装备预研船舶重工联合基金发布2017年指南 支持石墨烯/锂电池/防腐涂层等项目

日前，中国船舶重工集团公司“智·海”网站（www.csicmakers.com）“联合基金”板块发布了装备预研船舶重工联合基金（以下简称联合基金）2017年度指南，共计21项项目如下：

以下是材料类项目的详细情况：

高比能锂离子电池高电导固态电解质技术
技术需求及预期目标：
目前新型制导水下航行器既要求有高的能量密度，满足远航程的需求，又需要有高的功率，因此迫切需要加大力度解决在研能源问题和加快研制新型水下航行器能源。当下商业化的现有材料体系的高功率型锂离子电池比能量只能到达180Wh/kg左右。要进一步提高电池能量密度必须采用比能量更高的电极材料体系，同时要满足安全性的要求，固态电解质技术与电极材料匹配使用，在安全性上具有明显优势，该技术成为提高电池比能首选的技术方案。目前固态电解质技术应用于新型水下航行器的技术瓶颈在于室温电导率过低（≤10-4S/cm）,无法满足水下航行器对电池能量和功率密度的更高需求，急需开发具有更高室温电导率的固态电解质技术。通过开展对固态电解质的特殊输运机理进行建模分析，探明固态电解质材料和电极结合方式与界面阻抗之间的关系，解决在海洋环境下锂盐、锂盐载体及功能添加剂与电极间界面内阻大的基础性技术问题，大幅度提高固态电解质的室温电导率，进而提升锂离子电池的比能量，为研制比容量≥250Wh/kg水下航行器用高功率性动力电池组所需的新型材料提供技术支撑。
技术指标：
固态电解质室温电导率＞0.08 S/cm
预期成果：
研究报告、固态电解质样品1 kg、测试报告
研究周期：
2年
预计经费：
40万元
联系人 周思思 027-68896631

封闭舱壳体内表面气体防腐技术
技术需求及预期目标：
封闭舱为LF6和7A19铝合金整体焊接而成的封闭式结构，仅有加注液体介质的小孔与外部通透，由于受设计结构及加工工艺的限制，其内腔整个表面无法用传统的工艺方法进行防腐处理（液体最终无法清理干净），致使壳体内表面由于内装介质（796燃料和海水的混合物）腐蚀导致泄露损坏，因此需针对该型封闭结构的舱体寻求新的防腐技术。
采用气体介质的防腐技术使壳体内表面生成氧化膜层，保护基体免受腐蚀，保证产品在使用期内的寿命。
技术指标：
1. 氧化膜层硬度≥Hv450；
2. 氧化膜层厚度20-30μm。
预期成果：
研究报告、测试报告、样品
研究周期：
2年
预计经费：
40万
联系人 张海荣 0357-4253727

智能曲板激光成型技术
技术需求及预期目标：
大型船舶大量应用特种材料的高强度钢，船体几乎都是不规则的双曲面，目前，火焰和高频感应加热、冷加工成型长期存在工艺设备费效比极高、加工性能很不稳定、数字化程度低、产品周期过长的不利局面，特别需要研发技术经济性高的智能技术。智能曲板激光成型技术，在更好地保证高强、高硬度和脆性材料性能，大幅度提高加工精度的同时，可使制造高质高效、工艺装备小型化，与激光切割、激光3D打印协同全面提升装备智能化水平，而且便于装备维修。
通过解决无模成型、热态积累成型、激光源能量热影响、单次扫描变形量等成型过程的数值仿真方法、热应力耦合变形机理两项基础问题，使激光成型技术于船体材料成型获得应用。
技术指标：
1.形成曲板激光成型机理；
2.建立小于10mm薄板激光成型基础数据模型。
预期成果：
研究报告、测试报告、论文及专利
研究周期：
2年
预计经费：
40万
史卫东 0411-84486168

