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问答题简答题金属结晶的基本规律是什么？决定金属结晶后晶粒度的因素是什么？具体控制其晶粒度的途径有哪些？
纯金属的结晶规律是在恒定温度下进行，结晶时要放出潜热，需要过冷度，结晶的过程是晶核产生和晶核不断长大的过程。金属结......
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抗拉强度与晶粒度有关吗？
哪位高手请赐教，零件经渗碳淬火后，其晶粒度的大小是否会影响到它的抗拉强度？
我有更好的答案
细化途径：（1）改变结晶过程中的凝固条件，尽量增加冷却速度，另一方面调节合金成分以提高液体金属过冷能力，使形核率增加，进而获得细化的初生晶粒。（2）进行塑性变形时严格控制随后的回复和再结晶过程以获得细小的晶粒组织。（3）利用固溶体的过饱和分解或粉末烧结等方法，在合金中产生弥散分布的第二相以控制基体组织的晶粒长大。（4）通过同素异形转变的多次反复快速加热冷却的热循环处理来细化晶粒。
晶粒强化是靠晶界来强化的，它是属于面缺陷，钢铁材料中就是通过制造缺陷来强化钢铁的 晶粒越小能提高强度和韧性，但是楼上说的提高塑性就不一定对了 晶粒越小它的屈强比就越大，越接近1，晶粒越小有可能产生塑性失稳。 []
在一个范围内硬度和晶粒的大小几乎没有关系。 晶粒大小不同的情况下可以硬度相同，但是实际的机械性能，晶粒基本上是越小越好。
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标题: 把我今天早晨查看的部分面上项目结果发上来了（主要是工材学部的）(合金,类型,项目名称,纳米,高温)
摘要: 看到那么多同学着急的样子，我把今早用穷举法看的基金结果从网页的缓冲中找到，用脱机的方式一个个黏贴过来，给大家参考，如果对各位有用，就没白费这么多功夫了。我在工材学部申请的，开始主要看工材学部的，后来就随便溜达了，内容也较乱了。内容较多，没时间编辑，大家凑活看吧。在Nb-Si合金NbSS Nb5Si3两相组织中引入Laves Cr2Nb相是实现强度、韧性和抗氧化性平衡的组织保证。申请者发现多元Cr2Nb相提高NbSS Nb5Si3 Cr2Nb三相组织的高温抗氧化性，但对其热强性影响存在拐点现……
看到那么多同学着急的样子，我把今早用穷举法看的基金结果从网页的缓冲中找到，用脱机的方式一个个黏贴过来，给大家参考，如果对各位有用，就没白费这么多功夫了。
我在工材学部申请的，开始主要看工材学部的，后来就随便溜达了，内容也较乱了。
内容较多，没时间编辑，大家凑活看吧。
在Nb-Si合金NbSS/Nb5Si3两相组织中引入Laves Cr2Nb相是实现强度、韧性和抗氧化性平衡的组织保证。申请者发现多元Cr2Nb相提高NbSS/Nb5Si3/Cr2Nb三相组织的高温抗氧化性，但对其热强性影响存在拐点现象。在某温度下，多元Cr2Nb相对三相组织起强化作用，超过该温度则使强度下降，大幅降低Nb-Si基合金的承温能力。多元Cr2Nb相的热强性对NbSS/Nb5Si3/Cr2Nb组织高温强度的影响至关重要。本项目从合金化和多相组织出发，研究Si、Ti、Hf、W等元素对多元Cr2Nb相高温强度、韧脆转变温度、高温变形损伤行为和同素异构转变的影响，揭示多元Cr2Nb相对NbSS/Nb5Si3/Cr2Nb组织从强化到弱化作用的转变机制，确定避免弱化而具有高温强化作用的多元Cr2Nb相成分以及强韧和抗氧化性平衡的Nb-Si合金NbSS/Nb5Si3/Cr2Nb三相优化组织。
北京航空航天大学(项目负责人)
高度（001）取向超细柱状晶SmCo高温永磁材料的研究
金属磁性材料(E010501)
金属磁性材料(E010901)
应用基础研究
使用温度达到500℃的SmCo高温永磁材料将是新一代飞机大功率发电机、高推重比航空发动机、高精度卫星对地观察系统和惯性导航装置等领域的核心材料之一。研究表明，高取向度、细化晶粒和纳米胞状微结构是决定Th2Zn17型SmCo高温永磁材料高温內禀磁性能的关键控制因素。现有基于粉末冶金的SmCo高温永磁材料制备方法，因粉体破碎无法获得完全单晶粉，导致材料取向度不高；且粉体粒度分布宽，造成材料浪费；以及粉体制备过程中易氧化，影响材料性能。本项目拟用磁场辅助亚快速定向凝固方法，研究在亚快速（10∧1～10∧3℃/s）定向凝固条件下，SmCo高温永磁材料超细柱状晶的凝固生长特性，阐明（001）取向的形成规律与形成机理，弄清SmCo合金高温内禀磁性能与超细柱状晶组织和取向的关联性，揭示SmCo高温永磁材料的高温矫顽力机制，研制出具有高度（001）取向超细柱状晶结构的高性能SmCo高温永磁材料。
北京航空航天大学(项目负责人)
合金元素在Nb-Si基合金氧化中作用机制的第一原理研究
金属材料的合金设计(E010603)
金属材料的合金设计(E010702)
应用基础研究
Nb-Si基合金具有密度低、高温强度高等优点作为极具潜力的高温结构材料在航空航天领域中有较广阔的应用前景。实验研究表明合金元素对Nb-Si基合金的室温韧性、高温强度和高温抗氧化等性能的改善起着关键作用, 但高温抗氧化性能不足是制约该合金应用的瓶颈。为了提高高温抗氧化性能，必须对Nb-Si合金的氧化机理做深入研究。本项目拟采用第一原理方法结合经典扩散模型,系统地研究Ti, Al, Mo, Cr 和Sn 等典型合金元素在Nb-Si合金氧化中的作用机理, 讨论氧与合金元素在Nbss、Nb5Si3和NbCrb表面和体内以及Nb/Nb5Si3界面的相互作用, 通过计算氧和合金元素以及Nb和Si的扩散激活能和扩散路径讨论扩散与温度的关系, 阐明合金元素在Nb-Si合金氧化中的作用机制, 提出改善Nb-Si基合金的抗氧化性能的具体途径, 为进一步提高其高温抗氧化能力的设计提供理论基础。
北京航空航天大学(项目负责人)
基于微纳米结构的催化合金表面防结蜡研究
金属材料表面改性及涂层(E011002)
金属材料表面改性及涂层(E011001)
应用基础研究
结蜡是采油过程中面临的一个严峻问题，通常采用光滑涂层、磁防蜡等减少石油结蜡，但实际效果并不理想。本申请是基于前期研究发现微纳米微观粗糙结构与合金催化元素协同作用进行防结蜡的现象，通过电化学(electrochemistry)(electrochemistry)方法制备的合金表面的微纳米结构尺度影响和催化元素抑制蜡的形成（改变流体静电位，防止蜡的形成），实现了油管中的防结蜡。所制备的一种纳米球微米柄的特殊结构合金表面（含锌、锡、铁、铜、锰等元素），以及在通过含催化元素（镍、磷等）的化学转化处理，得到了微纳米的垂直片层结构，这种结构和催化元素的共同作用很好的实现了防结蜡的研究目的。为此，本申请拟通过在采油钢管表面获得的锌、锡、铁、铜、锰等元素构成的微纳米及化学转化形成微纳米垂直片层结构的规律，探讨这种纳米球微米柄结构及微纳米垂直片层微观粗糙结构的形成机制，研究合金催化元素及微纳米粗糙结构的防结蜡协同作用机制。为采油过程中油管防结蜡新方法提供理论支撑。
北京航空航天大学(项目负责人)网友回复项目编号
先进镍基单晶合金“相平衡”防护涂层抑制SRZ及抗高温氧化机理研究
金属高温腐蚀与防护(E011102)
金属高温腐蚀与防护(E011002)
应用基础研究
高温防护涂层与高温合金材料、高效气冷并重为先进航空发动机涡轮叶片的三大关键科学技术。现有的热障涂层金属粘结层MCrAlY或铝化物涂层与先进涡轮叶片镍基单晶高温合金在高温下发生互扩散，导致合金的力学性能和涂层的抗高温氧化性能下降。针对这一问题，本项目提出一种与先进单晶高温合金DD6在高温下保持热动力学平衡的"相平衡"涂层，通过对这种"相平衡"涂层材料设计、涂层制备科学、涂层与合金基体界面扩散动力学、涂层高温氧化等进行研究，提出DD6单晶合金"相平衡"涂层的设计方法，掌握"相平衡"涂层制备科学及成分精确控制技术，建立涂层与单晶合金界面高温扩散机理及阻扩散机制，阐明合金中二次反应区（SRZ）的析出机理及其对合金力学性能的影响规律，明确"相平衡"涂层的高温氧化机理，为研制出适用于先进单晶高温合金的热障涂层金属粘结层奠定理论基础。
获资助单位
北京航空航天大学(项目负责人)
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离子交换固相超薄膜中自组装法制备形状和尺寸可控的金属纳米颗粒
纳米晶金属材料(E010302)
纳米晶金属材料(E030703)
本课题依托金属、高分子、化学等学科交叉，提出了一种在高分子固相超薄膜环境中制备形状规则和尺寸可控的单分散金属纳米颗粒的方法。它是以水溶性聚酰胺酸为载体，通过离子交换将其与金属离子反应形成络合物，然后将其溶液旋涂在基板上形成一层超薄的聚合物膜，在热处理过程中将金属离子还原并在超薄膜中发生自组装和受限聚集生长，从而制得单分散的规则纳米颗粒。研究将采用该方法进行具有规则形状和可控尺寸的Ag、Cu、Co、Ni、Pd、Fe、In、Zn的单金属和相应的双金属（如Cu-Ag、Co-Ni）纳米颗粒的制备。系统考察聚合物结构（包括空间结构、化学结构、序列结构和分子链的刚柔程度等）、金属前躯体结构（包括金属离子的配位体或反离子、金属离子的化合价）和各种因素对颗粒制备过程的影响，通过对聚酰胺酸和金属离子络合过程的精确控制和对金属粒子还原生长过程的跟踪研究，实现对纳米颗粒形貌和尺寸的控制，并揭示出相应的机理。
获资助单位
北京化工大学(项目负责人)
界面对镍基单晶高温合金不连续脱溶转变影响机理的研究
金属结构材料(E0101)
金属结构材料(E0106)
应用基础研究
镍基单晶高温合金是先进高推比航空发动机和大型飞机发动机中关键部件-高压涡轮叶片的首选材料。单晶叶片在长期服役过程中基体组织出现的不连续脱溶区、胞状晶团和叶片涂层下次生反应区是导致部件组织和性能下降，造成重大安全事故的主要原因之一。目前，国内外对镍基单晶次生反应区的研究大多局限于唯象层面，未能深入阐明其本征特性和形成机理，对不连续脱溶转变（DP转变）的研究则更少且缺乏系统性。本项目拟通过人工晶界技术连接不同取向的单晶，确定界面的错向角与DP转变形成的定量关系以及通过γ/γ′点阵错配度（δ）在不同合金系中以及同一合金由于显微偏析引发枝晶范围内δ值的变化对DP转变影响的系统研究，探明单晶内部DP转变的敏感性、形核和长大过程以及形成原理，从而评价和预测单晶涡轮叶片在服役条件下DP反应的敏感性，同时为含错向晶缺陷的单晶叶片制订检验标准提供物理冶金依据，也对新型单晶合金的研发具有理论指导意义。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
