全面革新现有红土镍矿冶炼镍铁与不锈钢的工艺流程：（1）开发红土镍矿高选择性固相还原-磁选制备镍铁新方法，实现在低温条件下制备优质镍铁产品；（2）开发红土镍矿还原熔炼制备镍铁的渣系调控和优化新技术，以降低现有工艺的冶炼温度和生产能耗；（3）开发镍铁水直接热装AOD炉生产不锈钢新流程，简化流程，提高生产效率；（4）开发镍铁冶炼渣制备镁橄榄石型耐火材料新技术，实现镍铁冶炼渣的高效增值利用。

项目研发团队以电弧炉炼钢绿色、高效、优质生产为目标，依托国家和企业重大项目,首次提出并开发绿色洁净电弧炉炼钢关键技术及装备。以自主研发出超大容量（140MVA）、供电操作模型及高智能型电极调节系统；电弧炉炼钢埋入式喷粉脱磷脱氮、出钢过程在线喷粉脱氧、电弧炉CO2-Ar动态底吹等新方法；电弧炉炼钢“四位一体”绿色节能清洁化生产技术及装备；开发了电弧炉炼钢数字化生产平台，实现了终点控制和炼钢系统的一体化集成。2012年，项目完成创新性研究并实现工程化应用。

本重点专项的总体目标是：围绕新材料“研发周期缩短一半、研发成本降低一半”的战略目标，融合高通量计算（理论）/高通量实验（制备和表征）/专用数据库等关键技术，变革材料研发理念和模式，实现新材料研发由“经验指导实验”的传统模式向“理论预测、实验验证”的新模式转变，显著提高新材料的研发效率，增强我国在新材料领域的知识和技术储备，提升应对高性能新材料需求的快速反应和生产能力；培养一批具有材料研发新思想和新理念，掌握新模式和新方法，富有创新精神和协同创新能力的高素质人才队伍；促进高端制造业和高新技术的发展，为实现“中国制造2025”的目标做出贡献。

项目摘要：针对我国钒钛资源提取冶金过程的反应体系，围绕钒钛资源有价组元强化迁移及分离的关键科学问题，以提高钒钛等有价组元回收率为目标，采用理论分析、实验研究和计算机模拟相结合的方法，开展从微观到宏观尺度的钒钛资源有价组元强化迁移规律及分离理论的基础性和战略性研究，主要包括：（1）钒钛资源冶金过程基础数据库及相关计算物理化学模型的建立；（2）多相反应中有价组元的相结构变化规律；（3）高温溶胶生成、演变的物理化学规律及在冶金过程中的作用；（4）钒钛等组元相际迁移的动力学规律及其影响因素；（5）外场对钒钛等组元迁移及分离的强化与协同作用。通过本项目的实施，将构建钒钛资源冶金过程有价组元强化迁移规律及有效分离理论体系，提出旨在提高钒钛资源利用率的新工艺和新方法，为我国钒钛资源高效利用与安全保障奠定坚实的理论和技术基础，提高我国在该领域的学术水平和国际影响力。

高性能构件设计与制造目前存在以下三方面问题：一是由于材料分布和多尺度结构特征对构件性能的耦合影响规律复杂，导致构件材料与结构匹配的性能设计困难；二是由于传统设计方法和制造工艺的约束，导致复杂构件整体制造困难；三是由于缺乏构件精确成形调控方法，需反复试错，造成高性能目标控制困难。 　　一、科学目标 　　以航空航天典型高性能复杂构件为研究载体，探明多尺度结构与构件性能的映射规律，揭示材料组织演化与结构变形的交互作用机制，探索材料-结构一体化复合制造原理，形成材料-结构一体化设计与制造基础理论，实现高性能复杂结构的整体制造。 　　二、研究内容 　　（一）材料-结构多尺度建模与一体化设计。 　　研究苛刻服役环境下高性能构件宏微多尺度性能表征建模及材料-结构与性能的映射规律，建立宏微结构构型与材料分布的跨尺度拓扑优化设计新方法。 　　（二）多材料结构逐点/逐域控制的增材制造。 　　研究成形过程熔池的表/界面行为和多材料、多尺度结构的界面问题，揭示界面应力的局部能场调控机理，实现材料-结构的形性协调。 　　（三）异质材料构件的界面行为与结构精确制造。 　　研究异质材料叠层制造中宏细观界面特征形成和几何误差传递规律，探索复合制造过程的调控策略，实现高性能构件几何特征与性能的同步精确制造。 　　（四）材料组织演化与结构变形的精确调控。 　　研究高性能构件材料组织演化与结构变形的耦合机理，揭示外加能场对构件材料组织和变形的影响规律，实现多场耦合作用下结构变形协调与性能的精确调控。 　　（五）高性能构件整体制造新原理与新装备。 　　基于材料-结构一体化设计与制造新方法，探索与验证典型构件整体制造新原理、新工艺与新装备。 　　三、申请注意事项 　　（一）申请书说明选择“高性能构件材料-结构一体化设计与制造”，申请代码1选择E0508 　　（二）申请人申请的直接费用预算不得超过1500万元/项（含1500万元/项）。 　　（三）本项目由工程与材料科学部负责受理。

