863计划新材料技术领域2006年度专题课题申请指南.doc

863 计划新材料技术领域 2006 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》 、 《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将围绕国民经济、社会发展的关键 技术领域--资源、能源、制造业、信息、环境、人口与健康等对新材 料的重大需求，按照新材料技术自身发展的规律，突出自主创新，坚 持发展高技术与提升传统材料产业并重和坚持实现材料工业的可持 续发展为原则，加强新材料及应用的工程化技术开发，力图使我国实 现从材料大国向材料强国的飞跃，建成我国材料科技和材料产业技术 创新体系，为材料科技和产业的长远发展奠定坚实基础。 863 计划新材料技术领域“十一五”的战略目标是：突破现代材 料设计、评价、表征与先进制备加工技术，在纳米科学研究的基础上 发展纳米材料与器件，开发智能材料与结构、超导材料、能源材料等 特种功能材料，开发超级结构材料、新一代光电信息材料等先进材料， 开发新材料的应用技术，满足我国高技术产业发展对新材料的需求。 按照以上总体考虑，863 计划新材料技术领域将按照项目和专题 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，将分年度公开发布专题 课题申请指南。以下为本领域 2006 年度专题课题申请指南。 专题一、智能材料设计与先进制备技术专题 一、指南说明 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。本专题包括智能材料与结构和材料设计与 先进制备技术两个部分。智能材料和结构是集传感、驱动和控制等功 能于一体的智能结构系统，可以感知和处理所处环境的信息，实现自 诊断、自适应、自修复等功能。 本专题重点设置材料与结构设计、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四个研究方向。通过本专题的实施， 在智能材料制备加工技术、智能结构的设计与制备技术、智能结构系 统方面进行前瞻性、创新性研究，突破材料和结构的设计、制备和加 工若干关键技术，逐步形成我国智能材料设计与先进制备技术研发体 系，为未来智能材料和结构在航空、航天及民用工业领域的应用提供 支撑。 此次发布的是本专题 2006 年度课题申请指南，年度经费预算为 1500 万元。拟支持的课题分两类，一类是探索导向类课题，重点支 持材料与结构设计、智能材料与器件、材料的先进制备技术，每个课 题支持强度上限为 100 万元，支持年限原则上不超过 3 年；一类是目 标导向类课题，拟对材料的流变成型制备技术方向进行支持，课题支 持强度上限为 300 万元，支持年限原则上不超过 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：具有应用背景的材料体系的成分、组织和功能一 体化设计；材料制备加工过程的组织演化模拟预测技术；智能结构分 析与优化设计及用于智能结构损伤识别技术。 本方向 2006 年拟安排经费 200 万元。 2．智能材料与器件 主要研究内容：大变形电致活性聚合物（EAP）材料在类天然肌 肉驱动器件中的设计和应用技术；新型、高性能磁（电）致伸缩材料 和大应变磁驱动形状记忆合金在传感器和驱动器中应用的关键技术； 高性能电（磁）流变液材料的制备及其在驱动器件中的应用技术；其 它新型智能材料技术。 本方向 2006 年拟安排经费 500 万元。 3．材料的先进制备技术 主要研究内容：材料与部件的短流程近终成型制备加工技术、强 制均匀凝固技术和新型喷射成型技术；远离平衡态的材料制备技术； 高性能陶瓷精密、高效、低成本烧结和成型技术；材料智能加工技术 与虚拟制备加工系统；其它新型材料制备技术。 本方向 2006 年拟安排经费 500 万元。 （二）目标导向类课题 1．材料的流变成型制备技术 研究目标：发展铝合金和镁合金流变成型制备技术，实现材料制 备的短流程、节能降耗、低成本、近终成型。 研究内容：重点研究铝合金和镁合金流变成型均匀凝固组织的精 确控制技术；流变成型与传统成型加工技术（如轧制、挤压、铸造等） 的对接技术。 