工信部印发《重点新材料首批次应用示范指导目录》——石墨烯薄膜上榜

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为进一步做好重点新材料首批次应用保险补偿试点工作,工业和信息化部发布《重点新材料首批次应用示范指导目录(2018年版)》(以下简称“《指导目录》”),自通告发布之日起施行。

《指导目录》包含先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料三大类的166种产品,其中值得建材行业、企业关注的有特种玻璃及高纯石英制品、绿色建材、先进陶瓷粉体及制品、高性能纤维及复合材料等。

特种玻璃及高纯石英制品中包括

高铝硅酸盐盖板玻璃。性能要求:表面压应力>860MPa,压应力层厚度>38μm,透光率(550nm)>92.0%,维氏硬度≥700HV。主要应用在新型显示、航空、高铁、封装领域。

无碱玻璃基板,性能要求应变点>655℃,退火点720℃~745℃,软化点970℃±10℃,线热膨胀系数:(3.0~3.8)×10-6/℃,杨氏模量:72GPa~79Gpa,550nm处透过率:90%~92%;支持六代线及以上显示用无碱玻璃基板。主要应用在新型显示领域。

半导体用大尺寸高纯石英扩散管,性能要求规格:外径300~400mm,偏壁厚≤0.6mm,金属杂质含量<13ppm,长期使用温度:1150℃。主要应用在半导体领域、集成电路领域。

光掩膜基板用石英玻璃基片,性能要求规格尺寸:8寸及以下;尺寸精度:达到国际SEMI标准;材料金属杂质含量≤2ppm(GB/T3284);材料气泡:1类,条纹等级:1类,应力双折射:1类,(JC/T185);光谱透过率:T190~280nm≥80%,主要应用在微电子光电子制造领域。

滤光片,性能要求蓝玻璃红外截止滤光片:透过率AR(420~670nm,Rmax<0.9%),UVIR(350~390nm,Tavg≤3%);图案的外围和内径部分四角直线度(毛刺)5μm以内,偏心50μm以内,最外围中心和印刷内径中心的差异在50μm以内、偏心50μm以内;图形胶层厚度10μm以下,透过率Tmax<0.2%(400~650nm),反射率Rmax<4%(400~650nm);组立件支架的粘着力>3kg/cm;五代彩色滤光片:BM厚度1.2±0.3μm;BMOD≥4.0;RGB厚度2.28±0.3μm;导电膜组抗值≤30Ω/□;导电膜厚度1500±200?魡;角段差<0.5μm;PS高度3.15±0.15μm。主要应用在新型显示领域。

绿色建材中包括:

防污型绝缘材料,性能要求憎水性HC1~HC2级,污秽耐受电压跟普通釉绝缘子相比,污秽耐受电压≥1.5倍,涂层耐磨性≤0.2g,耐漏电起痕及电蚀损≥TMA4.5级,支柱绝缘子弯曲破坏应力100MPa,悬式绝缘子抗拉强度960kN,使用温度-40~105℃,抗拉负荷≥300kN。主要应用在电力装备领域。

聚烯烃纳米改性防水隔热卷材,性能要求拉伸强度≥13MPa;断裂伸长率≥600%2500h老化后:拉伸强度≥11MPa,断裂伸长率≥100%,近红外反射比≥80,太阳光反射比≥80,隔热温差≥10℃。主要应用在环保、建筑领域。

低风速风电叶片,性能要求叶片长度60~70m;匹配主机功率为3~4MW;气动设计Cpmax值≥0.48,主要应用在风力发电装备领域。

液化天然气船(LNG)储运用增强阻燃绝热保温材料,性能要求密度:130±10kg/m3,导热系数≤17.5,闭孔率≥95%,阻燃等级≥B2级,常温下(23℃±2℃):压缩强度≥1.3MPa,拉伸强度≥3.0MPa;低温下(-170℃±2℃):压缩强度≥2.7MPa,拉伸强度≥3.2MPa。主要应用在船舶领域。

先进陶瓷粉体及制品中包括:

