Materiales clave del plan de desarrollo del “Duodécimo Plan Quinquenal” para la industria de nuevos materiales
Materiales funcionales de tierras raras. Centrándonos en mejorar el rendimiento de los nuevos materiales de tierras raras, ampliar las aplicaciones en campos de alta gama y aumentar el valor agregado de los productos, aprovecharemos al máximo las ventajas de los recursos de tierras raras de mi país y ampliaremos la escala de las nuevas tierras raras. industria de materiales. Desarrollar vigorosamente materiales magnéticos permanentes de tierras raras de ultra alto rendimiento y materiales luminiscentes de tierras raras, desarrollar activamente nuevos materiales de almacenamiento de hidrógeno con alta capacidad específica, baja autodescarga y larga vida útil, mejorar la calidad del producto de los materiales de esmerilado y pulido y mejorar el nivel de rendimiento y tecnología de preparación de los materiales catalíticos existentes.
Materiales metálicos raros. Aprovechar al máximo las ventajas de los recursos de metales raros de mi país y mejorar la competitividad industrial. Desarrollar activamente materiales de procesamiento profundo de alta tecnología, como metales y objetivos raros de alta pureza, electrodos de molibdeno de gran tamaño, alambres de molibdeno de alta calidad, tiras estrechas de tungsteno de alta precisión, placas y piezas grandes de tungsteno-molibdeno, renio de alta pureza y productos de aleación. Acelerar la industrialización de carburos cementados de alto rendimiento, como nanocristales ultrafinos y granos ultragruesos, y mejorar el nivel de desarrollo de materiales de circonio a nivel de energía atómica, varillas de control de plata, indio y cadmio, polvo de tantalio de alto volumen específico y Materiales catalíticos de metales preciosos de alta eficiencia.
Materiales semiconductores. Centrándonos en alta pureza, gran tamaño, pocos defectos, alto rendimiento y bajo costo, aumentaremos gradualmente la tasa de autosuficiencia de materiales clave. Desarrollar materiales como polisilicio de grado electrónico, silicio monocristalino de gran tamaño, obleas pulidas y obleas epitaxiales, y desarrollar activamente nuevos materiales semiconductores como nitruro de galio, arseniuro de galio, carburo de silicio, fosfuro de indio, germanio y silicio sobre silicio. aislante (SOI) y nuevos materiales fotovoltaicos de película delgada, como el seleniuro de cobre, indio y galio, el sulfuro de cobre e indio y el telururo de cadmio, promueven la industrialización de materiales fotovoltaicos de alta eficiencia y bajo costo.
Otras aleaciones funcionales. Acelerar la promoción y aplicación de tiras de acero al silicio orientado a alta inducción magnética y tiras de aleaciones amorfas a base de hierro. Desarrollar activamente marcos de cables de aleación de cobre de alta conductividad térmica, cables de unión, materiales de soldadura de metales raros y preciosos, objetivos de óxido de indio y estaño (ITO) y materiales de protección electromagnética para satisfacer las necesidades de la industria de la información. Promover el desarrollo a gran escala de nuevos cables de contacto de aleación de cobre ecológicos, sin plomo, de alta resistencia y alta conductividad para satisfacer las necesidades de los ferrocarriles de alta velocidad. Promover aún más la estandarización y serialización de materiales magnéticos blandos de alta permeabilidad magnética, materiales metálicos de alta conductividad y perfiles relacionados, y mejorar el nivel de industrialización de los materiales de compatibilidad electromagnética. Desarrollar y promover materiales porosos de fibra metálica de hierro, cromo y aluminio resistentes a altas temperaturas y a la corrosión para satisfacer las necesidades del tratamiento de gases de combustión a alta temperatura. Columna 4 Tecnologías y equipos clave para materiales funcionales metálicos especiales 01 Desarrollo de tecnología de materiales funcionales de tierras raras, purificación integrada de metales de tierras raras de alta pureza, materiales magnéticos permanentes con producto de energía magnética más coercitividad superior a 65, energía de alta capacidad y alta potencia Materiales de almacenamiento, aleaciones de tierras raras con cinturón de espesor de enfriamiento rápido y otras tecnologías de producción. 02 Desarrollo de tecnología de materiales metálicos raros: fundición de aleaciones de elementos múltiples, control de homogeneización de la composición de lingotes de aleaciones grandes, preparación de aleaciones maestras, procesamiento y limpieza de metales de pureza ultraalta (≥6N), control de microestructura objetivo de metales de pureza ultraalta de gran tamaño, Tecnologías de carburo cementado como sinterización de densificación total y control direccional de deposición de recubrimiento. 