重大項(xiàng)目面向科學(xué)前沿和國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科技發(fā)展及國(guó)家安全的重大需求中的重大科學(xué)問(wèn)題，超前部署，開(kāi)展多學(xué)科交叉研究和綜合性研究，充分發(fā)揮支撐與引領(lǐng)作用，提升我國(guó)基礎(chǔ)研究源頭創(chuàng)新能力。

　　國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)根據(jù)《國(guó)家自然科學(xué)基金“十三五”發(fā)展規(guī)劃》優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，在深入研討和廣泛征求科學(xué)家意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，現(xiàn)發(fā)布“十三五”**批26個(gè)重大項(xiàng)目指南，請(qǐng)申請(qǐng)人及依托單位按項(xiàng)目指南中所述的要求和注意事項(xiàng)提出申請(qǐng)。申請(qǐng)報(bào)送日期為2016年8月22日至26日16時(shí)。

下面為與材料相關(guān)的重大項(xiàng)目指南：

1、“二維碳石墨炔可控制備與性質(zhì)”重大項(xiàng)目指南

　　合成、分離新的不同維數(shù)碳同素異形體是過(guò)去二三十年物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)，科學(xué)家們先后發(fā)現(xiàn)了三維富勒烯、一維碳納米管和二維石墨烯等新的碳同素異形體，這些材料均成為了國(guó)際學(xué)術(shù)研究的前沿和熱點(diǎn)。石墨炔作為具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新材料，在國(guó)際上產(chǎn)生重要影響，正在形成一個(gè)新的研究領(lǐng)域。本重大項(xiàng)目將通過(guò)深入研究二維碳石墨炔新的合成方法學(xué)、大面積高質(zhì)量石墨炔單層膜、少數(shù)層薄膜的可控生長(zhǎng)新方法、建立適合二維石墨炔單層膜和體材料表征的新方法、以及石墨炔物理、化學(xué)新性質(zhì)等，取得一系列具有重要影響、具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果，形成有特色的研究體系，引領(lǐng)國(guó)際上該領(lǐng)域的發(fā)展。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　本項(xiàng)目擬選擇建立有特色的表征與計(jì)算機(jī)模擬的新方法指導(dǎo)石墨炔性質(zhì)與功能研究，以獲得高質(zhì)量石墨炔少數(shù)層薄膜及單層石墨炔薄膜生長(zhǎng)為突破點(diǎn)，理解石墨炔的本征性質(zhì)，并在化學(xué)修飾和摻雜研究的基礎(chǔ)上拓展石墨炔的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，實(shí)現(xiàn)如下科學(xué)目標(biāo)：建立高質(zhì)量二維碳石墨炔基材料大面積、高取向薄膜的可控制備方法學(xué)；實(shí)現(xiàn)二維碳石墨炔單層膜的可控合成及原子相分辨結(jié)構(gòu)探測(cè)；研究二維碳石墨炔材料的能帶與結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)制、性質(zhì)與應(yīng)用；發(fā)展二維碳石墨炔的模擬、表征與理論計(jì)算的方法。通過(guò)上述研究推動(dòng)石墨炔科學(xué)研究的快速發(fā)展。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　（一）石墨炔化學(xué)合成新方法。

　　發(fā)展石墨炔高效、低成本、重復(fù)性好的合成方法和可控石墨炔大面積薄膜的生長(zhǎng)和自組裝新技術(shù)，獲得宏量石墨炔體材料和大面積、高質(zhì)量、厚度以及層數(shù)可調(diào)的石墨炔薄膜；探索制備單層石墨炔薄膜的可控生長(zhǎng)新方法和技術(shù)。

　?。ǘ┒S碳石墨炔的模擬、表征與理論計(jì)算。

　　發(fā)展和利用**性原理和分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算理論模擬方法研究并揭示石墨炔的形成和生長(zhǎng)機(jī)理及其規(guī)律，指導(dǎo)設(shè)計(jì)和優(yōu)化合成反應(yīng)及新性質(zhì)、新功能研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)單層石墨炔薄膜和少數(shù)層石墨炔結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、微區(qū)結(jié)構(gòu)以及單層石墨炔本征物理和化學(xué)性質(zhì)的模擬計(jì)算和表征。

