意见OR建议——重点新材料首批次应用示范指导目录（2021）征集中

发布时间 | 2023-06-09 14:02 分类 | 行业要闻点击量 | 890

稀土石墨金刚石碳化硅石墨烯氧化硅氧化铝

导读：6月1日，原材料工业司发布“关于征集重点新材料首批次应用示范指导目录修订意见的通知”，征集修订意见和建议。公布的修订原则包括新增、删除和调整三大方向。重点新材料首批次应用示范指导目录（...

6月1日，原材料工业司发布“关于征集重点新材料首批次应用示范指导目录修订意见的通知”，征集修订意见和建议。公布的修订原则包括新增、删除和调整三大方向。重点新材料首批次应用示范指导目录（2021年版）中，部分涉及先进陶瓷、功能粉体以及关键战略材料等等及相关材料性能要求整理如下：

1、先进陶瓷粉体及制品

材料名称	性能要求
球形氧化铝粉	Al₂O₃≥99.7%，SiO₂≤0.03%，Fe₂O₃≤0.03%，Na₂O≤0.02%，EC≤10μs/cm，含湿率≤0.03%，真实密度3.85±0.1g/cm³，球化率＞90%，白度>90
高导热氧化铝粉体	产品粒径＞25μm（D50），氧化钠＜0.03%，氧化铁＜0.08%，氧化硅＜0.08%，电导率＜60μs/cm。
高纯氧化铝	（1）4N：纯度≥99.99%，比表面3～5m²/g，D500.5～20μm；（2）5N：纯度≥99.999%，比表面：1.7m²/g，D50：5μm，松装密度：0.27g/cm³，平均孔径：10.5nm。
电子级超细高纯球形二氧化硅	SiO₂＞99.9%，球化率≥99%，D50：0.3～3μm，电导率＜10μS/cm，烧失量≤0.2%。
喷射成型耐高温耐腐蚀陶瓷涂层	耐温1200℃，硬度HV1100，结合强度45MPa，耐强酸强碱。
陶瓷基复合材料	（1）耐烧蚀C/SiC复合材料：密度为2.5～3.2g/cm³，室温拉伸强度≥150MPa，拉伸模量≥120GPa，断裂韧性≥10MPa·m1/2，1600℃拉伸强度≥100MPa，耐温性能≥1800℃，满足2MW/m²以上热流环境下1000s零烧蚀或微烧蚀的要求；（2）高温透波陶瓷基复合材料：拉伸强度>30MPa，弯曲强度＞50MPa，压缩强度＞60MPa，比热容≥0.8KJ/（kg·K），热导率≤1W/（m·K），线胀系数≤0.6×10^-6/℃，介电常数2.7～3.2，线烧蚀速率≤0.2mm/s；（3）核电用SiC/SiC复合材料：密度为2.7～2.9g/cm³，室温拉伸强度≥250MPa，拉伸模量≥150GPa，断裂韧性≥10MPa·m^1/2，1200℃拉伸强度≥200MPa，导热系数≥20W/（m·K），热膨胀系数（25℃～1300℃）3～5×10^-6/℃；（4）航空用SiC/SiC复合材料：密度为2.5～2.9g/cm³，室温拉伸强度≥250MPa，拉伸模量≥150GPa，断裂韧性≥10MPa·m^1/2，1300℃拉伸强度≥200MPa，拉伸模量≥100GPa，断裂韧性≥10MPa·m^1/2，强度保持率≥80%（1300℃、120MPa应力下氧气环境热处理500小时）。
半导体装备用精密碳化硅陶瓷部件	弹性模量≥350GPa，抗弯强度≥350MPa，韦伯模数≥8.0，导热系数≥180W/（m·K），热膨胀系数≤4.5×10^-6℃-1，密度≥3.0g/cm³。
陶瓷封装基座	绝缘电阻：R≥1×10⁶Ω，镀镍层厚度1.27～8.89μm，镀金层厚度0.10～0.70μm；可焊性：沾锡面积不得低于焊盘面积95%；耐烘烤性：表面不得出现杂色、起泡、起皮、剥落等现象；镀金层结合力：产品金层不得出现损伤，胶纸上不得有金属物粘附。
高性能陶瓷基板	（1）高光反射率陶瓷基板：可见光反射率>97%，抗弯强度>350MPa，热导率>22W/（m·K）；（2）氧化铝陶瓷基板：抗弯强度>700MPa，热导率>24W/（m·K），体积电阻率>10¹⁴Ω·cm。
高性能水处理用陶瓷平板膜材料	有效过滤面积0.5±0.004m²，分离膜平均孔径130～170nm，显气孔率35～40%，纯水通量（25℃，-40kPa）＞500LMH，弯曲强度＞30MPa，酸碱腐蚀后强度＞20MPa。
配件加工用TiCN基金属陶瓷刀具材料	抗弯强度≥2000MPa，硬度HRA＞91.5，800℃下高温硬度＞800（HV），合金平均晶粒度＜2μm（芯相+壳层相）。

