裝備預研船舶重工聯合基金發布2017年指南 支持石墨烯/鋰電池/防腐涂層等項目

日前，中國船舶重工集團公司“智·海”網站（www.csicmakers.com）“聯合基金”板塊發布了裝備預研船舶重工聯合基金（以下簡稱聯合基金）2017年度指南，共計21項項目如下：

以下是材料類項目的詳細情況：

高比能鋰離子電池高電導固態電解質技術
技術需求及預期目標：
目前新型制導水下航行器既要求有高的能量密度，滿足遠航程的需求，又需要有高的功率，因此迫切需要加大力度解決在研能源問題和加快研制新型水下航行器能源。當下商業化的現有材料體系的高功率型鋰離子電池比能量只能到達180Wh/kg左右。要進一步提高電池能量密度必須采用比能量更高的電極材料體系，同時要滿足安全性的要求，固態電解質技術與電極材料匹配使用，在安全性上具有明顯優勢，該技術成為提高電池比能首選的技術方案。目前固態電解質技術應用于新型水下航行器的技術瓶頸在于室溫電導率過低（≤10-4S/cm）,無法滿足水下航行器對電池能量和功率密度的更高需求，急需開發具有更高室溫電導率的固態電解質技術。通過開展對固態電解質的特殊輸運機理進行建模分析，探明固態電解質材料和電極結合方式與界面阻抗之間的關系，解決在海洋環境下鋰鹽、鋰鹽載體及功能添加劑與電極間界面內阻大的基礎性技術問題，大幅度提高固態電解質的室溫電導率，進而提升鋰離子電池的比能量，為研制比容量≥250Wh/kg水下航行器用高功率性動力電池組所需的新型材料提供技術支撐。
技術指標：
固態電解質室溫電導率＞0.08 S/cm
預期成果：
研究報告、固態電解質樣品1 kg、測試報告
研究周期：
2年
預計經費：
40萬元
聯系人 周思思 027-68896631

封閉艙殼體內表面氣體防腐技術
技術需求及預期目標：
封閉艙為LF6和7A19鋁合金整體焊接而成的封閉式結構，僅有加注液體介質的小孔與外部通透，由于受設計結構及加工工藝的限制，其內腔整個表面無法用傳統的工藝方法進行防腐處理（液體最終無法清理干凈），致使殼體內表面由于內裝介質（796燃料和海水的混合物）腐蝕導致泄露損壞，因此需針對該型封閉結構的艙體尋求新的防腐技術。
采用氣體介質的防腐技術使殼體內表面生成氧化膜層，保護基體免受腐蝕，保證產品在使用期內的壽命。
技術指標：
1. 氧化膜層硬度≥Hv450；
2. 氧化膜層厚度20-30μm。
預期成果：
研究報告、測試報告、樣品
研究周期：
2年
預計經費：
40萬
聯系人 張海榮 0357-4253727

智能曲板激光成型技術
技術需求及預期目標：
大型船舶大量應用特種材料的高強度鋼，船體幾乎都是不規則的雙曲面，目前，火焰和高頻感應加熱、冷加工成型長期存在工藝設備費效比極高、加工性能很不穩定、數字化程度低、產品周期過長的不利局面，特別需要研發技術經濟性高的智能技術。智能曲板激光成型技術，在更好地保證高強、高硬度和脆性材料性能，大幅度提高加工精度的同時，可使制造高質高效、工藝裝備小型化，與激光切割、激光3D打印協同全面提升裝備智能化水平，而且便于裝備維修。
通過解決無模成型、熱態積累成型、激光源能量熱影響、單次掃描變形量等成型過程的數值仿真方法、熱應力耦合變形機理兩項基礎問題，使激光成型技術于船體材料成型獲得應用。
技術指標：
1.形成曲板激光成型機理；
2.建立小于10mm薄板激光成型基礎數據模型。
預期成果：
研究報告、測試報告、論文及專利
研究周期：
2年
預計經費：
40萬
史衛東 0411-84486168

