需求名称：高、低温环境下微力学性能变化金属材料

技术

需求

简述

需要研发一种在高、低温环境下微力学性能变化金属材料。我所宇航产品有较高的温度环境适应性要求，工作温度范围-180℃～+140℃，目前常用金属材料在高低温环境下会出现明显的力学性能变化（抗拉强度、冲击韧性等），影响产品设计及应用，因此对具有良好温度环境适应性的金属材料有迫切需求。

技术

需求

详述

主要需求是寻找相应研发单位研发出能够在高低温环境下力学性能不会发生大幅变化的新型金属材料，材料在常温下需具有良好的抗拉强度、屈服强度、冲击韧性、耐蚀性等，适用于耐高温高压结构件、运动部件的设计，在高、低温（-180℃～+140℃）环境下其抗拉强度、冲击韧性等力学性能不会发生大幅变化（变化率≤20%）,该种材料可广泛应用于航天、航空、兵器火工品，能解决现有产品设计中的材料选择的局限性和不足，可推广性强，具有良好的社会效益及经济效益。对承研单位要求如下：

1.主要技术新型金属材料合成技术，承研单位需熟悉特种金属材料特性，具有较高的理论水平及研发经验，能够针对宇航、航天、航空火工品用金属材料应用特性进行专项研究。

2.研发条件具有完整的研发硬件条件和试验手段，能够完成全研发流程的设计、试制、试验工作，能够根据宇航、航天、航空用火工品使用条件提供技术理论依据及专项验证结果，具备批生产能力，具有良好的质量管控能力。

3.技术成熟度要求技术成熟度需达到六级，型号可应用。

4.成本等指标材料应具有较高的经济性以满足大规模生产需求，价格不高于钛合金材料

现有

基础

情况

1.已开展工作

①针对现有宇航、航天产品常用关键材料进行了温度适应性验证，主要有某型北斗卫星配套产品XXX螺栓所使用工业纯钛TA2材料，其-120℃～0℃抗拉强度σ_b变化率≥50%，0℃～120℃抗拉强度σ_b变化率≥50%，环境温度对材料性能影响显著，增大了产品应用风险；火箭军某型导弹配套产品使用的沉淀硬化不锈钢05Cr17Ni4Cu4Nb，-60℃～0℃抗拉强度σ_b变化率≥40%，冲击韧性A_ku指标变化率≥50%，0℃～+80℃抗拉强度σ_b变化率≥45%，冲击韧性A_ku指标变化率≥50%；试验结果表明目前使用材料力学性能在温度条件下变化较大，对产品性能有明显影响，需在总体机构上增加热防护措施，产品自身使用受到限制。

②对于宽温域产品可以使用的新型材料进行初步调研，咨询了北京钢铁研究院特种钢0Cr15Ni25Ti2MoAlVB材料力学基本性能及温域适应性；调研了航天一院推荐材料镁铝合金6061力学基本性能及温域适应性；调研了奥氏体不锈钢12Cr18Ni9的温域性能等,后续进行新型材料在火工品上的使用可行性分析验证。。

需求名称：小型大功率MCT高压开关

技术需求情况说明

技术需

求类别

□技术研发（关键、核心技术）

√产品研发（产品升级、新产品研发）

□技术改造（设备、研发生产条件）

□技术配套（技术、产品等配套合作）

技术

需求

简述

需要研发一种小型大功率MCT高压开关。

在全电子引信系统中，高压脉冲功率源是冲击片雷管（Slapper）起爆的能量源，是爆炸箔冲击片加载试验的主要装置，也是引信电子安全高压起爆系统的主要使用部件，而高压放电开关是高压脉冲功率源中的重要核心器件。美军标MIL－DTL－23659D附录A中规定高压放电开关必须有宽的动态区间，有较高的放电性能以及使用寿命。自从1999年43届引信年会上报道的雷诺兹公司所使用的火花隙气体放电开关一直到2009年53届引信年会上提出的使用基于肖特基二极管集成的平面触发放电开关，其高压放电开关不断的更新换代，资料所报道的高压放电开关主要包括真空火花隙放电开关、冷阴极气体放电开关、2001年45届引信年会上报道的MCT（MOS Controlled Thyristor）开关、以及基于肖特基二极管集成的平面触发开关等。目前国内所使用的高压放电开关主要是火花隙冷阴极触发管，火花隙冷阴极触发管耐压高，导通快，并且触发极与阴极之间的绝缘性能较难处理，并且陶瓷烧结制作工艺难度较大，所以该器件带来如器件的合格率不高，成本较大，占系统体积较大，并且在武器弹药系统中抗过载能力差，容易失效等一些列问题。

