意見OR建議——重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021）征集中

發(fā)布時間 | 2023-06-09 14:02 分類 | 行業(yè)要聞點擊量 | 976

稀土石墨金剛石碳化硅石墨烯氧化硅氧化鋁

導(dǎo)讀：6月1日，原材料工業(yè)司發(fā)布“關(guān)于征集重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄修訂意見的通知”，征集修訂意見和建議。公布的修訂原則包括新增、刪除和調(diào)整三大方向。重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（...

6月1日，原材料工業(yè)司發(fā)布“關(guān)于征集重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄修訂意見的通知”，征集修訂意見和建議。公布的修訂原則包括新增、刪除和調(diào)整三大方向。重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021年版）中，部分涉及先進陶瓷、功能粉體以及關(guān)鍵戰(zhàn)略材料等等及相關(guān)材料性能要求整理如下：

1、先進陶瓷粉體及制品

材料名稱	性能要求
球形氧化鋁粉	Al₂O₃≥99.7%，SiO₂≤0.03%，F(xiàn)e₂O₃≤0.03%，Na₂O≤0.02%，EC≤10μs/cm，含濕率≤0.03%，真實密度3.85±0.1g/cm³，球化率＞90%，白度>90
高導(dǎo)熱氧化鋁粉體	產(chǎn)品粒徑＞25μm（D50），氧化鈉＜0.03%，氧化鐵＜0.08%，氧化硅＜0.08%，電導(dǎo)率＜60μs/cm。
高純氧化鋁	（1）4N：純度≥99.99%，比表面3～5m²/g，D500.5～20μm；（2）5N：純度≥99.999%，比表面：1.7m²/g，D50：5μm，松裝密度：0.27g/cm3，平均孔徑：10.5nm。
電子級超細高純球形二氧化硅	SiO₂＞99.9%，球化率≥99%，D50：0.3～3μm，電導(dǎo)率＜10μS/cm，燒失量≤0.2%。
噴射成型耐高溫耐腐蝕陶瓷涂層	耐溫1200℃，硬度HV1100，結(jié)合強度45MPa，耐強酸強堿。
陶瓷基復(fù)合材料	（1）耐燒蝕C/SiC復(fù)合材料：密度為2.5～3.2g/cm³，室溫拉伸強度≥150MPa，拉伸模量≥120GPa，斷裂韌性≥10MPa·m1/2，1600℃拉伸強度≥100MPa，耐溫性能≥1800℃，滿足2MW/m²以上熱流環(huán)境下1000s零燒蝕或微燒蝕的要求；（2）高溫透波陶瓷基復(fù)合材料：拉伸強度>30MPa，彎曲強度＞50MPa，壓縮強度＞60MPa，比熱容≥0.8KJ/（kg·K），熱導(dǎo)率≤1W/（m·K），線脹系數(shù)≤0.6×10^-6/℃，介電常數(shù)2.7～3.2，線燒蝕速率≤0.2mm/s；（3）核電用SiC/SiC復(fù)合材料：密度為2.7～2.9g/cm³，室溫拉伸強度≥250MPa，拉伸模量≥150GPa，斷裂韌性≥10MPa·m^1/2，1200℃拉伸強度≥200MPa，導(dǎo)熱系數(shù)≥20W/（m·K），熱膨脹系數(shù)（25℃～1300℃）3～5×10^-6/℃；（4）航空用SiC/SiC復(fù)合材料：密度為2.5～2.9g/cm³，室溫拉伸強度≥250MPa，拉伸模量≥150GPa，斷裂韌性≥10MPa·m^1/2，1300℃拉伸強度≥200MPa，拉伸模量≥100GPa，斷裂韌性≥10MPa·m^1/2，強度保持率≥80%（1300℃、120MPa應(yīng)力下氧氣環(huán)境熱處理500小時）。
半導(dǎo)體裝備用精密碳化硅陶瓷部件	彈性模量≥350GPa，抗彎強度≥350MPa，韋伯模數(shù)≥8.0，導(dǎo)熱系數(shù)≥180W/（m·K），熱膨脹系數(shù)≤4.5×10^-6℃-1，密度≥3.0g/cm³。
陶瓷封裝基座	絕緣電阻：R≥1×10⁶Ω，鍍鎳層厚度1.27～8.89μm，鍍金層厚度0.10～0.70μm；可焊性：沾錫面積不得低于焊盤面積95%；耐烘烤性：表面不得出現(xiàn)雜色、起泡、起皮、剝落等現(xiàn)象；鍍金層結(jié)合力：產(chǎn)品金層不得出現(xiàn)損傷，膠紙上不得有金屬物粘附。
高性能陶瓷基板	（1）高光反射率陶瓷基板：可見光反射率>97%，抗彎強度>350MPa，熱導(dǎo)率>22W/（m·K）；（2）氧化鋁陶瓷基板：抗彎強度>700MPa，熱導(dǎo)率>24W/（m·K），體積電阻率>10¹⁴Ω·cm。
高性能水處理用陶瓷平板膜材料	有效過濾面積0.5±0.004m²，分離膜平均孔徑130～170nm，顯氣孔率35～40%，純水通量（25℃，-40kPa）＞500LMH，彎曲強度＞30MPa，酸堿腐蝕后強度＞20MPa。
配件加工用TiCN基金屬陶瓷刀具材料	抗彎強度≥2000MPa，硬度HRA＞91.5，800℃下高溫硬度＞800（HV），合金平均晶粒度＜2μm（芯相+殼層相）。