　?。ㄈ┒S碳石墨炔動(dòng)態(tài)過(guò)程研究。

　　研究二維石墨炔有序結(jié)構(gòu)中載流子、能量以及光子的轉(zhuǎn)移和傳輸過(guò)程，探索在復(fù)雜、極端化學(xué)反應(yīng)下物質(zhì)演變的過(guò)程和規(guī)律（包括結(jié)晶化、有序化等），闡明二維石墨炔的化學(xué)結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響，揭示二維石墨炔及其聚集態(tài)的形成機(jī)理、生長(zhǎng)機(jī)制和動(dòng)力學(xué)過(guò)程。

　?。ㄋ模┦驳墓δ芑?。

　　發(fā)展重復(fù)性好、可大尺寸組裝高有序、高取向石墨炔薄膜和聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的新技術(shù)和新方法，研究二維石墨炔小尺寸、不同維數(shù)的新效應(yīng)，探索石墨炔新應(yīng)用；發(fā)展石墨炔基復(fù)合材料，研究石墨炔基復(fù)合材料表面和界面微結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能的調(diào)控。

　　三、申請(qǐng)注意事項(xiàng)

　?。ㄒ唬┥暾?qǐng)書(shū)的附注說(shuō)明選擇“二維碳石墨炔可控制備與性質(zhì)”（以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請(qǐng)不予受理）。

　?。ǘ┥暾?qǐng)人申請(qǐng)的直接費(fèi)用預(yù)算不得超過(guò)1700萬(wàn)元/項(xiàng)（含1700萬(wàn)元/項(xiàng)）。

　?。ㄈ┍卷?xiàng)目由化學(xué)科學(xué)部負(fù)責(zé)受理。

2、“面向精準(zhǔn)合成的新金屬配合物及其反應(yīng)研究”重大項(xiàng)目指南

　　新一代合成化學(xué)將以分子的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為總體指導(dǎo)原則，通過(guò)概念和原理的創(chuàng)新發(fā)展高效的反應(yīng)試劑和催化劑，發(fā)現(xiàn)新反應(yīng)及相關(guān)模式，實(shí)現(xiàn)從簡(jiǎn)單易得的原料到目標(biāo)化合物的高效精準(zhǔn)合成，為綠色可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)基礎(chǔ)。金屬有機(jī)化學(xué)以金屬配合物為核心，是推動(dòng)合成化學(xué)走向精準(zhǔn)化的重要源泉之一。傳統(tǒng)上金屬配合物的配體通過(guò)與金屬的配位調(diào)控金屬的立體及電子環(huán)境，而金屬則主導(dǎo)化學(xué)鍵的切斷和形成。本重大項(xiàng)目擬在傳統(tǒng)的金屬與配體協(xié)同基礎(chǔ)上，引入新概念，提出新策略，融合有機(jī)化學(xué)和無(wú)機(jī)化學(xué)兩方面的力量，發(fā)展具有特色的新試劑、新配合物、新催化劑和新反應(yīng)，推動(dòng)合成化學(xué)的創(chuàng)新性發(fā)展。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　本項(xiàng)目擬通過(guò)輔助功能基的引入、雙/多金屬中心協(xié)同和單/雙電子過(guò)程調(diào)控等研究思想，設(shè)計(jì)和合成新型金屬有機(jī)配合物；系統(tǒng)闡明 (1) 電子/立體協(xié)同穩(wěn)定化效應(yīng)對(duì)金屬有機(jī)試劑結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性的影響，(2) 金屬-配體協(xié)同活化效應(yīng)，(3)雙/多核金屬配合物中金屬-金屬協(xié)同效應(yīng)，(4) 輔助功能基-配位協(xié)同效應(yīng)，(5)電子轉(zhuǎn)移過(guò)程對(duì)金屬配位催化途徑的影響等金屬配合物結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系的科學(xué)規(guī)律；針對(duì)共價(jià)鍵精準(zhǔn)斷裂和形成中若干重要和挑戰(zhàn)性問(wèn)題開(kāi)展研究，發(fā)展我國(guó)原創(chuàng)的、具有廣泛應(yīng)用前景的新試劑、新催化劑和新反應(yīng)，為功能目標(biāo)分子的精準(zhǔn)合成提供科學(xué)基礎(chǔ)。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　?。ㄒ唬┬滦碗p/多金屬試劑（物種）。