本专项的总体目标是：到2020 年，实现我国NQI 总体水平达到并跑，在部分领域达到领跑水平：为国际单位制重新定义做出实质性贡献，研制计量基标准和测量装置100～120 台/套，研制国家标准物质500～600 项，计量科技整体水平跻身世界前列；研制国际标准200 项以上，实现超过100 项中国标准走出去，研制基础通用、社会公益和产业共性国家标准1000 余项，适应经济社会发展和科技创新需求的技术标准体系基本完善，重点领域标准水平领跑国际；填补社会公益和重要产业领域检验检测新方法和核心技术300 项，新装置51 台/套，诊断产品70 种，实现重点领域检验检测核心技术突破；建立6 套国际或区域领先的认证认可技术方案，重点领域认证认可技术创新能 力达到国际先进水平；形成5 套以上全链条的“计量—标准—检验检测—认证认可”整体技术解决方案。 本专项执行期为2016 年至2020 年。各任务落实以项目为主，2016 年已部署49 个任务方向，国拨经费6.76 亿元。重点研究基本物理常数精密测定、新计量和导出量以及战略性新兴产业、国防等领域关键计量技术，基础性、公益性和重点产业急需的国际标准、国家标准、检验检测和认证认技术，以及石墨烯等碳基纳米材料、碳排放交易和家具产品中挥发性有机物等领域NQI 技术集成示范。2017 年项目支持任务为总任务的三分之一，指南任务方向共79 个，总概算约7.4 亿元。重点研究新领域关键计量技术和高准确度标准物质研制，基础性、公益性和重点产业急需的国际标准、国家标准和检验检测技术，新兴领域认证认可技术，以及空间导航与定位领域NQI 技术集成示范。每个任务方向可支持1～2 个项目（评审结果相近并且技术路线明显不同时先期可支持2 个项目，经中期评估后，根据评估结果后续择优支持），项目应整体申报，须覆盖相应指南方向的全部考核指标。项目执行期为3～4 年，如无特殊说明，每个项目下设的任务（课题）数不超过6 个，项目所含单位数不超过20 个。

本重点专项总体目标是：围绕新材料“研发周期缩短一半、研发成本降低一半”的战略目标，融合高通量计算（理论）/高通量实验（制备和表征）/专用数据库等关键技术，变革材料研发理念和模式，实现新材料研发由“经验指导实验”的传统模式向“理论预测、实验验证”的新模式转变，显著提高新材料的研发效率，增强我国在新材料领域的知识和技术储备，提升应对高性能新材料需求的快速反应和生产能力；培养一批具有材料研发新思想和新理念，掌握新模式和新方法，富有创新精神和协同创新能力的高素质人才队伍；促进高端制造业和高新技术的发展，为实现“中国制造2025”的目标做出贡献。 本重点专项的主要研究内容是：构建高通量计算、高通量制备与表征和专用数据库等三大示范平台；研发多尺度集成化高通量计算方法与计算软件、高通量材料制备技术、高通量表征与服役行为评价技术，以及面向材料基因工程的材料大数据技术等四大关键技术；在能源材料、生物医用材料、稀土功能材料、催化材料和特种合金等支撑高端制造业和高新技术发展的典型材料上开展验证性示范应用。共部署40个重点研究任务，专项实施周期为5年（2016-2020年）。 2016年，本重点专项在材料基因工程关键技术和验证性示范应用方向启动了13个研究任务。2017年，拟在材料基因工程关键技术和验证性示范应用方向启动16个研究任务（其中，由于金属基、陶瓷基和高分子基复合材料的设计方法和制备工艺差别较大，故将任务16分成3个子任务列出，即指南16.1、16.2和16.3），拟支持18-36个项目，拟安排国拨经费总概算为3.24亿元。凡企业牵头的项目须自筹配套经费，配套经费总额与国拨经费总额比例不低于1：1。

钢水温度是冶金工业非常重要的工艺参数，钢水连续测温一直是冶金行业未能解决的难题。 在本发明前，国内所有钢铁企业和国外绝大多数钢铁企业均采用消耗型快速热电偶间断式测量钢水温度。由于人为因素和热电偶一致性差，难以准确和实时监测钢水温度，生产中不得不提高钢水过热度，从而导致钢材合格率下降，能耗与耐材损耗增加，生产事故率上升，设备利用率降低；温度信号不能参与自动控制。 国内外关于钢水连续测温的研究，几十年来，主要集中在铂铑热电偶加保护管方面；但因铂铑热电偶昂贵，测温成本高，企业难以承受而未能推广应用。为此，各国科技工作者一直努力探索钢水连续测温的新方法、新技术和新理论。