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                          2022年重點專項中涉及哪些激光領域?

                          來源: 時間:2022-05-20 14:57:59 瀏覽次數:

                          科學技術部近日發布了“十四五”國家重點研發計劃“增材制造與激光制造”等重點專項2022年度項目申報指南(征求意見稿)。該重點研發計劃支持的項目包含四類:基礎理論和前沿技術、核心功能部件、關鍵技術與裝備、 典型應用示范,都是當前非常前沿的技術方向。

                          科學技術部近日發布了“十四五”國家重點研發計劃“增材制造與激光制造”等重點專項2022年度項目申報指南(征求意見稿)。該重點研發計劃支持的項目包含四類:基礎理論和前沿技術、核心功能部件、關鍵技術與裝備、 典型應用示范,都是當前非常前沿的技術方向。

                          下面,我們來看看“增材制造與激光制造”重點專項中涉及哪些激光領域?

                          一、基礎理論和前沿技術

                          1.飛秒激光—電化學復合微納增材制造(基礎研究類)

                          研究內容:針對三維復雜金屬微納結構的飛秒激光輔助定域電化學增材制造,探索微結構無掩膜激光—電化學雙耦作用定向誘導粒子原位增材制造機理,研究飛秒激光誘導下定域電化學沉積組織—結構—功能一體化微納制造新方法,研究激光—電化學復合能場亞微米復雜構型和微米功能結構陣列制造、納米體元與微米構型精準調控等技術。

                          2.柔性光電器件的激光光場調控微納制造(基礎研究類)

                          研究內容:面向柔性光電器件中的關鍵微納結構,研究激光時域/空域/頻域光場調控方法,探索激光調控光場與柔性光子器件材料相互作用的新現象與新效應,研究激光遠場與微腔等近場光學效應結合的宏微納跨尺度無掩膜加工新技術,研制遠場—近場復合光場的無掩膜高效激光微納制造裝備。

                          3.面向前沿探索制造新原理(青年科學家項目)

                          研究內容:針對新能源、新材料等新興產業領域重大需求, 重點開展難熔金屬材料增材制造、超快激光制造中光子—電子— 晶格相互作用觀測與調控、噴墨共形打印、復合制造等前沿制造新原理新方法研究。

                          二、核心功能部件

                          1.激光粉末床熔融增材制造在線監控與質量評價技術(共性關鍵技術類)

                          研究內容:研究合金成分、跨尺度微觀組織/缺陷、應力/形變狀態與激光粉末床熔融增材制造過程特征信息的相互關系;研究增材制造熔池動態行為、非均質宏/微觀組織特征的多物理場在線監測方法和在線質量評價技術體系,研發鋪粉狀態快速準確識別與分類、熔池特征分析及質量預判、逐層熔凝區域組織/缺陷識別和輪廓變形分析、質量預警及多參量復合調控等關鍵技術;發展基于在線監測數據的多信息融合及高效率深度學習模型,明晰 工藝參數—特征信息—制造質量關聯關系,研發基于過程特征的高效在線質量評價和多參量交互質量控制方法。

                          2.大型復雜構件制造過程在線檢測與智能調控技術(共性關鍵技術類)

                          研究內容:面向重大裝備的高性能焊接與增材制造,研究大型復雜結構制造過程中的在線三維形貌及變形的跨尺度光學測量技術、制件與制造加工頭的多自由度位姿測量技術;研究制造過程中熔池特征尺寸和溫度場表征、制造缺陷非接觸式在線檢測技術;研發從微觀位錯演化到宏觀結構件變形失效的跨尺度增材制造熱力模擬預測技術和方法;揭示制造工藝與位錯—晶界多級微 結構、結構變形和制造缺陷的關聯關系;研究面向大型結構的表面形貌、結構變形、構件溫度和制造缺陷等成形質量自適應閉環 控制系統與裝備。

                          3.制造用高性能高功率飛秒激光器(共性關鍵技術類)

                          研究內容:探索飛秒激光產生、放大、線性和非線性調控過程的動力學機制,以及高功率大能量飛秒激光放大時由于增益導致的脈沖寬度劣化機制;攻克高單脈沖能量飛秒激光熱管理、模式控制、高效率長壽命飛秒頻率轉換等關鍵技術,研究倍頻產生高功率紫外飛秒激光參量的穩定控制及優化技術,開展高功率大能量飛秒激光器模塊化設計和系統集成技術研究。

                          4.制造用高性能高功率皮秒激光器(共性關鍵技術類)

                          研究內容:開展皮秒激光增益分布優化、模式控制機制和有效熱管理等技術研究,攻克均勻泵浦、長壽命皮秒鎖模及非線性抑制等關鍵技術,研究倍頻轉化效率提升、紫外皮秒激光光束質量控制及延壽等技術,研制高穩定性高功率紅外、紫外皮秒激光器產品。

