一、科學(xué)目標(biāo)
聚焦電磁能裝備及其所用儲(chǔ)能電介質(zhì)材料和直線推進(jìn)金屬材料在多場耦合極端沖擊條件下的構(gòu)效關(guān)系和物性演化,，以材料調(diào)控為基礎(chǔ),，以耦合測試為手段，以長效服役為目標(biāo),，揭示電磁熱力多場耦合極端沖擊條件電磁能與材料相互作用時(shí)空演化機(jī)理,，構(gòu)建電磁熱力多場耦合極端沖擊條件電磁能裝備科學(xué)基礎(chǔ)，引領(lǐng)電磁能裝備研發(fā)模式變革,，產(chǎn)生重大原始創(chuàng)新,，占領(lǐng)電磁能技術(shù)領(lǐng)域制高點(diǎn)，形成代表世界電磁能技術(shù)水平的戰(zhàn)略科技力量,。
二,、核心科學(xué)問題
本重大研究計(jì)劃的核心科學(xué)問題是：電磁熱力多場耦合極端沖擊條件電磁能與材料相互作用時(shí)空演化機(jī)理。
三,、2023年度資助研究方向
本重大研究計(jì)劃所述的電磁能裝備特指實(shí)現(xiàn)電磁能與動(dòng)能間瞬時(shí)高功率轉(zhuǎn)換的裝備,；所述的極端條件特指多場耦合和極端沖擊的共同作用，其中極端沖擊指的是極高功率,、極短時(shí)間（ms級(jí)）,、極大電流（MA級(jí)）和極高速度（≥2000m/s），多場耦合指的是電磁熱力共同作用下的多物理場強(qiáng)耦合,。本年度重大研究計(jì)劃所述的電磁能裝備材料聚焦電磁能裝備所用的直線推進(jìn)金屬材料（含軌道和運(yùn)動(dòng)體）和儲(chǔ)能材料,。2023年度項(xiàng)目申請(qǐng)應(yīng)符合上述限定條件。
�,。ㄒ唬┲攸c(diǎn)支持項(xiàng)目,。
擬資助（但不限于）以下方向：
1. 直線推進(jìn)電磁能裝備材料物性演變機(jī)理與非線性構(gòu)效關(guān)系。
研究極端條件電磁能裝備直線推進(jìn)金屬材料（軌道和運(yùn)動(dòng)體）的各參量（電導(dǎo)率,、彈性模量,、屈服強(qiáng)度、延伸率,、軟化溫度,、表面硬度、海洋環(huán)境適應(yīng)性等）的時(shí)空演化規(guī)律,；建立極端條件電磁能裝備直線推進(jìn)金屬材料在多場耦合強(qiáng)沖擊下的物性參數(shù)演變模型,；建立評(píng)價(jià)各參量演變規(guī)律的指標(biāo)體系,。
2. 直線推進(jìn)電磁能裝備高速載流摩擦界面損傷機(jī)制與調(diào)控。
面向電磁能裝備高速載流摩擦磨損的極端條件,，開展高速載流摩擦磨損界面行為研究,，建立高速載流摩擦磨損模型，揭示界面沉積物的形成和演化機(jī)制,，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同發(fā)射條件下磨損量的定量預(yù)測,；開展界面損傷抑制策略研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)磨損量的有效調(diào)控,。
3. 直線推進(jìn)電磁能裝備極端條件顛覆性新材料探索研究,。
面向未來電磁能裝備發(fā)展需求，應(yīng)用人工智能和大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù),，探索關(guān)鍵性能顯著提升,、滿足極端條件電磁熱力多場耦合服役需求，促進(jìn)電磁能裝備輕量化和長壽化的顛覆性新概念材料,。其中,，儲(chǔ)能電介質(zhì)薄膜材料，儲(chǔ)能密度≥8MJ/m³（涵蓋電壓范圍2~10kV）,，充放電頻率≥20次/分鐘（毫秒級(jí)放電）,，壽命≥2萬次，放電效率≥95%（10kHz范圍內(nèi)）,，自放電時(shí)間常數(shù)≥1000s（最高工作場強(qiáng)，工作溫度≥80℃）,；直線推進(jìn)材料要求屈服強(qiáng)度≥750MPa,，導(dǎo)電率≥60%IACS，伸長率≥10%,，軟化溫度≥700℃,，彈性模量≥120GPa，表面硬度220-300HV,，與鋁干摩擦系數(shù)≤0.15,，與鋁載流滑動(dòng)摩擦系數(shù)≤0.02，可用于大尺寸制備（1噸以上）,。
�,。ǘ┘身�(xiàng)目。
擬資助以下方向：
1. 高速直線推進(jìn)電磁能裝備樞軌材料性能劣化與實(shí)時(shí)原位診斷和評(píng)價(jià)研究,。
針對(duì)電磁能裝備樞軌材料可靠性和健康狀態(tài)評(píng)價(jià)的需求,，從發(fā)射過程極端多物理場耦合作用出發(fā)，開展電磁能材料原位診斷技術(shù)研究,，研制能實(shí)時(shí)原位檢測和表征樞軌關(guān)鍵力學(xué)性能,、電樞材料元素殘留分布的方法及裝置（主要性能指標(biāo)：屈服強(qiáng)度測量誤差≤10%,、元素檢測空間分辨率≤0.1mm、成像空間分辨率≤0.1mm）,，揭示極端發(fā)射工況下（運(yùn)行速度≥2000m/s,、載流密度≥1010A/m2、應(yīng)變速率≥106/s,、升溫速率≥105K/s）電磁能材料失效機(jī)理,，建立發(fā)射條件與樞軌材料微觀組織及力學(xué)性能的關(guān)系，形成物理與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的軌道健康狀態(tài)評(píng)估模型及軟件,，并實(shí)現(xiàn)在電磁能裝備的集成及示范應(yīng)用,。
