近日，科技部發(fā)布了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“增材制造與激光制造”等6個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)2023年度項(xiàng)目申報(bào)指南的通知，“增材制造與激光制造”重點(diǎn)專項(xiàng)圍繞“基礎(chǔ)理論和前沿技術(shù)、核心功能部件、關(guān)鍵技術(shù)與裝備、典型應(yīng)用示范”等4 個(gè)技術(shù)方向，按照基礎(chǔ)研究、共性關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用示范三個(gè)層面，擬啟動(dòng)41 項(xiàng)指南任務(wù)，擬國(guó)撥經(jīng)費(fèi)概算4.31 億元。

歡迎廣大從事增材制造研發(fā)的機(jī)構(gòu)和企業(yè)積極申報(bào)2023年的“增材制造與激光制造”重點(diǎn)專項(xiàng)。

以下為“增材制造與光制造”重點(diǎn)專項(xiàng)2023度項(xiàng)目申報(bào)指南全文：

為落實(shí)“十四五”期間國(guó)家科技創(chuàng)新有關(guān)部署安排，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃啟動(dòng)實(shí)施“增材制造與激光制造”重點(diǎn)專項(xiàng)。根據(jù)本重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案的部署，現(xiàn)發(fā)布 2023 年度項(xiàng)目申報(bào)指南。

本重點(diǎn)專項(xiàng)總體目標(biāo)是:到 2025 年，使我國(guó)增材制造與激光制造成為主流制造技術(shù)之一，總體達(dá)到世界一流，基本實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先，在戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)、新基建、大國(guó)重器中發(fā)揮不可替代的重大作用。同時(shí)，基本實(shí)現(xiàn)增材制造與激光制造全產(chǎn)業(yè)鏈主體自主可控，形成系列長(zhǎng)板技術(shù)和一批顛覆性技術(shù)，并匯集為行業(yè)整體優(yōu)勢(shì)，為一批領(lǐng)軍企業(yè)奠基強(qiáng)大的國(guó)際技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，高端裝備1產(chǎn)品大批進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)中發(fā)揮核心作用。

2023 年度指南部署堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向、分步實(shí)施、重點(diǎn)突出的原則，圍繞“基礎(chǔ)理論和前沿技術(shù)、核心功能部件、關(guān)鍵技術(shù)與裝備、典型應(yīng)用示范”等 4 個(gè)技術(shù)方向，按照基礎(chǔ)研究、共性關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用示范三個(gè)層面，擬啟動(dòng) 41 項(xiàng)指南任務(wù)，擬國(guó)撥經(jīng)費(fèi)概算 4.31 億元。其中，圍繞單晶高溫合金的光束整形激光增材制造方法、超材料三維成形機(jī)制及可控微宏觀制備新方法等技術(shù)方向，部署青年科學(xué)家項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目 200 萬(wàn)元。圍繞復(fù)雜型面三維激光智能切割、高深徑比玻璃通孔激光高效制造等技術(shù)方向，部署科技型中小企業(yè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目 200 萬(wàn)元。共性關(guān)鍵技術(shù)類項(xiàng)目的配套經(jīng)費(fèi)與國(guó)撥經(jīng)費(fèi)比例不低于 1.5:1。應(yīng)用示范類項(xiàng)目鼓勵(lì)產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合，充分發(fā)揮地方和市場(chǎng)作用，由企業(yè)牽頭申報(bào)，配套經(jīng)費(fèi)與國(guó)撥經(jīng)費(fèi)比例不低于 2.5:1。

項(xiàng)目統(tǒng)一按指南二級(jí)標(biāo)題(如 1.1)的研究方申報(bào)。除特殊說(shuō)明外，每個(gè)方向擬支持項(xiàng)目數(shù)為 1項(xiàng)，實(shí)施周期不超過(guò) 3 年申報(bào)項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容必須涵蓋二級(jí)標(biāo)題下指南所列的全部研究?jī)?nèi)容和考核指標(biāo)。基礎(chǔ)研究類項(xiàng)目下設(shè)課題不超過(guò) 4 個(gè)，項(xiàng)目參與單位總數(shù)不超過(guò) 6 家;共性關(guān)鍵技術(shù)類和應(yīng)用示范類項(xiàng)目下設(shè)課題數(shù)不超過(guò) 5個(gè)，項(xiàng)目參與單位總數(shù)不超過(guò) 10 家。項(xiàng)目設(shè) 1名項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，項(xiàng)目中每個(gè)課題設(shè) 1名課題負(fù)責(zé)人。