　　設(shè)計(jì)、合成新型雙/多金屬有機(jī)試劑，利用其分子內(nèi)金屬與金屬和金屬與有機(jī)橋聯(lián)的協(xié)同穩(wěn)定化效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)金屬有機(jī)試劑的穩(wěn)定性與反應(yīng)活性的協(xié)調(diào)，創(chuàng)制金屬有機(jī)新試劑、新物種，發(fā)現(xiàn)新成鍵模式和新反應(yīng)，建立基于雙/多金屬試劑（物種）的合成化學(xué)新方法。

　　（二）新金屬配合物及其反應(yīng)性。

　　基于輔助功能基的理念，設(shè)計(jì)合成具有儲(chǔ)存電子功能、含Br?nsted或Lewis酸堿邊臂、可形成金屬-雜原子雙/叁鍵的新型配體和相應(yīng)的金屬配合物，探索新的反應(yīng)模式，研究配體結(jié)構(gòu)和金屬中心、輔助功能基和配位中心，以及金屬-金屬中心的相互作用規(guī)律，實(shí)現(xiàn)對(duì)共價(jià)鍵的多功能性精準(zhǔn)活化轉(zhuǎn)化。

　　（三）金屬配合物催化的新反應(yīng)。

　　針對(duì)貴金屬和地球豐產(chǎn)金屬分別易發(fā)生雙電子過(guò)程和單電子過(guò)程的特點(diǎn)，發(fā)展金屬配合物催化的新反應(yīng)，重點(diǎn)關(guān)注多取代、大位阻化學(xué)鍵單元的高效精準(zhǔn)形成，以及不飽和烴為原料的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化新反應(yīng)；基于各種協(xié)同效應(yīng)實(shí)現(xiàn)這些反應(yīng)在化學(xué)、區(qū)域、立體選擇性方面的精準(zhǔn)調(diào)控。

　?。ㄋ模┙饘倥浜衔锎呋牡?dú)夂脱鯕獾幕罨c轉(zhuǎn)化。

　　基于固氮酶、氧化酶/加氧酶作用機(jī)制，設(shè)計(jì)和發(fā)展雙/多金屬配合物，通過(guò)金屬-金屬以及金屬與配體之間的協(xié)同效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)氮?dú)獾呐湮换罨c催化轉(zhuǎn)化，合成含氮功能分子；構(gòu)筑雙/多核廉價(jià)金屬配合物，通過(guò)協(xié)同效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)氧氣的配位活化，以氧氣作為氧化劑完成仿生氧化/加氧反應(yīng)。

　　三、申請(qǐng)注意事項(xiàng)

　　（一）申請(qǐng)書(shū)的附注說(shuō)明選擇“面向精準(zhǔn)合成的新金屬配合物及其反應(yīng)研究”（以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請(qǐng)不予受理）。

　　（二）申請(qǐng)人申請(qǐng)的直接費(fèi)用預(yù)算不得超過(guò)1700萬(wàn)元/項(xiàng)（含1700萬(wàn)元/項(xiàng)）。

　　（三）本項(xiàng)目由化學(xué)科學(xué)部負(fù)責(zé)受理。

3、“金屬配合物催化的高分子精確合成”重大項(xiàng)目指南

聚合物精確合成是高分子化學(xué)重要的發(fā)展方向。金屬配位催化聚合是高分子精確合成最有效的手段之一，是創(chuàng)制高分子材料的重要方法和途徑。本重大項(xiàng)目將聚焦聚烯烴和手性高分子，發(fā)展新金屬催化劑、聚合方法和聚合途徑，實(shí)現(xiàn)新型功能化聚烯烴、液態(tài)聚烯烴及手性高分子的創(chuàng)制，為相關(guān)高分子精確合成提供理論基礎(chǔ)；研究高分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，發(fā)展新型高分子材料，推動(dòng)我國(guó)高性能聚合物新材料從仿制走向創(chuàng)制。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　以金屬配合物催化的高分子精確合成為目標(biāo)，重點(diǎn)針對(duì)聚烯烴和手性高分子合成中鏈結(jié)構(gòu)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及立構(gòu)規(guī)整性的控制等科學(xué)問(wèn)題開(kāi)展研究，發(fā)展若干聚合物分子高效精確合成的新方法、新策略和新催化體系，從分子水平揭示金屬催化聚合過(guò)程中鏈形成的方式與規(guī)律，為新型聚合物的設(shè)計(jì)與合成提供理論指導(dǎo)；創(chuàng)制若干結(jié)構(gòu)新穎、性能獨(dú)特的功能化聚烯烴、液態(tài)聚烯烴和手性高分子等高性能材料，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)1-2種聚合物材料的工業(yè)化應(yīng)用；促進(jìn)金屬有機(jī)化學(xué)與高分子化學(xué)的深度融合，形成一支在國(guó)際上有影響力的聚烯烴及手性高分子創(chuàng)制的研究隊(duì)伍，使我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的研究躋身于國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　（一）烯烴與極性單體的高效共聚合。