03 La tecnología de materiales semiconductores logra la industrialización del crecimiento monocristalino de silicio de 8 y 12 pulgadas y el procesamiento de obleas de silicio, avanza en tecnologías como el crecimiento epitaxial de obleas de silicio de 12 pulgadas y desarrolla procesos de producción ecológicos de polisilicio. 04 Otras tecnologías de aleaciones funcionales desarrollan una nueva generación de tecnología de fundición continua de alta velocidad con tiras amorfas, tecnología de producción de acero al silicio orientado de alta inducción magnética de calibre delgado (0,18-0,20 mm) y tecnología de preparación y procesamiento de aleaciones de cobre ultrafinas y ultrapuras. . 05 Equipos clave para materiales funcionales metálicos especiales: horno monocristalino de campo magnético Czochralski para el cultivo de monocristal de silicio de 12 a 18 pulgadas, máquina cortadora de alambre, dispositivo de calentamiento rápido por inducción electromagnética de alta frecuencia, equipo de prensado isostático, vacío ultraalto de gran tamaño , Hornos de sinterización de temperatura ultraalta, equipos de refinación electrolítica de sales fundidas, hornos de fusión por haz de electrones de alta potencia, hornos de deposición química de vapor a gran escala, etc. Caucho Especial. Debemos conceder igual importancia a la investigación y el desarrollo independientes y a la introducción de tecnología, tomar el camino del refinamiento y la serialización, desarrollar vigorosamente nuevos productos y nuevas marcas, mejorar la calidad de los productos, esforzarnos por ampliar la escala y esforzarnos por lograr una tasa de satisfacción del mercado interno de más. del 70% para 2015. Ampliar la escala de producción de caucho butílico (IIR), caucho nitrilo (NBR), caucho etileno propileno (EPR), caucho isopreno (IR), caucho poliuretano, caucho flúor y elastómeros relacionados, y acelerar el desarrollo de caucho acrílico y elastómeros halogenados. caucho de butilo, caucho de nitrilo hidrogenado, caucho de cloropreno resistente al frío y elastómeros estirénicos de alta gama, caucho de silicona resistente a altas y bajas temperaturas, caucho de flúor resistente a bajas temperaturas y otras variedades, y desarrolla activamente aditivos especiales para fortalecer la aplicación de automóviles, ferrocarriles de alta velocidad y desarrollo de alta gama de sellado de alto rendimiento, amortiguación y otros materiales especiales que apoyan la fabricación de equipos.
Otros materiales poliméricos funcionales. Consolidar las ventajas en la producción de monómeros de silicona y desarrollar vigorosamente caucho de silicona, resina de silicona y otros productos de polímeros de silicona. Centrarse en ajustar la estructura del producto de fluoropolímero, centrarse en el desarrollo de fluoropolímeros de alta gama como poliperfluoroetileno-propileno (FEP), fluoruro de polivinilideno (PVDF) y politetrafluoroetileno de alto rendimiento, y desarrollar activamente productos intermedios que contengan flúor y productos químicos finos. Acelerar el proceso de desarrollo tecnológico e industrialización de membranas de intercambio iónico, separadores de baterías y membranas ópticas de poliéster para electrólisis, e incentivar el desarrollo, producción y aplicación de materiales de membranas de separación de líquidos y gases. Desarrollar vigorosamente recubrimientos de alto rendimiento respetuosos con el medio ambiente, recubrimientos antiincrustantes de larga duración, materiales impermeables, lubricantes de alto rendimiento, materiales de espuma ignífugos y aislantes del sonido y otras variedades. Columna 7 Tecnologías y equipos clave para materiales poliméricos avanzados 01 La tecnología central fortalece la preparación básica de polímeros, la innovación integrada y un conjunto completo de investigación de tecnología de procesos, y desarrolla tecnologías de polimerización avanzadas como el diseño de estructuras moleculares, el control del peso molecular y el control de parámetros del proceso. Acelerar la industrialización de la tecnología del proceso de prepolimerización de alta presión PA6, la tecnología de producción de esterificación directa de PBT, la transesterificación de PC y la tecnología PI. Avances en tecnologías de síntesis de monómeros de silicio orgánico, como el lecho fluidizado de metilo de φ4000 mm y el lecho ebullente de fenilo de φ1200 mm. Desarrollar el diseño de fórmulas de sistemas de reacción y tecnología de posprocesamiento, modificación de materiales y tecnología de procesamiento y moldeo, así