青年科學(xué)家項(xiàng)目不要求對(duì)指南內(nèi)容全覆蓋，不再下設(shè)課題，項(xiàng)目參與單位總數(shù)不超過(guò)3 家。項(xiàng)目設(shè) 1名項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，青年科學(xué)家項(xiàng)目負(fù)責(zé)人年齡要求，男性應(yīng)為 1985年1月1日以后出生，女性應(yīng)為 1983 年1月1日以后出生。原則上團(tuán)隊(duì)其他參與人員年齡要求同上。

科技型中小企業(yè)項(xiàng)目要求由科研能力強(qiáng)的科技型中小企業(yè)牽頭申報(bào)。項(xiàng)目下不設(shè)課題，項(xiàng)目參加單位 (含牽頭單位) 原則上不超過(guò) 2 家，原則上不再組織預(yù)算評(píng)估，在驗(yàn)收時(shí)將對(duì)技術(shù)指標(biāo)完成和成果應(yīng)用情況進(jìn)行同步考核。科技型中小企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參照科技部、財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)總局印發(fā)的《科技型中小企業(yè)評(píng)價(jià)法》(國(guó)科發(fā)政[2017]115號(hào))。

1 基礎(chǔ)理論和前沿技術(shù)

1.1 多物理場(chǎng)耦合調(diào)控的多級(jí)有序結(jié)構(gòu)功能體化學(xué)激光協(xié)同制造（基礎(chǔ)研究類）

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)骨修復(fù)材料的多級(jí)有序化設(shè)計(jì)與制造難題，研究復(fù)合材料體系多物理場(chǎng)調(diào)控有序化纖維微基元方法；研究光場(chǎng)能量與纖維微基元組裝的耦合調(diào)控機(jī)制；研究多層級(jí)結(jié)構(gòu)及其受力條件下動(dòng)態(tài)演化的高分辨觀測(cè)和建模方法；揭示化學(xué)激光協(xié)同跨尺度構(gòu)建技術(shù)對(duì)力學(xué)和生物性能的影響機(jī)制；完成仿生骨多級(jí)結(jié)構(gòu)功能體制造，并進(jìn)行驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：建立多物理場(chǎng)耦合調(diào)控的多級(jí)有序結(jié)構(gòu)功能體調(diào)控構(gòu)建理論模型，實(shí)現(xiàn)仿生骨多級(jí)結(jié)構(gòu)有序化組裝，結(jié)構(gòu)尺度跨越 0.1μm~100mm，纖維微基元徑向有序度及纖維微基元中聚合物的分子取向度均≥50%；建立動(dòng)態(tài)演化的大尺度多層級(jí)高分辨三維結(jié)構(gòu)功能分析方法和仿生結(jié)構(gòu)力學(xué)設(shè)計(jì)模型，構(gòu)件尺寸≥400μm，空間分辨率≤30nm；跨尺度結(jié)構(gòu)功能效應(yīng)樣件力學(xué)強(qiáng)度、彈性模量與松質(zhì)骨匹配，仿生骨與自體骨組織形成礦化骨整合界面的周期≤3 周，符合醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 16886 及指導(dǎo)原則。

關(guān)鍵詞:多物理場(chǎng)耦合調(diào)控，多層級(jí)有序結(jié)構(gòu)，微基元，激光有序化調(diào)控，多層級(jí)觀測(cè)與建模

