[00787864]宽组分、多物系梯度材料的薄带流延集成制备技术与典型工程应用

该项目属于材料科学领域，涉及功能梯度材料的薄带流延制备与工程应用。极端超高压(TPa量级，千万大气压，核爆近区压力)状态下“特殊物质”的物理性质、响应特性和本构关系，对于战略核武器的发展以及核威慑力有效性的维护至关重要，以往这些数据只能依靠核试验来获取。核禁试后，基于“波阻抗梯度飞片”的超高速平面撞击技术成为非核TPa量级超高压加载和物态方程精密测量的重要技术。波阻抗梯度飞片是其中的关键材料，是一种具有特殊功能的梯度复合材料。针对原有流延技术制备梯度材料存在的问题和梯度飞片对波阻抗变化范围、波阻抗面平行精度的苛刻要求，该项目立足于自主创新和集成创新，历经十余年科技攻关与应用验证，获得如下技术发明：1、建立了薄带流延成型过程的数值模拟方法，发明了金属、非金属非水基流延料浆的制备方法，解决了高固相含量、大密度差异复合料浆的调配、流延薄带组分与厚度的均匀性控制等技术难题。2、发明了流延薄带“叠层共烧”制备方法，解决了流延薄带的低温共烧、层间平行精度的控制、梯度材料的整体致密化等技术难题。3、发明了基于“添加中间层”的平面链接方法，解决了界面扩散层厚度、层间平行性的精密控制以及宽组分、多物系梯度材料紧密结合等技术难题。波阻抗梯度飞片是该项目技术发明与工程应用的典型实例。实现了宽波阻抗范围、层间(波阻抗面)平行精度高的叠层型梯度飞片的批量稳定生产，成功应用于国家超高压物理研究平台，显著提升了中国的超高压加载和精密测量能力，并在“国家重大工程试验”任务中实现稳定应用，获得了“特殊物质”在类同“核爆”状态下的高置信度物理测量数据，对提高中国非核试验研发能力、确保核禁试后核威慑能力有效性具有极其重要的战略意义，而且节省设备和实验测试费用50000万元。该项目的部分专利技术还辐射应用到航天航空、化工制药、钢铁等行业，为企业实现新增利税3243.9万元的经济效益。获得授国家发明专利9项，在国内外知名学术期刊上发表SCI、EI收录论文30余篇。