首頁>新聞中心>高端訪談

干勇:高端新材料核心技術(shù)全面突破時(shí)代即將到來

2020-12-17 16:28:00

  本報(bào)實(shí)習(xí)記者 趙萍

 

  “國家高質(zhì)量發(fā)展對重大裝備、重大工程高端裝備提出需求,新材料的重要性日益凸顯。隨著信息技術(shù)、能源技術(shù)、交通技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展,中國進(jìn)入到對高端材料核心技術(shù)進(jìn)行突破的關(guān)鍵時(shí)期?!苯?,國家新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會主任,中國工程院原副院長、院士,中國科協(xié)先進(jìn)材料學(xué)會聯(lián)合體主席干勇在接受《中國冶金報(bào)》記者采訪時(shí)表示。

  “新材料的研發(fā)及工程化應(yīng)用依賴新原理、新方法、新技術(shù)、新工藝,以及新裝備的綜合運(yùn)用。而顛覆性技術(shù)可以催生新材料,加速產(chǎn)業(yè)變革?!备捎陆榻B,近年來,世界主要國家都對新材料革命具體發(fā)生的領(lǐng)域和率先突破的技術(shù)展開了深入預(yù)測和分析,未來可能引發(fā)產(chǎn)業(yè)巨大變革的顛覆性技術(shù)包括量子技術(shù)、基因編輯、增材制造技術(shù)、可再生能源技術(shù)、納米技術(shù)等。干勇指出,未來10年~20年,這些顛覆性技術(shù)的快速發(fā)展會給我國信息、能源、醫(yī)療等領(lǐng)域帶來革命性的影響,同時(shí)將催生對量子材料、新一代生物醫(yī)用材料、新型能源材料、高溫超導(dǎo)材料、石墨烯等二維材料、3D打印材料、高熵合金、新型顯示材料等新材料的巨大需求。

  接著,干勇從國家重大戰(zhàn)略需求依賴的關(guān)鍵材料和國家重點(diǎn)需求的關(guān)鍵材料兩個(gè)方面,詳細(xì)介紹了我國新材料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,以及中長期發(fā)展重點(diǎn)、實(shí)施路徑等。

 

  突破封鎖和高質(zhì)量發(fā)展需要強(qiáng)大的新材料技術(shù)來支撐

 

  “突破封鎖和高質(zhì)量發(fā)展需要強(qiáng)大的新材料技術(shù)來支撐?!备捎轮赋?,當(dāng)前,我國正處于開辟新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)、提高環(huán)境承載能力的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期,為我國新材料大力發(fā)展提供了難得的歷史機(jī)遇。

  他表示,在轉(zhuǎn)型升級和新型工業(yè)化發(fā)展的交匯期,我國對新材料的戰(zhàn)略需求特別突出。比如到2030年,建設(shè)上千臺600攝氏度、700攝氏度超超臨界火電機(jī)組需要耐熱鋼和耐熱合金達(dá)數(shù)千萬噸;發(fā)展高端裝備和基礎(chǔ)零部件用軸承鋼、齒輪鋼、模具鋼的年需求量分別達(dá)到300萬噸、200萬噸和50萬噸;建設(shè)海洋資源勘探、開采、儲運(yùn)及基礎(chǔ)設(shè)施對鋼及耐蝕合金的年需求量達(dá)到60萬噸等?!岸壳?,發(fā)展新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、航空裝備業(yè)建設(shè)等所需的部分高端及大規(guī)格新材料依賴進(jìn)口,自主保障率不及15%?!备捎轮赋?。

  “根據(jù)戰(zhàn)略性和緊迫性,兼顧國家重大科技任務(wù)及相關(guān)計(jì)劃安排情況,中國工程院聚焦了國家重大戰(zhàn)略需求依賴的關(guān)鍵材料,涉及運(yùn)載工具、國防軍工、能源動力、信息顯示4大戰(zhàn)略領(lǐng)域、20個(gè)戰(zhàn)略系統(tǒng)、84項(xiàng)戰(zhàn)略產(chǎn)品?!备捎略敿?xì)介紹了運(yùn)載工具、能源動力、信息顯示3大戰(zhàn)略領(lǐng)域所需的關(guān)鍵材料及其需求特點(diǎn)。

  在運(yùn)載工具領(lǐng)域,重型直升機(jī)、新能源汽車、高速列車、遠(yuǎn)程寬體客機(jī)、重型運(yùn)載火箭5類戰(zhàn)略系統(tǒng)需要戰(zhàn)略產(chǎn)品24項(xiàng),涉及高強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料、高容量稀土儲氫合金、高導(dǎo)熱鎂合金、高耐磨模具鋼、高溫合金等39種材料。以高鐵為例,高鐵已經(jīng)成為中國的名片,但時(shí)速350公里高鐵的走行部件、制動部件仍部分依賴進(jìn)口。