como aditivos de apoyo, tecnología de materiales degradables y reciclados, etc. 02 Desarrollo de equipos clave: reactor de polimerización de control y detección en línea a gran escala, lecho de secado fluidizado, caldera de desgasificación, caldera de extracción, dispositivo de desvolatilización directa, reactor de polimerización de tornillo, mezclador avanzado, molde especial, extrusión de alta velocidad y equipo de moldeo por inyección a gran escala , reactores de polimerización anhidros y libres de oxígeno a gran escala, etc. Cerámica avanzada. Centrarse en avances en eslabones clave como la preparación de polvos y precursores, el desarrollo de fórmulas, el moldeo por cocción y el procesamiento de precisión, y expandir la escala de producción de cerámicas integradas estructurales y funcionales de alta estabilidad, resistencia al desgaste y resistencia a altas temperaturas. Centrarse en el desarrollo de crisoles cerámicos de cuarzo fundido fino, membranas filtrantes cerámicas y nuevos catalizadores de desnitrificación cerámicos en forma de panal no tóxicos y otros productos. Desarrollar activamente cerámicas de nitruro de silicio de tamaño ultragrande, cerámicas de carburo de silicio sinterizado, cerámicas piezoeléctricas multifuncionales de alta frecuencia y cerámicas piezoeléctricas para transducción ultrasónica. Desarrollar vigorosamente materiales cerámicos ecológicos sin plomo. Establecer un sistema de garantía de materia prima cerámica de alta pureza.
Vidrio especial. Con el objetivo de satisfacer las necesidades de conservación de energía en los edificios, pantallas planas y utilización de energía solar, aceleraremos la industrialización del vidrio especial y mejoraremos la autosuficiencia del producto. Centrarse en el desarrollo de vidrio para pantallas planas (TFT/PDP/OLED) y fomentar el desarrollo y la aplicación de vidrio revestido de baja emisividad (Low-E), vidrio revestido, vidrio de vacío que ahorra energía y óxido conductor transparente para células fotovoltaicas. Vidrio ultrablanco recubierto (TCO). Acelerar el desarrollo de polvo, vidrio y productos de cuarzo de alta pureza, y promover la industrialización de tubos de cuarzo de alta pureza y preformas de fibra óptica. Desarrollar activamente nuevas variedades de vidrio, como vidrio infrarrojo de onda larga, vidrio sellado para bajas temperaturas sin plomo, vidrio láser, etc.
Otros materiales inorgánicos no metálicos especiales. Consolidar las ventajas tecnológicas de los materiales superduros de diamante artificial y nitruro de boro cúbico, los cristales láser y los cristales no lineales y otros cristales artificiales, y desarrollar vigorosamente materiales superduros funcionales y materiales y productos de cristales optoelectrónicos de gran tamaño y alta potencia. Desarrollar activamente grafito de alta pureza, mejorar la calidad de los materiales de ánodo de grafito para baterías de litio y acelerar el desarrollo de materiales de grafito de grado nuclear. Desarrollar vigorosamente minerales no metálicos y sus materiales de procesamiento profundo. Desarrollar productos como fibra de vidrio de alto rendimiento, fibra de basalto continua, materiales de fricción de alto rendimiento y nuevos materiales refractarios ecológicos. Acelerar la promoción de nuevos materiales para paredes y materiales inorgánicos ignífugos y de aislamiento térmico, y ampliar la escala de la industria de nuevos materiales de construcción. Columna 8 Tecnologías y equipos clave para nuevos materiales inorgánicos no metálicos 01 La tecnología cerámica avanzada desarrolla polvo cerámico ultrafino de alta pureza y preparación de precursores, y tecnología de diseño de estructura cerámica en forma de panal. 02 Desarrollo de tecnología de vidrio especial: moldeado de sustrato de vidrio ultrafino, diseño y preparación de sistemas de película de vidrio recubierta de baja emisividad, síntesis de polvo de cuarzo de alta pureza (≥5N) y tecnología de preparación de tubos de fibra óptica (impurezas metálicas lt; 1ppm), electrónica. tecnología específica de preparación de productos y vidrio de cuarzo, más de 6 generaciones de sustrato de vidrio TFT-LCD y tecnología de preparación de sustrato de vidrio OLED. 03 Desarrollo de otras tecnologías especiales de materiales inorgánicos no metálicos: grafito de alta pureza (≥4N), calentamiento eléctrico, purificación química continua, producción de hornos en atmósfera anaeróbica continua de alta temperatura, tecnología de procesamiento de extrusión y laminación de grafito flexible, y procesamiento de material aislante de grafito para tecnología de semiconductores. , tecnología de procesamiento y crecimiento de lentes artificiales.