2、功能粉体及相关制品（含稀土材料）

高精度超硬金刚石材料	（1）高精度CMP抛光垫修整砂轮：金刚石间距300~500μm，金刚石突出比例20%～40%，金刚石平整度＜100μm，Disk金刚石漏布比例<0.5%，Disk 掉钻0；（2）金刚石划片刀：厚度10～200μm±2.5μm，内孔尺寸19.050～19.055mm，刀痕宽度12.5～200μm±2.5μm，刀刃长度250～2000μm±65μm，外圆和内孔同心度<20μm，刀片外径55.610mm±20μm；（3）精密加工用金刚石微粉：1.M6/12：（6～12）微米含量>95%，最大颗粒直径≤15微米，杂质含量≤1%，针棒状≤2%；2.M40/60：（40～60）微米含量>95%，最大颗粒直径≤72微米，杂质含量≤1%，针棒状≤2%；（4）先进金刚石复合材料及制品：工作齿焊接抗弯强度≥650MPa，洛氏硬度HRB≥80。
超高纯石墨	灰分≤20ppm。
新型硬质合金材料	（1）超细硬质合金高端棒材：碳化钨晶粒尺寸≤0.4μm，密度14.65～14.80g/cm³，硬度≥1880HV30，抗弯强度≥3500MPa，断裂韧度KIC≥12MPa·m1/2。（2）深井能源开采用PDC硬质合金基体：孔隙度A02B00，非化合碳C00，无η相，横向断裂强度≥3500MPa，硬度HRA88±0.5；（3）超粗晶粒硬质合金工程齿：WC平均晶粒尺寸≥4.0μm，硬度HRA85.0～89.0，抗弯强度（B试样）≥1800MPa；（4）复杂岩层、深部钻探用结构硬质合金：密度13.9～14.98g/cm³，硬度HRA85.5～90.8，抗弯强度≥2500MPa，断裂韧度KIC>30MPa·m^1/2；（5）高温材料加工用超细硬质合金棒材：碳化钨晶粒尺寸≤0.6μm；硬度HV3≥1600；横向断裂强度（C试样）≥3000MPa；（6）纳米相强化梯度硬质合金：孔隙度A02B00，非化合碳C00，无η相，横向断裂强度≥2500MPa，硬度HV3范围1350～1550；（7）高性能硬质合金模具板材：碳化钨晶粒尺寸0.6~3μm，硬度HRA84~91.5，横向断裂强度（B试样）≥2600MPa，孔隙度A02B00C00E00。
稀土抛光材料	高档稀土抛光液，粉体CeO₂含量≥99.9%，晶粒尺寸≤30nm，形貌接近球形，抛光液粒度D50=50～300nm，Dmax＜500nm，有害杂质离子浓度＜40ppm，硅晶片抛光速度≥100nm/min，表面粗糙度Ra≤1nm，高性能玻璃基片抛光速度≥25nm/min，表面粗糙度Ra≤0.5nm。