2. 電磁能裝備儲(chǔ)能電介質(zhì)材料與器件極端條件物性演化過程的模擬與原位測量、性能劣化機(jī)理表征與性能提升研究,。
針對(duì)電磁能裝備儲(chǔ)能材料的高儲(chǔ)能密度和長壽命兩大技術(shù)要求,，從結(jié)構(gòu)出發(fā)厘清科學(xué)問題，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能材料電磁熱力多場耦合作用極端條件的模擬加載和過程表征,；發(fā)展儲(chǔ)能材料服役物性演化過程（含空間電荷,、溫度分布、應(yīng)力應(yīng)變分布,、電場分布,、表面形貌等）的原位測量方法，揭示儲(chǔ)能材料極端條件服役的物性參數(shù)劣化機(jī)理,，形成儲(chǔ)能材料極端條件服役性能的表征方法,；發(fā)展儲(chǔ)能材料跨尺度（微觀分子結(jié)構(gòu)、介觀界面結(jié)構(gòu),、宏觀結(jié)構(gòu)）關(guān)聯(lián)性能提升策略,，突破現(xiàn)有儲(chǔ)能材料的密度和壽命關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，取得性能具有重大提升的實(shí)物研究成果,，并在電磁能裝備上開展典型示范驗(yàn)證,。電介質(zhì)材料實(shí)物指標(biāo)要求為：儲(chǔ)能電介質(zhì)薄膜材料，儲(chǔ)能密度≥8MJ/m³（涵蓋電壓范圍2~10kV）,，充放電頻率≥20次/分鐘（毫秒級(jí)放電）,，壽命≥2萬次，放電效率≥95%（10kHz范圍內(nèi)）,，自放電時(shí)間常數(shù)≥1000s（最高工作場強(qiáng),，工作溫度≥80℃）。儲(chǔ)能元件的實(shí)物指標(biāo)要求為：充電秒級(jí),，放電毫秒級(jí),，儲(chǔ)能≥1kJ，儲(chǔ)能密度≥4MJ/m³,，單位儲(chǔ)能的放電電流≥0.5A/J,，額定電壓涵蓋2-20kV范圍,，充放電頻率≥20次/分鐘（毫秒級(jí)放電），放電效率≥93%（10kHz范圍內(nèi)）,，服役壽命≥1萬次（最高工作電壓,，環(huán)境溫度-40℃~55℃）。
四,、2023年度資助計(jì)劃
2023年度擬資助重點(diǎn)支持項(xiàng)目11項(xiàng)左右,，直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為300萬元/項(xiàng)，資助期限為4年,，申請(qǐng)書中研究期限應(yīng)填寫“2024年1月1日至2027年12月31日”,；擬資助集成項(xiàng)目2項(xiàng)左右，直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為1200萬元/項(xiàng),，資助期限為4年,，申請(qǐng)書中研究期限應(yīng)填寫“2024年1月1日至2027年12月31日”。鼓勵(lì)來自電氣,、材料,、數(shù)學(xué)、物理,、化學(xué),、信息等不同學(xué)科領(lǐng)域的研究隊(duì)伍聯(lián)合參與申請(qǐng)。
五,、申請(qǐng)要求及注意事項(xiàng)
(一）申請(qǐng)條件,。
項(xiàng)目申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：
1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；
2. 具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）,。
在站博士后研究人員,、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請(qǐng)人進(jìn)行申請(qǐng)。
�,。ǘ┫揄�(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定。
執(zhí)行《2023年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》“申請(qǐng)規(guī)定”中限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定的相關(guān)要求,。
�,。ㄈ┥暾�(qǐng)注意事項(xiàng)。