高温合金热加工晶粒遗传性和临界变形量理论模型建立及控制
新型金属结构材料(E010101)
应用基础研究
从生产和科研过程中遇到的实际问题，以目前已经成为大型高温合金锻件晶粒度准确预测和控制技术瓶颈的关键问题- - 高温合金临界变形条件下的晶粒度行为作为研究对象，以申请人通过初步实验和理论计算分析提出：异常晶粒长大临界变形量和再结晶临界变形量理论模型的建立为突破口。综合考虑晶粒分布形态、变形条件和高温合金特征等诸多因素，利用再结晶形核和长大激活能理论计算和晶界迁移曲率驱动理论，应用有限差分法，以具有可实现性的理论体系建立为基础，以实验研究为验证手段，对大型高温合金锻件的晶粒度准确预测和控制进行深入研究，最终建立异常晶粒长大临界变形量和再结晶临界变形量理论计算模型，补充和完善高温合金临界变形区晶粒度的影响规律和控制原则。在此基础上，结合数值模拟技术，建立大型锻件晶粒度的准确预报模型，为我国高温合金热变形过程晶粒度的稳定控制提供理论依据，并为实际生产过程提供有效和可行的理论指导。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
Zr-Nb-O合金辐照损伤动力学机制
新型金属结构材料(E010101)
新型金属结构材料(E010801)
应用基础研究
由Zr-Nb-O三元系组成的M5合金是法国开发的适合50-60 GW.d/tU燃耗下服役的新型堆芯结构材料。由于高燃耗下辐照效应测试条件苛刻，以及进行计算机模拟又缺乏可靠的势函数，所以目前关于该合金辐照损伤机制的研究还很少。为此本项目提出将第一性原理与分子动力学（MD）模拟相结合，开展Zr-Nb-O合金辐照损伤的动力学机制研究。该项目将首先通过第一性原理计算确定该三元系的势函数，利用这些势函数进行MD模拟，研究辐照条件下Zr-Nb-O合金中原子的碰撞级联特征、缺陷产生过程、离位原子和空位构成的缺陷特征，获得位错环和空洞的生成与演变规律。通过第一性原理计算，精确计算出氧在该合金中的原子占位，从而获得氧对合金自由能、离位阈值、缺陷形成激活能的影响规律，澄清氧提高Zr-Nb-O合金抗辐照性能的作用机制。该项目可望为新型高性能锆合金的设计和寿命老化预测提供一定理论依据。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
化学成分对钢奥氏体动态再结晶影响规律的应变速率敏感效应与机制研究
钢铁和有色合金结构材料(E010102)
应用基础研究
微合金钢应用极为广泛， C、V、Nb等元素对钢的热变形行为和热变形显微组织起着极为关键的决定性影响。本项目申请人及其领导的研究室近年来的研究发现，钢中合金元素对热变形行为的影响规律具有一种明确的化学成分-应变速率敏感效应：随应变速率增大或减小，钢中碳含量和钢的微合金化等对奥氏体动态再结晶的促进或抑制作用可以向其反面转化（即由促进变为推迟或抑制，反之亦然）。此类现象为国内外文献中至今未见报道的一类新发现，但其物理冶金学原理或机制机理并不清楚。故极有必要立项，系统和深入地开展微合金钢化学成分对奥氏体动态再结晶影响规律的应变速率敏感效应与对应机制研究，揭示此类应变速率敏感现象的原理与本质。本项目的研究重点为物理冶金学原理与规律研究，项目研究结果可望填补国内外奥氏体再结晶研究领域的一些空白，对于指导材料成分优化、热变形显微组织优化与控制具有重要意义。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
自旋转矩作用下的磁畴壁运动规律及其物理机制研究
金属磁性材料(E010501)
金属磁性材料(E010503)
本项目拟利用微加工方法制备出具有不同磁易轴取向的NiFe和TbCoFe纳米线。通过在纳米线的边缘处刻蚀出等距离的V形或凹形槽，使纳米线中形成分段的、被钉扎住的磁畴壁。通过改变纳米线的几何形状、尺寸和外加磁场方向，改变磁畴壁两边的磁化方向，形成"头对头"或"尾对尾"等不同的磁畴壁形态。系统地实验研究不同磁易轴取向纳米线中"横断"或"涡旋"磁畴壁形成机理和基本特征。研究这两种磁畴壁对自旋转矩效应的影响。实验研究纳米线中通入脉冲电流对磁畴形态、畴壁移动距离和移动速率的影响。结合理论计算，研究推动磁性纳米线中畴壁移动所需脉冲电流的密度和宽度、纳米线材料、形状及尺寸、外加磁场的大小和方向、磁易轴取向、磁畴壁形态、磁畴壁的移动速率和移动距离之间的相互关系。选择优化出能实现低临界电流密度的磁纳米线形状、材料以及脉冲电流参数。预计申请发明专利5-6项，发表SCI论文10篇以上。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人
具有MgO组元的弱磁敏感方位敏感材料的研究
金属磁性材料(E010501)
金属磁性材料(E010503)
应用基础研究
本项目是针对我国重大专项利用地磁场自主导航的迫切需求开发高性能弱磁敏感方位敏感材料，解决的主要科学性问题是（1）如何设计一种材料同时兼备隧道磁电阻（TMR）材料对弱磁敏感和各向异性磁电阻（AMR）材料对方位敏感的优势？（2）如何解决新设计材料的磁稳定性问题？拟通过设计具有MgO组元的类似"缓冲层/MgO等隔离层/NiFe/MgO/保护层"等结构的材料解决弱磁敏感方位敏感问题；拟通过利用静磁耦合的方法提高材料的磁稳定性问题；最终设计并制备出新型的性能良好的弱磁敏感方位敏感材料，包括该材料及其制作成的元器件具有良好的磁稳定性。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
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铁素体钢中柱状晶形变、再结晶行为及织构控制研究
金属的晶体结构与缺陷及其表征方法(E010701)
金属的晶体结构与缺陷及其表征方法(E010801)
应用基础研究
连铸的铁素体钢中几乎100%的柱状晶具有晶粒形状各向异性和晶体学各向异性（方向近似平行于板坯法向），因缺乏相变而显著影响后续工艺下的组织、织构及各种性能；随工业生产快节奏及节能降耗的要求，连铸坯厚度越来越薄，柱状晶的影响及遗传性因形变量的减小而更加显著。本项目研究以柱状晶初始组织及对应的{100}织构的铁素体钢在热、冷变形、再结晶及二次再结晶时的组织、织构演变规律及遗传性，确定{100}型织构与其它类型BCC织构的关系和对抑制剂析出的影响，寻找有效减弱和增强{100}织构的控制理论及方法，在理论上澄清柱状晶在铁素体钢中热、冷变形及一、二次再结晶中的演变规律、遗传性及与等轴晶的差异，在应用上为有效减弱电工钢受{100}织构不利影响及在双取向或{100}织构无取向硅钢的织构控制提供理论依据和相关参数。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
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逆变奥氏体对马氏体时效钢氢致开裂性能的影响
金属材料的形变与损伤(E010801)
金属材料的形变与损伤(E011101)
应用基础研究
本申请以马氏体时效钢TM210为主要对象研究逆变奥氏体对氢致开裂性能的影响。以固溶态为基础，通过较低温度时效获得只含有析出相的欠时效态样品；通过改变时效温度和时间，获得同时含有析出相和逆变奥氏体的峰时效和过时效多种样品。用X射线衍射法(XRD)测定逆变奥氏体的体积分数；用透射电镜(TEM)或高分辨透射电镜(HRTEM)观察形貌和分析结构；用氢渗透法测定氢扩散系数；用慢应变速率拉伸测定氢脆敏感性；用恒位移法测定氢致开裂门槛应力强度因子。试图建立氢扩散和马氏体时效钢的氢脆敏感性之间的定量关系。在分清逆变奥氏体和析出相两类不同氢陷阱作用的基础上，重点研究不同数量和形态的逆变奥氏体对马氏体时效钢的氢扩散参数的影响以及与抗氢致开裂性能之间的关系。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
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高强度细晶粒钢韧脆转化各向异性的研究
金属材料的强化与韧化(E010803)
金属材料的强化与韧化(E010101)
应用基础研究
新一代高强度细晶粒结构钢具备高纯净、高均匀性、细晶粒等特点，使其在保持高强度的前提下获得了良好的韧性，传统组织结构不均匀引发的韧性各向异性现象明显减弱。观察发现，高强度细晶粒钢的韧性具备明显的新型各向异性特征，表现为韧脆转化温度以上韧性各向异性及韧脆转化温度的各向异性。这类各向异性应源于钢材内的织构及特定的取向差分布。本项目提出以平均晶粒尺寸为3至5微米的高强度细晶粒钢为对象，采用X射线衍射和电子背散射技术分析材料的织构和取向差分布，在不同初始织构试样的不同方向上进行力学性能检测，并观察断口形貌及晶粒取向和取向差特征。建立物理模型，模拟断裂过程中位错滑移的金属学行为、裂纹萌生的晶体学过程，并分析沿晶界断裂表面的晶体学特征。项目研究可揭示出高强度细晶粒钢韧性各向异性的基本机制，阐述多晶体织构和取向差分布与韧性各向异性的内在联系，探索调控、利用和消除韧性各向异性的途径，完善相关的材料学理论。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
金属防护涂层下锈蚀萌生、长大规律及对涂层失效的作用机制
金属材料的腐蚀与防护(E0111)
应用基础研究