　　針對(duì)烯烴與極性/功能單體配位共聚的關(guān)鍵問(wèn)題，通過(guò)金屬催化劑體系的設(shè)計(jì)抑制極性單體對(duì)催化中心的毒化作用，提高聚合活性和極性單體的插入率。重點(diǎn)研究乙烯與大宗極性單體（如丙烯酸酯、α-甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈等）的共聚合；α-共烯烴與極性單體的共聚合，探索其立構(gòu)規(guī)整性控制的新方法和新途徑；為烯烴與極性單體的高效共聚合提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)保障。

　?。ǘ┮簯B(tài)聚烯烴的高效合成。

　　針對(duì)聚烯烴拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的調(diào)控，設(shè)計(jì)金屬催化劑和聚合反應(yīng)模式，研究乙烯、丙烯、2-丁烯等烯烴單體配位聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、產(chǎn)物拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和性能；研究金屬催化高效合成樹(shù)枝狀聚烯烴的方法和途徑以及2-丁烯聚合的立構(gòu)規(guī)整性控制等，制備高性能液態(tài)聚烯烴；研究聚烯烴拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，闡明催化劑對(duì)聚烯烴拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的調(diào)控機(jī)理。

　?。ㄈ┗诃h(huán)氧烷烴的手性高分子精確合成。

　　針對(duì)結(jié)晶性脂肪族手性聚碳酸酯和聚酯的精確合成，設(shè)計(jì)手性金屬催化劑，研究高對(duì)映選擇性環(huán)氧烷烴與二氧化碳的立構(gòu)規(guī)整性交替共聚合新方法；發(fā)展精確合成全同、間同、嵌段、支化和梯度等各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的光學(xué)活性聚碳酸酯新途徑；研究多種環(huán)氧烷烴、環(huán)狀酸酐和二氧化碳的調(diào)聚合，制備酯與碳酸酯單元隨機(jī)分布的手性調(diào)聚物。

　?。ㄋ模┎粚?duì)稱聚合的新方法。

　　針對(duì)新型手性功能聚合物的結(jié)構(gòu)可控性合成，設(shè)計(jì)手性金屬催化劑體系，發(fā)展不對(duì)稱聚合新方法和策略，探索潛手性聚合物的不對(duì)稱金屬催化反應(yīng)，創(chuàng)制新型光學(xué)活性功能聚合物，研究手性高分子的自組裝行為以及在分子識(shí)別和手性催化中的應(yīng)用。

　　三、申請(qǐng)注意事項(xiàng)

　?。ㄒ唬┥暾?qǐng)書(shū)的附注說(shuō)明選擇“金屬配合物催化的高分子精確合成”（以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請(qǐng)不予受理）。

　?。ǘ┥暾?qǐng)人申請(qǐng)的直接費(fèi)用預(yù)算不得超過(guò)1700萬(wàn)元/項(xiàng)（含1700萬(wàn)元/項(xiàng)）。

