國家自然科學(xué)基金委員會（以下簡稱自然科學(xué)基金委）根據(jù)《國家自然科學(xué)基金“十三五”發(fā)展規(guī)劃》優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和委黨組戰(zhàn)略部署，在深入研討和廣泛征求科學(xué)家意見的基礎(chǔ)上，日前發(fā)布“十三五”第二批39個重大項目指南，申請人申請的直接費用預(yù)算不得超過1700萬元/項（含1700萬元/項）。申請報送日期為2017年8月14日至18日16時。
重大項目面向科學(xué)前沿和國家經(jīng)濟、社會、科技發(fā)展及國家安全的重大需求中的重大科學(xué)問題，超前部署，開展多學(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，提升我國基礎(chǔ)研究源頭創(chuàng)新能力。
重大項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：1.具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；2.具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的科學(xué)技術(shù)人員均不得作為申請人（即項目主持人和課題負責(zé)人）進行申請。
本文選編了兩個有可能在非晶合金材料領(lǐng)域相關(guān)重大項目指南：
1、“無序合金的塑性流動與強韌化機理”重大項目指南
先進高強韌金屬材料的匱乏制約了我國國防、航空航天、先進交通、能源等國家重大安全戰(zhàn)略和國民經(jīng)濟核心領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。這一突出矛盾源于金屬材料的強度和韌/塑性存在固有的倒置關(guān)系，因此亟需尋找新的金屬強韌化途徑。近年來，若干先進高強韌金屬材料的涌現(xiàn)引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，其中最具代表性的是拓撲無序的非晶合金和化學(xué)無序的高熵合金。由于內(nèi)蘊拓撲/化學(xué)無序，在外載作用下這兩類合金中非平衡無序結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)跨時空尺度涌現(xiàn)與演化，導(dǎo)致其塑性流動呈現(xiàn)復(fù)雜多樣性，顛覆了基于位錯運動的經(jīng)典塑性機制。因此，探究基于無序時空演化的塑性流動機理，為破解金屬材料強度和韌/塑性這一天然的倒置關(guān)系提供了一條新的途徑，將極大地促進無序合金作為新一代高速動能武器材料、未來核能與空間防護材料等重大工程應(yīng)用。為此，本項目通過對無序合金的微觀塑性事件的物理起源、宏觀塑性本構(gòu)理論與流動不穩(wěn)定的力學(xué)機制、強韌性結(jié)構(gòu)起源等開展研究，從源頭機制上通過拓撲/化學(xué)無序調(diào)控實現(xiàn)金屬材料強韌化。
一、科學(xué)目標(biāo)
針對非晶合金和高熵合金兩類典型無序合金材料，圍繞“無序-塑性-強韌化”這一核心主線，從力學(xué)、物理和材料多學(xué)科交叉融合的角度開展系統(tǒng)深入的研究，揭示在拓撲/化學(xué)無序合金系統(tǒng)中塑性流動基本事件的物理起源及其跨時空尺度的演化動力學(xué)規(guī)律；發(fā)展計及無序時空演化效應(yīng)的無序合金非平衡塑性流動本構(gòu)理論與變形局部化剪切帶理論，澄清流動不穩(wěn)定機理；闡明無序合金強韌化的結(jié)構(gòu)起源和力學(xué)機制，實現(xiàn)基于無序時空調(diào)控的高強韌無序合金材料設(shè)計與研發(fā)。本研究將豐富和發(fā)展金屬塑性理論，為金屬材料強韌化研究提供新思路、新理論和新方法，顯著提升我國固體力學(xué)與材料物理交叉領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，形成一支在無序合金塑性流動和強韌化方面具有國際一流水平的研究隊伍。
二、研究內(nèi)容
（一）無序合金的微觀流動事件及其時空演化動力學(xué)。
通過深度解析無序合金在不同時間和空間尺度下的流變規(guī)律和現(xiàn)象，揭示其在外部力場作用下發(fā)生塑性流動的微觀基本事件的結(jié)構(gòu)起源、能量特征及分布規(guī)律；進而結(jié)合時間/頻率和空間/波矢兩個維度，研究微觀流動事件在無序系統(tǒng)中的涌現(xiàn)機制、時空演化動力學(xué)規(guī)律和相互作用圖像，以及與材料宏觀力學(xué)性能的關(guān)系。
（二）無序合金的塑性本構(gòu)理論與流動不穩(wěn)定機制。
基于微觀流動事件的時空演化規(guī)律，構(gòu)筑無序合金的塑性事件激活自由能圖譜，建立計及無序時空演化效應(yīng)的無序合金非平衡塑性流動本構(gòu)理論與變形局部化剪切帶理論；發(fā)展時空多尺度的實驗技術(shù)和模擬方法，闡明塑性流動不穩(wěn)定、動態(tài)剪切敏感性的結(jié)構(gòu)起源與力學(xué)機制。