                          三、關鍵技術與裝備

                          1.非均質材料飛秒激光制造技術與裝備(共性關鍵技術類)

                          研究內容:面向復雜構件涉及的復合、多層膜、多孔等非均質材料的高性能加工共性需求,建立飛秒激光加工過程中光子能量吸收、電子狀態變化、等離子體噴發、成形成性等多尺度連續觀測系 統;從電子層面研究飛秒激光時/空/頻域協同整形的非均質材料加 工新方法,突破損傷控制、選擇性加工等關鍵工藝技術,研發飛秒 激光跨尺度柔性加工裝備和三維復雜構件微細加工裝備。

                          2.大能量高重頻脈沖激光智能清洗技術與裝備(共性關鍵技術類)

                          研究內容:研究納秒脈沖能量輸出能力提升的新方法,開展大能量高重頻脈沖激光光束控制、模式調控、高功率關斷和多級放大等技術研究;揭示大能量納秒脈沖激光高效高質清洗機制, 攻克基于機器視覺的精確定位、智能選區、殘留物快速識別、復雜曲面路徑智能規劃、雙光束聯動無縫無重疊拼接等關鍵技術, 研制具備復雜曲面結構高效循環作業的激光智能化清洗成套工藝與裝備。

                          3.薄壁弱剛性構件激光電解復合高效銑削加工技術與裝備 (共性關鍵技術類)

                          研究內容:針對薄壁弱剛性整體復雜構件制造瓶頸,研究氣液環境下激光束流作用過程、超高電流密度電化學加工材料去除機制及成形規律;研究激光—電解復合銑削制造新方法,攻克復 合能量場形性調控、束流流域設計等關鍵技術;研制大型構件激 光—電解復合銑削加工裝備。

                          4.結構功能部件飛秒激光精密制造技術與裝備(共性關鍵技術類)

                          研究內容:針對航空航天等領域結構功能一體化部件精密制造的需求,揭示飛秒激光光束運動參量調控的微結構控形控性制造機制,研究制造結構的幾何特征、質量對部件功能和服役性能的映射關系;發展“壓敏、密封、潤滑”等功能部件飛秒激光制造方法,攻克激光脈沖三維整形、內腔光束運動姿態參量控制等關鍵技術,研制飛秒激光制造成套工藝與裝備。

                          5.超強韌中熵合金構件增材/強化/減材復合制造(共性關鍵技術類)

                          研究內容:研究適用于增材制造的超低溫超高強韌中熵合金高通量設計與性能驗證方法;研究中熵合金在復合制造過程中形性調控機制與方法,以及表面損傷動態演變機制及抑制理論,研發激光增材/強化/減材復合制造工藝與裝備,研究復合制造中熵合金在室溫、液氧和液氮超低溫環境下的強韌化機制,以及疲勞斷裂等性能評價方法;研究面向服役環境的復合制造中熵合金構件重復使用評估體系。

                          四、典型應用示范

                          1.大型關重結構件激光高效高穩定增材制造工程應用示范 (應用示范類)

                          研究內容:研究面向規?;a的大型關重結構件高效高精度激光增材制造材料、工藝穩定性控制方法與技術體系;研究質量性能一致性控制、檢測和評價方法;研究激光增材制造典型材料關鍵力學性能許用值和數據庫;研發面向規?;a的高效高精度成套裝備。

                          2.高品質激光剝離與解鍵合在電子制造領域應用示范(應用示范類)

                          研究內容:針對 Micro-LED 顯示、超薄晶圓封裝中的激光剝離、解鍵合等制造技術瓶頸,研究紫外和深紫外光束傳輸與空間整形、光斑形貌與能量監控以及焦點跟隨等關鍵技術;研究可減少器件損傷的激光剝離、解鍵合方法與加工工藝;研發光束整形器、焦點跟隨等核心功能模塊;開發 Micro-LED 顯示激光剝離裝備、超薄晶圓紫外激光解鍵合裝備,研究成套工藝。

                          3.科技型中小企業技術創新應用示范(科技型中小企業項目)

                          研究內容:面向增材制造與激光制造領域不斷涌現的新興產業增長點,開展個性化醫療器械制造、醫療植入物表面微功能結構制造、光纖微納傳感器制造、光子/電子器件制造、印制電路板 (PCB)增材制造等新興增材制造與激光制造技術的產業化應用研究,發展新興技術商業化裝備,實現創新型構件或器件的小批量或個性化定制生產;開展具有產業新增長潛力的前沿新技術產業化研究,實現顛覆性創新新技術產業化應用。


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