　?。ㄈ┍卷?xiàng)目由化學(xué)科學(xué)部負(fù)責(zé)受理。

4、“面向功能構(gòu)筑的新型響應(yīng)性高分子材料”重大項(xiàng)目指南

　　響應(yīng)性高分子材料能夠?qū)ν饨绛h(huán)境變化產(chǎn)生快速響應(yīng)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和光學(xué)存儲(chǔ)、智能驅(qū)動(dòng)以及材料自修復(fù)等高新技術(shù)領(lǐng)域都具有廣闊而重要的應(yīng)用前景。因此，開(kāi)展響應(yīng)性高分子材料的基礎(chǔ)研究意義重大。然而，現(xiàn)有響應(yīng)性高分子材料的結(jié)構(gòu)、種類和響應(yīng)機(jī)制相對(duì)單一，響應(yīng)的特異性和靈敏度有限，嚴(yán)重阻礙了其在實(shí)際應(yīng)用中的進(jìn)一步發(fā)展。因此，如何優(yōu)化設(shè)計(jì)創(chuàng)制新型響應(yīng)性高分子材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)響應(yīng)性能的調(diào)控，突破現(xiàn)有響應(yīng)性高分子的局限性，發(fā)展新的響應(yīng)機(jī)制，提高響應(yīng)過(guò)程的靈敏度與特異性，是響應(yīng)性高分子材料領(lǐng)域目前亟待解決的重要科學(xué)問(wèn)題。本重大項(xiàng)目從分子設(shè)計(jì)出發(fā)，發(fā)展新型的響應(yīng)機(jī)制和信號(hào)放大策略，揭示高分子材料結(jié)構(gòu)與響應(yīng)性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上，面向生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)與疾病診斷的實(shí)際需求，構(gòu)建基于響應(yīng)性高分子材料的高特異性和高靈敏度檢測(cè)診斷體系。本重大項(xiàng)目符合《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要2006-2020》的要求，也是有機(jī)高分子材料領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　深入開(kāi)展響應(yīng)性高分子材料基礎(chǔ)研究，設(shè)計(jì)制備新型響應(yīng)性高分子材料，發(fā)展高靈敏度和高特異性的檢測(cè)診斷技術(shù)。通過(guò)分子設(shè)計(jì)、精確合成及可控組裝，引入具有高度選擇性的識(shí)別基元和響應(yīng)性模塊，發(fā)展響應(yīng)機(jī)制和信號(hào)放大策略，闡明分子結(jié)構(gòu)、聚集形態(tài)與響應(yīng)性能、檢測(cè)靈敏度之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和相互影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)多功能集成與協(xié)同，創(chuàng)制新型響應(yīng)性高分子基高靈敏檢測(cè)診斷體系。建立響應(yīng)性高分子材料的基礎(chǔ)研究與評(píng)價(jià)平臺(tái)，取得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和重要國(guó)際影響力的研究成果，培養(yǎng)國(guó)際**的科研團(tuán)隊(duì)。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)構(gòu)筑新型響應(yīng)性高分子材料，新的響應(yīng)機(jī)制。

　　設(shè)計(jì)創(chuàng)制具有不同化學(xué)組成、序列和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的新型響應(yīng)性高分子，拓展響應(yīng)性高分子的種類和響應(yīng)機(jī)制，構(gòu)筑新型生物環(huán)境響應(yīng)性高分子材料。

　?。ǘ?gòu)建響應(yīng)性高分子組裝體，探索多功能集成與協(xié)同機(jī)制。

　　融合不同響應(yīng)性模塊和高選擇性功能基元，可控構(gòu)建多重響應(yīng)性高分子組裝體，闡明多功能集成與協(xié)同機(jī)理。

　?。ㄈ┌l(fā)展信號(hào)放大策略，創(chuàng)制高靈敏高分子檢測(cè)診斷體系。

　　基于響應(yīng)性高分子多功能集成與協(xié)同作用，結(jié)合病變組織的病理學(xué)特征，發(fā)展信號(hào)放大策略，構(gòu)筑并篩選具有臨床應(yīng)用前景的重大疾病檢測(cè)診斷體系。

　　三、申請(qǐng)注意事項(xiàng)

　?。ㄒ唬┥暾?qǐng)書(shū)的附注說(shuō)明選擇“面向功能構(gòu)筑的新型響應(yīng)性高分子材料”，申請(qǐng)代碼1選擇E03（以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請(qǐng)將不予受理）。

　?。ǘ┥暾?qǐng)人申請(qǐng)的直接費(fèi)用預(yù)算不得超過(guò)1500萬(wàn)元/項(xiàng)（含1500萬(wàn)元/項(xiàng)）。

　?。ㄈ┍卷?xiàng)目由工程與材料科學(xué)部負(fù)責(zé)受理。

5、“高性能構(gòu)件材料-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)與制造”重大項(xiàng)目指南