主要指标：实现材料的组织性能与最终成型一体化，建立可标准 生产的直接流变成型原形装置；连续流变成型铝合金或镁合金的重量 不少于 100 公斤/小时；与传统的铸造、挤压、轧制技术相比，相同 材料的综合力学性能提高 20%以上，能耗降低 15%以上。 本方向 2006 年度课题经费支持强度上限为 300 万元。 专题二、高温超导和高效能源材料技术专题 一、指南说明 本专题根据高温超导和高效能源材料技术发展趋势，结合我国该 技术领域发展现状，开展前沿技术探索性和集成性研究。“十一五” 期间，主要围绕高温超导材料成材技术、高温超导强电弱电应用技术、 薄膜太阳能电池、燃料电池、高能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。 此次发布的是本专题 2006 年度课题申请指南，年度经费预算为 5000 万元。拟支持的课题分两类，一类是探索导向类课题，重点对 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方向进行支持，课题 支持强度上限为 100 万，课题支持年限为 2-3 年；一类是目标导向类 课题，拟对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开发、高性能低成本的铋系高温超导导线的 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 4 个方向进行支持，支持强度上限为 500 万，支持 年限原则上不超过 3 年。 二、指南内容 （一）探索导向类课题 1．实用高温超导材料成材技术 主要研究内容：连续制备百米级钇系涂层导体的关键技术；实用 化二硼化镁长导线关键技术；其它新型高温超导材料。 本方向 2006 年拟安排经费 550 万元。 2．高温超导强电应用技术 主要研究内容：大电流高温超导母线关键技术；高温超导电力设 备实际运行系统试验及性能测试。 本方向 2006 年拟安排经费 400 万元。 3．高温超导弱电应用技术 主要研究内容：高温超导技术在电子信息、医疗设备、检测探测 仪器等领域的应用技术。 本方向 2006 年拟安排经费 500 万元。 4．薄膜太阳能电池相关材料及其关键技术 主要研究内容：开发环保型、高光电转化率（电池光电转化效率 大于 12.5％）Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族新型复合化合物薄膜太阳能电池关键材料、 膜系优化以及带隙梯度吸收层的制备技术；多结太阳能电池关键材料 的制备和工艺技术；耐光、湿、热老化的薄膜太阳能电池封装材料及 技术；其它（非硅基）新型薄膜太阳能电池材料及工艺技术。 本方向 2006 年拟安排经费 450 万元。 5．燃料电池材料关键技术 主要研究内容：质子交换膜燃料电池关键材料及制备技术（长寿 命、耐高温 110～120℃质子交换膜和抗氧化、抗中毒新型催化剂等） 和千瓦级国产材料质子交换膜燃料电池技术；直接醇燃料电池的关键 材料及制备技术（阻醇膜材料，抗中毒新型催化剂等）以及移动式直 接醇燃料电池技术；其它新型燃料电池关键材料。 本方向 2006 年拟安排经费 750 万元。 6．高比能二次锂离子电池材料关键技术 主要研究内容：储能型高比能、长寿命锂离子电池关键材料技术； 高安全性聚合物锂离子电池及其关键材料制备技术；其它高性能二次 锂离子电池材料。 本方向 2006 年拟安排经费 550 万元。 （二）目标导向类课题 1．输电网用高温超导限流器的研究与开发 研究目标：研制出提高电力系统的输送能力和安全稳定性的输电 网用高温超导限流器，实现并网试验运行。 主要研究内容：优化高温超导限流器的设计、改善其运行特性； 开发出可靠的故障电流限流技术；发展低成本制备技术；考察挂网运 行的可靠性。 主要指标：额定电压 220kV, 额定电流 800A, 短路电流 50kA, 限流 20kA 以下。 本方向 2006 年度课题支持强度上限为 500 万元，课题支持年限 为 3 年。 2．