提高金属设施的服役寿命的重要理论基础是防护涂层失效研究，有机涂层老化、介质渗透扩散和涂层下腐蚀产物生长行为是涂层失效的三个关键环节；由于现今表面分析技术、电化学(electrochemistry)分析在涂层失效研究的局限性，涂层下金属腐蚀产物的萌生、长大行为以及对界面电化学(electrochemistry)腐蚀的作用这一关键科学问题没有得到解决。本申请基于激光散斑干涉技术(ESPI)的全场、非接触、无损、高精度、实时动态的特点，选择环氧/碳钢和丙烯酸聚氨酯/碳钢防护体系，对涂层失效过程进行实时动态ESPI监测，开展典型腐蚀环境下涂层失效过程锈蚀萌生、长大以及起泡、缺陷剥离发展过程的可视化研究，研究涂层下腐蚀产物萌生、长大行为及其动力学规律；结合电化学(electrochemistry)（EIS、LEIS、SKP）分析、腐蚀产物分析，重点研究并得到涂层下金属腐蚀产物扩展行为对涂层下腐蚀电化学(electrochemistry)行为的作用机制，为提高涂层保护设施的服役寿命提供理论基础，同时也促进腐蚀与防护新研究方法的发展。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)网友回复项目编号
低合金耐候钢表面锈层在大气腐蚀过程中的演化
钢铁和有色合金结构材料(E010102)
应用基础研究
低合金耐候钢抵抗大气腐蚀的能力源于其表面的保护性锈层。这一保护性锈层形成于腐蚀过程中，并将在腐蚀过程中发生演化。本工作将对腐蚀过程中锈层的性能变化进行跟踪监测，同时分析对应的锈层结构变化，明确决定锈层保护性的主要性能指标和结构因素。通过方法创新，将以单位厚度锈层的性能、结构取代以往的全厚度锈层数据。集中研究钢基体显微组织、内外锈层的相互作用、预腐蚀、锈层损伤、热震等以往被忽视的因素的作用，并通过锈层吸水-脱水试验等独创方法，获得对锈层演化更深入的了解。预期本工作完成后，将对保护性锈层在低合金钢表面的形成与演化，低合金耐候钢的适用范围获得第一手资料。对环境因素的影响、锈层损伤后的进一步腐蚀行为、锈层成分、锈层中腐蚀产物的组成、腐蚀产物颗粒的形成与长大、长期腐蚀行为的预测等方面获得有效数据，为低合金耐候钢的合理设计、合理应用提供理论基础。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
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钒合金中合金元素对辐照损伤的影响
极端条件下使用的金属材料(E0104)
极端条件下使用的金属材料(E010701)
应用基础研究
作为核聚变堆结构材料的候选材料，现在主要研究低活化铁素体马氏体钢，该材料已经积累了大量的工业使用经验。但是该材料的缺点是使用上限温度只有550℃，并且存在与锂等增殖剂相容性的问题。钒合金则可以克服低活化铁素体马氏体钢的这些缺点，被认为是新一代核聚变反应堆结构材料的有力候选材料。但是钒合金的抗氧化能力有待提高。添加微量元素可以改善钒合金作为核聚变堆结构材料使用时的抗氧化性能，目前急需要解决的是弄清楚添加的微量元素对抗氧化性能与抗幅照性能影响的内在关系以及抗辐照机理。在核聚变反应堆中,钒合金处在高温和高中子辐照剂量环境中,其辐照肿胀行为将对保持其性能的稳定对反应堆的使用寿命及安全性具有重要意义。本工作利用离子加速器和超高压电子显微镜，模拟中子对钒合金进行辐照,然后对样品进行分析,研究辐照后钒合金中的辐照肿胀、辐照析出等行为与所添加的抗氧化合金元素的关系，为开发核聚变堆用钒合金提供基础理论和数据
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
应力腐蚀与腐蚀产物膜力学行为的相关性研究
金属材料的腐蚀与防护(E0111)
金属材料的腐蚀与防护(E010802)
应用基础研究
金属在应力腐蚀过程中会形成腐蚀产物膜，腐蚀产物膜在SCC过程中起重要的作用。近年来的研究表明腐蚀产物膜应力、膜破裂，以及金属裂尖位错发射等是影响阳极溶解型SCC的三个主要因素。SCC过程中腐蚀膜的形成伴随着膜致应力的产生和升高，膜致应力一方面会促进位错的发射，另一方面也会导致膜的破裂。同时，由于惯性效应，膜的破裂也会导致金属裂尖的局部塑性变形。因此，膜致应力、膜破裂和裂尖发射位错之间存在着某种必然联系，都会影响SCC过程。本项目将通过研究膜致应力、膜破裂和金属裂尖位错发射等在SCC中的作用，以及对SCC的定量贡献，建立三者之间的内在关系，发展考虑多种因素的黄铜SCC机理。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
复合组织钢力学-化学交互作用机理的研究
金属常温腐蚀与防护(E011101)
金属常温腐蚀与防护(E010801)
应用基础研究
大气环境下承载构件腐蚀失效行为可归结为材料表面力学-化学交互作用的结果。研究表明，应力能够促进阳极溶解过程，但关于应力对材料表面电极反应过程的影响，局部腐蚀与局部形变之间的协同作用，反映到材料本身，其组织特征对力学-化学交互作用的影响机制，目前还没有统一的认识。本申请将针对新一代复合组织高强度耐候钢，以海洋大气环境为背景，运用现代微区力学、电化学(electrochemistry)测试技术，通过评价加载状态下腐蚀过程中复合组织钢多相组织自身力学、电化学(electrochemistry)行为的演化过程及其交互作用，分析表面电极反应对外加载荷的响应，在弄清不同溶液中阴、阳极反应特征以及应力影响的基础上，说明应力对腐蚀热力学、动力学过程的作用机制，最终阐明承载状态下各组成相的形变差异导致其电极反应响应程度不同、从而影响到其宏观腐蚀行为的机制。研究结果不仅能揭示复合组织钢承载状态下耐蚀机理，还为进一步提高耐候结构材料综合服役性能的合金设计提供关于组织控制的理论依据。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
强弱相间和强强相间层状复合涂层的结构与抗高温氧化特性研究
金属高温腐蚀与防护(E011102)
金属高温腐蚀与防护(E011002)
应用基础研究
本项目针对合金高温生成的氧化膜和沉积的陶瓷涂层与合金基体的结合力差，容易发生开裂与剥落这一关键科学问题，设计制备强弱相间和强强相间两种层状结构复合涂层。通过纳米、亚微米尺度的两种层状复合结构，调整涂层的平均热胀系数，降低涂层中的热应力，提高涂层的强度与断裂韧性，使层状具有优异的抗开裂、抗剥落性能；通过涂层中分隔为多层的氧扩散障薄膜阻碍氧向合金基体扩散，促进合金的选择氧化，降低热生长氧化膜(TGO)的生长速率，使TGO层与涂层构成新的层状复合保护层，显著提高合金抗高温氧化的特性。研究铁基、镍基高温合金，高铌Ti-Al合金涂覆两种层状结构复合涂层抗高温氧化特性及机理，以及强强相间层状复合涂层抑制热障涂层中TGO生长，提高TGO与金属粘结层、顶陶瓷涂层结合力的特性与机理。为航空、航天、导弹、核聚变等关键工程抗高温氧化材料的发展提供新的理论和新的有效技术途径。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
钢铁表面液相等离子体电解快速渗硼机理研究
金属材料表面改性及涂层(E011002)
金属材料表面改性及涂层(E011201)
应用基础研究
针对目前常规的渗硼、渗碳及渗氮技术处理温度高、保温时间长的缺点，本申请利用液相等离子体放电方法在常温电解液里实现钢铁表面硼元素快速渗入，渗入过程在几分钟之内完成。研究液相等离子体电解渗硼的基本工艺条件和气膜放电区发生的物理化学反应，在典型钢铁材料表面实现渗硼及硼碳氮多元共渗。研究各种渗硼层的组织结构、成分和性能，弄清多元共渗和复合渗层的成分分布及扩散过渡区对性能的影响。分析B、C、N活性原子或离子在弧光放电区的形成过程及它们在钢铁基体内的扩散规律，研究放电结束时淬火效应对相组成影响，弄清不同成分钢铁材料和各种渗透条件下渗层内发生的相变。对等离子体电解渗硼及硼碳氮共渗建立一个合理的渗层形成机制，阐明等离子体电解渗硼层能够快速生成的原因。本项目的完成不仅发展和丰富现有的渗硼及多元共渗理论，而且为等离子体电解渗硼层的结构调控及工艺优化提供理论指导，并为钢铁材料表面强化提供一种快速渗硼新方法。
获资助单位
北京师范大学(项目负责人)
典型重金属多相物性的第一性原理分子动力学研究
极端条件下使用的金属材料(E0104)
应用基础研究
采用超级计算机进行大规模微观粒子模拟，计算金属材料在极端条件下的物态性质，研究各相转化过程，一直以来都是很重要的课题，不仅是武器设计工程中的重要环节，而且和诸多基础科学研究有着密不可分的关系。本项目采用第一性原理分子动力学方法，结合国际上最新发展的电子强关联理论，系统计算金属钼、铈、钚的基态电子结构、晶格动力学、热力学、电输运及光学性质；研究其高温高压下的多相物态方程；建立物理图像，描述d壳层及f壳层未填满的电子转移及杂化效应对多相物态性质的关键影响；揭示电子关联效应和相对论自旋-轨道耦合效应对相变的影响；基于第一性原理分子动力学计算，构造和发展有效原子间相互作用势，从而使经典分子动力学大规模准确模拟这三种金属的多相物态方程成为可能。通过上述一系列重要基础问题的系统研究，本项目将从量子力学层次上加深人们对于重金属材料多相物态性质的理解，促进具有重大国防意义的武器相关金属状态方程的科学认识。
获资助单位
北京应用物理与计算数学研究所(项目负责人)
Zr-Nb-Sn-Fe系锆合金金属间化合物结构、性质及相关系研究
金属材料的合金相、相变及合金设计(E0106)
金属材料的合金相、相变及合金设计(E010601)
应用基础研究
Nb、Sn和 Fe是核电用锆合金中最常用的合金元素，相关合金中的金属间化合物析出相虽然量不大，但对合金性能有至关紧要的影响。由于这些相的量太少，结构不易识别，性质不易测量，文献报道相关体系锆合金所析出金属间化合物很不一致，难以找到规律。本项目拟围绕各种可能的金属化合物成分来制备试样，细致研究试样中各相成分、晶体结构、原子占位、热力学性质及相平衡关系；用量子力学计算预测化合物的点缺陷能、能带结构和电子态密度，探讨其对抗辐照和抗腐蚀性能的影响，并补充热力学优化所短缺的数据；建立Zr-Nb-Sn-Fe体系的热力学模型，完善锆合金热力学数据库，研究各种金属间化合物析出相的稳定条件，合金相结构随成分和温度变化情况，元素在各相中的分布情况；在此基础上探讨合金化机制，梳理相关锆合金结构和成分关系的大量研究结果，为合金成分优化和工艺优化提供依据，为进一步用动力学软件模拟合金形貌演变过程提供基础数据。
获资助单位
北京有色金属研究总院(项目负责人)
Fe基金属玻璃/铁氧体SPS微纳米组装体的电阻率及其软磁特性