海洋环境防腐涂层腐蚀失效可视化监测评估技术
技术需求及预期目标：
海洋装备隐蔽部位的防腐涂层失效难以及时发现，存在极大的安全隐患，而针对防腐涂层腐蚀失效的检测和评价技术自动化程度较低，且缺乏可视化的原位监测和评价方法，无法满足船舶大型化、智能化发展对精准腐蚀控制的需求。通过对海洋环境中典型防腐涂层腐蚀失效检测的基础理论研究，突破腐蚀失效可视化监测和评估技术，建立基于电化学和图像识别技术的可视化原位监测评价方法，为装备复杂隐蔽部位防腐涂层的腐蚀失效监测评估技术的应用提供理论依据。
针对海洋环境中开展防腐涂层腐蚀失效可视化监测评估的技术难题，解决防腐涂层腐蚀失效特征参数的电化学测量和微弱信号提取技术、腐蚀图像识别技术等基础性技术问题，建立防腐涂层腐蚀失效监测评价指标体系和评判准则，带动海洋装备防腐涂层腐蚀失效监测评估技术的发展和应用。
技术指标：
1. 建立舰船典型防污涂层失效原位监测技术；
2. 建立舰船典型防腐涂层失效评价方法
预期成果：
研究报告、测试报告、论文及专利
研究周期：
2年
联系人 程文华 0532-68725115
预计经费：
40万

南海大气环境下重防腐涂层/金属体系失效机理
技术需求及预期目标：
南海区域具有高温、高湿、高盐、强日照等特点，船舶重防腐涂层材料受温度、湿度、盐度、紫外线等多因素的共同作用，易导致其加速腐蚀失效。针对船舶用重防腐涂层/金属体系在南海自然大气环境下腐蚀失效现象，须开展重防腐涂层/金属体系自然大气暴露试验，掌握典型船舶重防腐涂层/金属体系在南海海域的腐蚀老化行为规律及机理。
掌握船舶重防腐涂层/金属体系海洋大气环境宏观与微区腐蚀电化学行为及老化特征，揭示南海海洋大气环境腐蚀失效机理，建立海洋大气环境下有机涂层/金属体系失效过程的多参数综合评价方法，为船舶防腐蚀维护措施制定、新型海洋防护涂层研发提供基础数据和理论依据。
技术指标：
1. 获得4种以上重防腐涂层/金属体系海洋大气环境失效机理；
2. 建立一种海洋大气环境下有机涂层/金属体系失效过程多参数综合评价方法。
预期成果：
研究报告、测试报告、论文及专利
研究周期：
2年
预计经费：
30万
联系人 侯健 0532-68725031

南海大气环境下重防腐涂层/金属体系失效机理
技术需求及预期目标：
南海区域具有高温、高湿、高盐、强日照等特点，船舶重防腐涂层材料受温度、湿度、盐度、紫外线等多因素的共同作用，易导致其加速腐蚀失效。针对船舶用重防腐涂层/金属体系在南海自然大气环境下腐蚀失效现象，须开展重防腐涂层/金属体系自然大气暴露试验，掌握典型船舶重防腐涂层/金属体系在南海海域的腐蚀老化行为规律及机理。
掌握船舶重防腐涂层/金属体系海洋大气环境宏观与微区腐蚀电化学行为及老化特征，揭示南海海洋大气环境腐蚀失效机理，建立海洋大气环境下有机涂层/金属体系失效过程的多参数综合评价方法，为船舶防腐蚀维护措施制定、新型海洋防护涂层研发提供基础数据和理论依据。
技术指标：
1. 获得4种以上重防腐涂层/金属体系海洋大气环境失效机理；
2. 建立一种海洋大气环境下有机涂层/金属体系失效过程多参数综合评价方法。
预期成果：
研究报告、测试报告、论文及专利
研究周期：
2年
预计经费：
30万
联系人 侯健 0532-68725031

微胶囊在智能涂层中的裂纹响应机理
技术需求及预期目标：
由于压力交变因素致使腐蚀防护涂层体系易出现微裂纹，高静压下的氯离子（Cl－）渗透加剧，这将导致钢质基材腐蚀加剧，从而缩短了腐蚀防护涂层体系使用寿命。智能涂料具备原位修复功能，有望实现深浅海交变服役状态下的智能修复，增加腐蚀防护涂层体系服役寿命。
针对压力交变环境下防护涂层开裂问题，通过微/纳米结构容器构建及包覆修复剂研究，揭示高静压态下的微胶囊控释新机理，探清微胶囊在高静压下的裂纹响应修复规律，为深海原位智能修复涂层研制提供技术指导和理论依据。
技术指标：
1. 微胶囊功能粒子平均粒径：≤20μm；
2. 微胶囊在不小于6MPa静压下的裂纹响应控释规律。
预期成果：
研究报告、测试报告、论文及专利
研究周期：
2年
预计经费：
40万
联系人 陈凯峰 0592-7257539