2、功能粉體及相關(guān)制品（含稀土材料）

高精度超硬金剛石材料	（1）高精度CMP拋光墊修整砂輪：金剛石間距300~500μm，金剛石突出比例20%～40%，金剛石平整度＜100μm，Disk金剛石漏布比例<0.5%，Disk 掉鉆0；（2）金剛石劃片刀：厚度10～200μm±2.5μm，內(nèi)孔尺寸19.050～19.055mm，刀痕寬度12.5～200μm±2.5μm，刀刃長度250～2000μm±65μm，外圓和內(nèi)孔同心度<20μm，刀片外徑55.610mm±20μm；（3）精密加工用金剛石微粉：1.M6/12：（6～12）微米含量>95%，最大顆粒直徑≤15微米，雜質(zhì)含量≤1%，針棒狀≤2%；2.M40/60：（40～60）微米含量>95%，最大顆粒直徑≤72微米，雜質(zhì)含量≤1%，針棒狀≤2%；（4）先進金剛石復(fù)合材料及制品：工作齒焊接抗彎強度≥650MPa，洛氏硬度HRB≥80。
超高純石墨	灰分≤20ppm。
新型硬質(zhì)合金材料	（1）超細硬質(zhì)合金高端棒材：碳化鎢晶粒尺寸≤0.4μm，密度14.65～14.80g/cm³，硬度≥1880HV30，抗彎強度≥3500MPa，斷裂韌度KIC≥12MPa·m1/2。（2）深井能源開采用PDC硬質(zhì)合金基體：孔隙度A02B00，非化合碳C00，無η相，橫向斷裂強度≥3500MPa，硬度HRA88±0.5；（3）超粗晶粒硬質(zhì)合金工程齒：WC平均晶粒尺寸≥4.0μm，硬度HRA85.0～89.0，抗彎強度（B試樣）≥1800MPa；（4）復(fù)雜巖層、深部鉆探用結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金：密度13.9～14.98g/cm³，硬度HRA85.5～90.8，抗彎強度≥2500MPa，斷裂韌度KIC>30MPa·m^1/2；（5）高溫材料加工用超細硬質(zhì)合金棒材：碳化鎢晶粒尺寸≤0.6μm；硬度HV3≥1600；橫向斷裂強度（C試樣）≥3000MPa；（6）納米相強化梯度硬質(zhì)合金：孔隙度A02B00，非化合碳C00，無η相，橫向斷裂強度≥2500MPa，硬度HV3范圍1350～1550；（7）高性能硬質(zhì)合金模具板材：碳化鎢晶粒尺寸0.6~3μm，硬度HRA84~91.5，橫向斷裂強度（B試樣）≥2600MPa，孔隙度A02B00C00E00。
稀土拋光材料	高檔稀土拋光液，粉體CeO₂含量≥99.9%，晶粒尺寸≤30nm，形貌接近球形，拋光液粒度D50=50～300nm，Dmax＜500nm，有害雜質(zhì)離子濃度＜40ppm，硅晶片拋光速度≥100nm/min，表面粗糙度Ra≤1nm，高性能玻璃基片拋光速度≥25nm/min，表面粗糙度Ra≤0.5nm。