新型金属基复合材料(E010202)
新型金属基复合材料(E0103)
应用基础研究
采用放电等离子烧结（SPS）技术，利用其局域微区短时放电的特性，固结表面包覆铁氧体纳米粉末的气雾化Fe基金属玻璃粉末，制备块体大尺寸微纳米组装微胞结构的Fe基金属玻璃/铁氧体软磁复合材料。研究环绕Fe基金属玻璃颗粒的高电阻率铁氧体界面相阻断Fe基金属玻璃颗粒间涡流通路并耦合其磁路的双重效应；研究组装结构特征尺寸及界面结构对材料电阻率、磁导率及矫顽力的影响；Fe基金属玻璃在过冷液相温区的粘滞流动特性及纳米铁氧体的烧结度对组装体致密度、饱和磁感应强度及磁导率的影响；压力及SPS脉冲电流作用下Fe基金属玻璃组分的热稳定性，及在烧结过程中直接纳米晶化对材料各向异性常数及磁致伸缩系数的影响。研究不同特性软磁材料的微纳米组装提高复合材料软磁性能及综合机械性能的规律，为新型高性能软磁复合材料的研究及开发提供新的方法及理论依据。
获资助单位
长春工业大学(项目负责人)
电磁场作用下异质颗粒的迁移行为同步辐射实时成像
纤维、颗粒增强金属基复合材料(E010201)
纤维、颗粒增强金属基复合材料(E041603)
采用同步辐射原位成像技术，动态观察重力场、正交电磁场、交变电场作用下复合材料的凝固行为，通过实验分析和理论研究，弄清凝固参数和电磁场参数等对合金凝固过程的形核生长、强化颗粒分布等的影响规律与机制，探明定向凝固情况下不同拉坯速度参数下的液固界面凝固特征，总结出各种异质颗粒尺寸和体积分数对组织性能的影响规律，归纳出异质颗粒推移-合金液相变动力学模型，最终提出颗粒增强复合材料和自生表面复合材料制备新技术，这对于发展完善外场作用下复合材料凝固理论，工业上优化凝固组织控制工程、有效提高复合材料铸件力学性能都具有重要意义。此外，本项目还拟借助于同步辐射衍射技术，研究复合材料界面的形态分布、晶体结构、界面异质形核机制，总结出复合材料的界面、组织和性能间的关系，为最终实现复合材料人工设计奠定理论基础。该项目对发展电磁冶金理论和电磁净化理论也有指导意义。
获资助单位
大连理工大学(项目负责人)网友回复北航有那么多国防项目,还在凑自然基金的热闹.网友回复项目编号
基于强流脉冲离子束测试评价托卡马克第一壁材料钨的抗高热负荷性能及失效机理研究
极端条件下使用的金属材料(E0104)
应用基础研究
强流脉冲粒子束技术是目前唯一能够实现托卡马克第一壁极高表面热负荷模拟的手段，因而近年来发展成为第一壁高热流材料研究的首选方法。本项目针对下一代托卡马克第一壁最可能应用的W基材料的研发，拟采用基于中俄合作研究成果、后由申请人等自主研发的大面积强流脉冲氢离子束技术，克服现有强流脉冲离子束或电子束高热流测试技术存在的参数波动大、尺寸偏小或沉积效率低等局限性，实现可靠的第一壁材料高热流测试及性能评价。旨在通过系统实验与理论研究，弄清W基材料在未来托卡马克量级的高热负荷作用下的响应特性，探明材料微结构与成分（如单晶或多晶、晶粒大小、晶体取向、合金元素及杂质等）对表面开裂、熔融与烧蚀行为的影响机制，以及高热流冲击导致的材料组织结构变化对其物理与力学性能的影响机理，评价W基第一壁材料的使用性能和寿命，提出适合未来托卡马克运行的第一壁材料的新设计思路和研制方法，为发展出高性能第一壁材料创造基础条件。
获资助单位
大连理工大学(项目负责人)
高K金属氧化物薄膜残余应力的尺度效应
金属材料表面的组织、结构与性能(E011001)
金属材料表面的组织、结构与性能(E010503)
应用基础研究
选择典型高K金属氧化物薄膜体系，掌握可调制薄膜残余应力的关键技术及工艺规律，特别是注重纳米尺度下薄膜残余应力的尺度效应以及尺度变化对薄膜组织结构、表面界面特性及电学特性等的演变规律及其关联。具体体现在：（1）通过研究不同类型的高K金属氧化物薄膜材料，建立纳米尺度高K金属氧化物薄膜残余应力的实验表征与分析框架；（2）改进固体电子论分析方法，确定电子状态参量与薄膜残余应力的相关性；（3）揭示纳米尺度范围金属氧化物薄膜残余应力的变异规律及其尺度效应的物理机制；（4）探索经典固体电子论应用于纳米尺度高K金属氧化物薄膜的可行性，为纳米尺度高K金属氧化物薄膜材料残余应力的可调制及电学性能的理论研究和最终建立薄膜器件服役环境下的特征性能评测技术奠定实验和理论基础。
获资助单位
电子科技大学(项目负责人)
NiMnCoIn新型磁控形状记忆合金磁场训练的晶体各向异性机制研究
新型金属功能材料(E010503)
新型金属功能材料(E0113)
以NiMnCoIn合金为代表的NiMnIn基四元合金可在磁场作用下由马氏体相向奥氏体相转变，产生大的磁感生应变，是性能优异的新一代驱动器和传感器用磁控形状记忆材料。本项目针对NiMnCoIn合金单晶在不同晶体学方向施加磁场处理时，显微组织演变特征差别较大的初步实验结果，拟选取NiMnCoIn合金为研究对象，采用基于同步辐射高能X射线衍射的定量原位测量技术系统研究合金的热致相变过程，并在略低于奥氏体开始形成温度研究不同晶体学方向施加磁场诱发马氏体相向奥氏体相转变的临界磁场强度，探索磁场训练对合金晶体结构、微结构（取向、变体分布与变体间微应力）影响规律，阐明此类合金磁场施加晶体学方向影响磁场诱导逆相变和磁场训练效果的物理本质，探索调整外加磁场方向增强合金磁场训练功效的工艺原则，以期通过磁场训练有效降低驱动此类合金逆相变的磁场门槛值，提高磁感生应变。
获资助单位
东北大学(项目负责人)
利用熔融改质转炉钢渣冶炼Fe-Si-Mn合金的研究
钢铁冶金(E0414)
钢铁冶金(E0419)
应用基础研究
本申报项目结合转炉钢渣利用与研究现状，通过向熔融钢渣中加入SiO2质改质剂和碳质还原剂冶炼Fe-Si-Mn合金的研究，探索熔融钢渣中有价金属高效回收和钢渣高温物理显热有效利用的新途径。通过热力学分析与实验研究，在考察熔融改质钢渣成分和还原工艺条件对合金成分影响的基础上，研究选择性还原过程中熔渣与合金熔体相的成分变化规律，确定改质钢渣成分、还原剂加入量及还原温度等对熔渣中组分选择性还原的影响规律与作用机制，掌握渣中组元在选择性还原过程中的冶金行为，确定还原过程的限速环节，并在此基础上进行熔融改质转炉钢渣冶炼Fe-Si-Mn合金的物料平衡和热平衡计算，为利用熔融改质钢渣冶炼Fe-Si-Mn合金的工艺开发和合理工艺参数制定提供理论依据。本项目特色在于兼顾熔融钢渣物理热利用与渣中资源的的高效回收，具有较高学术价值，研究结果对促进转炉钢渣在企业内部循环与高效资源化利用及节能减排均具有十分重要的意义。
获资助单位
东北大学(项目负责人)
用质子导体氢泵对铝合金熔体深度脱氢的研究
冶金物理化学与冶金原理(E0412)
冶金物理化学与冶金原理(E042203)
应用基础研究
氢可致铝合金脆裂，高品质铝合金要求氢含量不大于0.1ml/100gAl。现通用方法仅可使氢降至0.15ml/100gAl，欲进一步降低必须采用氯化物，将污染环境。本工作研究质子导体氢泵法深度脱氢，环保无污染，使氢浓度达到超低氢范围。实验采用直接合成法制备质子导体，与金属粉末合成质子-电子导体并烧制成管，对研制的材料进行性能表征。研究采用氢泵将铝合金熔体中氢经过导体管逸出。将直流电压法，质子-电子混合导体短路法结合，配同管内抽取或气流携带使两级氢分压差降至最小，使铝合金熔体深度脱氢至超低氢范围。分析高强铝合金熔体的脱氢规律和极限，包括脱氢电流与外电压，短路电流与脱氢速度，脱氢极限的关系，研究熔体脱氢过程氢泵的阴阳极及整个氢泵的阻抗，确定阻抗限制性步骤，优化改进氢泵。利用氢传感器快速检测氢含量变化。探索比较双、三及多氢泵并联的脱氢效果。研究将为无污染氢泵深度脱氢的新方法提供理论和应用依据。
获资助单位
东北大学(项目负责人)
菱镁矿浮选体系中矿物交互式影响的晶体化学机制
矿物加工工程(E041102)
矿物加工工程(E041103)
应用基础研究
复杂矿物浮选体系中的交互式影响是指各种矿物相互吸附、活化、抑制等对浮选分离产生的影响。本课题将菱镁矿及其伴生矿物浮选过程中的交互式影响与晶体化学特性结合起来，利用现代先进的测试手段，系统研究矿物的晶体化学特征（如晶体结构、元素在晶体中的赋存状态和占据位置、晶格缺陷、结构中元素的类质同象置换等）、表面特性（如表面电性、表面化学键的断裂和饱和性、表面疏水性、表面自由能等）与矿物浮游性相互之间的关系，探清浮选过程中菱镁矿与其伴生矿物交互式影响的晶体化学机制，进而研究这种交互式影响对菱镁矿浮选分离的作用，以及消除或减少对菱镁矿浮选分离不利因素的方法，从而确定复杂菱镁矿分选提纯的适宜药剂制度和工艺条件，为低品级菱镁矿资源的开发利用提供依据。
获资助单位
东北大学(项目负责人)
多层复合超轻铝-锂合金扁锭连续铸造新方法
熔化、凝固过程与控制(E041603)
熔化、凝固过程与控制(E0418)
应用基础研究
铝锂合金被认为是航空航天最理想的结构材料之一；层状复合材料具有高强度、高硬度、高刚度和低的密度及较好的断裂韧性。本项目提出连续铸造多层复合铝锂合金铸坯新方法，即在结晶器外侧施加直流磁场，向同一结晶器内同时注入铝-铜和铝-锂合金液，通过插入局部冷却强度可调的半固态形核挡板，将它们在结晶器上部隔离，形成3个熔池，在结晶器下部使一种铝合金液以半固态（固相分数可调）的形式与另一种合金液熔合在一起，得到三层材质和性能不同的复层铝合金铸坯。通过控制熔体流动和半固态形核挡板的热流，研究金属熔体与半固态形核挡板接触界面处晶核形成、晶粒生长的热力学和动力学问题。研究两种金属熔体接触后，界面结构的形成与演化及对界面力学性能的影响机制，建立相对应的数学、物理模型。研究出具有自主知识产权的多层复合超轻铝锂合金铸坯制备新方法，为我国航空航天领域提供高质、低价的超轻质复层材料。
获资助单位
大连理工大学(项目负责人)
2618合金固液混合近液相线铸造及其成形过程中组织演化与高温强化研究
熔化、凝固过程与控制(E041603)
应用基础研究