1.2氧調(diào)控高強(qiáng)韌金屬激光增材制造（基礎(chǔ)研究類）

研究?jī)?nèi)容:針對(duì)高強(qiáng)韌鋁合金、鎳基高溫合金、難熔鎢合金等難加工金屬，探索通過(guò)調(diào)控氧元素含量及其存在形態(tài)提高材料強(qiáng)韌性的理論與方法，揭示激光增材制造過(guò)程中氧元素含量及其存在形態(tài)對(duì)合金成形工藝特性與組織性能的影響機(jī)制;建立原子尺度氧序構(gòu)一顯微結(jié)構(gòu)一介觀結(jié)構(gòu)一宏觀力學(xué)性能之間的構(gòu)效關(guān)系;研究氧對(duì)激光增材制造熔池?zé)嵋涣π袨椤⒁苯鹦袨楹桶ㄑ趸飶?qiáng)化相在內(nèi)的多層級(jí)顯微組織形成的作用規(guī)律，多尺度應(yīng)力應(yīng)變演變的影響機(jī)制，研究熔池內(nèi)氧元素的原位超快在線檢測(cè)原理及方法;形成基于氧調(diào)控的增材制造金屬構(gòu)件的強(qiáng)韌化機(jī)制及形性協(xié)同控制方法。

考核指標(biāo)：建立激光增材制造中氧元素含量及其存在形態(tài)對(duì)成形材料性能影響的關(guān)系模型，形成不少于 3 類激光增材制造專用氧調(diào)控高強(qiáng)韌金屬材料體系；建立氧及其反應(yīng)產(chǎn)物原位高效在線檢測(cè)方法和評(píng)估算法，熔池中氧元素原位檢測(cè)精度≤5ppm；建立調(diào)控方法，氧含量調(diào)控精度優(yōu)于±25ppm；相對(duì)常規(guī)控氧環(huán)境下激光增材制造構(gòu)件在延伸率不明顯降低的情況下強(qiáng)度、彈性模量等指標(biāo)提升≥30%，或在強(qiáng)度不明顯降低的情況下斷裂韌性等指標(biāo)提升≥30%；完成不少于 4 類氧調(diào)控高強(qiáng)韌金屬?gòu)?fù)雜精密構(gòu)件的設(shè)計(jì)與制造，并在航空、航天、核等不少于 3 個(gè)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:氧調(diào)控增材制造，多層級(jí)顯微組織，難加工金屬材料

1.3 復(fù)雜構(gòu)件激光固態(tài)相變組織精密調(diào)控（基礎(chǔ)研究類）

研究?jī)?nèi)容:針對(duì)大型鋼構(gòu)件原位表面強(qiáng)韌化需求，研究多熱源耦合條件下的大型構(gòu)件激光固態(tài)相變溫度場(chǎng)時(shí)空演化行為;研究激光固態(tài)相變復(fù)相組織轉(zhuǎn)變、深度分布等特征及其調(diào)控機(jī)理與方法;研究復(fù)相組織的強(qiáng)韌化機(jī)制及疲勞破壞機(jī)理，建立其疲勞壽命預(yù)測(cè)模型;開(kāi)展應(yīng)用驗(yàn)證研究。

考核指標(biāo)：建立激光固態(tài)相變?nèi)S瞬態(tài)溫度場(chǎng)、組織場(chǎng)及應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)耦合模型；應(yīng)用于長(zhǎng)度≥6m 或直徑≥3m 的大型鋼構(gòu)件，獲得馬氏體、珠光體、貝氏體及其復(fù)相組織，晶粒度 3~10 級(jí)可調(diào)，最大可調(diào)深度≥6mm；表面硬度一致性偏差≤2HRC，處理層深度一致性≥95%，表面變形量≤0.1mm/1000mm，表面接觸疲勞壽命較處理前提升≥30%；在能源動(dòng)力、軌道交通等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞:激光固態(tài)相變，組織精密調(diào)控，強(qiáng)韌化，接觸疲勞