片式多层陶瓷电容器用介质材料,性能要求配方粉:介电常数3000~4000,介电损耗≤2%,绝缘性能RC≥100S,温度特性(-55℃~125℃):-15%≤△C/C0≤+15%(无偏压),粒度分布D50:0.40±0.05μm,耐电压BDV≥1800V/mil;基础粉(钛酸钡):粉体粒径:120±10nm,比表面积:7.0~9.0m2/g,粒度分布D10:0.05~0.10μm,D50:0.10~0.15μm,D90:0.25~0.45μm,c/a:>1.0095,Ba/Ti:1.000~1.005。主要应用在电子信息领域。

氮化铝陶瓷粉体及基板,性能要求粉体:碳含量≤300ppm,氧含量≤0.75%,粒度分布D10≤0.65μm,D50≤1.30μm,D90≤3.20μm;比面积≥2.8m2/g;基板:密度≥3.30g/cm3,热导率(20℃)≥180W/m·K,抗折强度≥380MPa,线膨胀系数(RT~500℃)4.6~4.8×10-6/℃,Ra≤0.3μm。主要应用在高铁、新型显示、新能源汽车、光通讯和智能电网领域。

高性能蜂窝陶瓷载体,性能要求载体:蜂窝筛孔目数:300-750目;壁厚:TWC≤4mil,DOC/SCR≤6mil;热膨胀系数≤0.6×10-6;耐热冲击性≥650℃。过滤器材料:孔隙率≥50%,颗粒捕捉效率≥90%。主要应用在机动车尾气后处理领域。

电子产品用氧化锆陶瓷外壳材料,性能要求成品瓷片三点抗弯强度≥1000MPa;韧性≥5MPa·m1/2;维氏硬度≥1100;相对介电常数<40。主要应用在电子产品领域。

DBC基板(覆铜陶瓷基板),性能要求陶瓷氮化铝热导率>170W/m·K,铜箔电导率≥58MS/m,铜箔硬度90~110HV。主要应用在电力电子、IGBT模块、新能源汽车、太阳能和风力发电装备领域。

半导体装备用氧化铝陶瓷部件,性能要求密度≥3.90g/cm3,硬度(HRA)≥90,抗折强度≥400MPa,Ra≤0.6μm。主要应用在半导体、LED领域。

除尘脱硝一体化高温陶瓷膜材料,性能要求适用温度:180~420℃,过滤风速0.8~2m/min,除尘效率≥99.9%,净化后气体杂质浓度≤10mg/Nm3,脱硝效率80~90%,过滤阻力1000~3500Pa。主要应用在建材、垃圾焚烧炉、焦化领域。

特高压瓷芯复合支柱绝缘子,性能要求上釉试条强度≥210MPa,弯曲破坏应力>90MPa,扭转强度≥10kN·m,抗地震烈度≥8度,热机和水煮试验后,耐受电压梯度≥30kV/cm的陡波前冲击电压试验。主要应用在电力装备领域。

高性能氮化硅陶瓷材料,性能要求致密度≥99%,弯曲强度≥900MPa,维氏硬度≥1450,断裂韧性≥7MPa·m1/2,弹性模量≥320GPa,热膨胀系数≤3.4×10-6,韦布尔模数>12,热导率20~90W/m·K,抗压强度≥3000MPa。主要应用在太阳能和风力发电装备、航空航天、汽车、电子领域。

碳化硅陶瓷膜过滤材料,性能要求为Φ60×(1000~2500)×(8~10)mm3,支撑体孔径40~70μm,气孔率≥40%,膜层孔径10~20μm,膜层气孔率≥38%,弯曲强度≥15MPa;耐酸性≥98%,耐碱性≥99%,热胀系数<5.46×10-6/K。主要应用在化工、能源、电力装备、冶金、环保领域。

高性能纤维及复合材料中包括:

高性能碳纤维,性能要求高强型:拉伸强度≥4900MPa,CV≤5%,拉伸模量230~250GPa,CV≤2%;高强中模型:拉伸强度≥5500MPa,CV≤5%,拉伸模量280~300GPa,CV≤2%。高模型:拉伸强度≥4200MPa,CV≤5%,拉伸模量377GPa,CV≤2%。主要应用在空、航天、轨道交通、海工、风电装备、压力容器,不包括体育休闲产品制造领域。