小型大功率MCT高压开关是一种基于MOS控制的晶闸平面高压开关管，在电性能方面可以完全替代国内的火花隙冷阴极触发管，并且在半导体发展行业内，可以大批量生产，降低成本，由于其体积和工作原理，可以大幅度提升武器弹药系统系统中全电子引信系统的抗过载能力。虽说半导体器件发展较快，但是目前国内还没有小型大功率MCT高压开关，所以急需解决此关键技术。

技术

需求

详述

小型大功率MCT高压开关是一种新型MOS/双极复合器件，它是在普通晶闸管中用集成电路工艺制作大量的MOS开关，通过MOS开关的通断来控制晶闸管的开启和关断。小型大功率MCT高压开关具有耐高压、耐大电流、驱动功率低、导通压降小、导通速度快以及具有良好的阻断和通态特性。其技术指标如下：

（1）A-K击穿电压≥2.0kV； （2）重复峰值阳极电流≥5.0kA;

（3）阳极-阴极关断泄露电流：≤1μA（30℃）；

（4）阳极-阴极导通压降：≤2V；（5）导通延迟时间：≤150ns。

（6）工作温度：-50℃~125℃； （7）外形封装：TO-236。

（8）技术成熟度6级，单个器件价格不大于500RMB。

需求

内容

微含能芯片（器件）是指主要基于MEMS技术设计制作的微小型火工品，其与常规火工品不同之处在于，一是芯片（器件）器件设计与制作多采用MEMS或与MEMS相兼容的工艺完成，二是芯片（器件）多为平面多层结构，且含能材料装填多在“原位”生成，因此关于微含能芯片（器件）的集成与封装技术，常规方法已不适用，急需结合MEMS技术行业发展适用的集成封装技术，解决其关键部件制作完成后由于集成封装技术“瓶颈”导致的应用缓慢的问题。

微含能芯片（器件）一般有基底层、微换能层、微装药层组成，图1所示为典型微含能器件结构，其中基底层主要用作微换能层的支撑层以及与外部电路连接层，微换能层为金属或半导体薄膜电阻，主要用于能量转换，激发含能材料作用，微装药层主要通过MEMS技术实现含能材料微尺度条件下装填。

图1微含能芯片（器件）典型结构

由于平面多层结构以及可发展大批量集成制造的特点，微含能芯片（器件）的集成与封装，不同于常规火工品焊接封装或机械装配的结构形式，微含能芯片（器件）各组成部分往往采用如硅玻键合、粘合剂粘合、共晶封装等与MEMS制作相兼容的工艺技术进行集成封装，同时要求其一体化设计。针对微含能芯片（器件）的发展及未来使用需求，本项目具体提出的技术需求为：开展微含能芯片（器件）集成封装技术研究，要求提供一种特种器件的晶圆级集成封装技术；该特种器件特殊之处在于其含有一定量的“原位”合成的含能材料，因此封装过程控制应与其相兼容和协调，此外要求封装后的微含能芯片（器件）为密封结构。

产学研合作要求

简要

描述

（希望与哪类高校、科研院所开展产学研合作，共建创新载体，以及对专家及团队所属领域和水平的要求）

一是在完善单元核心器件设计与研发方面，希望与高校、科研院所合作，优化完善器件的设计、制作和封装技术。

二是在器件集成与封装技术方面，希望与高校、专业的芯片设计制造企业合作，大力开发特种含能器件封装系统，开展晶圆级微含能芯片批量制造，推进该项创新技术的进步与产品应用。