石墨烯在无溶剂防腐涂料中分散控制技术
技术需求及预期目标：
海洋船舶在服役期由于苛刻的大气及海水环境，出现严重腐蚀，导致船舶坞修频繁，不仅影响船舶的在航率，还提高了维修费用。由于普通防腐涂料体系的局限性，其防腐期效、耐水性能及屏蔽性能较难满足长效防护要求，且溶剂型涂料在施工过程中存在中毒及火灾事故隐患。随着我国各类船用装备的快速发展，要求开发长效环保型防腐涂料，石墨烯的优异特性，使石墨烯重防腐涂料有望突破传统防腐涂料的局限性，推动我国船用防腐涂料的升级换代。
针对苛刻环境下腐蚀问题，通过重防腐涂料用石墨烯选型及表面活化改性研究，探索石墨烯结构对涂层耐腐蚀性能影响机理，突破石墨烯在无溶剂防腐蚀涂料中的分散控制关键技术，获取石墨烯在无溶剂环氧树脂体系中高稳定性工艺方法，为环保型石墨烯重防腐涂料的研制及应用提供技术支撑。
技术指标：
1. 细度≤30μm；
2. 挥发性有机物含量≤400g/L；
3. 涂料样品耐盐雾性≥4000h。
预期成果：
研究报告、测试报告、论文及专利
研究周期：
2年
预计经费：
40万
联系人
邓玉 0592-7259616

有机液体储氢材料低温脱氢催化剂制备技术
技术需求及预期目标：
针对装备用氢需求，以有机液体储氢材料作为储氢载体，采用催化脱氢方式供应氢气。有机液体储氢材料催化脱氢是吸热反应，脱氢反应温度高，因此需要降低有机液体储氢材料催化脱氢温度。需开发针对有机液体储氢材料的低温脱氢催化剂。
通过有机液体储氢材料脱氢催化剂材料理论设计和实验研究，开发脱氢反应温度低于100℃的高转化效率催化剂材料，形成设计理论和稳定制备工艺。
技术指标：
1. 脱氢催化反应温度≤100℃；
2. 体积空速≥10h-1；
3. 催化脱氢转化效率≥99%。
预期成果：
研究报告、测试报告、样品
研究周期：
2年
预计经费：
40万
联系人 曾辉027-86758626

轴类等表面非晶态合金激光3D打印制备技术
技术需求及预期目标：
为实现高耐磨、高耐蚀需求关键零部件（比如轴类、阀门、阀杆、涡轮转子、弹射蒸汽装置膨胀接头等）的强化防护与制造，开展轴类等表面非晶态合金激光3D打印制备技术研究。
通过工艺参数优化、冷却系统设计，解决激光3D打印过程中由于冷却速度不够快导致组织发生晶化的关键问题，制备出一定厚度、具有非晶组织结构的合金表层，为非晶态合金激光3D打印表面强化技术在高性能零部件的智能制造提供技术基础。
技术指标：
1. 厚度≥1mm；
2. 非晶化率≥70%。
预期成果：
研究报告、测试报告、样品
研究周期：
2年
预计经费：
30万
联系人 薛晓斌 022-25795642

TiO2光触媒复合石墨烯超疏水防污涂层制备技术
技术需求及预期目标：
随着现代军事技术的不断发展，对装备性能不断提出更高的要求，海生物在壳体的表面疯狂的生长导致海洋装备表面污损是长期以来未能良好解决的难题，不仅改变了壳体的重量，严重影响装备的机动性，同时还加快了壳体在海水中的腐蚀速度，造成不良后果。
通过石墨烯TiO2光触媒复合制备防污技术研究、复合防污机理研究，生物旺季防污性能试验验证、突破小分子石墨烯憎水基团制备关键技术，获得防污性能良好的复合超疏水防护层，为海洋装备防污技术提供新方法。
技术指标：
1. 复合超疏水防护层海水浸泡4个月无明显腐蚀；
2. 复合超疏水防护层防污等级达到85以上。
预期成果：
研究报告、试验报告
研究周期：
2年
预计经费：
30万元
联系人 魏刚 029-38316107

材料牛编辑整理。