用化學研究所研制成功的。研究人員介紹說，隨著道路條件和車輛性能不斷改進，對汽車制動器的要求越來越高。就轎車而言，在連續(xù)剎車的情況下，剎車片表面工作溫度可達500℃以上，需要高耐溫高耐磨的剎車材料來維持汽車制動性能的穩(wěn)定，保證行車安全。

趨勢意義：國內(nèi)先進

激光近成形鈷基高溫合金研究

項目簡介：利用激光近成形技術，采用鈷基合金粉末在金屬零件表面進行單道多層熔覆成形試驗，獲得具有良好外形和尺寸精度2～20mm的薄壁零件.利用光學顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、電子拉伸試驗機和顯微硬度計等分析儀器對其微觀組織、微觀成分分布及抗拉強度和硬度進行了分析和測試.結(jié)果表明，所成形的薄壁零件的組織為細小的枝晶，層間成分分布均勻，沒有明顯的成分偏析.力學性能測試結(jié)果顯示其性能可滿足實際使用要求.\"

趨勢意義：國內(nèi)先進

高性能鎂-稀土結(jié)構材料研制、開發(fā)與應用

項目簡介：由于鎂合金具有低的密度．質(zhì)輕、高比剛度、卓越的機械性能、高的硬度及良好的鑄造性能，近幾十年來鎂合金的應用一直是自動化工業(yè)的目標之一。然而，高溫特殊用途。例如在發(fā)動機上的應用，通常的鎂合金就受到了限制。因為在高溫下它們的強度和抗蠕變性能都比較差。由于鎂一稀土合金增加了材料的抗拉強度、延展性及抗蠕變性能，稀土加入形成鎂-稀上合金就可以滿足高溫應用的要求。

趨勢意義：對國內(nèi)外鎂一稀土合金的研制、開發(fā)與應用狀況及發(fā)展趨勢有著重要意義，同時結(jié)合我國相關單位的研究進展，引領我國鎂-稀土合金的發(fā)展。

高性能細結(jié)構炭材料的制造方法

項目簡介：本發(fā)明涉及一種高性能細結(jié)構炭材料的制造方法是通過以下步驟實現(xiàn)的：以具有自燒結(jié)性含瀝青中間相的炭微粉為基體組分和以納米材料中的一種和幾種為添加組分，不加粘結(jié)劑，采用高速混合機混勻(1)；通過成型裝置成型(2)；焙燒(3)；石墨化處理(4)；本發(fā)明的有益效果是：用本發(fā)明制造出來的細結(jié)構炭材料結(jié)構致密，體積密度1.90g/cm3以上；機械強度高，抗折強度75MPa以上，抗壓強度190MPa以上；抗高溫氧化，可在650℃以上的氧化性氛圍和2500℃還原性氛圍中長時間使用；用途廣泛：可作為連續(xù)鑄造的結(jié)晶器、電火花加工機床的電極，高溫燒結(jié)模具、金屬冶煉坩堝，以及航空航天發(fā)動機密封和耐燒蝕部件等。

趨勢意義：國內(nèi)先進

高強度、低介電常數(shù)的二氧化硅結(jié)合的氮化硅多孔陶瓷及制備方法

項目簡介：一種高強度、低介電常數(shù)的二氧化硅結(jié)合的氮化硅多孔陶瓷，其特征在于以Si3N4為基體，以外加SiO2和Si3N4顆粒表面氧化生成的SiO2作為結(jié)合相將Si3N4顆粒結(jié)合起來，石墨為造孔劑。發(fā)明涉及一種以高純度、低介電常數(shù)的二氧化硅結(jié)合的Si3N4多孔陶瓷及制備方法，其特征在于石墨為造孔劑、以外加或氮化硅顆粒表面氧化生成的二氧化硅為結(jié)合相的氮化硅多孔陶瓷利用外加和氮化硅顆粒表面氧化生成的二氧化硅在高溫下的燒結(jié)把氮化硅顆粒結(jié)合起來，利用粉料顆粒堆積成孔或造孔劑氧化燒除成孔，從而得到二氧化硅結(jié)合的氮化硅多孔陶瓷。Si3N4∶SiO2∶石墨∶＝0～100∶0～30∶0～25(重量比)，加入酚醛樹脂和乙醇，混合后球磨、烘干、研磨、過篩、干壓成型，然后在空氣中燒成，得到二氧化硅結(jié)合的氮化硅多孔陶瓷。所得多孔陶瓷的抗彎強度可達137MPa，總孔隙率10～60％，常溫介電常數(shù)2～7(1GHz)，可用于常溫和高溫環(huán)境下使用的天線罩、催化劑載體等材料。