海洋環境防腐涂層腐蝕失效可視化監測評估技術
技術需求及預期目標：
海洋裝備隱蔽部位的防腐涂層失效難以及時發現，存在極大的安全隱患，而針對防腐涂層腐蝕失效的檢測和評價技術自動化程度較低，且缺乏可視化的原位監測和評價方法，無法滿足船舶大型化、智能化發展對精準腐蝕控制的需求。通過對海洋環境中典型防腐涂層腐蝕失效檢測的基礎理論研究，突破腐蝕失效可視化監測和評估技術，建立基于電化學和圖像識別技術的可視化原位監測評價方法，為裝備復雜隱蔽部位防腐涂層的腐蝕失效監測評估技術的應用提供理論依據。
針對海洋環境中開展防腐涂層腐蝕失效可視化監測評估的技術難題，解決防腐涂層腐蝕失效特征參數的電化學測量和微弱信號提取技術、腐蝕圖像識別技術等基礎性技術問題，建立防腐涂層腐蝕失效監測評價指標體系和評判準則，帶動海洋裝備防腐涂層腐蝕失效監測評估技術的發展和應用。
技術指標：
1. 建立艦船典型防污涂層失效原位監測技術；
2. 建立艦船典型防腐涂層失效評價方法
預期成果：
研究報告、測試報告、論文及專利
研究周期：
2年
聯系人 程文華 0532-68725115
預計經費：
40萬

南海大氣環境下重防腐涂層/金屬體系失效機理
技術需求及預期目標：
南海區域具有高溫、高濕、高鹽、強日照等特點，船舶重防腐涂層材料受溫度、濕度、鹽度、紫外線等多因素的共同作用，易導致其加速腐蝕失效。針對船舶用重防腐涂層/金屬體系在南海自然大氣環境下腐蝕失效現象，須開展重防腐涂層/金屬體系自然大氣暴露試驗，掌握典型船舶重防腐涂層/金屬體系在南海海域的腐蝕老化行為規律及機理。
掌握船舶重防腐涂層/金屬體系海洋大氣環境宏觀與微區腐蝕電化學行為及老化特征，揭示南海海洋大氣環境腐蝕失效機理，建立海洋大氣環境下有機涂層/金屬體系失效過程的多參數綜合評價方法，為船舶防腐蝕維護措施制定、新型海洋防護涂層研發提供基礎數據和理論依據。
技術指標：
1. 獲得4種以上重防腐涂層/金屬體系海洋大氣環境失效機理；
2. 建立一種海洋大氣環境下有機涂層/金屬體系失效過程多參數綜合評價方法。
預期成果：
研究報告、測試報告、論文及專利
研究周期：
2年
預計經費：
30萬
聯系人 侯健 0532-68725031

南海大氣環境下重防腐涂層/金屬體系失效機理
技術需求及預期目標：
南海區域具有高溫、高濕、高鹽、強日照等特點，船舶重防腐涂層材料受溫度、濕度、鹽度、紫外線等多因素的共同作用，易導致其加速腐蝕失效。針對船舶用重防腐涂層/金屬體系在南海自然大氣環境下腐蝕失效現象，須開展重防腐涂層/金屬體系自然大氣暴露試驗，掌握典型船舶重防腐涂層/金屬體系在南海海域的腐蝕老化行為規律及機理。
掌握船舶重防腐涂層/金屬體系海洋大氣環境宏觀與微區腐蝕電化學行為及老化特征，揭示南海海洋大氣環境腐蝕失效機理，建立海洋大氣環境下有機涂層/金屬體系失效過程的多參數綜合評價方法，為船舶防腐蝕維護措施制定、新型海洋防護涂層研發提供基礎數據和理論依據。
技術指標：
1. 獲得4種以上重防腐涂層/金屬體系海洋大氣環境失效機理；
2. 建立一種海洋大氣環境下有機涂層/金屬體系失效過程多參數綜合評價方法。
預期成果：
研究報告、測試報告、論文及專利
研究周期：
2年
預計經費：
30萬
聯系人 侯健 0532-68725031

微膠囊在智能涂層中的裂紋響應機理
技術需求及預期目標：
由于壓力交變因素致使腐蝕防護涂層體系易出現微裂紋，高靜壓下的氯離子（Cl－）滲透加劇，這將導致鋼質基材腐蝕加劇，從而縮短了腐蝕防護涂層體系使用壽命。智能涂料具備原位修復功能，有望實現深淺海交變服役狀態下的智能修復，增加腐蝕防護涂層體系服役壽命。
針對壓力交變環境下防護涂層開裂問題，通過微/納米結構容器構建及包覆修復劑研究，揭示高靜壓態下的微膠囊控釋新機理，探清微膠囊在高靜壓下的裂紋響應修復規律，為深海原位智能修復涂層研制提供技術指導和理論依據。
技術指標：
1. 微膠囊功能粒子平均粒徑：≤20μm；
2. 微膠囊在不小于6MPa靜壓下的裂紋響應控釋規律。
預期成果：
研究報告、測試報告、論文及專利
研究周期：
2年
預計經費：
40萬
聯系人 陳凱峰 0592-7257539