1.4 高分子粉床吸能誘導(dǎo)燒結(jié)高速 3D 打印(基礎(chǔ)研究類）

研究?jī)?nèi)容:圍繞交通運(yùn)輸、康復(fù)醫(yī)療、可穿戴領(lǐng)域裝備部件輕質(zhì)高強(qiáng)和多功能化的重大需求，針對(duì)超高分子量聚乙烯等無(wú)粘流態(tài)剛性高分子和硅橡膠等柔性彈性體材料，開(kāi)展粉末床吸能誘導(dǎo)選擇性燒結(jié)高速 3D 打印新方法研究。研究適用于3D 打印的吸能墨水材料和高分子粉體材料;研究吸能誘導(dǎo)選擇性燒結(jié)成形機(jī)制和高分子材料 3D 打印成形新原理，以及打印精度控制技術(shù);建立一體化高分子材料粉末床吸能誘導(dǎo)燒結(jié) 3D 打印制件綜合性能評(píng)估體系;研制相關(guān)裝備。

考核指標(biāo)：建立外場(chǎng)能量吸收與高分子粉末誘導(dǎo)燒結(jié)的成形理論與計(jì)算仿真模型；高分子粉末床吸能誘導(dǎo)選擇性燒結(jié)高速 3D打印裝備：制造效率≥3000cm3/h，最小打印層厚≤50μm，最高燒結(jié)溫度≥400℃，成形精度優(yōu)于 0.2mm，結(jié)構(gòu)特征尺寸最小可達(dá) 1mm；超高分子量聚乙烯、硅橡膠等高性能高分子粉體材料種類≥5 種，相應(yīng)專用墨水種類≥2 種；成形件力學(xué)性能不低于傳統(tǒng)制件的 60%；在航空航天、生物醫(yī)療和消費(fèi)品等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞:增材制造，粉末床，聚合物，外場(chǎng)能量，選擇性燒結(jié)

1.5 厘米級(jí)結(jié)構(gòu)超滑功表面的激光制造(基礎(chǔ)研究類)

研究?jī)?nèi)容:針對(duì)航空航天器件低摩擦表面的制造需求，研究激光制備單晶石墨過(guò)程中時(shí)空光場(chǎng)對(duì)石墨晶態(tài)及其表/界面原子結(jié)構(gòu)的調(diào)控機(jī)理;研究厘米級(jí)無(wú)褶皺結(jié)構(gòu)超滑單晶石墨制備機(jī)制建立快速溶碳和非平衡析碳的激光能場(chǎng)驅(qū)動(dòng)理論;發(fā)展單晶石墨結(jié)構(gòu)超滑表面的原位制備、石墨圖案化結(jié)構(gòu)超滑表面的制造方法開(kāi)發(fā)厘米級(jí)結(jié)構(gòu)超滑器件制造工藝技術(shù)。

考核指標(biāo)：構(gòu)筑不少于 4 種厘米級(jí)圖案化結(jié)構(gòu)超滑功能表面，具備可控形狀（方臺(tái)、圓臺(tái)等）、高度（1~200μm）、寬度（5~500μm）的單元結(jié)構(gòu)特征，可控周期（5~500μm）、密度（單晶石墨表面占比 10%~70% ） 的 陣 列 分 布 特 征 ；結(jié) 構(gòu) 超 滑 表 面 面 積 ≥20mm×20mm，單晶石墨微區(qū)平整度≤30nm 且無(wú)褶皺，摩擦應(yīng)力≤0.001MPa，承載≥50N（測(cè)試速度≥0.1m/s）；在航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證，潤(rùn)滑系統(tǒng)總重量降低 50%以上。

關(guān)鍵詞:激光原位生長(zhǎng)，激光微圖案化，單晶石墨，結(jié)構(gòu)超滑，軸承

1.6太空極端環(huán)境金屬增材制造(基礎(chǔ)研究類)

研究?jī)?nèi)容:針對(duì)太空極端環(huán)境下金屬構(gòu)件快速制造的需求，開(kāi)展適用于太空極端環(huán)境的金屬增材制造新機(jī)理、工藝和裝備研究。研究真空和微重力環(huán)境下低功耗的金屬增材制造熔化和冶金行為，闡明增材制造過(guò)程中，真空、微重力條件對(duì)金屬熔體潤(rùn)濕鋪展、凝固行為對(duì)成形件尺寸精度與表面粗糙度的影響機(jī)制;研究太空極端環(huán)境下金屬增材制造的形性調(diào)控技術(shù)，探索合金、鋁合金、不銹鋼等多種材料的成形工藝。