3、关键战略材料

高性能碳纤维	（1）高强型：拉伸强度≥4500MPa，CV≤5%，拉伸模量230～250GPa，CV≤2%；（2）高强中模型：拉伸强度≥5500MPa，CV≤5%，拉伸模量285～305GPa，CV≤2%；（3）高模型：拉伸强度≥4200MPa，CV≤5%，拉伸模量377GPa，CV≤2%。
连续碳化硅纤维	（1）第二代连续碳化硅纤维：单纤维直径12～14μm，密度2.6～2.8g/cm³，单丝拉伸强度≥2.8GPa，束丝拉伸强度≥2.5GPa，拉伸弹性模量≥270GPa，断裂伸长率≥0.95%，氧化量＜0.8%，硅含量57.4～62.4%，单丝拉伸强度≥2.5GPa（1250℃氩气1h），单丝拉伸强度≥2.3GPa（1200℃空气1h）。（2）第三代连续碳化硅纤维：单纤维直径11～13μm，密度2.95～3.25g/cm³，单丝拉伸强度≥2.8GPa，束丝拉伸强度≥2.6GPa，拉伸弹性模量≥350GPa，断裂伸长率≥0.8%，氧化量＜1%，硅含量66.9～70.9%，单丝拉伸强度≥2.7GPa（1250℃氩气1h），单丝拉伸强度≥2.4GPa（1200℃空气1h），碳硅原子比：0.95～1.15；（3）耐高温连续碳化硅纤维：拉伸强度≥2.8GPa，杨氏模量≥200GPa，伸长率1.2～1.8%，线密度180±10tex，氧含量≤12%，1100℃，空气10小时，强度保留率≥85%。
高性能氧化铝纤维	（1）氧化铝短纤维：Al₂O₃含量≥72%，烧失量≤0.3%，平均直径：5～7μm；（2）氧化铝连续纤维：Al₂O₃含量≥72%，纤维强度≥1.5Gpa，平均直径≤12μm。
航空制动用碳/碳复合材料	密度≥1.80g/cm³，抗压强度≥140MPa，抗弯强度≥120MPa，层间剪切强度≥12MPa，高能刹车（能流密度≥3000kW/m²，面积能载≥60MJ/m²），摩擦系数 ≥0.15。
超高温碳/陶复合材料及制品	密度≥1.85g/cm³，拉伸模量≥80GPa，断裂韧性≥15MPa·m^1/2，1300℃拉伸强度≥200MPa，1300℃抗弯强度≥300MPa，1300℃面内剪切强度≥100MPa，导热系数≥15W/m·K，热膨胀系数（25℃～1300℃）：1.0×10^-6~4.5×10^-6/℃。
高性能碳纤维增强陶瓷基摩擦材料	密度≤2.4g/cm³，使用温度-50℃~1650℃，抗压强度≥160MPa，抗弯强度≥120MPa，摩擦系数0.2~0.45，摩擦系数热衰退率≤15%。
EBPVD热障涂层用YSZ陶瓷靶材	Al、Ca、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、V、Si、Ti、Cl杂质总量＜0.05wt%，Y2O3含量7~9wt%，HfO₂含量＜2wt%，密度3.7~4.8g/cm3，物相为四方相和单斜相，闭合气孔率＜5%。
碳/碳复合材料	密度≥1.5g/cm³，抗压强度≥150MPa，抗弯强度≥100MPa，导热系数≤0.16W/m·K

4、其他

高性能球形非晶、纳米晶粉末	（1）高性能球形非晶粉末：激光粒度D5015~30μm，松装密度≥50%理论密度流动性≤20s/50g，氧含量≤600ppm，球形度≥90%；（2）高性能球形纳米晶粉末：激光粒度D5015~25μm，松装密度≥50%理论密度流动性≤25s/50g，氧含量≤1500ppm，球形度≥90%
石墨烯导电浆料	固含量≥4%，水分含量≤1000ppm，粘度≤30000mPa.s，涂膜电阻率≤100mΩ.cm。
3D打印用合金粉末	（1）钛合金粉末：粒度范围15～200μm，球形度≥94%，氧含量<100ppm，霍尔流速<30s/50g，空心粉≤0.8%，非金属夹杂个数<10个/kg，松装密度≥50%；（2）高温合金粉末：粒度范围15～150μm，球形度≥98%，氧含量<50ppm，霍尔流速<14s/50g，空心粉≤0.8%，非金属夹杂个数<10个/kg；（3）高温钛合金粉末：粒度范围15～53μm，球形度≥95%，氧含量<200ppm，霍尔流速<35s/50g，空心粉≤0.5%，松装密度≥50%；（4）纯钽金属粉末：粒度范围15～250μm，球形度≥90%，氧含量≤1500ppm，霍尔流速≤15s/50g；（5）3D打印用高流动性铝合金粉末：粒度范围15～54μm，15～45μm，球形度≥97%，氧含量≤500ppm，霍尔流速≤40s/50g，空心球率≤3‰。
粉末冶金超高性能特种合金	（1）粉末冶金高性能耐磨耐腐蚀材料：室温抗弯强度>3000MPa；硬度>HRC58，无缺口夏比冲击功>20J/cm²；耐磨性是M2高速钢的1.5倍以上；在1%盐酸水溶液中的耐腐蚀性是M2高速钢的10倍以上。在磨损环境下实际使用寿命是M2高速钢的2倍以上；盐雾试验48h无锈蚀，硬质相体积分数＞10%，硬质相平均尺寸＜5μm；在典型的磨损、腐蚀耦合使用环境下，使用寿命是M2高速钢的10倍以上，是马氏体不锈钢9Cr18MoV的5倍以上；（2）粉末冶金制备超高温铁铬铝电热合金：电阻率1.38~1.45Ωmm²/m；室温抗拉强度≥700MPa；1000℃抗拉强度≥30MPa；1350℃快速寿命实验性能≥70h。