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梳理汇总:“十四五”国家重点专项,9项目涉及3D打印

2021年2月4日,南极熊看到,科技部发布信息,已将“十四五”国家重点研发计划“氢能技术”重点专项2021年度项目申报指南(见附件)向社会征求意见和建议。征求意见时间为2021年2月1日至2021年2月21日,修改意见请于2月21日24点之前发至电子邮箱。

南极熊发现在“先进结构与复合材料”和“高端功能与智能材料”这两个重点专项中出现了关于增材制造(3D打印)技术的项目,合计有9个项目,南极熊对其进行了梳理。

“先进结构与复合材料”重点专项2021年度项目申报指南建议(征求意见稿),其中有7个项目涉及到了增材制造相关技术,南极熊提取如下:

2.3 高品质TiAl 合金粉末制备及增材制造关键技术(共性关键技术)

研究内容:针对电子束增材制造所需的低氧含量球形TiAl 合金粉末,研究铝元素挥发、粉末球形度差、空心粉高问题,突破工业化生产球形TiAl 合金粉末和工业化TiAl 构件增材制造关键技术;开展增材制造TiAl 合金的材料-工艺-组织-缺陷-性能一体化系统研究及典型服役性能测试,突破构件增材制造工艺及性能控制关键技术,掌握包括材料、工艺、组织调控、性能特征及典型应用,为新一代航空发动机高温关键构件制造及工业化应用提供技术支撑。

考核指标:粉末指标:粉末粒度45μm~105μm,收得率≥40%,粉末氧含量≤0.075wt%,粉末流动性≤35s/50g;成形件指标:室温抗拉强度≥600MPa、延伸率≥1.5%,650℃抗拉强度≥500MPa,650℃高周疲劳强度(σ-1,Kt=1,N=1×107)≥300MPa,650℃持久强度(σ100h)≥250MPa。

3.3 先进铝合金高效加工及高综合性能研究(共性关键技术)

研究内容:针对飞行器、船舶以及汽车等提速减重、绿色制造的迫切需求,开展以铸代锻、整体成型、短流程、低排放的高效加工技术研究,研发高综合性能的先进铝合金材料;开展先进铝合金材料综合性能评价及加工技术效能评价,形成铸锻一体成型的新型高综合性能铝合金高效加工技术,将铸造、增材制造等铝合金提升到变形铝合金强度水平。

考核指标:铸锻一体成型高强铝合金屈服强度>350MPa、延伸率>6%、碳排放比A356 合金减少10%,建设10000 吨/年生产线,示范应用于汽车、通讯等;高强传动连接铝合金材料,抗拉强度≥450MPa、屈服强度≥400MPa、延伸率≥8%、疲劳强度≥300MPa、焊接系数达到0.85、满足高强传动连接部件需求、建设10000 吨/年生产线、示范应用于汽车等;核电超高强铝合金管材外径150mm、壁厚3.5mm、抗拉强度≥650MPa、满足应用要求;高强铝合金增材制造产品屈服强度≥400MPa、延伸率≥6%、疲劳强度≥200MPa、建立1000 吨/年生产线。

4.4 低面密度空间轻量化碳化硅光学-结构一体化构件制备(基础研究)

研究内容:针对空间遥感光学系统的应用需求,研究低面密度空间轻量化碳化硅光学-结构一体化构件的结构拓扑设计,开展复杂形状碳化硅构件的增材制造等新技术、新工艺研究,开发低面密度复杂形状碳化硅构件的近净尺寸成型与致密化烧结技术,开展低面密度碳化硅空间轻量化碳化硅光学-结构一体化构件的光学加工与环境模拟试验研究,实现满足空间遥感光学成像要求的低面密度碳化硅光学-结构一体化构件材料制备。

考核指标:碳化硅陶瓷材料开口气孔率≤0.5%,弹性模量≥350GPa,弯曲强度≥350MPa,热膨胀系数2.1±0.15-6/K(@-50~50℃),热导率≥160 W/(m·K);光学-结构一体化构件尺寸≥500mm,面密度≤25kg/m2,表面粗糙度Ra≤1nm,面形精度RMS≤λ/40(λ=632.8nm),500~800nm 可见光波段平均反射率≥96%,3~5μm 和8~12μm 红外波段平均反射率≥97%;通过空间成像光学系统环境模拟试验考核(包含时效稳定性、热真空、力学振动等试验,面形精度RMS≤λ/40)。

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