近日,科技部公布了国家重点研发计划“高性能制造技术与重大装备”、“区块链”重点专项年度拟立项项目。
国家重点研发计划“高性能制造技术与重大装备”重点专项
国家重点研发计划“区块链”重点专项
“高性能制造技术与重大装备”重点专项年度项目申报指南(节选)
本重点专项总体目标是:围绕国家战略产业高端产品及重大工程关键装备在复杂环境、复杂工况下高性能可靠服役需求,突破高性能制造基础前沿和共性关键技术,研制具有高精度、高可靠、高效率、智能化、绿色化等高性能特征的基础件、基础制造工艺装备、基础试验与分析平台等,实施重大装备集成应用示范,推动制造技术向材料—结构—功能一体化的高性能设计制造转变,实现高性能制造技术和重大装备的自主可控,增强我国战略性高端产品和重大工程关键装备的核心竞争力。
年度指南部署坚持需求牵引、整机带动、分步实施、重点突破的原则,围绕基础前沿技术、高性能基础件、高性能基础工艺、高性能基础试验与分析、集成应用示范等5个技术方向,按照基础前沿技术、共性关键技术、示范应用,拟启动18个项目,拟安排国拨经费2.83亿元。其中,围绕基础前沿技术方向,拟部署3个青年科学家项目方向,每个方向支持2个项目,拟安排国拨经费万元,每个项目万元。
1.基础前沿技术
1.1重大装备设计基础前沿(青年科学家项目)
研究内容:研究性能/功能驱动的复杂装备机—电—液—智耦
合设计理论与方法、材料—结构—组织—表界面一体化的高性能构件设计模型与方法、极端环境和复杂工况服役关键特性参数的表征与评价等重大装备及关键构件的设计新原理、新方法。
有关说明:青年科学家项目,支持2项。
1.2高性能基础件基础前沿(青年科学家项目)
研究内容:面向轴承、齿轮、液压元件等基础件高性能服役需求,研究极端工况下接触界面动力学理论及服役性能调控方法、材料—结构—功能一体化的设计制造理论和方法、极端条件下的服役性能先进测试理论与方法等,为新型高性能基础件研发提供支持。
有关说明:青年科学家项目,支持2项。
1.3高性能制造工艺基础前沿(青年科学家项目)
研究内容:研究高性能制造过程中的加工、成形、表面改性、焊接、装配等新原理与技术,重点突破难加工材料构件的高效精密加工、复杂结构形性协同成形、大差异异质材料高可靠连接/高强度焊接等新工艺。
有关说明:青年科学家项目,支持2项。
2.共性关键技术
2.1耐高温抗腐蚀传动系统轴承
研究内容:研究轴承高温、腐蚀环境适配性设计方法;突破轴承自润滑与供油润滑、轴承高功率密度适应性、轴承高精度及长寿命、轴承性能及寿命试验验证等关键技术;研发耐高温、抗腐蚀环境传动系统轴承,建设轴承性能的拟实工况基础试验平台。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
2.2海洋高可靠耐腐蚀齿轮箱
研究内容:突破海洋装备齿轮箱可靠性及减振降噪设计、关键构件形性可控制造、基于海洋环境的齿轮箱温压差等多物理场耦合、开放环境下防腐与密封、智能故障诊断及健康监测等关键技术,搭建海洋装备齿轮箱模拟环境试验平台,研制海洋装备齿轮箱。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
2.3内曲线低速大扭矩液压马达
研究内容:研究内曲线马达低速重载摩擦副的油膜承载特性、界面轮廓形貌设计方法、马达低速稳定性机理等,突破高效率配油系统设计、摩擦副材料及表面功能改性、内凸轮曲线轮廓精密加工等关键技术,开发界面参数评价与测试设备,研制内曲线低速大扭矩液压马达。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
2.4航空液压系统高性能密封件
研究内容:研究航空液压系统高性能密封件材料与性能评价技术与标准;突破高性能密封—主机系统协同设计、密封件高形状精度与高质量表面加工、可靠性评价等关键技术;搭建振动、温度和压力耦合的极端工况拟实基础试验平台;研发密封件生产过程典型工艺绿色化技术及装备;研制航空作动器、起落架等液压系统高性能密封件。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
2.5高速列车传动系统综合试验平台
研究内容:突破高速列车轮轨关系模拟、牵引动力能量回馈、实车线路运行工况全参数模拟等技术,研发高速列车传动系统拟实综合试验平台;研究转向架用轴箱轴承、齿轮箱轴承、牵引电机轴承等高铁轴承综合试验方法及评价体系。突破高铁轴承试验大样本数据采集分析与故障诊断、基于大数据的高铁轴承建模与优化设计等关键技术,模拟实车线路运行工况开展高铁轴承耐久性试验。
2.6高强极薄铜箔制造成套技术
研究内容:研究高性能铜箔微纳组织结构与性能关联关系及其调控机理;突破极薄铜箔电沉积、高抗拉高挠曲纳米孪晶组织极薄生箔制备、铜箔超低轮廓高剥离微粗化、硅烷偶联化表面处理、镀液成分监控、铜箔性能检测评价等全流程精准控制关键技术,研制极薄铜箔制造装备,制备高性能极薄铜箔。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