04 Desarrollo de equipos clave para nuevos materiales inorgánicos no metálicos: horno de sustrato de vidrio para TFT-LCD durante más de 6 generaciones, horno de sinterización de cerámica presurizado en atmósfera, prensa grande para materiales superduros, plasma de microondas de alta potencia (30-100 kw) y Equipo completo de película de diamante CVD de filamento caliente de área ultra grande (150-300 mm), prensa isostática de alta temperatura (3000-3500 ℃) para grafito de alta pureza (contenido de oxígeno en el horno ≤ 1000 ppm), horno de atmósfera anaeróbica continua, ánodo de grafito Paquete de materiales Equipos de cobertura y carbonización, etc. Materiales compuestos a base de resinas. Con el objetivo de lograr un bajo costo, una alta resistencia específica, un alto módulo específico y una alta estabilidad, superaremos problemas clave como la preparación de materias primas, la producción industrial y los equipos de soporte de materiales compuestos a base de resina. Acelerar el desarrollo de fibras de refuerzo de alto rendimiento como la fibra de carbono, mejorar el rendimiento de la resina, desarrollar procesos de preparación integrados para nuevas especificaciones ultragrandes y materiales estructurales especiales, desarrollar materiales especiales como palas de turbinas eólicas, proyectos de construcción, embarcaciones de alto voltaje, Cables y torres compuestos, y acelerar el desarrollo de materiales aeroespaciales, aeroespaciales y otros materiales especiales en los campos de nuevas energías, trenes de alta velocidad, ingeniería oceánica, ahorro de energía y vehículos de nuevas energías, y prevención y reducción de desastres. Columna 9 Enfoque en el desarrollo de fibras reforzadas de alto rendimiento 01 Investigación sobre variedades de series de alta resistencia, módulo medio de alta resistencia, módulo alto y módulo alto de alta resistencia reforzadas con fibra de carbono para lograr un funcionamiento estable a nivel de kilotones dispositivos, mejorar el nivel de industrialización y ampliar el alcance de las aplicaciones del producto. 02 Aramid amplía la escala de producción de metaaramida (1313), rompe el cuello de botella de la industrialización de paraaramida (1414) y amplía las aplicaciones en estructuras alveolares, papel aislante y otros campos. 03 La fibra de polietileno de peso molecular ultraalto desarrolla activamente tecnología y productos de hilado en seco de fibra de polietileno de alto rendimiento (UHMWPE), rompe con la tecnología de producción de resina especial de grado de hilado y reduce los costos de producción. 04 Nuevas fibras inorgánicas no metálicas desarrollan activamente fibras y productos de vidrio de alta resistencia, bajo dieléctrico, alto contenido de sílice, resistentes a los álcalis y otras fibras de vidrio de alto rendimiento, y desarrollan vigorosamente nuevas variedades de fibras inorgánicas no metálicas, como basalto continuo, boro. nitruro y lana de roca. 05 Se están desarrollando activamente otros materiales de fibra de alto rendimiento: sulfuro de polifenileno, poli[2,5-dihidroxi-1,4-fenilenpiridodiimidazol], fibra de arilsulfona, poliimida, fibra de p-fenilbisoxazol y otras variedades nuevas. Compuestos de matriz cerámica. Mejorar aún más el nivel técnico de preparación de matrices cerámicas especiales y fibras de refuerzo como carburo de silicio, nitruro de silicio y alúmina, así como nuevas partículas, materiales de refuerzo de bigotes y precursores cerámicos, y acelerar el desarrollo de herramientas de corte, dispositivos resistentes al desgaste y Aplicación aeroespacial y otros campos.