第三代移动通信用高温超导滤波器系统的研究开发 研究目标：攻克第三代移动通信用高温超导滤波器系统生产的关 键技术，形成规模化的生产能力。 主要研究内容：提高高温超导滤波器系统的稳定性、可靠性和工 作寿命；攻克系统小型化和集成关键技术；降低生产成本。 主要指标：带内纹波<±0.1dB，带外抑制>75dB，带边陡峭度 >30dB/MHz，系统噪声系数<0.6dB。 本方向 2006 年度课题支持强度上限为 300 万元，课题支持年限 为 3 年。 3．高性能、低成本的铋系高温超导线材的产业化制备技术 研究目标：提高铋系线材的实用性能、大幅度提高生产效率、降 低生产成本；推动高温铋系超导线材的大规模电力应用，提高产品的 竞争能力。 主要研究内容：开展降低原材料成本、开发专用生产装置、提高 线材临界电流密度等方面的研究。 主要指标：单线长度>500 米，超导临界电流为 150A（77K，自 场），高温超导铋系长导线的生产成本为<60 美元/kAm，生产线的生 产能力为 300 公里/年。 本方向 2006 年度课题支持强度上限为 500 万元，课题支持年限 为 3 年。 4．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 研究目标：开发出新型高效、低成本柔性薄膜太阳电池非真空连 续化制备集成技术，实现涂敷、封装等国产化主要配套材料的在线集 成。 主要研究内容：研究低成本柔性薄膜太阳电池关键材料和非真空 制备技术；开展连续化的柔性薄膜太阳电池的生产、组件连接和封装 等设备的自主设计开发。 主要指标：太阳电池的光电转换效率达到 10%，500cm2 电池组件 的光电转换效率达到 8%。示范生产线规模>0.3 兆瓦，电池成本<1.2 美元/WP。 本方向 2006 年度课题支持强度上限为 500 万元，课题支持年限 为 3 年。 三、注意事项 在申请本专题高温超导部分的课题中，如需使用高温超导线材， 须优先采用国产线材。 专题三、纳米材料与器件专题 一、指南说明 本专题在“十五”863 计划纳米材料重大专项工作的基础上进行 总体部署。结合我国国民经济和社会发展以及人们健康水平提高的需 求，瞄准世界纳米材料与器件发展的前沿，鼓励原始创新。按照新材 料领域“十一五”战略目标，本专题重点设置纳米电子、光子材料及 器件；重大疾病早期诊断与治疗用纳米材料与器件；环保与资源节约 型纳米材料与技术；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、评价技术与装备研制；提升传统产业的纳 米材料与技术六个研究方向。重点突破纳米信息材料、纳米医用材料、 纳米能源材料和纳米环境材料等领域的关键技术，积极开展纳米安全 性的评价和研究，实现纳米科技的自主创新和可持续发展。 此次发布的是本专题 2006 年度课题申请指南，年度经费预算为 5000 万元。拟支持的课题分两类，一类是探索导向类课题，重点对 纳米电子、光子材料及器件，重大疾病早期诊断与治疗用纳米材料与 器件，环保与资源节约型纳米材料与技术，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、评价技术与装备研 制等方向进行支持， 课题支持强度上限为 100 万，课题支持年限为 2-3 年；一类是目标导向类课题，拟对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）芯片关键技术研究进行支持，支持 强度上限为 500 万，课题支持年限为 3 年。 二、指南内容 （一）探索导向类课题 1．纳米电子、光子材料及器件 主要研究内容：基于纳米结构的新器件与电路；高灵敏度新型生 化传感器与相关纳米材料；可实用化的新型信息存储与处理材料及芯 片技术；工作范围在远红外及太赫兹的光电子/光子材料与器件。 本方向 2006 年拟安排经费 800 万元。 2．重大疾病早期诊断及治疗用纳米材料与器件 主要研究内容：重大传染病的快速诊断技术用纳米材料与器件； 癌症早期诊断、治疗用纳米材料与器件；心脑血管疾病早期诊断用纳 米材料与器件；组织修复与替换用纳米生物材料及技术；纳米材料的 生物安全性评价技术。 本方向 2006 年拟安排经费 1000 万元。 3．