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長壽命高溫材料國家重點實驗室2018年開放課題申請指南
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長壽命高溫材料國家重點實驗室(以下簡稱實驗室)依托于東方電氣集團東方汽輪機有限公司,2015年9月獲科技部批準建設。實驗室瞄準國家及企業的重大需求,旨在縮短能源透平關鍵部件用材及其制備技術的研發周期,促進長壽命高溫材料基礎研究和科研成果的產業化,實現能源高效利用。

為貫徹實驗室“開放、流動、聯合、競爭”的運行方針,充分發揮并不斷加強實驗室在長壽命高溫材料及相關領域的科學研究、人才培養、技術創新和學術交流等方面的優勢,實驗室面向國內外科研人員設立開放基金。現發布2018年度開放基金資助課題(以下簡稱“開放課題”)申請指南。

1、 開放基金資助課題

圍繞實驗室的發展目標與長壽命高溫材料開發與應用、重型燃機高溫葉片精確制備成形、大尺寸高溫部件服役性能及可靠性評價三個研究方向,實驗室本期擬支持的6個開放課題詳情如下

1. 課題名稱:三種單晶材料強韌化機理及變形斷裂行為研究

研究內容:針對具有完全自主知識產權的F級及以上燃氣輪機用單晶葉片材料研究需求,開展合金在熱-力耦合作用下的組織結構演變規律的研究,包括研究980℃、950℃、900℃、850℃、760℃、650℃及室溫條件下變形量為2.5%,變形速率為0.0001S-1時的熱壓縮組織變化規律;分析980℃、950、850、760、650℃拉斷試樣的強韌化機理和斷裂機制以及980℃/172MPa、870℃/345MPa、760℃/790MPa蠕變斷裂試樣的強韌化機理及損傷機制。

主要技術指標:研究合金在不同應變溫度下的組織演變規律,掌握合金在中、高溫下的強韌化機理及斷裂機制;揭示合金蠕變損傷的內在機制;發表兩篇SCI論文,其中一篇影響因子在1.0以上。

項目經費:不超過20萬元

實施周期:24個月。

2. 課題名稱:汽輪機高溫部件熱噴涂防護涂層蒸汽環境下長時高溫氧化性能評價與機理研究

研究內容:針對630℃超臨界汽輪機高溫部件(閥門、氣缸等)基材抗氧化性能涂層需求,開展抗蒸汽氧化腐蝕機理和壽命評估研究。研究熱噴涂防護涂層在長時(>3000小時)高溫(630℃)蒸汽環境下的微觀組織、相結構的演化過程和壽命檢測。

主要技術指標:

1)針對630℃超超臨界汽輪機高溫部件服役工況,設計熱噴涂涂層抗蒸汽氧化腐蝕試驗方案;

2)提供2~4種防護涂層試樣在長時(>3000小時)高溫(630℃)蒸汽環境下的氧化性能數據,開展涂層的抗蒸汽氧化機理研究、組織及相結構演化分析和研究;

3)針對涂層的抗蒸汽氧化性能提升提出指導性意見。

項目經費:不超過15萬元

實施周期:24個月。

3. 課題名稱:630℃等級超臨界機組高溫部件長壽命高溫抗氧化涂料研制

研究內容:

1、開發出滿足630℃等級超高參數超超臨界機組高溫部件(如高壓內缸、閥殼、閥蓋等)工況要求的高溫、長壽命抗氧化涂料及其涂層制備技術;

2、通過技術移植,實現630℃等級高溫抗氧化涂料涂層的大面積工程制備與示范應用;

3、建立630℃等級高溫抗氧化涂料及涂層制備、檢測、生產及質量控制的相關技術規范,形成具有自主知識產權的企業標準。

主要技術指標:研究涂料不同顏基比對涂層常規性能和耐高溫高壓性能的影響,建立適用于630℃等級抗高溫高壓涂層體系及相應的涂裝工藝;研究在高溫高壓條件下涂層的抗氧化和腐蝕行為,明確相應條件下涂層防護和失效機理;研究在高溫和水蒸氣環境中涂層的腐蝕行為,揭示涂層在高溫水蒸氣環境中的防護機理。

1)常規性能:常溫24h固化(GB 1728);附著力≥5MPa(GB/T 5210);柔韌性≤2mm(GB/T 1731);耐沖性能≥45kg cm(GB/T 1732)。