2618耐热铝合金是传统锻造铝合金中耐热性最好的一种合金，该合金常用于制备战斗机的发动机叶片和机壳等，该合金的高温强度和室温韧性的矛盾是一个亟待解决的难题。采用大量具有变质细化作用的快速凝固Al-Ti中间合金与2618合金液进行固液混合、在该合金的液相线温度附近进行铸造成形，将有效解决该合金的高温强度和室温强韧性之间的矛盾。本项目开展Al3Ti相在Al-Ti中间合金快速凝固制备及其重熔过程中的长大粗化规律研究；揭示快速凝固Al-Ti中间合金和2618合金固液混合过程中合金组织的演化规律，研究2618合金近液相线铸造凝固造过程中的组织演化与机理；分析固液混合和近液相线铸造工艺参数对2618合金凝固组织演化的影响；研究2618合金凝固组织在均匀化、热变形及固溶-时效处理过程中的演化规律，结合合金力学性能与断口分析，阐明2618合金的高温强化机理。研究成果对开发高性能耐热铝合金具有理论指导意义。
获资助单位
常州大学(项目负责人)
自发乳化驱油体系及其驱油机理研究
石油天然气开采(E0403)
应用基础研究
我国大部分油田都已进入中高含水期，采用三次(强化)采油技术后仍有50%以上的剩余油以柱状残余油、岛状残余油、膜状残余油和盲端残余油的形式滞留在储层中而残留地下，迫切需要研究开发新的采油方法和技术来大幅度提高老油田的采收率。根据低聚表面活性剂可通过不同长度、不同结构的联接基团来调控分子有序聚集体的特点，通过分子设计和化学合成原理，利用二乙三胺的结构特点，巧妙地将2个磺酸功能基团和三个烷基支链，通过特定的有机合成反应，连接到二乙三胺骨架上，得到系列具有新型结构的Gemini型表面活性剂，实现了分子结构的创新。利用低聚表面活性剂独特的物化性能，开发出具有自发乳化功能的新型驱油体系，并研究其提高原油采收率的微观驱油机理，符合研发新型表面活性剂和开发新型采油技术潮流，具有理论和技术的创新性。
获资助单位
大庆石油学院(项目负责人)
电子束注入对多晶硅Si/SiO2界面处杂质硼迁移的影响研究
特殊冶金、外场冶金与冶金新理论、新方法(E0418)
应用基础研究
冶金法是低成本、节能环保的太阳能级多晶硅制备方法，但由于杂质硼在硅中的性质稳定，目前还没有达到将硼去除到太阳能级硅要求的程度。硼在硅中的扩散速度远大于在二氧化硅中的扩散速度，在Si/SiO2界面层处是以阳离子态存在的，并向界面层的SiO2中发生单向扩散行为，宏观上具有分凝效应，分凝系数为0.3。根据硼的这一性质，本项目提出构架外电场和热场将硼从硅中去除的方法，具体为将硅破碎成硅粒，并用热氧化等手段制备易于吸引硼离子的PLD二氧化硅膜，由于该膜不导电，电子束发射的电子富集在二氧化硅膜表面，增强了硅粒内部的自电场，使硅中的硼向二氧化硅中运动的趋势加大，同时加温，提供给硼原子扩散足够的能量，使硼扩散到界面并进入二氧化硅层中，用氢氧化钠去除二氧化硅层进而达到除硼的效果。本项目运用了交叉学科的背景知识，涉及了材料学、电学等相关领域，揭示了去除硅中硼的方法，为冶金法除硼提供必要的技术和理论支撑。
获资助单位
大连理工大学(项目负责人)
基于电荷补偿能带调控的可见光响应型二氧化钛-石墨烯复合光催化材料
无机非金属基复合材料(E0208)
应用基础研究
基于电荷补偿原理，用Nb5+、Ta5+、Mo6+、 W6+等阳离子与N3-阴离子对TiO2进行共掺杂。对比单纯N阴离子掺杂方式，研究上述阳离子与N阴离子的共掺在消除深能级复合中心、提高N掺杂浓度、窄化TiO2带隙、提高可见光下光催化活性等方面的作用。在此基础上制备共掺杂TiO2-石墨烯复合光催化材料，研究复合材料组成和微结构对光生电荷载流子分离和可见光光催化活性的影响规律。本课题对深入研究电荷补偿共掺杂在宽禁带半导体能带调控方面的作用有重要意义，并为可利用太阳辐射的高活性复合光催化材料的研制提供重要参考。
获资助单位
东北师范大学(项目负责人)
氧化铈基多级结构孔材料的构筑及其介观物理化学性能研究
功能陶瓷(E0204)
功能陶瓷(E021301)
应用基础研究
本项目设计利用溶剂热体系中有机组元与溶剂、无机盐的物理化学作用，自组装制备含铈前驱体微米球。主要是利用小分子有机配体与铈作用在前躯体结构中形成连续Ce-O连接，同时依靠小分子导向剂的作用使前躯体有序组装。进而通过升温条件下有机配体的脱除实现氧化铈纳米-微米多级结构的构筑。通过对反应体系酸碱度及温度、时间的调解，实现微米球的可控生长。利用与自组装过程相协同的稀土与过渡金属掺杂提高此类多级结构材料的抗烧结性与活性。材料所具有的多级孔结构、高比表面积、强储放氧能力、易于操控与处理的形貌及尺度等特点将使其在催化和环保领域发挥作用。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)网友回复项目编号
大面积有序硅纳米洞与纳米线阵列制备及其光伏性能研究
半导体材料(E0209)
半导体材料(E0207)
本项目旨在研究一项具有自主知识产权技术制备的大面积有序硅纳米洞与纳米线阵列及其光伏性能。我们前期的研究表明，利用金属催化硅腐蚀技术制备的大面积硅纳米洞和纳米线阵列具备较低的反射率、宽光谱吸收性能、以及尺寸可控等特点，在光伏太阳能电池领域具有潜在的广阔应用前景。针对当前硅纳米线光伏电池研究遇到的瓶颈问题，我们设计了基于硅纳米洞、线阵列的复合纳米结构光电化学(electrochemistry)光伏电池以及三维径向pn结光伏电池，并对电池的结构与光电性能开展深入系统研究，力争研制出性能稳定、光电转换效率高的硅纳米结构光伏电池。本项目从国家清洁能源的重大需求和光伏产业发展的长远规划出发，研究有重要科学价值和应用前景的硅纳米结构光伏太阳能电池，其研究成果将提高我国新一代光伏电池技术的潜在竞争力。
获资助单位
北京师范大学(项目负责人)
贵金属/稀土氟化物核壳结构纳米发光材料的设计、制备与性能研究
微电子与光电子材料(E020701)
微电子与光电子材料(E020702)
应用基础研究
荧光探针对于多种重大疾病的临床诊断和影像学研究有重要的作用，开发新型高灵敏度的荧光探针已成为化学 、材料学、生命科学以及医药学领域的研究热点之一。本项目将贵金属、稀土氟化物纳米发光材料和荧光探针相结合，提出以贵金属Au或Ag为核，以稀土氟化物发光材料为壳，设计合成出具有相容性的球形和一维核壳结构的新型Au(Ag)/ (Y,Gd)F3: RE3+(RE=Eu,Tb,Yb/Er)/SiO2纳米复合发光材料，表征其微观结构和光谱特性，研究核壳结构界面之间的相互作用机理以及表面态的情况，研究不同形貌的贵金属核芯材料对复合材料发光性能的影响及作用机理。通过对溶剂、表面活性剂、包覆层反应物浓度的设计和复配，达到具有可控壳层厚度的核壳结构复合材料，实现对合成的核壳结构纳米材料的表面结构及物性的有效调控。该复合纳米发光材料将在荧光探针、磁靶向药物(targeted medicine)和共聚焦显微技术中有广阔的应用前景。
获资助单位
长春理工大学(项目负责人)
小直径碳纳米线圈的创制及其生长机理的研究
新型碳功能材料(E020603)
新型碳功能材料(E0206)
螺旋状小直径碳纳米线圈在微纳机电系统，纳米器件以及复合材料上都极具潜在的应用前景。至今为止制备出的碳线圈的直径基本上位于微米及亚微米级，而直径小于50nm的小直径碳纳米线圈的制备可控性差，生成率低，主要原因在于小直径碳线圈生长用催化剂颗粒由于粒度变小而造成其中的Fe和Sn(In)不能很好地融合，结构难以控制。本项目有针对性地发明一种新催化剂薄膜制备法，即利用离子注入法将Sn(In)离子注入到Fe的薄膜之中形成组成和结构可控的Fe-Sn(In)-O薄膜，克服在形成纳米颗粒时各元素难于融合的问题。利用化学气相沉积法高效制备出小线径高结晶性碳纳米线圈。同时研究催化剂微粒的形态、结构及结晶方位和小直径碳纳米线圈生长的关系，添加微量氧化性气体保持催化剂的活性，结合计算机模拟研究气相反应产物对线圈生长的影响，最终探明碳纳米线圈的生长机理，为纳米螺旋材料形成中的结晶学、生长机理及催化化学的发展作出贡献。
获资助单位
大连理工大学(项目负责人)
基于煤基多环芳烃石墨烯及其复合结构的可控合成和应用基础研究
新型碳功能材料(E020603)
新型碳功能材料(E020601)
申请课题提出以具有稠环平面结构的煤基多环芳烃为前驱体，研究建立构筑石墨烯及其复合纳米结构的新技术方法。采用超临界溶剂萃取和柱色谱分离技术，从价廉易得的煤炭提取具有不同分子结构特征的煤基稠环芳烃及其杂环化合物，通过Suzuki交叉偶联及Friedel-Crafts烷基化对其进行尺度扩展和结构调控；基于"晶种诱导结晶"原理，以过渡金属薄膜催化剂为衬底，利用固相表面催化耦合化学气相沉积(CVD)技术，由多环芳烃催化转化制备一定形态和尺度的石墨烯；考察多环芳烃在不同基质衬底上的迁移、融合、组装以及转化机制，诠释多环芳烃及其衍生化合物的结构特征与其转化反应性之间的内在关联；利用金属有机气相沉积(MOCVD)和低温等离子体还原等技术制备石墨烯与金属或金属氧化物的复合纳米结构，研究探索石墨烯复合结构的电化学(electrochemistry)性能。课题的实施将开拓石墨烯的合成技术新途径，丰富石墨烯合成和应用的技术内涵。
获资助单位
大连理工大学(项目负责人)
超高磁导率LTCF材料低温促烧机理及微观结构控制研究
磁性材料及巨磁阻材料(E021102)
应用基础研究
超高磁导率LTCF（低温烧结铁氧体）材料是促进LTCC(低温共烧陶瓷)片式磁性器件进一步小型化和集成化发展的关键材料。但由于目前对LTCF材料低温烧结致密化机理、途径以及材料微观结构控制的工艺、方法研究还不够成熟，在促进LTCF材料起始磁导率方面尚未取得突破性进展。本课题拟首先开展铁氧体低温促烧机理以及材料电磁性能影响因素的分析研究，探索优化材料配方设计、掺杂改性以及制备工艺的有效方法。然后以此为指导，分别采用氧化物法、溶胶-凝胶法及纳米-微米粒级组配的方式研制具有超高起始磁导率的LTCF材料。此后再从各种工艺控制参数及掺杂组合方式入手，研究有效控制材料微观结构、烧结特性和电磁性能的方法，探索能有效兼顾材料低温烧结和综合电磁性能，尤其是特高起始磁导率LTCF材料的实现途径，并通过制备LTCC片式电感来验证材料的实际效能，为特高磁导率LTCF材料及相关器件的研制奠定一定的理论和实践基础。
获资助单位
电子科技大学(项目负责人)
井下车辆关键零部件时变不确定性设计研究
设计理论与方法(E050601)
应用基础研究