环保与资源节约型纳米材料及技术 主要研究内容：资源节约型纳米催化材料及应用技术；环保型纳 米材料及规模化应用技术；可降解、环境友好的纳米材料及制品；空 气、水资源污染防治用纳米材料与技术；环境与食品安全用快速、高 灵敏检测材料与器件。 本方向 2006 年拟安排经费 800 万元。 4．节能、储能及新型能源用纳米材料与器件 主要研究内容：低辐射、绝热纳米材料与节能制品；高效润滑与 减阻节能纳米材料与技术；基于纳米材料的高能量、高功率密度的电 池及超级电容器；太阳能高效利用纳米材料与技术；纳米材料在化学 能/电能转换方面的应用。 本方向 2006 年拟安排经费 800 万元。 5．纳米材料与器件的制备、加工、评价技术及装备研制 主要研究内容：可用于纳米结构加工的新型仪器；纳米材料与纳 米尺度表征技术与新型仪器；规模化制备纳米材料和制品的设备、技 术与标准；纳米材料与器件制备、生产和使用过程中安全性评价与防 护。 本方向 2006 年拟安排经费 800 万元。 （二）目标导向类课题 1．用于艾滋病诊断的新型纳米快速检测技术 研究目标：开发快速、准确和低成本的艾滋病定量检测关键技术， 灵敏度和准确率较传统金标法大幅度提高，实现该技术的产业化及商 品化。 主要研究内容：高灵敏度和准确率的检测技术和小型化定量荧光 光电检测仪器；高效标记抗原/抗体的选择技术；快速免疫层析检测 技术。 主要指标:艾滋病病毒最低检出量低于 0.5NCU（国家参考 HIV 标 准品）的浓度，达到大型仪器的检测水平；准确率 99％以上；检测 时间小于 10 分钟；诊断试纸的测试性能达到 SFDA 标准血清盘的检测 标准。 本方向 2006 年度课题支持强度上限为 500 万元。 2．硫属相变存储（C－RAM）芯片关键技术 研究目标：以 C－RAM 芯片为研制目标，研究 C－RAM 所用到的金 属半导体氧化物（CMOS）技术与相变存储阵列集成工艺，进行芯片设 计改进和制造工艺优化，研制具有芯片存储性能的原型器件。 主要研究内容：纳米相变材料的填充关键技术；相变存储芯片设 计关键技术；相变存储芯片封装关键技术；相变存储芯片测试关键技 术；前道与后道纳米加工技术。 主要指标:研制兆位级的测试芯片，为最终研制兆位级的 C－RAM 芯片提供关键技术。 芯片中器件单元高阻与低阻的阻值相差 5 倍以上， 数据保存时间 10 年以上（不超过 85℃）；读、写、擦次数大于 106； 读取时间小于 50 纳秒。 本方向 2006 年度课题支持强度上限为 300 万元。 三、注意事项 课题的筛选将遵循纳米结构与纳米效应并重的原则，有关纳米效 应需在申请书中单列说明。 专题四、光电信息与特种功能材料专题 一、指南说明 本专题按照新材料领域“十一五”战略目标，重点支持以下七个 方向的研究内容：宽带隙半导体材料与器件；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；环境友好材料；稀土功能材料与功能晶体、功 能陶瓷材料等。通过“十一五”的组织实施，突破关键材料与器件的 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 材料与器件。 此次发布的是本专题 2006 年度课题申请指南，年度经费预算为 5000 万元，均支持探索导向类课题。主要支持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，环境友好材料等五个研究方向，每个课题 支持强度上限为 100 万元，课题支持年限为 2-3 年。 二、指南内容 1．新型光电子材料与器件 主要研究内容:GaAs、InP 单晶、微结构材料及高性能电子器件， 红外量子级联激光材料与器件，微腔、垂直腔及新颖结构半导体光电 子器件，量子点（线）光电子材料与器件，量子结构性能预测与表征 技术；高性能有机发光、光伏图像扫描和薄膜晶体管材料与器件，有 机/无机复合半导体材料与光电子器件；半导体光子晶体材料、左手 材料及光子控制器件与技术，自旋电子/光电子材料与器件。 本方向 2006 年拟安排经费 1000 万元。 2．