2.7大型薄壁铝合金整体构件精确成形技术
研究内容:研究大型网格筋薄壁整体构件复合成形原理,突破多级网格筋成形几何连续性、成形精度控制、跨尺度组织性能均匀调控等关键技术,研制测量—规划—成形一体化制造技术与成套装备。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
2.8超大规格H型钢高性能热轧成形技术
研究内容:构建超大规格H型钢的异形坯连铸、冷却控制、轧制规程、孔型设计等全流程生产工艺模型;突破温度场—应力场—应变场耦合作用的形性一体化调控技术;研制超大规格H型钢的连铸、轧制及精整成套装备。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
2.9大尺寸钛合金结构高强韧焊接技术
研究内容:研究低熔蚀钛合金焊料原位合成机理,突破大尺寸钛合金结构焊接界面强韧化调控、界面温度自适应调控技术,研制大尺寸钛合金结构高可靠高效焊接装备。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
2.10冷冻砂型绿色铸造技术
研究内容:研究水基冷冻砂型复合成形机理及宏微尺度精准控制机制、水粘接剂低温喷射渗透和沉积固化多参数耦合机理;突破冷冻砂型浇冒口及浇道优化设计、冷冻砂型加工精度闭环控制及补偿、高温熔体和冷冻砂型界面瞬态热流传导、大温度梯度下凝固组织转变和多尺度协调控制等关键技术;研制数字化冷冻砂型绿色成形装备。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
2.11Micro-LED用新型MOCVD技术
研究内容:研究新型MOCVD设备的腔体设计、流场结构和外延生长机理,突破加热器温场均匀性提升以及实时调控、Micro-LED外延片表面低颗粒度的硬件结构设计等关键技术,开
发新型基于模型的温度控制系统、片盒到片盒传输的自动化取放片系统,研制大尺寸衬底上Micro-LED量产的高可靠性MOCVD外延设备。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
3.重大装备应用示范
3.1深远海船舶大推力全回转推进器设计制造关键技术与装备
研究内容:研究深远海船舶大推力全回转推进器服役性能演变规律与设计方法,建立全回转推进器数值仿真模型,研制全回转推进器缩比模型;突破大推力全回转推进器高精度电液控制、变截面厚壁导流管多能场复合焊接控形控性、大型桨叶加工高表面完整性调控、伞齿轮高性能加工等关键技术;研发大推力全回转推进器高质高效大型导流管焊接、桨叶加工工艺与装备;自主研制大推力全回转推进器。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
3.2深水海底钻井系统关键技术与装备
研究内容:研究深水海底钻井系统集成设计与布局优化方法,开展深水海底钻井系统总体方案、高效动力钻具结构创新设计;突破钻井系统水下作业装备快速安装、下放回收、精准定位、紧急脱离等关键技术;研发深水海底钻井系统集成控制软件,研制深水海底钻井系统装备。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
3.3千米竖井硬岩全断面掘进机关键技术与装备
研究内容:研究深部地层岩体原位精细化探测与岩性识别方法、大体积硬岩高效机械破碎机理;突破竖井垂直排渣、高效掘进与支护协同等关键技术;开发配套高效集中控制的撑靴与悬吊系统、新型破岩刀具与刀盘;研制千米竖井硬岩全断面掘进机装备。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
3.4第三代半导体高性能碳化硅单晶制备和外延工艺及成套装备
研究内容:建立大尺寸反应室热力学和动力学模型,突破高温真空低漏率、耐高温耐腐蚀材料及老化特性、中频热场精确控制和扩径生长、膜厚及表面形貌的高精度实时监控等关键技术,研制反应室及加热、大尺寸高效能碳化硅单晶生长、碳化硅高性能外延生长等关键装备,实现6英寸碳化硅单晶生长和外延装备的国产化和批量应用,推动第三代半导体产业发展。
有关说明:配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
“区块链”重点专项年度项目申报指南
本重点专项总体目标是:聚焦区块链领域的紧迫技术需求和关键科学问题,建立自主创新的区块链基础理论体系,突破区块链系统构建共性关键技术,加强区块链监管与治理技术研究,构建自主知识产权的区块链基础平台,开展重大应用示范。
年度指南部署坚持问题导向、分步实施、重点突出的原则,围绕区块链基础理论、区块链系统构建共性关键技术、区块链安全监管与治理技术3个领域方向,拟启动8项任务,拟安排国拨经费1.16亿元。其中,围绕区块链基础理论与方法、威胁感知与取证两个方向,拟部署4个青年科学家项目,拟安排国拨经费万元,每个项目万元。除区块链基础理论方向、区块链安全监管与治理技术方向、青年科学家项目外,其他项目配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
