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共促材料領域創(chuàng)新突破 國資委首次發(fā)布央企材料領域“十大基礎科學問題”
2025年04月23日 13:29:40
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：4619
近日，國務院國資委首次面向全社會發(fā)布了中央企業(yè)材料領域“十大基礎科學問題”，聚焦納米材料、超導材料、未來材料、稀土材料、生物基材料、鋼鐵材料、無機非金屬材料、有色金屬材料、化工新材料、核材料等10個材料領域。
近日，國務院國資委首次面向全社會發(fā)布了中央企業(yè)材料領域“十大基礎科學問題”，聚焦納米材料、超導材料、未來材料、稀土材料、生物基材料、鋼鐵材料、無機非金屬材料、有色金屬材料、化工新材料、核材料等10個材料領域。
在諸多產(chǎn)業(yè)中，材料是制造業(yè)的基礎，是國資央企在基礎理論與底層技術急需突破的重要領域國務院國資委副主任茍坪表示，企業(yè)作為科技創(chuàng)新主體，要更加重視原始創(chuàng)新，共同加強基礎研究、更為有效深化產(chǎn)學研協(xié)同。此次國資委發(fā)布的央企材料領域“十大基礎科學問題”即由10家央企研究提出。
1、納米材料領域
中國有研提出“微納尺度傳感功能材料的增敏與特異性識別策略”。智能傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的基石，是實現(xiàn)萬物互聯(lián)、萬事智聯(lián)的關鍵技術之一。智能傳感功能材料全國重點實驗室是中國有研面向戰(zhàn)新產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局的重要科技創(chuàng)新平臺之一。近年來，中國有研智能傳感功能材料全國重點實驗室堅持以健康醫(yī)療、人形機器人等具體場景應用為導向，在智能傳感本體材料與器件、傳感功能維持材料的工程化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展上不斷取得突破。
2、超導材料領域
中國有色提出“超導材料組織性能調(diào)控機理”。研究純鈮超導材料組織性能調(diào)控機制，為超導材料高性能化制備提供理論支撐，實現(xiàn)高RRR值超導鈮材和高性能射頻超導腔的制備，滿足我國乃至全球大科學工程用超導鈮材及鈮射頻超導腔的使用需求。
3、未來材料領域
中國石化提出“人工智能驅(qū)動下的新型材料發(fā)現(xiàn)與理性設計”。材料基因組的基本理念是變革傳統(tǒng)的“試錯法”材料研究模式，發(fā)展“理性設計–高效實驗–大數(shù)據(jù)技術–人工智能”深度融合、協(xié)同創(chuàng)新的新型材料研發(fā)模式，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的機器學習算法建立材料性能預測模型，并應用于材料篩選與新材料開發(fā)。
4、稀土材料領域
中國鋼研提出“稀土永磁材料成相機理與結構調(diào)控方法”。開展稀土永磁材料成相機理與結構調(diào)控方法基礎理論研究，完成主相結構、晶界調(diào)控等新技術開發(fā)，突破稀土永磁材料性能極限，推動實際能量密度達到理論值的90%，引領稀土永磁材料高端化發(fā)展。
5、生物基材料領域
通用技術集團提出“面向纖維新材料的高效生物合成理論”。通過對纖維新材料的生物合成調(diào)控機制及合成路徑的研究，加深纖維材料生物合成本質(zhì)的認知，為纖維材料合成新體系、綠色制備新技術及其工業(yè)應用提供堅實的理論支撐，為纖維新材綠色制造新體系和產(chǎn)業(yè)技術變革奠定關鍵基礎。
6、鋼鐵材料領域
中國鋼研提出“極端環(huán)境下鋼鐵材料組織穩(wěn)定、性能演變與環(huán)境相容性機理”。通過研究強疲勞載荷、超高溫、極低溫、抗輻照、長時服役材料設計理論及極端環(huán)境下組織穩(wěn)定、性能演變與環(huán)境相容性，突破先進鋼鐵材料高效設計、低碳制造和精準評價等技術，支撐高強韌、耐腐蝕、寬溫域等先進鋼鐵材料自主化。
7、無機非金屬材料領域
中國建材提出“多場耦合作用下玻璃形成過程中的弛豫機制”。主要發(fā)生在玻璃轉(zhuǎn)變附近的馳豫，是過冷液體向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化的關鍵，對玻璃基礎特性起到重要作用。科學家多角度多維度研究玻璃馳豫過程，尚未形成明確統(tǒng)一的認知。揭示玻璃在不同外場因素下的馳豫機制，是明確玻璃本質(zhì)的核心關鍵，將促進玻璃科學的巨大進步，也為新型玻璃開發(fā)提供重要理論基礎。
8、有色金屬材料領域
中國五礦提出“固態(tài)電池正極材料表界面離子/電子傳輸協(xié)同機制與動態(tài)結構演變規(guī)律”。闡明表界面多場耦合下離子/電子協(xié)同傳輸機制與動態(tài)結構演化規(guī)律，揭示原子尺度缺陷/畸變/空間電荷層對傳輸?shù)恼{(diào)控作用，解析循環(huán)中副反應/應力/相變驅(qū)動的界面劣化機理，突破固態(tài)電池共性界面離子通量低技術瓶頸，為固態(tài)電池體系構建跨尺度理論支撐。
9、化工新材料領域
中國石油提出“聚合催化體系與聚合物多級結構作用機制”。通過AI輔助多尺度建模，對新型催化體系設計、反應路徑的動態(tài)解析和高分子鏈拓撲結構、結晶行為與材料性能之間關聯(lián)機制的研究，結合材料基因組技術，構建“化學鍵參數(shù)–分子間相互作用–宏觀性能”多尺度傳遞函數(shù)，闡明多級結構的構效關系傳遞規(guī)律，實現(xiàn)從分子、超分子到宏觀尺度的跨層級精準調(diào)控，為化工新材料的研發(fā)提供理論支撐。
10、核材料領域
中廣核提出“極端耦合服役工況下堆芯結構材料的協(xié)同失效機制行為模型”。核電站長壽期(≥60年)運行已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，但長壽期高溫極端腐蝕環(huán)境中多種作用下包殼及堆芯結構材料的氧化腐蝕、溶解腐蝕、輻照損傷與缺陷演化、缺陷協(xié)同作用、微區(qū)化學與結構演化機理及老化效應累積的影響仍不明確，需探索宏觀失效的關聯(lián)關系，開發(fā)部件材料服役行為模型，為核反應堆堆芯結構材料及核燃料包殼的設計及評價提供指導和支撐，為國產(chǎn)重要部件材料長壽期安全運行提供理論和技術基礎。
上述“十大基礎科學問題”提出的背后，是央企在各自領域取得的創(chuàng)新突破。近年來，中國有研、中國有色、中國石化、中國建材等多家央企在材料基礎研究領域持續(xù)攻關，把科技創(chuàng)新擺在突出位置，持續(xù)加大高強度投入，開展高水平協(xié)同，產(chǎn)出高質(zhì)量成果。未來，研究者和企業(yè)將繼續(xù)致力于挑戰(zhàn)“將材料基礎研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力”這一命題，肩負使命，不斷創(chuàng)新。
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