石墨烯在無溶劑防腐涂料中分散控制技術
技術需求及預期目標：
海洋船舶在服役期由于苛刻的大氣及海水環境，出現嚴重腐蝕，導致船舶塢修頻繁，不僅影響船舶的在航率，還提高了維修費用。由于普通防腐涂料體系的局限性，其防腐期效、耐水性能及屏蔽性能較難滿足長效防護要求，且溶劑型涂料在施工過程中存在中毒及火災事故隱患。隨著我國各類船用裝備的快速發展，要求開發長效環保型防腐涂料，石墨烯的優異特性，使石墨烯重防腐涂料有望突破傳統防腐涂料的局限性，推動我國船用防腐涂料的升級換代。
針對苛刻環境下腐蝕問題，通過重防腐涂料用石墨烯選型及表面活化改性研究，探索石墨烯結構對涂層耐腐蝕性能影響機理，突破石墨烯在無溶劑防腐蝕涂料中的分散控制關鍵技術，獲取石墨烯在無溶劑環氧樹脂體系中高穩定性工藝方法，為環保型石墨烯重防腐涂料的研制及應用提供技術支撐。
技術指標：
1. 細度≤30μm；
2. 揮發性有機物含量≤400g/L；
3. 涂料樣品耐鹽霧性≥4000h。
預期成果：
研究報告、測試報告、論文及專利
研究周期：
2年
預計經費：
40萬
聯系人
鄧玉 0592-7259616

有機液體儲氫材料低溫脫氫催化劑制備技術
技術需求及預期目標：
針對裝備用氫需求，以有機液體儲氫材料作為儲氫載體，采用催化脫氫方式供應氫氣。有機液體儲氫材料催化脫氫是吸熱反應，脫氫反應溫度高，因此需要降低有機液體儲氫材料催化脫氫溫度。需開發針對有機液體儲氫材料的低溫脫氫催化劑。
通過有機液體儲氫材料脫氫催化劑材料理論設計和實驗研究，開發脫氫反應溫度低于100℃的高轉化效率催化劑材料，形成設計理論和穩定制備工藝。
技術指標：
1. 脫氫催化反應溫度≤100℃；
2. 體積空速≥10h-1；
3. 催化脫氫轉化效率≥99%。
預期成果：
研究報告、測試報告、樣品
研究周期：
2年
預計經費：
40萬
聯系人 曾輝027-86758626

軸類等表面非晶態合金激光3D打印制備技術
技術需求及預期目標：
為實現高耐磨、高耐蝕需求關鍵零部件（比如軸類、閥門、閥桿、渦輪轉子、彈射蒸汽裝置膨脹接頭等）的強化防護與制造，開展軸類等表面非晶態合金激光3D打印制備技術研究。
通過工藝參數優化、冷卻系統設計，解決激光3D打印過程中由于冷卻速度不夠快導致組織發生晶化的關鍵問題，制備出一定厚度、具有非晶組織結構的合金表層，為非晶態合金激光3D打印表面強化技術在高性能零部件的智能制造提供技術基礎。
技術指標：
1. 厚度≥1mm；
2. 非晶化率≥70%。
預期成果：
研究報告、測試報告、樣品
研究周期：
2年
預計經費：
30萬
聯系人 薛曉斌 022-25795642

TiO2光觸媒復合石墨烯超疏水防污涂層制備技術
技術需求及預期目標：
隨著現代軍事技術的不斷發展，對裝備性能不斷提出更高的要求，海生物在殼體的表面瘋狂的生長導致海洋裝備表面污損是長期以來未能良好解決的難題，不僅改變了殼體的重量，嚴重影響裝備的機動性，同時還加快了殼體在海水中的腐蝕速度，造成不良后果。
通過石墨烯TiO2光觸媒復合制備防污技術研究、復合防污機理研究，生物旺季防污性能試驗驗證、突破小分子石墨烯憎水基團制備關鍵技術，獲得防污性能良好的復合超疏水防護層，為海洋裝備防污技術提供新方法。
技術指標：
1. 復合超疏水防護層海水浸泡4個月無明顯腐蝕；
2. 復合超疏水防護層防污等級達到85以上。
預期成果：
研究報告、試驗報告
研究周期：
2年
預計經費：
30萬元
聯系人 魏剛 029-38316107

材料牛編輯整理。