碳纤维复合芯导线,性能要求导电率≥63.0%IACS,抗拉强度≥2100MPa,线膨胀系数≤2.0×10-6/℃,玻璃化转变温度≥150℃,弹性模量≥110GPa,芯棒卷绕半径满足50D不开裂、不断裂。主要应用在输配电工程领域。

二元高硅氧玻璃纤维制品,性能要求SiO2含量≥95%,宽度>30mm,收缩率≤4%,使用耐温1000°C,瞬间耐温1400°C。主要应用在航空航天领域。

芳纶纤维材料制品,性能要求灰分<0.5%,芳纶纸击穿电压>20kV/mm,抗张强度>3.2kN/m,芳纶层压板击穿电压>40kV/mm,耐热等级达到220℃,阻燃达到VTM-0或V-0级,水萃取液电导率<5ms/m,180℃长期对硅油无污损,外观、层间结合状态与进口产品一致。主要应用在轨道交通、新能源、航空航天、电力装备领域。

高强高模聚酰亚胺纤维,性能要求拉伸强度3.0~4.5GPa,拉伸模量100~170GPa,断裂伸长率2~5%。主要应用在航空航天、核工业、电子电器、交通领域。

玄武岩纤维,性能要求耐温温度-269~650℃,弹性模量≥80GPa,抗拉强度≥3000MPa。主要应用在消防、环保、航空航天、汽车、船舶领域。

高性能碳纤维预浸料,性能要求0°拉伸强度≥2700MPa,0°拉伸模量≥170GPa,CAI≥300MPa。主要应用在航空航天领域。

汽车用碳纤维复合材料,性能要求密度<2g/cm3,抗拉强度≥800MPa,抗拉弹性模量40~70GPa。主要应用在汽车领域。

耐高温连续碳化硅纤维,性能要求拉伸强度≥2.8GPa,杨氏模量≥200GPa,伸长率1.2~1.8%,纤度180±10tex,氧含量≤12%,1100℃,空气10小时,强度保留率≥85%。主要应用在航空航天领域。

航空制动用碳/碳复合材料,性能要求密度≥1.76g/cm3,抗压强度≥140MPa,抗弯强度≥120MPa,层间剪切强度≥12MPa,热导率≥30W/m·K,石墨化率≥45%。主要应用在航空领域。

前沿新材料中包括:

石墨烯改性防腐涂料,性能要求附着力1级,耐盐雾≥6000小时,耐盐水≥3000小时,耐水≥6000小时。主要应用在电力装备、海工、石化领域。

石墨烯薄膜,性能要求可见光区平均透过率(含基材)优于85%,纯石墨烯薄膜雾度<1%、面电阻值<100Ω,与其它纳米材料复合的石墨烯薄膜雾度<5%、面电阻值<10Ω,石墨烯薄膜与基材结合力可耐3M胶带百格测试,具有弯曲性能,在ITO膜失效的情况下,可以承受超过10万次的循环弯曲实验。主要应用在微电子、新能源领域。

石墨烯润滑油,性能要求石墨烯液力传动油和石墨烯液压油FZG台架测试通过9级,石墨烯液力传动油和液压油摩擦系数<0.11,氧化安定性>3000h;轴承的使用寿命增加1.5~3倍。主要应用在汽车、工程机械领域。

石墨烯导静电轮胎,性能要求电导率达到1.0×10-8~1.0×10-4S/m,抗撕裂强度提升50%,模量提升50%以上;100Km/h—0干地制动距离缩短0.1m~0.5m;80Km/h—0湿地制动距离缩短1.0m~2.0m;轮胎滚阻降低5%~16%。主要应用在汽车领域。

石墨烯增强银基电接触功能复合材料,性能要求镉含量<100ppm,电阻率≤1.8μΩ·cm;断后延伸率:退火态≥20%,抗拉强度≥180MPa,硬度≥70HV,静态接触电阻≤25mΩ,电寿命>40万次;材料损失率≤0.005g。主要应用在电力电器领域。

石墨烯导电发热纤维及石墨烯发热织物,性能要求纤维性能:电阻率<1000Ω·cm,断裂强度>3cN/tex,干摩擦色牢度>3,熔点>250℃;织物性能:电热辐射转换效率>68%,表面温度不均匀度<±5℃。主要应用在电子信息、汽车领域。


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