近日,工業(yè)和信息化部網(wǎng)站發(fā)布重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2024 年版)(征求意見(jiàn)稿)。根據(jù)征求意見(jiàn)稿,先進(jìn)化工材料包括特種橡膠及其他高分子材料、
工程塑料、膜材料以及其他先進(jìn)化工材料,共計(jì)52種。此外目錄還涵蓋高性能纖維及復(fù)合材料33種,先進(jìn)半導(dǎo)體材料和新型顯示材料45種,新型能源材料10種,生物醫(yī)
用及生物降解材料16種,前沿新材料16種等共計(jì)296種重點(diǎn)新材料。
下附指導(dǎo)目錄中先進(jìn)有色金屬、先進(jìn)無(wú)機(jī)非金屬材料、高性能纖維及復(fù)合材料、先進(jìn)半導(dǎo)體材料和新型顯示材料、前沿新材料等部分碳相關(guān)材料名單及對(duì)應(yīng)性能要求:
1.先進(jìn)基礎(chǔ)材料
鋁基碳化硅復(fù)合材料
室溫?zé)釋?dǎo)率≥200 W/(m·K),抗彎折強(qiáng)度≥500MPa,熱膨脹系數(shù)(RT~200℃)≤9ppm/℃。
高性能航空航天石墨密封材料及制品
抗壓強(qiáng)度≥140MPa,抗折強(qiáng)度≥60MPa,肖氏硬度 75~95Hs,石墨化度≥85%,摩擦系數(shù)≤0.15,開(kāi)口氣孔率≤2%,熱失重≤5%(650℃,50 h),顆粒度≤10μm,
導(dǎo)熱系數(shù)≥60 W/(m·K)(400℃),泊松比 0.23~0.25,熱膨脹系數(shù)≤5×10-6/℃,體積密度≥1.95g/cm3。
高導(dǎo)熱人工石墨膜
水平方向?qū)嵯禂?shù)≥1500W/(m·K),膜厚12μm~500μm。
多晶硅用超大尺寸環(huán)形細(xì)結(jié)構(gòu)石墨
成品尺寸:Φ1360/890mm×1100mm;體積密度≥1.75 g/cm3;抗折強(qiáng)度≥35MPa;CTE≤5.3×10-6/K。
超細(xì)金剛石線鋸
(1)碳鋼絲線鋸:碳鋼絲線鋸直徑小于48微米,斷線率≤8%,外徑誤差≤5μm,抗拉強(qiáng)度≥5200MPa,自由圈經(jīng)≥50mm;
(2)鎢絲線鋸:鎢絲線鋸直徑小于45微米,斷線率≤8%,抗拉強(qiáng)度≥6000Mpa,外徑誤差≤5μm,自由圈經(jīng)≥50 mm
2.關(guān)鍵戰(zhàn)略材料
高性能碳纖維
(1)高強(qiáng)型:拉伸強(qiáng)度≥4500 MPa,CV≤5%,拉伸模量230~250GPa,CV≤2%;
(2)高強(qiáng)中模型:拉伸強(qiáng)度≥5500 MPa,CV≤5%,拉伸模量285~305GPa,CV≤2%;
(3)高模型:拉伸強(qiáng)度≥4200MPa,CV≤5%,拉伸模量400GPa,CV≤2%。
船舶用碳纖維經(jīng)編織物
纖維:T700-12K,乙烯基型上漿劑;經(jīng)編織物:?jiǎn)?、雙、三軸向碳纖維織物,面密度范圍 200~900g/m2,公差±5%;增強(qiáng)乙烯基樹(shù)脂復(fù)合材料力學(xué)性能:?jiǎn)屋S向?qū)娱g
剪切強(qiáng)度≥50Mpa,雙軸向?qū)娱g剪切強(qiáng)度≥35Mpa。
航空內(nèi)飾用碳纖維復(fù)合材料
0°拉伸強(qiáng)度>1700MPa,0°拉伸模量>100GPa,彎曲強(qiáng)度>1200MPa,密度≤1.6g/cm3,阻燃:按照CCAR25.853標(biāo)準(zhǔn)熱釋放≤65kW/m2,煙密度≤2004 Dm。
碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料
層間剪切強(qiáng)度>70MPa,彎曲強(qiáng)度>1200MPa,拉伸強(qiáng)度>1800MPa。
儲(chǔ)氫氣瓶用碳纖維復(fù)合材料