本课题根据井下车辆受到的时变不确定性因素影响的实际情况，研究探索其关键零部件的强度、工作应力及可靠度随时间的变化规律，建立时变可靠度计算模型，并首创井下车辆关键零部件的时变不确定性设计方法，以先进的设计理念和设计方法，弥补零部件在材质和制造工艺等方面的不足。利用时变不确定性设计方法不仅可以根据井下车辆在t时刻的可靠度要求对t=0时刻的车辆零部件进行设计，使设计结果更合理；而且可以对车辆使用期的可靠性指标变化趋势进行预测，为车辆的维修提供参考，从而有效地预防因车辆失效而造成的人员伤亡和经济损失。一旦时变不确定性设计方法得到成熟应用，必然会为发展我国具有独立知识产权的井下车辆和可靠性技术提供强有力的技术支撑，从而打破国外企业对井下车辆市场的垄断，增强我国井下车辆制造业的核心竞争能力。
获资助单位
北京科技大学(项目负责人)
基于晶体结构特征的TRIP钢复杂应力宏微观塑性行为跨尺度计算及组织力学性能演变分析
塑性加工工艺、模具与装备(E050802)
应用基础研究
针对高强韧TRIP钢相变增塑附加材料行为引起的相邻组织微观应力应变动态再分配抑制了材料的微观失稳，显著提高材料宏观强度及韧性这一相变增塑的共性基础性问题与现象，依托分子动力学MD与连续介质力学FE相结合的跨尺度计算方法，通过构建考虑晶体结构特征的微观独立变量、内变量及宏微观耦合运动控制方程，开展复杂应力下TRIP钢相变增塑宏微观塑性行为的研究。主要包括基于晶体结构特征的相变增塑微观材料行为的分子动力学模拟，基于分子动力学模拟的TRIP钢宏微观材料行为的跨尺度计算建模，材料实验、工艺实验与EBSD 电子背散射衍射相结合的跨尺度计算模型的考证与修正，以及基于跨尺度计算模型的TRIP钢复杂应力条件下的宏微观塑性行为。通过本项目的研究工作以期为从晶体结构出发定量化探索高强韧结构材料相变增塑宏微观材料行为机制，开展基于性能的高强韧结构材料反向设计及塑性加工工艺优化提供可靠的理论依据和分析手段。
获资助单位
北京理工大学(项目负责人)
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非平面筛面并联运动振动筛筛分机理与设计理论的研究
机构学与机器组成原理(E050101)
机构学与机器组成原理(E050602)
应用基础研究
振动筛是一种广泛运用于原料分级的重要基础装备，现有振动筛筛分效率较低、能耗大等问题一直未能得到很好的解决。本课题突破现有振动筛平面型筛面加激振器驱动的设计理念,提出并研究采用非平面筛面加并联机构驱动的新型振动筛,用并联机构的多维运动实现非平面筛面的三维透筛性。1）根据物料透筛运动的自适应原理，研究高效筛分的筛面透筛方向维数及其与驱动机构空间运动维数的关系，建立物料三维透筛运动学模型和筛分动力学模型;2）根据CRBR法研究并设计非平面筛面曲面结构与形状，及其几何参数变化规律与筛面振幅和频率的关系；3）根据有序单开链并联机构机型设计理论，综合一、二、三自由度并联机构新机型和尺度，研制变拓扑非平面筛面并联振动筛样机，进行筛分性能实验研究。最终，揭示这种新型振动筛的三维高效透筛筛分机理和设计理论，为其研制与应用奠定理论基础，这对提高筛分效率与节能降耗具有重要意义，并充实发展筛分理论。
获资助单位
常州大学(项目负责人)
内齿轮可变形的新型齿轮泵研究
流体传动(E050202)
流体传动(E050602)
针对目前国内外广泛使用的两齿轮式齿轮泵存在的径向力大、寿命短等问题及多齿轮式复合齿轮泵存在的结构复杂、体积大等不足，研究一种利用可变形内齿轮构成两个对称布置的排油口，使齿轮轴上的径向力平衡、流量脉动得到改善的新型齿轮泵。项目将从结构原理、齿廓曲线、运动与受力、变形与强度、流量特性、参数优化等方面展开新型齿轮泵的理论研究，结合仿真分析与样机试验，以形成具有自主知识产权的原创性齿轮泵设计平台，为开发全新结构的齿轮泵奠定理论基础。新型齿轮泵不仅保持了传统齿轮泵零件数少、制造工艺简单等优点，而且具有排量大、流量脉动小、运行平稳、噪声低、寿命长等优点，其综合性能优于现在的两齿轮式及多齿轮式齿轮泵，竞争优势明显。迄今为止国内外尚无人提出过这种结构，体现了源头创新和领先地位。项目研究成功后将填补国内外空白，成为我国该行业新的技术及经济增长点，具有重要的学术价值及社会、经济意义，应用前景广阔。
获资助单位
常州大学(项目负责人)
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WN齿轮多损伤耦合与强度设计多学科综合及仿真的研究
机械结构强度理论与可靠性设计(E050402)
机械结构强度理论与可靠性设计(E050504)
应用基础研究
拟对用于高速、重载的WN齿轮传动的多损伤耦合失效及强度机理进行多学科综合分析和系统仿真研究。WN齿轮为多点接触啮合传动，表现出变负载、振动冲击轮齿弯曲疲劳断裂、接触弹塑性变形齿面磨损、点蚀、胶合等多损伤耦合失效特征。以往的失效分析和强度设计是按各学科独立进行的，缺少多损伤耦合、失效机制及其强度设计多学科综合研究。为此本项目以多损伤耦合失效为前提，运用接触动力学，工程摩擦学，机械结构强度学理论进行WN齿轮传动强度设计基础理论的研究。通过摩擦润滑、动力学解析、系统综合实验测试和传动啮合仿真分析，探求WN齿轮传动新的强度设计理论和方法，不但解决系统失效机制和强度设计机理，而且要通过仿真分析给出任意时刻的啮合形态和强度特征，体现系统传动、动载啮合、摩擦润滑相互影响并随时间变化的时空齿轮强度工程设计理念，为WN齿轮传动与结构强度优化设计及高效使用提供理论和技术应用基础。
获资助单位
大连大学(项目负责人)
高压、高速多效应影响下气体润滑轴承-转子系统关键技术研究
流体传动(E050202)
流体传动(E050502)
应用基础研究
"高速、高精度、高负荷、高稳定"是大型精密、超精密加工设备一直追求的目标，气体轴承作为重要的支撑方式，其性能直接影响加工设备的向前发展。本项目以静压气体轴承-转子系统为研究对象，通过建立充分考虑可压缩性、粘性项、动压效应、惯性效应及非等温多效应下的气膜整场数学模型，真实体现可控参数（如供气压力、气膜厚度、旋转速度等）对流场特性的影响，揭示气膜流场中的超音速现象及其影响因素；结合气体轴承与高速旋转转子间的耦合作用，建立一体化耦合模型，探讨流固耦合机理，并通过数值模拟仿真方法，揭示可控参数对轴承-转子系统动、静特性的影响规律及对失稳模式的作用机理；提出气膜刚度各向异性与负载敏感神经网络自适应控制相复合的新型气体轴承-转子系统设计与控制思想，研制实验样件并完善现有的实验系统，对理论分析和数值仿真结果进行验证，建立较为完善且符合工程实际应用的气体润滑理论与设计方法。
获资助单位
大连海事大学(项目负责人)
高可靠性大功率风电机变桨距减速器的设计理论与试验研究
机械传动(E050201)
应用基础研究
大功率风电机能在风速瞬息万变的自然界既可吸收接近额定功率的能量，又能有效减少风速大幅度急剧变化时的强力冲击，主要是依靠它所设置的变桨距系统能随风速的变化，适时调节安装在风电机轮毂上的叶片的桨距角，从而保证风电机在最佳状态下可靠地运转。电动变桨距系统中的关键部件是变桨减速器，由于检修困难，对其无维修寿命要求达到20年。本项目不仅要研究掌握其在风速变化情况下的复杂受力，在准确受力分析的基础上进行结构创新设计和齿轮参数和齿形的优化设计，而且要采用可靠性设计理论、数学建模和数字仿真、研制样机试验验证相结合的方法，系统深入地研究大功率风电机变桨距减速器的设计理论与方法。不仅要深入研究出保证该传动能20年无维修的设计理论和关键技术，而且要研制出具有自主知识产权的技术含量和难度极高的国外普遍采用的硬齿面多齿啮合、承载能力大、可靠性高、寿命更长的二级摆线针轮行星减速器，以满足我国发展风电事业的急需。
获资助单位
大连交通大学(项目负责人)
复杂三维残余应力场中裂纹扩展规律及抑制方法研究
机械结构损伤、疲劳与断裂(E050401)
应用基础研究
焊接过程不可避免地在焊缝和热影响区产生复杂的三维残余应力场和微观缺陷。工作在复杂载荷和服役环境中的焊接件，在工作载荷和残余应力的联合作用下，其中的微观缺陷就会萌发和扩展为裂纹，甚至导致突发性灾难性事故。因而亟待研究复杂残余应力场中裂纹的扩展规律，探索抑制裂纹扩展的残余应力分布及其实现方法。本项目以传热学、计算力学、焊接工艺学、断裂力学等多学科理论为基础，以有限元方法为工具，结合实验技术，建立预测裂纹扩展行为和残余应力演化行为的分析模型，研究裂纹在三维残余应力场中的扩展规律，揭示残余应力与裂纹扩展的耦合效应，阐明残余应力对断裂失效的影响机制，建立工艺参数、残余应力、裂纹扩展的关系规律，获得有效控制残余应力及裂纹扩展的方法和技术，为核电、能源等领域关键装备焊接件的安全设计、长寿命制造、以及现有寿命预测理论的完善提供有力的理论基础和实践依据，并将产生巨大的经济效益和社会效益。
获资助单位
大连理工大学(项目负责人)
大传动比复杂混合轮系创新方案设计的能量特征状态空间理论与方法研究
概念设计与优化设计(E050602)
概念设计与优化设计(E050101)
应用基础研究
提出基于单元的混合轮系创新方案设计方法，将复杂混合轮系功率流分析和创新方案设计问题简化为对基本单元的研究、单元组合的研究和基于单元组合概念方案设计的研究等子问题。首先，定义、拆分出一类不可再拆且承担轮系最基本功能特性的内外啮合齿轮机构为基本单元；采用"向量-矩阵-方程"的能量特征建模策略实现构件能量状态、能量状态转换功能、内部能量状态的基本单元能量特征建模：研究输入输出转换、机架变换等单元变换以及高低阶单元转换原理，定义单元特征模型变换算子，建立基本单元研究方法。其次，建立能量传递方程实现单元构件连接、单元组合和能量传递的能量建模，基于单元能量方程和能量传递方程研究单元串、并、混联组合，建立基于单元组合的混合轮系功率流分析的研究方法。最终，建立能量特征状态空间理论，映射功能需求到能量状态空间，并结合轨迹规划由能量状态空间几何元素反映射为单元组合方案，实现混合轮系创新方案设计。
获资助单位
大连理工大学(项目负责人)网友回复Originally posted by wmz2000 at
北航有那么多国防项目,还在凑自然基金的热闹. 不拿白不拿网友回复本项目旨在对不确定时间序列上的Skyline分析问题进行综合、深入的研究。 项目的研究内容包括：（1）基于不确定时间序列的概率Skyline的研究；（2）基于不确定时间序列的多粒度Skyline的研究；（3）基于不确定时间序列的柔性Skyline的研究；（4）面向Skyline分析的索引机制的研究；（5）基于Skyline分析的应用研究。本项目将在不确定时间序列的Skyline分析方面提出新的技术和方法。为Skyline分析技术在不确定时间序列领域内的应用建立必要的理论、方法和技术基础。