1.区块链基础理论
1.1新型区块链体系架构设计理论与方法(基础理论类,拟支持2项)
研究内容:针对当前区块链体系架构在性能、可扩展性、安全性、隐私保护等方面的困难与挑战,研究新型的多链(片)并行区块链体系架构,提升区块链系统的可扩展性和可伸缩性;研究海量业务并发支撑技术,提升区块链的交易并发处理性能;研究链上链下智能化协同优化技术,将复杂业务逻辑迁移至链下执行;研究适应复杂多变运行环境的区块链高效同步方法;研究区块链的节点身份认证、分级访问控制、跨域可信及隐私保护等核心功能在区块链体系结构的内生支持机制。
1.2高延展性可证明安全共识算法及系统设计理论与方法研究(基础理论类,拟支持2项)
研究内容:针对拜占庭共识机制的动态节点增删安全性缺乏理论保障、异步网络环境安全性难以保障、系统可延展性弱等问题,研究可证明安全高效、可支持动态节点、高延展性、高吞吐量的共识机制设计理论;研究在网络异步的环境中同时保障安全性及活性的高性能共识算法和负载低、延展性强的容错系统架构;研究可证明安全的高效分片共识方案;构建复杂网络环境下共识协议的合理安全模型。
1.3高并发可扩展区块链存储的基础理论和方法研究(青年科学家项目,拟支持2项)
研究内容:针对传统链式区块链难以支撑高频次高并发应用场景的需求,研究区块链系统的高效可扩展存储理论、缓解存储压力的轻量级弹性区块链数据模型、支持数据查询检索的高效完整性及一致性验证技术。
2.区块链系统构建共性关键技术
2.1区块链性能模型及多层级协同优化关键技术研究(共性技术类)
研究内容:针对传统区块链低性能与高频交易需求间的矛盾,研究区块链性能模型及多层级协同优化技术。研究多指标约束下的区块链性能模型;研究低时延低冗余区块链网络传输协议及数据传播架构,支持大规模节点应用的高效数据分发和数据同步;研究适用于大规模网络部署的低开销且兼顾公平与效率的区块链共识机制;研究数据存储模型及高效存储与访问机制;研究智能合约并行执行冲突消解技术,提高合约并行执行效率。
2.2区块链可证明安全隐私保护技术研究(共性技术类,拟支持2项)
研究内容:针对区块链数据公开透明、无中心节点管控、隐私保护困难的问题,研究区块链系统的隐私安全风险,研究区块链匿名交易技术,研究通用的安全可重组的隐私保护技术;研究监管友好的区块链交易隐私保护机制,涵盖零知识证明、账号匿名、同态加密、安全多方计算等技术与方法,保护交易身份和交易内容等敏感的交易信息;研究交易追踪溯源技术,支持针对特定异常交易的识别和追踪溯源;研究基于国家认可的商用密码算法的隐私交易平台,在工业、农业、政务、商务、民生、金融等领域开展示范应用。
2.3区块链评测技术体系与系统研究(共性技术类)
研究内容:针对区块链快速发展与评测体系、技术手段尚不完备之间的矛盾问题,研究建立区块链评测技术体系,涵盖性能、功能、真伪性、安全性、可靠性和合规性等方面;研究新型区块链技术的组件化评测方法;研究区块链系统的脆弱性发现、对抗策略与问题关系验证机制;研究区块链密码算法及协议、密码模块和密码应用安全性的检测评估方法;研究区块链信息内容安全评测技术;研究多样性测试数据集构造方法,保障异构区块链性能测试公平性;构建评测工具库,设计实现区块链评测系统,支持评测策略的自适应调整;以区块链在法定数字货币、数据生产要素流通、智慧城市、金融科技、工业互联网、政务民生、能源、社会治理等应用为评测场景,研制差异化评测模板,实现穿透式评测,并对区块链系统的创新程度进行评测。
2.4区块链安全威胁感知与取证研究(青年科学家项目,拟支持2项)
研究内容:针对区块链层出不穷的安全威胁,设计具有高兼容性、高扩展性且具有快速响应能力的区块链安全威胁感知平台;研究各类区块链安全威胁的内部机理;提出应对已知和未知类型安全威胁的通用解决方案;设计区块链海量数据快速获取和存储方法;设计在海量区块链数据中快速关联安全威胁的算法;研究可扩展的区块链安全威胁取证系统,支持自定义的取证模式,以支持多种取证场景。
3.区块链安全监管与治理技术
3.1区块链生态安全监管关键技术研究(共性技术类,拟支持2项)
研究内容:面向区块链生态中存在的安全风险,研究区块链安全生态监管技术框架,实现对区块链生态体系的监管。研究精细化深度分析与识别技术,研究账号、交易、链群三维一体的区块链生态实体关联关系构建技术,研究区块链数字身份关联技术;研制区块链生态安全监管系统,实现区块链生态共性安全风险识别与定位、安全风险事件的精准刻画和风险及时发现预警、网络空间与物理空间的实体关联以及跨账户、跨平台的关联式监管等能力;形成法定数字货币、数据生产要素流通等区块链场景下的生态安全风险分析技术和安全监管方案,开展监管示范应用。
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