(1)車船用燃料電池氫氣瓶:工作壓力≥35MPa,使用壽命10~15年,質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度4.0%;
(2)無(wú)人機(jī)用燃料電池氫氣瓶:工作壓力35MPa,使用壽命5年,質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度7.0%。
大絲束碳纖維及其熱塑性復(fù)合材料
國(guó)產(chǎn)化≥48K大絲束碳纖維。線密度≥3300g/km,拉伸強(qiáng)度≥4000MPa,CV≤8%;拉伸模量≥235GPa,CV≤4%。
高耐候玻璃纖維/碳纖維復(fù)合材料
最高抗拉強(qiáng)度≥600 kN/m,延伸率≤3%,耐溫性-100~280℃。
航空制動(dòng)用碳/碳復(fù)合材料
密度≥1.85 g/cm3;抗壓強(qiáng)度≥150MPa;抗彎強(qiáng)度≥120 MPa;層間剪切強(qiáng)度≥12MPa;石墨化度≥35%;氧化失重率≤5%;高能剎車(能流密度≥3000kW/m2,面積
能載≥60 MJ/m2);摩擦系數(shù)≥0.25。
高性能碳纖維增強(qiáng)陶瓷基摩擦材料
密度≤2.2 g/cm3;使用溫度-50~1650℃;抗壓強(qiáng)度≥160MP;抗彎強(qiáng)度≥120MP;摩擦系數(shù)0.25~0.45;摩擦力矩峰值比≤2;摩擦系數(shù)熱衰退≤15%;摩擦力矩濕態(tài)
衰退≤5%。
碳化硅單晶襯底及同質(zhì)外延片
(1)碳化硅單晶襯底:6英寸及以上,微管密度≤0.2/cm2,TTV<10μm,-15μm<bow<15μm,warp<35μm,表面粗糙度Ra≤0.15nm;
N型碳化硅襯底電阻率0.015~0.025Ω·cm,BPD<1000/ cm2;半絕緣碳化硅襯底電阻率≥1010Ω·cm。
(2)碳化硅同質(zhì)外延片:大于6英寸,外延片內(nèi)濃度不均勻性:≤10%;外延片內(nèi)厚度不均勻性:≤5%;外延表面缺陷密度:≤1cm-2;外延表面粗糙度:≤0.3nm。
半導(dǎo)體用超高純石墨
灰分≤5 ppm;B、Al、Fe 含量≤0.01ppm;電阻率(μΩ·m):11~15。
3.前沿新材料
石墨烯散熱材料
(1)石墨烯散熱材料:xy軸熱傳導(dǎo)系數(shù)≥1950 W/(m·K),z 軸熱傳導(dǎo)系數(shù)≥22 W/(m·K),幅射系數(shù)≥92%,膜厚25~500 μm;
(2)石墨烯散熱涂層:附著力0級(jí),熱輻射率≥95%,平面熱導(dǎo)系數(shù)≥100W/(m·K),耐中性鹽霧性能≥5000h,耐溫≥200℃,硬度≥2H。
石墨烯導(dǎo)熱復(fù)合材料
(1)照明/通訊用石墨烯高導(dǎo)熱復(fù)合材料:熱導(dǎo)率>20 W/(m·K),拉伸強(qiáng)度>29MPa,彎曲強(qiáng)度>45MPa,懸臂梁無(wú)缺口沖擊強(qiáng)度>3.0Kj/m2,阻燃達(dá)到V0級(jí)別,
密度<1.6g/cm3,熱輻射率≥0.8,耐候,耐腐蝕等。
(2)石墨烯高導(dǎo)熱復(fù)合管材:密度<200℃,爆破壓力>5 MPa,長(zhǎng)期使用壓力>1MPa,熱輻射率>0.8,耐酸堿等腐蝕介質(zhì)。
石墨烯防爆電伴熱膜材料
額定功率 10~120W/m;耐溫≥200℃;介質(zhì)最高維持溫度 150℃;外形尺寸:厚度 0.6~5.0mm;幅寬80~500 mm;單電源最大使用長(zhǎng)度 6~300m;
絕緣電阻≤50 MQ。
碳納米管
(1)單壁碳納米管導(dǎo)電漿:漿料固含量≥0.8%,漿料體積電阻率:≤12 mΩ·cm;漿料粘度≤6000 mPa·s;
(2)碳納米管用高性能分散劑:水分≤0.2%,Al≤10mg/kg、Ca≤20mg/kg、Co≤10mg/kg、Cu≤20mg/kg、Cr≤10mg/kg、Mg≤10mg/kg、Mn≤10mg/kg、
Na≤40mg/kg、Ni≤10mg/kg、Zn≤20mg/kg、Fe≤50mg/kg;不含APEO,VOC≤2%,添加量小于30%。