考核指標(biāo)：實(shí)現(xiàn)微重力、真空下的金屬增材制造過(guò)程仿真分析，建立適用于太空極端環(huán)境的金屬增材制造潤(rùn)濕鋪展和凝固行為模型；研制適用于太空微重力、真空環(huán)境的金屬增材制造集成化裝備 1 套，可以實(shí)現(xiàn)鈦合金、鋁合金、不銹鋼等典型金屬構(gòu)件的增材制造。增材成形設(shè)備總功率小于 1kW，環(huán)境真空度可達(dá)到10-3Pa 以上，整體裝備可承受-70℃至+100℃溫度變化，通過(guò) 10g加速度測(cè)試，零件尺寸不小于 400mm×400mm×20mm，成形精度≤0.5mm，表面粗糙度 Ra≤15μm，綜合力學(xué)性能不低于鍛件性能的 80%，建立相應(yīng)的太空金屬增材制造工藝規(guī)范。

關(guān)鍵詞:太空增材制造，極端環(huán)境，微重力，低功耗增材制造

1.7 熱功能表界面微納結(jié)構(gòu)與料特性一體化超快激光制造(基礎(chǔ)研究類）

研究?jī)?nèi)容:針對(duì)航空航天、能源等重大裝備對(duì)高性能傳導(dǎo)/輻射/轉(zhuǎn)換等熱功能的迫切需求，研究超快激光作用下材料表界面能量吸收與傳遞的時(shí)空演化規(guī)律，以及熱功能表界面形性特征對(duì)熱功能的耦合影響規(guī)律及調(diào)控機(jī)制;研究超快激光制造工藝對(duì)熱功能表界面形性特征的影響與作用規(guī)律:研發(fā)高效、穩(wěn)定熱功能表界面微納結(jié)構(gòu)一材料特性一體化協(xié)同超快激光大面積制備方法及關(guān)鍵裝置，進(jìn)行應(yīng)用驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：形成表界面微納結(jié)構(gòu)與材料特性對(duì)熱功能耦合作用模型；超高速并行光參量動(dòng)態(tài)調(diào)控裝置 1 套：?jiǎn)蚊}沖加工效率≥150，000 單元/秒，光參量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間≤0.5μs；一體化加工面積≥300cm2。不少于 3 類新型熱功能器件：鍵合溫度≤150℃，導(dǎo)熱率≥200W/（m?K）；熱輻射圖案化單元特征尺寸覆蓋
300nm~100μm，熱偽裝兼容波段≥3 且階數(shù)動(dòng)態(tài)連續(xù)可調(diào)；光熱轉(zhuǎn)換膜標(biāo)準(zhǔn)光照水蒸發(fā)速率≥4kg/（m2?h）。上述三類器件使用 100小時(shí)后性能衰退≤2%，在航空航天、能源等裝備中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞:超快激光，熱功能表界面，微納結(jié)構(gòu)，材料特性，一體化制造

1.8多功能跨尺度共形結(jié)構(gòu)協(xié)同增制造技術(shù)(基礎(chǔ)研究類)

研究?jī)?nèi)容:針對(duì)航空航天等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅堋⒏呒啥裙δ軜?gòu)件的需求，研究增材制造結(jié)構(gòu)整體承載與結(jié)構(gòu)功能區(qū)的保形協(xié)調(diào)機(jī)制，以及基底一功能線路一體化增材制造的共形界面形性演化規(guī)律;研究表面變曲率復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)腔點(diǎn)陣共形填充及胞元完整性保持算法，多物理場(chǎng)高精高效分析方法，結(jié)構(gòu)一功能匹配的跨尺度結(jié)構(gòu)整體拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法;研究共形噴墨打印導(dǎo)電線路形貌的精確控制技術(shù)，以及多層異質(zhì)界面強(qiáng)化機(jī)理及高可靠性曲面多層電路互聯(lián)技術(shù)。

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