Composites de matriz metálica. Desarrollar materiales compuestos a base de aluminio, titanio y magnesio reforzados con fibra y materiales compuestos con capas metálicas para lograr materiales livianos, inteligentes, de alto rendimiento y multifuncionales y acelerar la investigación de aplicaciones. Columna 10 Tecnologías y equipos clave para materiales compuestos de alto rendimiento 01 Las tecnologías principales se centran en avances en tecnologías clave para la industrialización de fibras de carbono basadas en poliacrilonitrilo de alto rendimiento, como la polimerización, el hilado, la preoxidación y la carbonización, y la polimerización de fibras de aramida. , hilado y tecnologías de recuperación de solventes. Desarrollar tecnologías de preparación y procesamiento tales como sinterización e infiltración de compuestos de matriz cerámica, impregnación en fase líquida, carburación y procesos de preparación rápida para compuestos de carbono/carbono, y desarrollo de bobinado, colocación, preimpregnados termofusibles y vacío de compuestos de matriz de resina reforzada con fibras. -Tecnología de moldeo por transferencia de resina asistida (VARTM). 02 Los equipos clave se centran en avances en calderas de polimerización de gran capacidad para fibra de carbono, estiraje con vapor saturado, carbonización a alta temperatura de gran diámetro y dispositivos de recogida de hilo de tensión constante, dispositivos de polimerización de doble tornillo resistentes a la corrosión y de alta precisión para fibras de aramida, máquinas bobinadoras de ejes múltiples y tratamiento térmico para materiales compuestos, máquina de preimpregnado por fusión, máquina de colocación de fibras, equipo de moldeo por prensado en caliente a temperatura ultraalta. Nanomateriales. Fortalecer la investigación en nanotecnología, centrarse en avances en tecnologías clave para la preparación y aplicación de nanomateriales y productos, desarrollar activamente nanopolvos, tubos de nanocarbono, fullerenos, grafeno y otros materiales, y promover activamente la aplicación de nanomateriales en nuevas energías, conservación de energía y reducción de emisiones. y medio ambiente Investigación y aplicaciones en los campos de la gobernanza, la impresión ecológica, los recubrimientos funcionales, la información electrónica y la biomedicina.
Materiales biológicos. Llevar a cabo activamente investigaciones sobre materiales biodegradables como el ácido poliláctico, acelerar la industrialización y promover el desarrollo de nuevos materiales poliméricos de base biológica e industrias químicas ecológicas de base biológica. Fortalecer la investigación sobre materiales biomédicos, mejorar la biocompatibilidad y la estabilidad química de los materiales, desarrollar vigorosamente materiales y productos biomédicos de alta gama de alto rendimiento y bajo costo, y promover la mejora de materiales básicos para dispositivos médicos.
Materiales inteligentes. Fortalecer la investigación de materiales básicos, desarrollar materiales inteligentes y tecnologías de preparación y procesamiento de estructuras, y desarrollar aleaciones con memoria de forma, aleaciones resistentes a la deformación, materiales magnetoestrictivos, materiales poliméricos inteligentes y materiales líquidos magnetorreológicos.
Materiales superconductores. Lograr avances en la tecnología de fundición y preparación de cables superconductores de aleaciones altamente uniformes, mejorar el nivel de tecnología de preparación de ingeniería para materiales superconductores de baja temperatura, como aleaciones de niobio-titanio y aleaciones de niobio-estaño, y desarrollar tecnología de preparación a gran escala para alta- cables superconductores de temperatura de un kilómetro de longitud y materiales de película delgada superconductores de alta temperatura satisfacen las necesidades de imágenes por resonancia magnética nuclear, cables superconductores, comunicaciones inalámbricas, etc.