2)耐高溫氧化性能:630℃等級氧化2000h,具有完全抗氧化性能(HB 5258-2000)。

3)耐高溫水蒸氣腐蝕:630℃等級在水蒸氣環境中氧化2000h,具有完全抗氧化性能(HB 5258-2000)。

4)抗熱震性能:630℃等級抗熱震性能(水淬),>100次,涂層完好,無起泡、起皮和剝落現象。

5)耐高溫高壓性:630℃等級,耐壓30MPa,1000h涂層完好,無起泡和剝落現象。

6)施工工藝性:常規噴涂。

項目經費:不超過20萬元

實施周期:24個月。

4. 課題名稱:630℃高溫轉子耐熱鋼微觀性能與疲勞壽命評估

研究內容:針對630℃高溫轉子耐熱鋼工業應用需求,開展微觀組織性能與低周、高周疲勞壽命評估研究。研究包括在630℃條件下,不同應力比對疲勞強度與疲勞裂紋擴展的影響規律,分析630℃條件下疲勞失效機理與損傷機制并對疲勞壽命進行評估。

主要技術指標:研究材料在不同應力比下的疲勞強度與疲勞裂紋擴展行為,明確相應條件下的疲勞失效機理;研究在不同應力比下微觀組織對材料疲勞性能的影響,建立微觀結構與疲勞裂紋擴展/壽命模型,對疲勞壽命進行評估。

項目經費:不超過20萬元

實施周期:24個月。

5. 課題名稱:低壓末級葉片腐蝕研究

研究內容:針對汽輪機常用末級葉片耐腐蝕性能進行研究,開展汽輪機末級葉片在模擬介質條件中的腐蝕速率等研究,探究常見汽輪機末級葉片材料腐蝕邊條件;通過腐蝕介質加速腐蝕獲取腐蝕缺陷,并測試腐蝕缺陷對材料性能及壽命的影響。

主要技術指標:研究末級葉片在不同環境條件下的腐蝕發展及演變過程,明確汽輪機運行過程中溫度、水質參雜等對葉片腐蝕速率的影響;確定汽輪機末級葉片材料腐蝕邊界條件;探究腐蝕缺陷對性能的影響作用關系。

項目經費:不超過15萬元。

實施周期:24個月。

6. 課題名稱:燃機透平葉片組織退化對力學性能的影響

研究內容:針對燃機透平葉片高溫服役過程中組織退化引起葉片失效的需求,開展葉片服役溫度范圍內組織退化過程定量表征和動力學研究,明確組織退化對力學性能的影響規律,分析葉片失效與組織退化的關聯,明確影響機制,建立不同組織退化特征與葉片狀態的相關性。

主要技術指標:研究燃機透平葉片材料在不同服役溫度下的微觀組織演化行為,考察組織退化對力學性能的影響,闡明不同組織特征對性能的影響機制,建立組織退化過程與力學性能的內在關聯,對葉片使用壽命進行評估。

項目經費:不超過15萬元

實施周期:18個月。

2、 開放課題的申請條件和流程

1. 開放課題申請者的條件

(1)凡具有博士學位或副教授及以上職稱,希望在長壽命高溫材料領域開展研究工作的國內外科研人員,均可申請實驗室開放課題。

(2)實驗室固定人員不得承??趴翁?,但為了保障開放課題的順利進行,每項開放課題必須至少有一名實驗室固定人員作為課題聯系人。

2. 開放課題的申請程序

申請者須參照本指南中的開放課題要求,填寫并提交《長壽命高溫材料國家重點實驗室開放課題申請書》(格式見附件),經所在單位審核同意并蓋章后,將申請材料紙質稿(一式三份)和相同內容的電子稿報送實驗室辦公室(聯系人和聯系方式見文末)。申請書為A4幅面,雙面打印,用兩顆訂書針于左側裝訂成冊。

自本指南發布之日起,開始接受課題申請,11月9日12點后停止接受申請材料??翁餛鶚際奔湮?span>次年的1月1日。

3、 其他要求

1.開放課題資助經費用于開放課題研究所需的科研業務費、材料費和外地訪問學者在本室工作期間的往來差旅費等費用,應符合《四川省科技計劃項目專項資金管理暫行辦法》。

2.開放課題完成后的結余經費可順延二年使用,主要用于支付在課題支持下論文發表、成果鑒定、報獎等費用。

3.凡在實驗室開放課題資助下發表的論文或取得的其它成果,必須注明“長壽命高溫材料國家重點實驗室開放課題資助”(英文為:Supported by the fund of State Key Laboratory of Long-life High Temperature Materials)字樣,并加注課題批準號。在成果鑒定和申報各類獎勵時也必須做出同樣的標注。

4.每個項目至少發表1篇SCI或2篇EI原刊收錄的論文,其中一篇必須是國外期刊,且該篇國外期刊論文的第一作者單位必須注明為“長壽命高溫材料國家重點實驗室”(英文為:State Key Laboratory of Long-life High Temperature Materials, Dong Fang Turbine Co., Ltd. Deyang Sichuan, 61800, China)。

4、 聯系方式

通訊地址:四川省德陽市高新技術產業園區金沙江西路666號東汽6號門

郵政編碼:618000

聯系人:聶麗萍?? 電話18783802113?? 郵箱[email protected]

長壽命高溫材料國家重點實驗室

2018年9月26日

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