中山大学(项目负责人)
基于BSC-DBN的战略性人力资本评估机制与模型研究
机器智能基础理论与方法(F020107)
应用基础研究
课题首先研究动态贝叶斯网络在面向战略性人才绩效评估应用时定性建模与定量建模问题；研究网络状态变量先验概率分布、转移模型、传感器模型及时序模型。将人力资源的绩效考核数据用于战略性绩效评价图-平衡记分卡BSC进行员工绩效评估，利用动态贝叶斯网络对BSC指标的逻辑因果关系及影响程度进行分析检验。这种影响程度评估正是BSC理论领先指标与滞后指标平衡思想对战略决策中有效管理的验证。综合影响程度、在战略决策性人员绩效评估数据、人才战略中考虑的因素的数目、以及模型应用计算的花费各方面，确定出在BSC中应用的动态贝叶斯网络合适的阶数。解决人才战略决策中的BSC战略决策模型因果关系间的影响程度、滞后时间以及在BSC人才战略实施中的调整问题。从而为企业在组织结构设计、职务确定、薪酬制度、绩效控制等方面提出一种新的管理机制和评估模型。
首都师范大学(项目负责人)网友回复顶一个啦，这么好的东西网友回复项目编号
基于时域选择特性和分级掩蔽的视频感知编码研究
计算机图像与视频处理(F020502)
应用基础研究
近年来随着视频业务的规模化和高质量化，海量视频数据的传输和存储面临巨大压力。基于视觉感知机理的视频编码，通过模拟人眼的注意选择性和掩蔽机制去除视频中的主观冗余，突破了传统编码思路的局限。但是，现有方法忽略了人眼的时域选择性，大量时域主观冗余无法去除；另外，当数据失真大于掩蔽阈值时，由于图像发生结构性的变化，基于掩蔽机制的失真模型不再准确，去除空域主观冗余成为难题。针对以上问题，申请者首先将视频内容的时域重要性和变化性引入到基于关注度的视频编码中，通过将视频划分成不同的时域层次，优化分级编码的帧级码率分配；其次，在频域的可察觉失真阈值模型中引入关注度因素，得到更精确的视觉阈值，并用于优化频域滤波和帧间预测编码；最后，通过对基于掩蔽机制的视频失真进行分段定义，建立加权MSE形式的失真模型，并以此优化块级的码率控制。预期本算法在同等主观质量下能降低20%的编码码率，显著提升视频服务的实际效能。
获资助单位
武汉大学(项目负责人)
基于变分原理和水平集方法的复杂图像分割研究
计算机图像与视频处理(F020502)
计算机图像与视频处理(F020508)
应用基础研究
建立关于图像分割问题新的能量泛函和曲面演化模型，利用变分原理导出相应的偏微分方程（组），研究这些方程（组）与图像分割有关的性质；深入研究复杂图像的知识描述模型和相似性度量，把目标的知识描述和度量有机地嵌入到分割模型中，实现对目标的准确分割；根据偏微分方程的理论，考察解的存在性，迭代的收敛性，收敛速度等；在图像变分原理理论之上，引入先验知识，提高目标分割的精度。本项目拟在特殊有界变差函数空间理论体系提出图像分割问题的变分水平集新方法，解决青光眼等致盲性眼病辅助诊断医学图像、卫星合成孔径雷达干涉测量（InSAR）图像、全内反射荧光与微分干涉差（DIC）显微镜下纳米尺度颗粒图像等复杂图像的识别分割问题。
获资助单位
北京联合大学(项目负责人)
形式概念分析和粗糙集的融合技术与知识获取研究
知识发现与知识工程(F020512)
应用基础研究
形式概念分析和粗糙集都是用来进行数据建模和数据分析的有效工具，形式概念分析获取的知识具有层次清晰和逻辑性强的优点，而粗糙集能有效地处理复杂的、不精确的和不完备的信息系统。本课题将深入研究形式概念分析的梯级理论，进而基于多值形式背景完成形式概念分析和粗糙集理论的融合；针对信息系统，引入极大决策规则和决策推理规则的概念，探讨信息系统上决策规则的完备性和无冗余性，进而探索形式概念分析用于决策分析的新方法和新技术；在形式概念分析上引入包含度理论，发展形式概念分析的度量理论；融合粗糙集对不完备信息处理的方法，发展面向不完备形式背景的概念格模型和知识获取方法。本课题的研究将丰富形式概念分析理论和粗糙集理论，对人工智能与知识发现等相关领域的研究也有重要的理论意义和应用价值。
获资助单位
山西大学(项目负责人)
基于异构相似空间的人脸艺术造型方法研究
多媒体与虚拟现实技术(F020503)
多媒体与虚拟现实技术(F010403)
应用基础研究
人脸的艺术造型是指与原型人脸相似且又具有艺术形变效果的三维人脸模型，其在动画影视、游戏、虚拟现实等领域具有越来越广泛的应用，但其相似性与艺术性两种指标往往互为影响，难以兼顾。对此，本项目拟研究保持最优相似性的人脸艺术造型方法。主要研究内容包括：1）深入研究异构人脸相似模型。基于二维与三维人脸数据集，挖掘人脸相似属性的内在语义特征，构造与邻居背景相关的人脸相似距离；2)深入研究人脸艺术造型的可调节参数模型。基于人脸造型样本数据学习艺术家常用的风格与手法，挖掘可以表达艺术风格效果的可调参数组；3)深入研究基于异构相似模型与可调节参数模型的人脸艺术造型方法，即在相似模型约束下的参数调节优化方法，以生成最佳相似的创意艺术造型。项目创新点在于采用双层流形降维、流形修补等学习方法研究异构人脸的相似模型和艺术参数模型，并基于这两种模型进一步研究遗传采样优化方法，最终达到相似性与艺术性指标的优化平衡。
获资助单位
中国科学院计算技术研究所(项目负责人)
Fuzzy Domain 理论及其新拓扑工具研究
计算机网络体系结构(F020801)
计算机网络体系结构(A010403)
Fuzzy Domain是将模糊理论的基本方法应用于Domain研究而得到的一种量化Domain模型，因其并非经典Domain理论的简单模糊化扩展，现有的经典或模糊拓扑方法都难以满足其理论研究的需要，拓扑方法的缺失成为制约它发展的瓶颈之一。本项目将在我们前期工作的基础上，发展与经典Domain理论体系相平行的数学基础，建立具有层次特色的Fuzzy Domain理论体系。1、研究L-fuzzy 弱连续、L-fuzzy Scott连续等Fuzzy Domain中的映射理论与性质。2、研究模糊拓扑的相关范畴和弱拓扑性质以及在相关映射下的保持性。3、研究Fuzzy序拓扑、Scott拓扑、Lawson拓扑和广义模糊拓扑性质及其与Fuzzy Domain诱导的自然拓扑之间的关联。4、研究Fuzzy Domain范畴的笛卡儿闭性、模糊幂Domain构造、Domain方程求解和模糊拓扑对偶等理论。
获资助单位
五邑大学(项目负责人)
基于特征匹配的企业资源动态配置方法
网络资源共享与管理(F020803)
网络资源共享与管理(F020510)
应用基础研究
实现动态、异构、分布的企业资源快速配置是企业互操作的关键问题之一。分析企业软件操作能力与需求资源的关键特征，给出形式化的描述与定义；以快速寻找潜在合作伙伴为目标，将虚拟企业互操作过程进行分解，简化子任务的制约关系，设计符合实际需求的虚拟企业构造函数；以此为基础建立企业资源选择匹配问题模型；计算不确定企业协作关系下软件操作能力同构匹配支持度以构造度量索引；提出一种高效的基于索引的企业资源配置算法，通过深度有限搜索包含所有需求资源特征的空间，利用支持度约束信息提出剪枝方法，避免进行产生大量匹配。此项目研究成果不仅能为网络化企业软件互操作与应用提供理论支持，还能为企业间相互协作提供有力的技术保障，具有较强的科学意义和广泛的应用前景。
获资助单位
东南大学(项目负责人)
三维无线传感网络最优布局问题研究
传感网络协议与计算(F020809)
传感网络协议与计算(F0102)
应用基础研究
围绕三维无线传感网络最优布局问题开展相关研究，在传输半径与感应半径的各种可能比值和多种连通数条件下，探索三维格布局模式中的最优布局方案，譬如全覆盖和2-连通、全覆盖和4-连通、全覆盖和6-连通、全覆盖和8-连通、全覆盖和10-连通、全覆盖和12-连通、全覆盖和14-连通、全覆盖和16-连通及全覆盖和2m-连通的最优格模式；在非理想条件如非均匀通信与感应范围比率、网关接点和布局异构等情形下的最优模式，建立限定传感器空间移动方式的修复算法恢复已经被毁坏的布局模式。项目的研究成果不仅可以丰富传感网络、计算几何及拓扑等方面的理论，还可以指导防空、海洋水下监测等应用无线传感网络的规划布局，降低建网成本，提高网络性能和效率，而且这些成果对其它一般无线网络的设计和布局也有借鉴意义。
获资助单位
暨南大学(项目负责人)
主动覆盖网络服务体系结构及关键技术的研究
计算机网络体系结构(F020801)
计算机网络体系结构(F020804)
应用基础研究
本项目从网络体系结构这一核心问题研究入手，将主动网络的思想融入Overlay网络，提出主动Overlay（Active Overlay Network，AON）网络体系结构框架模型，网络中所有的AON结点组成了一个主动覆盖网，可以向应用提供所需的各种主动组合服务。AON通过引入主动技术使其具有了灵活部署服务的能力；借助于Overlay特殊的网络构造方式，使得AON不需要网络中所有结点的支持且无需大规模的改造已有的网络基础设施，即可为新型应用提供所需的服务。本项目将重点研究基于进程代数建立的AON服务体系结构框架模型和代数模型；解决在AON上进行主动服务部署的问题，针对不同的服务类型设计相应的服务部署算法和主动结点的部署算法；提出三种多播路由模型，设计相应的多播优化路由算法实现可靠多播；形式化分析和评价AON多播的服务质量。
获资助单位
山东工商学院(项目负责人)
骨干网环境下基于访问行为及其无指导学习模型的网络失窃密异常检测
网络安全(F020805)
网络安全(F0207)
应用基础研究
骨干网环境下未知失窃密行为的发现具有重要的现实意义，然而，骨干网环境海量、高速、复杂多变的数据特点给传统的异常检测方法带来了巨大的技术挑战，为此，本项目拟通过研究访问行为模型、有限空间内模型构建与统计、行为属性无指导学习以及异常检测等关键模型与算法，解决无训练集、高性能的网络失窃密行为异常检测问题，以实现骨干网环境下未知网络失窃密行为的发现，为进一步失窃密行为的追踪和控制提供关键理论与技术支撑。
获资助单位
中国科学院计算技术研究所(项目负责人)
基于PRNU的数字图像成像渠道被动取证研究
信息隐藏(F020703)
应用基础研究