光通信、光网络用光电子材料与器件 主要研究内容:有源光电子器件芯片，平面光波导器件芯片；GaAs、 InP 基光子集成、光电集成器件，硅基发光器件与硅基光电子集成技 术；40Gb/s 半导体激光器，40Gb/s 光调制器与光探测器；大范围波 长可调谐半导体激光器和光探测器，新型光开关、可调谐光滤波器与 波长转换器件，高速率并行光互连器件与片上光互连技术；微结构光 纤制备关键技术及测试表征方法，新型特种光纤与器件研究及相关应 用技术。 本方向 2006 年拟安排经费 1000 万元。 3．无源电子元器件及集成技术 主要研究内容:高性能低成本多层陶瓷电容器材料与器件；新型 片式感性元件用铁氧体和介质陶瓷材料；高性能多层片式敏感元件用 半导体陶瓷材料；高性能压电材料与器件。 本方向 2006 年拟安排经费 1000 万元。 4．生物医用与仿生材料 主要研究内容:抗凝血、抗组织增生的心血管生物材料与制品， 人工硬脑膜、人工血管与人工软骨的原位再生及修复材料，具有生物 活性激活位点的复合生物材料，可控降解组织修复支架材料，兼具修 复与治疗作用的新一代口腔生物材料；药物支架的构建技术与可控降 解技术，可降解含药生物材料；模拟特定天然生物材料组成结构的仿 生制备技术，面向重要应用的生物催化材料与生物合成技术；钛合金 等硬组织修复用生物材料、聚氯乙烯医用高分子材料的升级换代技术。 本方向 2006 年拟安排经费 1000 万元。 5．环境友好材料 主要研究内容：天然资源的清洁加工与高效循环利用技术，环境 友好涂料的清洁生产技术；环境友好催化材料技术，面向应用过程的 膜分离技术；复合催化的抗菌抑菌环境净化材料，低成本高效固沙植 被材料，电磁兼容（屏蔽）环境材料。 本方向 2006 年拟安排经费 1000 万元。 专题五、高性能结构材料专题 一、指南说明 本专题在“十五”863 计划高性能结构材料主题的基础上，紧密 围绕“十一五”期间新材料领域战略目标进行总体部署。重点支持国 家重大工程建设用结构材料研发和基础原材料的高性能化，强调技术 创新，重点突破。本专题主要开展以下五个方向的研究：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；先进复合 材料；重大工程及装备用关键结构材料。通过“十一五”计划的组织 实施，发展低成本、高性能的先进结构材料，促进我国新材料产业的 自主创新能力，带动传统材料产业的升级改造。 此次发布的是本专题 2006 年度课题申请指南，年度经费预算为 5000 万元，均支持探索导向类课题，主要支持高性能金属材料、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 个研究方向。课题支持强度上限为 100 万，支持年限原则上不超过 3 年。 二、指南内容 1．高性能金属材料 主要研究内容：高性能火电用钢、特种耐热耐磨钢、模具钢、高 强耐蚀海洋工程用钢，高性能碳素结构钢；高导热、耐蚀热交换用铜 合金，电子电力用铜合金材料；先进轻合金材料；高强高可靠性铁基 与不锈钢粉末冶金材料、超细晶 W/Mo 硬质合金材料、难熔金属及合 金粉末材料；高速列车用轮/轨、制动盘/闸瓦、受电弓/接触网材料； 百万千瓦级核电机组压力容器、一回路管道及屏蔽用关键材料、核电 蒸汽发生器用高温合金、锆合金材料；其它具有优异特性的新型金属 结构材料。 本方向 2006 年拟安排经费 2200 万元。 2．低成本高性能无机非金属材料 主要研究内容：耐高温、高耐腐蚀、高耐磨损陶瓷的低成本制造 与工程应用技术；结构/功能一体化新型结构陶瓷及其制备技术；其 它高性能结构陶瓷材料。 本方向 2006 年拟安排经费 600 万元。 3．高性能高分子材料 主要研究内容：结构可控的聚烯烃树脂材料；以二烯烃为主的高 性能橡胶材料；高分子材料增强新技术；釜内合金化聚烯烃新材料； 高强度、耐磨、阻燃、耐老化工程塑料；具有良好加工性能的特种耐 高温工程塑料、特种薄膜及纤维专用材料；其它高性能高分子合金材 料。 本方向 2006 年拟安排经费 1400 万元。 4．先进复合材料 主要研究内容：复合材料设计、树脂体系及成型工艺研究，大型 /异型构件树脂基复合材料；民用高性能金属基、陶瓷基复合材料及 其复杂形状构件的成形加工技术。 本方向 2006 年拟安排经费 800 万元。