申請(qǐng)人和依托單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀并執(zhí)行本項(xiàng)目指南,、《2023年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》和《關(guān)于2023年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)與結(jié)題等有關(guān)事項(xiàng)的通告》中相關(guān)要求,。
1. 本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目實(shí)行無紙化申請(qǐng)。申請(qǐng)書提交日期為2023年10月26日－10月29日16時(shí),。
�,。�1）申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計(jì)劃項(xiàng)目的填報(bào)說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請(qǐng)書及附件材料。
�,。�2）本重大研究計(jì)劃將緊密圍繞核心科學(xué)問題,，對(duì)多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢(shì)整合,，成為一個(gè)項(xiàng)目集群。申請(qǐng)人應(yīng)根據(jù)本重大研究計(jì)劃擬解決的核心科學(xué)問題和本指南公布的擬資助研究方向,，在分析國內(nèi)外已有成果的基礎(chǔ)上,，明確新的突破點(diǎn)以及創(chuàng)新思路，自行擬定項(xiàng)目名稱,、科學(xué)目標(biāo),、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等,。
�,。�3）申請(qǐng)書中的資助類別選擇“重大研究計(jì)劃”，亞類說明選擇“重點(diǎn)支持項(xiàng)目”或“集成項(xiàng)目”,，附注說明選擇“極端條件電磁能裝備科學(xué)基礎(chǔ)”,根據(jù)申請(qǐng)的具體研究內(nèi)容選擇相應(yīng)的申請(qǐng)代碼,。
重點(diǎn)支持項(xiàng)目的合作研究單位不得超過2個(gè)，集成項(xiàng)目的合作單位不得超過4個(gè),。
�,。�4）申請(qǐng)人在申請(qǐng)書“立項(xiàng)依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，應(yīng)當(dāng)首先說明申請(qǐng)符合本項(xiàng)目指南中的資助研究方向,，以及對(duì)解決本重大研究計(jì)劃核心科學(xué)問題,、實(shí)現(xiàn)本重大研究計(jì)劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。
如果申請(qǐng)人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計(jì)劃相關(guān)的其他科技計(jì)劃項(xiàng)目,，應(yīng)當(dāng)在申請(qǐng)書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請(qǐng)項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系,。
2. 在2023年10月29日16時(shí)前提交電子申請(qǐng)書及附件材料。
3. 其他注意事項(xiàng),。
�,。�1）為實(shí)現(xiàn)重大研究計(jì)劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定,，項(xiàng)目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計(jì)劃其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系,。
（2）為加強(qiáng)項(xiàng)目的學(xué)術(shù)交流,，促進(jìn)項(xiàng)目群的形成和多學(xué)科交叉與集成,，本重大研究計(jì)劃將每年舉辦1次資助項(xiàng)目的年度學(xué)術(shù)交流會(huì)，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會(huì),。獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計(jì)劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng),，并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。
�,。ㄋ模┳稍兎绞�,。
請(qǐng)有意向申報(bào)的教師10月15日之前與科技處聯(lián)系。
聯(lián)系人：杜靜
聯(lián)系電話：86323626
文字/杜靜
編輯/杜靜
審核/杜靜、牟俊,、秦磊
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