  在能源動力領(lǐng)域,深海能源鉆采平臺、超超臨界火電機(jī)組、重型地面燃?xì)廨啓C(jī)、磁傳動動力系統(tǒng)、柔性輸變電系統(tǒng)5類戰(zhàn)略系統(tǒng)需要戰(zhàn)略產(chǎn)品18項(xiàng),涉及高強(qiáng)無磁不銹鋼、高強(qiáng)韌低密度鋼、抗疲勞低合金鋼等25種。干勇特別指出:“需優(yōu)先發(fā)展700攝氏度超超臨界電站汽輪機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件、重型地面燃?xì)廨啓C(jī)、深海能源鉆采平臺、超大型海上風(fēng)電、靈活交直流輸變電裝置、全新磁動力系統(tǒng)等6個(gè)典型裝備或系統(tǒng)。”

  在信息顯示領(lǐng)域,激光顯示、印刷顯示、Micro-LED顯示、特種光源4類戰(zhàn)略系統(tǒng)需要戰(zhàn)略產(chǎn)品13項(xiàng),涉及高效紅外稀土發(fā)光材料、稀土閃爍晶體、碳化硅等23種材料。干勇介紹,預(yù)計(jì)到2030年,我國新型顯示材料的年需求量將達(dá)到3.5億平方米,需加快突破下一代顯示技術(shù)及其關(guān)鍵材料。尤其在傳感材料方面,高鐵、飛機(jī)、5G通信等的發(fā)展對傳感材料提出了更高的要求。他指出,只有不斷發(fā)展新型傳感材料,才能滿足傳感器件日益復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境的要求。 

 

  聚焦國家重點(diǎn)需求關(guān)鍵材料發(fā)展重點(diǎn)

 

  干勇從先進(jìn)有色金屬材料、碳纖維及其復(fù)合材料、高溫合金、高端裝備用特種合金、稀土新材料等方面介紹了國家重點(diǎn)需求關(guān)鍵材料的發(fā)展現(xiàn)狀、需求情況和發(fā)展重點(diǎn)。

  針對先進(jìn)有色金屬材料,干勇指出,我國在輕合金材料方面存在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)低端、自主創(chuàng)新基礎(chǔ)薄弱、部分高端應(yīng)用領(lǐng)域自主保障能力嚴(yán)重不足的現(xiàn)狀。“對此,我們應(yīng)聚焦先進(jìn)民用飛機(jī)、海洋石油工程等高端裝備的應(yīng)用需求,攻克高性能輕合金材料設(shè)計(jì)、冶金質(zhì)量及組織調(diào)控、殘余應(yīng)力表征及控制,以及產(chǎn)品一致性、穩(wěn)定性和可靠性控制等關(guān)鍵技術(shù)?!痹谛滦外伜辖鸱矫?,干勇介紹,我國目前已形成高溫鈦合金(350攝氏度~600攝氏度)等5種合金體系,另有宇航用鈦合金、阻燃鈦合金、鈦基復(fù)合材料、低成本鈦合金、功能鈦合金等5種合金體系正在逐步發(fā)展中。

  碳纖維及其復(fù)合材料是材料革命的排頭兵?!半S著下游行業(yè)快速發(fā)展,預(yù)計(jì)到2030年我國碳纖維需求量約為15萬噸,其復(fù)合材料約為25萬噸,涉及高強(qiáng)、高強(qiáng)中模、高強(qiáng)高模、高強(qiáng)高模高韌系列產(chǎn)品。”干勇指出,與國外先進(jìn)水平相比,國產(chǎn)碳纖維總體發(fā)展水平差距在10年~15年,復(fù)合材料落后一代以上。他表示,我國當(dāng)前碳纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展重點(diǎn)包括碳纖維及其復(fù)合材料前沿創(chuàng)新技術(shù)、系列碳纖維規(guī)?;€(wěn)定制備技術(shù)、國產(chǎn)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料技術(shù)、國產(chǎn)碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)等。