趨勢意義：國內(nèi)先進

納米結(jié)構材料在全固態(tài)鋰電池高性能固體電解質(zhì)中應用

項目簡介：全固態(tài)鋰離子電池，即固體電解質(zhì)鋰離子電池，是新近發(fā)展起來的新一代鋰離子電池，它的實用化將能有效消除現(xiàn)在商品化液體電解質(zhì)鋰離子電池的安全性差與能量密度低的問題。而且具有安全性能好、化學性能穩(wěn)定、使用壽命長、充放電循環(huán)性能優(yōu)越，自放電速率小、比能量和能量密度高、易于將鋰電池小型化、工作溫度范圍大，可用于許多極端的場合等諸多優(yōu)點。正是被這些優(yōu)點所吸引，近年來國際上對全固態(tài)鋰離子電池的開發(fā)和研究非常活躍。如圖1所示是采用磁脈沖壓實技術制備全固態(tài)鋰離子電池單電池結(jié)構示意圖，其優(yōu)化的設計能夠很好的避免電池的短路。采用磁脈沖壓實技術，能夠很好的制備出全固態(tài)鋰電池堆，如圖2所示。從而使為大型移動設備供電成為可能，最后得到的繞式全固態(tài)鋰電池堆各層厚度均勻，接觸致密，而且制備過程中不需要經(jīng)歷熱處理的過程，這樣就使很多在一定高溫不穩(wěn)定的電極或電解質(zhì)材料的應用成為可能，很適合大規(guī)模地制備大型的固態(tài)鋰電池堆。

趨勢意義：隨著材料制備技術水平的不斷提高，以及制備成本的降低，并采用可行的方法控制納米結(jié)構材料顆粒分散和使用過程中的化學穩(wěn)定性問題，必然會使鋰離子導體的性能得到更大的提高，并拓寬其應用范圍，尤其是在全固態(tài)鋰離子電池的大規(guī)模實用方面發(fā)揮顯著作用。

高性能環(huán)氧復合材料

項目簡介：環(huán)氧樹脂高性能復合材料一是充分利用和發(fā)揮了復合材料各向異性的特點，實現(xiàn)了在更高層次上的材料可設計性，按受力狀態(tài)鋪層從而合理地、有效地使用了原材料的性能，減輕了制品的重量，得到非常高的比強度和比模量；二是通過精心設計和細心制作，{HotTag}高度實現(xiàn)了材料的復合效應，從而充分發(fā)揮了各組成材料的潛在能力，獲得了原材料所沒有的優(yōu)異性能和新用途如耦合效應是復合材料的獨特性能，合理地利用其可耦合的彎曲扭轉(zhuǎn)變形則能克服飛機在高速度飛行時產(chǎn)生的氣動彈性問題，從而使前掠翼布局得以實現(xiàn)；三是耐疲勞性和減振性優(yōu)異，即使在已有損傷的情況下也很難觀察到損傷在疲勞下的擴展，這是高性能復合材料在航空、航天領域廣泛應用的又一重要原因；四是材料設計和結(jié)構設計，材料成型和構件成型是同時一次完成、不可分開的，制得的產(chǎn)品既是復合材料也是復合材料結(jié)構件；五是由于上述特點，所以高性能復合材料的設計和制造必須從結(jié)構設計、材料、工藝和模具等方面綜合考慮，并由這幾方面的技術人員協(xié)調(diào)配合才能完成。為了確保高性能復合材料的質(zhì)量，在每道工序和環(huán)節(jié)中都有嚴格的質(zhì)量監(jiān)控和保障措施。

趨勢意義：國內(nèi)先進