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共促材料領(lǐng)域創(chuàng)新突破 國資委首次發(fā)布央企材料領(lǐng)域“十大基礎(chǔ)科學(xué)問題”
2025年04月23日 13:29:40
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：374
近日，國務(wù)院國資委首次面向全社會(huì)發(fā)布了中央企業(yè)材料領(lǐng)域“十大基礎(chǔ)科學(xué)問題”，聚焦納米材料、超導(dǎo)材料、未來材料、稀土材料、生物基材料、鋼鐵材料、無機(jī)非金屬材料、有色金屬材料、化工新材料、核材料等10個(gè)材料領(lǐng)域。
近日，國務(wù)院國資委首次面向全社會(huì)發(fā)布了中央企業(yè)材料領(lǐng)域“十大基礎(chǔ)科學(xué)問題”，聚焦納米材料、超導(dǎo)材料、未來材料、稀土材料、生物基材料、鋼鐵材料、無機(jī)非金屬材料、有色金屬材料、化工新材料、核材料等10個(gè)材料領(lǐng)域。
在諸多產(chǎn)業(yè)中，材料是制造業(yè)的基礎(chǔ)，是國資央企在基礎(chǔ)理論與底層技術(shù)急需突破的重要領(lǐng)域國務(wù)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(qiáng)基礎(chǔ)研究、更為有效深化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同。此次國資委發(fā)布的央企材料領(lǐng)域“十大基礎(chǔ)科學(xué)問題”即由10家央企研究提出。
1、納米材料領(lǐng)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(shí)別策略”。智能傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的基石，是實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)、萬事智聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)之一。智能傳感功能材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(tái)之一。近年來，中國有研智能傳感功能材料全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室堅(jiān)持以健康醫(yī)療、人形機(jī)器人等具體場(chǎng)景應(yīng)用為導(dǎo)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(dǎo)材料領(lǐng)域
中國有色提出“超導(dǎo)材料組織性能調(diào)控機(jī)理”。研究純鈮超導(dǎo)材料組織性能調(diào)控機(jī)制，為超導(dǎo)材料高性能化制備提供理論支撐，實(shí)現(xiàn)高RRR值超導(dǎo)鈮材和高性能射頻超導(dǎo)腔的制備，滿足我國乃至全球大科學(xué)工程用超導(dǎo)鈮材及鈮射頻超導(dǎo)腔的使用需求。
3、未來材料領(lǐng)域
中國石化提出“人工智能驅(qū)動(dòng)下的新型材料發(fā)現(xiàn)與理性設(shè)計(jì)”。材料基因組的基本理念是變革傳統(tǒng)的“試錯(cuò)法”材料研究模式，發(fā)展“理性設(shè)計(jì)–高效實(shí)驗(yàn)–大數(shù)據(jù)技術(shù)–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(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法建立材料性能預(yù)測(cè)模型，并應(yīng)用于材料篩選與新材料開發(fā)。
4、稀土材料領(lǐng)域
中國鋼研提出“稀土永磁材料成相機(jī)理與結(jié)構(gòu)調(diào)控方法”。開展稀土永磁材料成相機(jī)理與結(jié)構(gòu)調(diào)控方法基礎(chǔ)理論研究，完成主相結(jié)構(gòu)、晶界調(diào)控等新技術(shù)開發(fā)，突破稀土永磁材料性能極限，推動(dòng)實(shí)際能量密度達(dá)到理論值的90%，引領(lǐng)稀土永磁材料高端化發(fā)展。
5、生物基材料領(lǐng)域
通用技術(shù)集團(tuán)提出“面向纖維新材料的高效生物合成理論”。通過對(duì)纖維新材料的生物合成調(diào)控機(jī)制及合成路徑的研究，加深纖維材料生物合成本質(zhì)的認(rèn)知，為纖維材料合成新體系、綠色制備新技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的理論支撐，為纖維新材綠色制造新體系和產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革奠定關(guān)鍵基礎(chǔ)。
6、鋼鐵材料領(lǐng)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(jī)理”。通過研究強(qiáng)疲勞載荷、超高溫、極低溫、抗輻照、長時(shí)服役材料設(shè)計(jì)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(jìn)鋼鐵材料高效設(shè)計(jì)、低碳制造和精準(zhǔn)評(píng)價(jià)等技術(shù)，支撐高強(qiáng)韌、耐腐蝕、寬溫域等先進(jìn)鋼鐵材料自主化。
7、無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域
中國建材提出“多場(chǎng)耦合作用下玻璃形成過程中的弛豫機(jī)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(guān)鍵，對(duì)玻璃基礎(chǔ)特性起到重要作用。科學(xué)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(rèn)知。揭示玻璃在不同外場(chǎng)因素下的馳豫機(jī)制，是明確玻璃本質(zhì)的核心關(guān)鍵，將促進(jìn)玻璃科學(xué)的巨大進(jìn)步，也為新型玻璃開發(fā)提供重要理論基礎(chǔ)。
8、有色金屬材料領(lǐng)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(jī)制與動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)演變規(guī)律”。闡明表界面多場(chǎng)耦合下離子/電子協(xié)同傳輸機(jī)制與動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)演化規(guī)律，揭示原子尺度缺陷/畸變/空間電荷層對(duì)傳輸?shù)恼{(diào)控作用，解析循環(huán)中副反應(yīng)/應(yīng)力/相變驅(qū)動(dòng)的界面劣化機(jī)理，突破固態(tài)電池共性界面離子通量低技術(shù)瓶頸，為固態(tài)電池體系構(gòu)建跨尺度理論支撐。
9、化工新材料領(lǐng)域
中國石油提出“聚合催化體系與聚合物多級(jí)結(jié)構(gòu)作用機(jī)制”。通過AI輔助多尺度建模，對(duì)新型催化體系設(shè)計(jì)、反應(yīng)路徑的動(dòng)態(tài)解析和高分子鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、結(jié)晶行為與材料性能之間關(guān)聯(lián)機(jī)制的研究，結(jié)合材料基因組技術(shù)，構(gòu)建“化學(xué)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(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)效關(guān)系傳遞規(guī)律，實(shí)現(xiàn)從分子、超分子到宏觀尺度的跨層級(jí)精準(zhǔn)調(diào)控，為化工新材料的研發(fā)提供理論支撐。
10、核材料領(lǐng)域
中廣核提出“極端耦合服役工況下堆芯結(jié)構(gòu)材料的協(xié)同失效機(jī)制行為模型”。核電站長壽期(≥60年)運(yùn)行已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，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(jié)構(gòu)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(xué)與結(jié)構(gòu)演化機(jī)理及老化效應(yīng)累積的影響仍不明確，需探索宏觀失效的關(guān)聯(lián)關(guān)系，開發(fā)部件材料服役行為模型，為核反應(yīng)堆堆芯結(jié)構(gòu)材料及核燃料包殼的設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)提供指導(dǎo)和支撐，為國產(chǎn)重要部件材料長壽期安全運(yùn)行提供理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
上述“十大基礎(chǔ)科學(xué)問題”提出的背后，是央企在各自領(lǐng)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(chǔ)研究領(lǐng)域持續(xù)攻關(guān)，把科技創(chuàng)新擺在突出位置，持續(xù)加大高強(qiáng)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(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力”這一命題，肩負(fù)使命，不斷創(chuàng)新。
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