数字图像成像渠道取证是数字图像取证的一个重要研究内容。由于图像的统计特性并非成像渠道的本质特性，基于图像统计特性的成像渠道取证方法的取证效果非常有限；同时，基于成像过程物理模型的成像渠道取证方法目前在成像渠道特征的获取与特征表达方面还存在不足，导致取证的准确性不高以及所需特征维数较大等问题。本项目深入研究基于PRNU的数字图像成像渠道被动取证的渠道特征获取与特征表达的理论与方法、取证算法与关键技术。研究内容主要包括：PRNU与成像渠道关系模型、PRNU的分形特征表达方法、基于PRNU的数字图像成像渠道被动取证方法。通过研究，解决图像成像渠道特征的有效获取与表达问题，完善数字图像被动取证的有关理论。研究成果可应用到犯罪调查、新闻报道、情报分析等领域图像成像渠道的鉴别，辅助取证图像的可信性，为维护社会稳定和促进社会发展发挥重要的作用。
获资助单位
湖南大学(项目负责人)
无线传感器网络服务提供机理的研究
传感网络协议与计算(F020809)
应用基础研究
不断涌现的各类无线传感器网络系统向人们提供了丰富的环境感知能力。但目前的传感器网络系统大都是独立封闭的系统，从外部联系看，既缺乏与互联网的有效融合，又难与其他传感器网络系统协同工作；从内部业务组织看，缺乏统一、高效、简洁的服务描述和管理方法；这样造成传感器网络系统的服务能力不能被充分利用。本课题以无线传感器网络服务提供机理为研究对象，探索适合于传感器网络特性的统一的、轻量级的、跨平台的、分布式的服务提供体系架构，重点研究传感网域中支持多模式数据访问和服务管理的通信模式、面向组合服务的通用服务描述模型、分布式多级服务管理机制和主动推荐的数据挖掘技术。通过解决传感器网络内部服务的表达、传递、管理、使用和再造等一系列问题，实现对传感器网络内部服务能力的全面管理和有效开放，以及与各种企业应用和互联网应用的无缝连接，真正实现虚拟网络与物理世界的全面沟通，为物联网的实用化和普及应用铺平道路。
获资助单位
北京邮电大学(项目负责人)网友回复材料的部分较多哈~:tiger05:网友回复项目编号
高度非线性函数的性质、构造与应用
密码学(F020701)
密码学(A010206)
应用基础研究
高度非线性函数是设计序列密码、分组密码和Hash函数的重要组件，本项目主要研究有限域上高度非线性函数的性质、构造与应用。以代数学、有限几何和组合设计的理论与方法为工具，给出完全非线性函数(PN函数)和几乎完全非线性函数(APN函数)新的理论刻画，寻找新的PN函数和APN函数，试图部分或者全部回答"大APN问题"和"Dobbertin猜测"；提出高度非线性函数CCZ等价不变量的有效计算方法，特别是扩展Walsh谱的计算方法，研究已有的不同形式的PN函数或APN函数之间的等价性，解决目前关于高度非线性函数等价性方面的一些遗留问题。以有限域、纠错编码和扩频通信的理论与方法为工具，决定基于PN函数和APN函数所构造的线性码的参数性能、权分布和覆盖结构，计算基于PN函数和APN函数所构造的跳频码的Hamming相关函数，给出m序列互相关函数的一些新的理论刻画。
获资助单位
中国人民解放军国防科学技术大学(项目负责人)
基于非独立同分布数据的机器学习理论及其应用
机器智能基础理论与方法(F020107)
机器智能基础理论与方法(A010505)
应用基础研究
学习算法的泛化性能是机器学习理论研究的核心内容之一。到目前为止，机器学习中对学习算法泛化性能研究的几乎所有的工作都是建立在独立同分布数据这一假设下，而在市场预测、系统诊断、语音识别、生物信息(bioinformation)学等机器学习实际应用中的数据并非是独立同分布的。因此，研究非独立同分布数据下学习算法的泛化性能具有重要的理论价值和应用前景。本项目在分析和综合机器学习理论研究的最新成果的基础上，通过理论研究和实验验证相结合，来研究非独立同分布数据下代表性学习算法的一致性、收敛速率和泛化性能，旨在建立非独立同分布数据下学习算法泛化性能的理论框架，建立控制非独立同分布数据下学习算法的收敛速率和泛化性能的归纳原则，从而设计适合非独立同分布数据的具有更好泛化性能的新算法，并将研究成果应用于生物信息(bioinformation)学等研究领域中，为机器学习提供新的研究方法和新的研究思路。
获资助单位
湖北大学(项目负责人)
引入命题逻辑支持组合优化问题的求解——以图顶点染色问题为研究介质
人工智能应用(F020509)
人工智能应用(A011202)
应用基础研究
组合优化问题是计算机科学和运筹学的核心问题之一，具有重要的理论价值和广泛的应用背景。组合优化问题在求解过程中往往需要处理大量的逻辑关系。然而，现有求解算法大多只考虑问题的约束条件等表层逻辑关系，未充分挖掘和利用其深层次的内在逻辑关系。本课题拟将组合优化问题的特征与命题逻辑动态结合，借助命题逻辑挖掘和处理问题所蕴涵的内在逻辑关系，并以图顶点染色问题为研究介质，设计高性能的求解算法。研究工作主要包括：实现求解图顶点染色问题的基本算法，该算法在深度优先搜索的同时及时剪枝；实现算法的自学习功能，在求解过程中动态地引入命题逻辑，以便挖掘、表示、简化、利用问题所蕴涵的内在逻辑关系；提高自学习功能的针对性，采用启发式策略设定合理的染色顺序，挖掘导致某染色方案非法的核心原因；归纳引入命题逻辑支持求解组合优化问题的一般原则。本课题有望设计出性能更高的图顶点染色问题求解算法，并推动组合优化问题求解算法的研究。
获资助单位
华中科技大学(项目负责人)
无线传感器网络布局与拓扑映射方法
传感网络协议与计算(F020809)
传感网络协议与计算(A010403)
应用基础研究
近年来，无线传感器网络在电子、计算机、控制等多个领域成为研究热点。在网络监测与数据传送一定的可靠性条件下，给出传感器网络节点布局的最优方案，不但具有巨大的经济价值，而且能够积极推动无线网络相关技术的发展。过去5年，项目组成员在国际上首次利用映射理论、连通网等一般拓扑工具对传感器平面大范围毯状覆盖最优布局问题进行了研究，得到了一些最优布局方案，并且对这些方案的最优性进行了证明。项目组成员以这些突破性工作为基础的论文，有多篇被ACM Mobihoc与IEEE Infocom等国际顶级会议或IEEE/ACM ToN与IEEE TMC等国际顶级期刊发表或者录用。本项目是这些前期工作的继续，深化和发展。项目组成员将进一步利用和发展映射理论等数学工具，深化讨论传感器覆盖最优布局问题中的未解决问题。该项目的研究不但在工程技术上，经济上具有巨大的的应用意义，也能够推动数学相关学科理论的发展。
获资助单位
苏州大学(项目负责人)
基于形式领域融合的计算模式
新型计算系统(F020306)
新型计算系统(F030118)
计算模式决定着系统构造的方式，从底层的处理器体系结构到高层的软件体系结构，都以计算模式为基础。目前流行的计算模式之所以导致系统构造效率低质量差，根本原因是缺乏形式语义支持，如SOA一类的结构型计算模式及数据流一类的过程性计算模式，只规定了语法和语用。为此，我们研究一种新的系统构造方法- - 格件模式，它同时引入了构件形式语义与构件连接的形式语义，将系统看做由具有确定形式语义的系统构造成分"格、场、格核、场核"通过自相似滚动式的扩展和纵横交错的融合而成.支持多级高度并行、高可信性保障、高阶操作和多重复合控制集中(类IoC)机制以及结构可扩展及框架跨网络等特性,同时也建立了一种基于形式语义逐步求精的系统模块复用机制，可做为新一代软件的开发方法和云计算系统开发方法，也可用于构造一种基于多核融合与扩展的处理器体系和多处理机体系。该项目萌芽于我们多年的相关实践，本次重点是建立相关理论与规范体系
获资助单位
华南理工大学(项目负责人)
面向高计算密集度应用的片上多处理器并行处理关键技术研究
计算机体系结构(F0203)
应用基础研究
随着科学计算、多媒体、网络通讯及关系到我国国家安全保障的军事电子装备中雷达、电子对抗和声纳等高计算密集度应用领域的快速发展，对处理器的并行处理能力提出更高的要求。本项目面向高计算密集的科学计算、数字信号处理等领域应用，针对这类应用计算量大，数据访问规则，数据并行度高的特点，并进一步分析其线程级、数据级和指令级并行性特征及计算和数据访问模式，结合通用CPU和DSP融合的技术趋势，提出在多核架构上构建CPU与DSP融合的高度并行的新结构，及其相应的存储层次组织和编译自动并行化技术，从而挖掘程序多层次的并行性、提高计算的并行度、保持计算的局部性、增强计算部件的供数能力，提升系统对高计算密集度应用的处理效率。从而使处理器在保持DSP固有的高计算密集度性能的同时还具有与CPU一样的优良的通用性，为片上多处理器体系结构设计提供关键技术，为未来国产多核系列处理器的研制提供指导。
获资助单位
中国科学院计算技术研究所(项目负责人)
面向共享Cache多核处理器的数据库查询执行优化算法研究
数据库理论与系统(F020204)
应用基础研究
多核处理器和大容量内存已经成为当前数据库服务器的主流配置，要充分发挥这些硬件的性能，就必须提高数据库查询执行在多核处理器上的执行效率，解决数据库I/O瓶颈转向内存/Cache后出现的新问题。现有的研究成果很少考虑面向共享Cache多核处理器中的多线程并行执行和Cache的访问冲突问题，因此多核处理器的出现给数据库的发展既带来了挑战，也带来了机遇。本课题力求提高关系数据库查询执行的效率，使其能够充分利用多核处理器的计算资源，从多线程并行执行的角度研究查询执行优化，首先研究合理的多线程执行模式和策略，然后针对每种线程执行模式及其对应查询执行的数据访问特点，研究多线程执行时的Cache访问性能优化算法，研究多线程调度算法，在开源商用数据库Ingres的查询执行引擎中选取最频繁使用的数据库查询操作，实现本课题的预期研究成果，以验证本课题的研究成果对于数据库性能提升的效果。
获资助单位
中国人民解放军国防科学技术大学(项目负责人)
抵抗硬拷贝攻击的彩色图像数字水印的理论与方法
输入输出设备与系统(F020404)
应用基础研究
目前，抵抗硬拷贝攻击的彩色图像数字水印方面的研究较少。现有方法主要是通过把彩色图像变换为一幅或多幅彩色分量灰度图像，将灰度水印方法进行扩展来实现。这些方法没有考虑色彩的相关性和色彩的一致再现问题。本项目主要突出彩色矢量的抵抗硬拷贝攻击的数字图像水印理论与方法。与以往不同，将彩色图像的各个颜色分量作为矢量，将数字水印与数字半调、打印和扫描}