　　高性能構(gòu)件多服役于苛刻環(huán)境，一般具有超強(qiáng)承載、極端耐熱、超高精度、超輕量化和高可靠性等特性，是高超飛行器、運(yùn)載火箭、軌道空間站和核聚變裝置等重大裝備的核心組成部分。受材料、結(jié)構(gòu)和工藝等多重因素的耦合影響，高性能構(gòu)件設(shè)計(jì)與制造目前存在以下三方面問(wèn)題：一是由于材料分布和多尺度結(jié)構(gòu)特征對(duì)構(gòu)件性能的耦合影響規(guī)律復(fù)雜，導(dǎo)致構(gòu)件材料與結(jié)構(gòu)匹配的性能設(shè)計(jì)困難；二是由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和制造工藝的約束，導(dǎo)致復(fù)雜構(gòu)件整體制造困難；三是由于缺乏構(gòu)件精確成形調(diào)控方法，需反復(fù)試錯(cuò)，造成高性能目標(biāo)控制困難。

　　材料-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)與制造是解決上述問(wèn)題的有效途徑。通過(guò)材料與結(jié)構(gòu)的匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)，從宏微多尺度發(fā)掘材料與結(jié)構(gòu)潛力，突破現(xiàn)有設(shè)計(jì)極限；采用增/減/等材復(fù)合制造，探索復(fù)雜構(gòu)件整體制造新方法；強(qiáng)化梯度材料組織與多尺度結(jié)構(gòu)的形性協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件性能的精確調(diào)控。開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究可促進(jìn)材料、力學(xué)、信息與機(jī)械學(xué)科交叉，發(fā)展和豐富材料-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)與制造內(nèi)涵，并為航空航天等領(lǐng)域國(guó)家重大裝備需求提供基礎(chǔ)理論保障。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　以航空航天典型高性能復(fù)雜構(gòu)件為研究載體，探明多尺度結(jié)構(gòu)與構(gòu)件性能的映射規(guī)律，揭示材料組織演化與結(jié)構(gòu)變形的交互作用機(jī)制，探索材料-結(jié)構(gòu)一體化復(fù)合制造原理，形成材料-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)理論，實(shí)現(xiàn)高性能復(fù)雜結(jié)構(gòu)的整體制造。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　?。ㄒ唬┎牧?結(jié)構(gòu)多尺度建模與一體化設(shè)計(jì)。

　　研究苛刻服役環(huán)境下高性能構(gòu)件宏微多尺度性能表征建模及材料-結(jié)構(gòu)與性能的映射規(guī)律，建立宏微結(jié)構(gòu)構(gòu)型與材料分布的跨尺度拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)新方法。

　?。ǘ┒嗖牧辖Y(jié)構(gòu)逐點(diǎn)/逐域控制的增材制造。

　　研究成形過(guò)程熔池的表/界面行為和多材料、多尺度結(jié)構(gòu)的界面問(wèn)題，揭示界面應(yīng)力的局部能場(chǎng)調(diào)控機(jī)理，實(shí)現(xiàn)材料-結(jié)構(gòu)的形性協(xié)調(diào)。

　?。ㄈ┊愘|(zhì)材料構(gòu)件的界面行為與結(jié)構(gòu)精確制造。

　　研究異質(zhì)材料疊層制造中宏細(xì)觀界面特征形成和幾何誤差傳遞規(guī)律，探索復(fù)合制造過(guò)程的調(diào)控策略，實(shí)現(xiàn)高性能構(gòu)件幾何特征與性能的同步精確制造。

　?。ㄋ模┎牧辖M織演化與結(jié)構(gòu)變形的精確調(diào)控。

　　研究高性能構(gòu)件材料組織演化與結(jié)構(gòu)變形的耦合機(jī)理，揭示外加能場(chǎng)對(duì)構(gòu)件材料組織和變形的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)耦合作用下結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)與性能的精確調(diào)控。

　　（五）高性能構(gòu)件整體制造新原理與新裝備。

　　基于材料-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)與制造新方法，探索與驗(yàn)證典型構(gòu)件整體制造新原理、新工藝與新裝備。

　　三、申請(qǐng)注意事項(xiàng)

　　（一）申請(qǐng)書(shū)的附注說(shuō)明選擇“高性能構(gòu)件材料-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)與制造”，申請(qǐng)代碼1選擇E0508（以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請(qǐng)將不予受理）。

　?。ǘ┥暾?qǐng)人申請(qǐng)的直接費(fèi)用預(yù)算不得超過(guò)1500萬(wàn)元/項(xiàng)（含1500萬(wàn)元/項(xiàng)）。

　　（三）本項(xiàng)目由工程與材料科學(xué)部負(fù)責(zé)受理。