3、關(guān)鍵戰(zhàn)略材料

高性能碳纖維	（1）高強型：拉伸強度≥4500MPa，CV≤5%，拉伸模量230～250GPa，CV≤2%；（2）高強中模型：拉伸強度≥5500MPa，CV≤5%，拉伸模量285～305GPa，CV≤2%；（3）高模型：拉伸強度≥4200MPa，CV≤5%，拉伸模量377GPa，CV≤2%。
連續(xù)碳化硅纖維	（1）第二代連續(xù)碳化硅纖維：單纖維直徑12～14μm，密度2.6～2.8g/cm³，單絲拉伸強度≥2.8GPa，束絲拉伸強度≥2.5GPa，拉伸彈性模量≥270GPa，斷裂伸長率≥0.95%，氧化量＜0.8%，硅含量57.4～62.4%，單絲拉伸強度≥2.5GPa（1250℃氬氣1h），單絲拉伸強度≥2.3GPa（1200℃空氣1h）。（2）第三代連續(xù)碳化硅纖維：單纖維直徑11～13μm，密度2.95～3.25g/cm³，單絲拉伸強度≥2.8GPa，束絲拉伸強度≥2.6GPa，拉伸彈性模量≥350GPa，斷裂伸長率≥0.8%，氧化量＜1%，硅含量66.9～70.9%，單絲拉伸強度≥2.7GPa（1250℃氬氣1h），單絲拉伸強度≥2.4GPa（1200℃空氣1h），碳硅原子比：0.95～1.15；（3）耐高溫連續(xù)碳化硅纖維：拉伸強度≥2.8GPa，楊氏模量≥200GPa，伸長率1.2～1.8%，線密度180±10tex，氧含量≤12%，1100℃，空氣10小時，強度保留率≥85%。
高性能氧化鋁纖維	（1）氧化鋁短纖維：Al₂O₃含量≥72%，燒失量≤0.3%，平均直徑：5～7μm；（2）氧化鋁連續(xù)纖維：Al₂O₃含量≥72%，纖維強度≥1.5Gpa，平均直徑≤12μm。
航空制動用碳/碳復(fù)合材料	密度≥1.80g/cm³，抗壓強度≥140MPa，抗彎強度≥120MPa，層間剪切強度≥12MPa，高能剎車（能流密度≥3000kW/m²，面積能載≥60MJ/m²），摩擦系數(shù) ≥0.15。
超高溫碳/陶復(fù)合材料及制品	密度≥1.85g/cm3，拉伸模量≥80GPa，斷裂韌性≥15MPa·m^1/2，1300℃拉伸強度≥200MPa，1300℃抗彎強度≥300MPa，1300℃面內(nèi)剪切強度≥100MPa，導(dǎo)熱系數(shù)≥15W/m·K，熱膨脹系數(shù)（25℃～1300℃）：1.0×10^-6~4.5×10^-6/℃。
高性能碳纖維增強陶瓷基摩擦材料	密度≤2.4g/cm³，使用溫度-50℃~1650℃，抗壓強度≥160MPa，抗彎強度≥120MPa，摩擦系數(shù)0.2~0.45，摩擦系數(shù)熱衰退率≤15%。
EBPVD熱障涂層用YSZ陶瓷靶材	Al、Ca、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、V、Si、Ti、Cl雜質(zhì)總量＜0.05wt%，Y2O3含量7~9wt%，HfO₂含量＜2wt%，密度3.7~4.8g/cm3，物相為四方相和單斜相，閉合氣孔率＜5%。
碳/碳復(fù)合材料	密度≥1.5g/cm3，抗壓強度≥150MPa，抗彎強度≥100MPa，導(dǎo)熱系數(shù)≤0.16W/m·K

4、其他

高性能球形非晶、納米晶粉末	（1）高性能球形非晶粉末：激光粒度D5015~30μm，松裝密度≥50%理論密度流動性≤20s/50g，氧含量≤600ppm，球形度≥90%；（2）高性能球形納米晶粉末：激光粒度D5015~25μm，松裝密度≥50%理論密度流動性≤25s/50g，氧含量≤1500ppm，球形度≥90%
石墨烯導(dǎo)電漿料	固含量≥4%，水分含量≤1000ppm，粘度≤30000mPa.s，涂膜電阻率≤100mΩ.cm。
3D打印用合金粉末	（1）鈦合金粉末：粒度范圍15～200μm，球形度≥94%，氧含量<100ppm，霍爾流速<30s/50g，空心粉≤0.8%，非金屬夾雜個數(shù)<10個/kg，松裝密度≥50%；（2）高溫合金粉末：粒度范圍15～150μm，球形度≥98%，氧含量<50ppm，霍爾流速<14s/50g，空心粉≤0.8%，非金屬夾雜個數(shù)<10個/kg；（3）高溫鈦合金粉末：粒度范圍15～53μm，球形度≥95%，氧含量<200ppm，霍爾流速<35s/50g，空心粉≤0.5%，松裝密度≥50%；（4）純鉭金屬粉末：粒度范圍15～250μm，球形度≥90%，氧含量≤1500ppm，霍爾流速≤15s/50g；（5）3D打印用高流動性鋁合金粉末：粒度范圍15～54μm，15～45μm，球形度≥97%，氧含量≤500ppm，霍爾流速≤40s/50g，空心球率≤3‰。
粉末冶金超高性能特種合金	（1）粉末冶金高性能耐磨耐腐蝕材料：室溫抗彎強度>3000MPa；硬度>HRC58，無缺口夏比沖擊功>20J/cm²；耐磨性是M2高速鋼的1.5倍以上；在1%鹽酸水溶液中的耐腐蝕性是M2高速鋼的10倍以上。在磨損環(huán)境下實際使用壽命是M2高速鋼的2倍以上；鹽霧試驗48h無銹蝕，硬質(zhì)相體積分數(shù)＞10%，硬質(zhì)相平均尺寸＜5μm；在典型的磨損、腐蝕耦合使用環(huán)境下，使用壽命是M2高速鋼的10倍以上，是馬氏體不銹鋼9Cr18MoV的5倍以上；（2）粉末冶金制備超高溫鐵鉻鋁電熱合金：電阻率1.38~1.45Ωmm²/m；室溫抗拉強度≥700MPa；1000℃抗拉強度≥30MPa；1350℃快速壽命實驗性能≥70h。