（三）無序合金強韌化的結(jié)構(gòu)起源與結(jié)構(gòu)-力學(xué)性能關(guān)聯(lián)。
通過發(fā)展原位加載多尺度表征技術(shù)，揭示無序合金在形變、相變過程中微觀結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)行為規(guī)律和耦合機制；澄清無序合金強度、塑性和韌性的結(jié)構(gòu)起源，建立其工藝-本征結(jié)構(gòu)-力學(xué)性能關(guān)聯(lián)；提出基于無序時空結(jié)構(gòu)調(diào)控的強韌化途徑，建立一個以拓撲無序-化學(xué)無序-強韌性三位一體的統(tǒng)一強韌化理論，開發(fā)新型高強韌無序合金及其復(fù)合材料。
三、申請注意事項
（一）申請書的附注說明選擇“無序合金的塑性流動與強韌化機理”（以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項目申請不予受理）。
（二）申請人申請的直接費用預(yù)算不得超過1700萬元/項（含1700萬元/項）。
（三）本項目由數(shù)理科學(xué)部負責(zé)受理。
2、“基于薄帶連鑄亞快速凝固的非平衡相變與組織一體化調(diào)控”重大項目指南
金屬基礎(chǔ)材料的規(guī)?；G色制造技術(shù)及性能的換代提升是其服務(wù)于社會綠色、創(chuàng)新發(fā)展的主要途徑。薄帶連鑄技術(shù)具有短流程、綠色環(huán)保和特定凝固組織的巨大優(yōu)勢，為工業(yè)化規(guī)模制備寬幅、均質(zhì)、低成本、易于進一步加工的高性能合金帶材提供了可行的手段。
薄帶連鑄亞快速非平衡凝固組織對后續(xù)的組織演變以及最終的組織及性能產(chǎn)生重大的影響。結(jié)合薄帶連鑄短流程的工藝特點，研究亞快速非平衡凝固組織與緊密銜接的后續(xù)固態(tài)相變過程的關(guān)聯(lián)，非平衡相變熱力學(xué)和動力學(xué)的協(xié)同關(guān)系，面向宏觀性能最優(yōu)化的材料組織設(shè)計與調(diào)控，是薄帶連鑄技術(shù)進一步發(fā)展的重要理論支撐，也對金屬材料研究具有普遍的科學(xué)意義。
一、科學(xué)目標(biāo)
以鋁合金為主要研究對象，圍繞基于薄帶連鑄輕合金亞快速凝固的非平衡相變與組織一體化調(diào)控的重大科學(xué)需求，解析薄帶連鑄短流程工藝下凝固-變形-相變的關(guān)聯(lián)及組織的遺傳性演化規(guī)律，明確目標(biāo)組織強韌化與服役性能最優(yōu)化調(diào)控機理，獲得材料組織及性能最優(yōu)化的一體化調(diào)控理論基礎(chǔ)，推動薄帶連鑄工藝相關(guān)理論的發(fā)展，從而實現(xiàn)以鋁合金為主的輕合金材料的靶向式設(shè)計及綜合性能明顯提升。
二、研究內(nèi)容
（一）基于薄帶連鑄的全（短）流程一體化設(shè)計與制造基礎(chǔ)。
研究薄帶連鑄過程的裝備及制造基礎(chǔ)，闡明亞快速凝固組織特征及其調(diào)控的工藝基礎(chǔ)，明確凝固組織的變形特性、后續(xù)相變特性及組織調(diào)控方法；以非平衡凝固組織為基礎(chǔ)，建立全（短）流程組織調(diào)控與工藝的耦合設(shè)計方法，實現(xiàn)裝備、工藝與材料的一體化設(shè)計。
（二）薄帶連鑄熔體結(jié)構(gòu)、亞快速凝固行為與過飽和固溶組織調(diào)控。
研究薄帶連鑄熔體結(jié)構(gòu)、亞快速凝固行為與組織演化，揭示合金熔體性質(zhì)對晶體生長及第二相析出的影響規(guī)律，建立熱-力耦合作用下亞快速凝固過程的過飽和固溶組織形成與演化機制及溶質(zhì)分布調(diào)控方法，揭示薄帶連鑄非平衡相變中高均勻性細晶組織的形成條件與調(diào)控機制。
（三）基于熱/動力學(xué)相關(guān)性的非平衡相變組織預(yù)測。
研究薄帶連鑄涉及合金的液-固相變路徑，建立耦合非平衡凝固效應(yīng)的多尺度組織預(yù)測框架，確定達到目標(biāo)組織(性能)的工藝參數(shù)，揭示凝固微觀組織、力學(xué)性能與工藝涉及相變的熱力學(xué)驅(qū)動力、動力學(xué)能壘的理論關(guān)聯(lián)。
（四）材料強韌化與服役性能最優(yōu)化調(diào)控微觀組織狀態(tài)。
研究薄帶連鑄全（短）流程工藝下材料組織的多尺度結(jié)構(gòu)特征，通過闡明材料強韌化機理與服役性能最優(yōu)判據(jù)及其斷裂特性，建立工藝-組織-性能關(guān)聯(lián)，并基于性能最優(yōu)化提出微觀組織設(shè)計與控制原則。
三、申請注意事項
（一）申請書的附注說明選擇“基于薄帶連鑄亞快速凝固的非平衡相變與組織一體化調(diào)控”，申請代碼1選擇E01（以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項目申請不予受理）。
（二）申請人申請的直接費用預(yù)算不得超過1600萬元/項（含1600萬元/項）。
（三）本項目由工程與材料科學(xué)部負責(zé)受理。