  高溫合金是航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和重載火箭發(fā)動機(jī)中熱端部件不可替代的核心材料。“高溫合金在先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)中的用量占到40%~60%。隨著國家高質(zhì)量發(fā)展的不斷深入,預(yù)計(jì)到2030年,我國航空發(fā)動機(jī)及燃機(jī)制造、大修換件對高溫合金的年需求量將達(dá)到10萬余噸?!备捎轮赋觯覈邷睾辖疬€需在提高產(chǎn)品成分一致性和組織均勻性、掌握復(fù)雜形體空心葉片單晶體生長控制技術(shù)、徹底解決粉末高溫合金變形化技術(shù)的夾雜物困擾等方面下功夫。

  “高端裝備用特種合金是我國制造業(yè)‘空心化’的突出代表。高端耐熱合金、耐蝕合金、特種鋼/合金及其關(guān)鍵零部件嚴(yán)重依賴進(jìn)口,受制于人問題突出?!备捎轮赋觥T谥卮竽茉?、海洋工程和重大交通工程等國家戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)方面,亟待自主研制我國高端裝備用特種合金及相關(guān)部件。其中,深海資源的開采高度依賴海工裝備,而我國只掌握了海工裝備核心技術(shù)的20%,制造“心臟”部位的特種合金匱乏,存在高端空白、低端不能用的尷尬局面,亟待建立起深海特種材料體系;高端軸承幾乎100%需要引進(jìn),且引進(jìn)量很大,如高鐵每年要引進(jìn)50萬套高端軸承。

  “稀土是我國具有重大國際話語權(quán)的戰(zhàn)略資源?!备捎卤硎?,除了在軍事、軌道交通、電子電器等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,稀土新材料在汽車產(chǎn)業(yè)升級換代上也起著重要的支撐作用。高端汽車中需使用稀土的部件高達(dá)100件以上。他指出,未來,我國還需在高性能稀土磁性材料、高性能稀土光功能材料、新一代稀土催化材料、高能量密度稀土儲氫材料、超高純稀土材料綠色制備及其相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)上持續(xù)發(fā)力。

  “總的來看,我國需構(gòu)建促進(jìn)新材料發(fā)展的政策體系,創(chuàng)建材料自主創(chuàng)新體系,堅(jiān)持材料研發(fā)生產(chǎn)和應(yīng)用的可持續(xù)發(fā)展、實(shí)施知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略,形成我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑,以全面突破高端新材料核心技術(shù),為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)?!备捎卤硎尽?/span> 

來源:中國冶金報(bào)-中國鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯:網(wǎng)站實(shí)習(xí)2

版權(quán)說明

【1】 凡本網(wǎng)注明"來源:中國冶金報(bào)—中國鋼鐵新聞網(wǎng)"的所有作品,版權(quán)均屬于中國鋼鐵新聞網(wǎng)。媒體轉(zhuǎn)載、摘編本網(wǎng)所刊 作品時(shí),需經(jīng)書面授權(quán)。轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來源于《中國冶金報(bào)—中國鋼鐵新聞網(wǎng)》及作者姓名。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
【2】 凡本網(wǎng)注明"來源:XXX(非中國鋼鐵新聞網(wǎng))"的作品,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng) 贊同其觀點(diǎn),不構(gòu)成投資建議。
【3】 如果您對新聞發(fā)表評論,請遵守國家相關(guān)法律、法規(guī),尊重網(wǎng)上道德,并承擔(dān)一切因您的行為而直接或間接引起的法律 責(zé)任。
【4】 如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的。電話:010—010-64411649
品牌聯(lián)盟
  • 燃燒裝置2.gif
  • 湖南華菱集團(tuán).jpg
  • 山東鋼鐵集團(tuán).jpg
  • 1_看圖王.png
  • W020190430461031429831.jpg
  • 首鋼.jpg
  • 冶金工業(yè)規(guī)劃研究院logo1.jpg
  • W020130618825601874406.jpg
  • W020130618825602778336.jpg
  • W020130618825603702632.jpg
  • W020130618825617201098.jpg
  • W020130618825606679805.jpg
  • W020130618825607505186.jpg
  • brand04.png
  • brand06.png
  • brand05.png
  • brand03.png
  • brand02.png
  • brand01.png
    read_image.gif

    地址:北京市朝陽區(qū)安貞里三區(qū)26樓 郵編:100029 電話:(010)64442120/(010)64442123 傳真:(010)64411645 電子郵箱:csteelnews@126.com

    中國冶金報(bào)/中國鋼鐵新聞網(wǎng)法律顧問:大成律師事務(wù)所 楊貴生律師 電話:010-58137252 13501065895 Email:guisheng.yang@dachenglaw.com

    中國鋼鐵新聞網(wǎng)版權(quán)所有,未經(jīng)書面授權(quán)禁止使用 京ICP備07016269 京公網(wǎng)安備11010502033228