關于發布關鍵金屬冶金的科學基礎
重大研究計劃2026年度項目指南的通告

國科金發計〔2026〕5號

 

國家自然科學基金委員會現發布關鍵金屬冶金的科學基礎重大研究計劃2026年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

 

國家自然科學基金委員會

2026年1月26日

 

關鍵金屬冶金的科學基礎重大研究計劃
2026年度項目指南

 

關鍵金屬是指新能源、電子信息等戰略性新興產業發展必需、供應風險較大且需要重點保障的稀有、稀散、稀土與稀貴等金屬。基于冶金產業升級與戰略性新興產業供應鏈安全，推進實施“關鍵金屬冶金的科學基礎”重大研究計劃項目，設立本指南。

一、科學目標

面向國家重大戰略需求，聚焦新能源、電子信息等領域用關鍵金屬，探索關鍵金屬元素富集分離與純化的新機制，建立關鍵金屬元素超常富集、相似分離、超純制備的新方法，形成強選擇性的冶金技術體系與科學基礎，構建關鍵金屬冶金的研究新范式，推進冶金產業升級，保障關鍵金屬供應鏈安全。

二、核心科學問題

本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學問題展開研究：

（一）關鍵金屬元素的富集提取機制。

關鍵金屬元素的富集提取新體系；復雜溶液體系中關鍵金屬元素的富集提取新機制；熔鹽分離體系中關鍵金屬元素超常富集新過程。

（二）關鍵金屬相似元素的高效分離原理。

關鍵金屬元素的相似性、“主客體”作用與靶向識別新機制；關鍵金屬相似元素的高選擇性分離新原理及過程調控。

（三）關鍵金屬超純制備過程調控規律。

關鍵金屬制備過程中雜質元素遷移規律、多場耦合純化機理與過程強化機制；超純關鍵金屬材料的晶相演變與遺傳阻斷新機制。

三、2026年度資助研究方向

基于科學目標與核心科學問題，設立培育項目、重點支持項目、集成項目，形成關鍵金屬冶金的新思路，建立關鍵金屬冶金理論與技術新體系，推動關鍵金屬冶金的重大工程實施與重點產品開發。

（一）培育項目。

超越傳統冶金研究范式，強調形成“強選擇性”冶金反應新機制、新原理、新思路。優先支持思路新穎、顛覆性理論與方法探索項目，研究方向如下：

1.?關鍵金屬元素的富集提取新機制。

主要包括但不限于：1）關鍵金屬元素選擇性提取原理與新方法；2）復雜混合分散相的物理、化學、生物等超常富集新機制；3）關鍵金屬冶金過程熱力學、動力學及過程強化新方法。

2.?關鍵金屬相似元素的分離新方法。

主要包括但不限于：1）關鍵金屬相似元素、同位素分離原理與新方法；2）共伴生關鍵金屬相似元素的多尺度分離新機制；3）關鍵金屬相似元素分離過程動力學與AI賦能制造。

3.?關鍵金屬的超純制備與檢測新體系。

主要包括但不限于：1）關鍵金屬超純制備過程中雜質相間遷移與過程強化原理；2）關鍵金屬的多物理場超純制備新技術；3）超純關鍵金屬中痕量雜質檢測新方法。

（二）重點支持項目。

超越大宗冶金研究范式，強調形成“強選擇性”冶金反應理論創新與新體系構建。優先支持科學問題明確、學術思想新穎、能夠形成技術與產品支撐，有望在新能源、電子信息產業及重大工程領域實現突破的項目，研究方向如下：

1.?稀溶液/大宗固廢的提取冶金與資源開發。

（1）關鍵金屬稀溶液的超常富集。針對稀溶液（如海水/工業廢液）中關鍵金屬超常富集的要求，創新金屬離子的溶液化學特性強化、分離過程平衡與調控、藥劑新構型設計等超常富集方法，構建稀溶液提取冶金新體系并實現資源有效開發。如稀溶液的關鍵金屬離子回收率達99%，單級富集比大于100。

（2）大宗固廢的關鍵金屬超常富集。針對大宗固廢（如乏燃料/赤泥/高爐塵泥）關鍵金屬元素富集資源化難題，創新關鍵金屬元素誘導轉化與氧化-還原反應機制、選擇性提取與特異性識別方法，建立基于大宗固廢的高選擇性富集提取新機制，推動大宗固廢高質化資源開發工程實踐。如乏燃料的鈾收率≥99%，UO₂純度≥95%；赤泥的鈧收率≥65%，氧化鈧純度≥3N。

（3）外空/海洋的關鍵金屬資源開發。針對外空/海洋金屬資源開發能力建設的布局要求，研究月球或金屬質小行星的關鍵金屬類型與賦存特點，或我國海域及深海區塊的鎳/鈷/稀土資源稟賦，探索極端環境條件的關鍵金屬冶金方法與機制，形成專屬性技術體系與裝備，為國家戰略實施提供基礎支撐。

2.?相似元素分離的方法創新與過程保障。

（1）元素特性強化的相似分離新方法。針對復雜體系的相似元素分離強化難題，探索如激光激發、熱場驅動、溶液相化學調控等分離強化方法，揭示其本征差異性放大機理，創新能質轉化與傳遞方法，突破靶向驅動的分離極限。以高純碲中相似元素分離新方法為例，5N級碲中相似元素雜質含量0.5 ppm以下。

（2）分離過程強化的相似分離動力學。針對多元多相多尺度分離強化及其動力學問題，創新基于流體動力學適配的界面反應與離子輸運的協同強化方法，揭示流動、界面反應與動態傳質耦合機制，闡明元素分離傳質動力學與過程強化機制，開發相似元素分離新方法與過程模型軟件。

（3）復雜相似元素分離體系與新方法。針對復雜體系的分離與純化及其系統難題，創新相似元素分離的溶液化學方法，融合金屬材料純化要求與特點，構建超常富集、相似分離的溶液化學分離與純化新機制，實現相似元素分離與純化的過程與工藝創新（短流程）。以鋯鉿分離新方法為例，優先萃鉿體系分離系數不小于10，鉿純度5N5。

3.?關鍵稀散金屬的高純化與材料制備。

（1）AI賦能的材料設計與高純制造。針對稀散金屬基礎材料的電子級純化與裝備難題，發展數據驅動的材料設計與AI賦能制造，通過智能解構明晰電子級材料的構效關系，明晰敏感雜質遷移脫除與純化方法的映射關系，開發關鍵稀散金屬的材料設計與高純化制造的智能體。

（2）電子級純化的敏感雜質檢測突破。針對電子級純化的敏感雜質和高純檢測難題，揭示激光激發的雜質元素聚集-分散規律，明晰敏感雜質與性能定量映射關系，鼓勵基于大科學裝置的系統性研究，實現如激光檢測方法與裝備的突破（打破國外壟斷）；方法與裝備的雜質成分檢測限達到ppb級。

（3）稀散金屬純化制程與高純材料制造。針對稀散金屬電子材料高純化、敏感雜質脫除與組織調控難題，揭示冶金分離的雜質遷移與配分規律，創新材料純化過程敏感雜質的擴散與有效脫除機制；構建基于溶液相分離與材料端純化協同的稀散金屬純化新方法，并實現稀散金屬的電子級高純材料開發。

（三）集成項目。

以重大工程與重點產品為背景或依托，在推進“強選擇性”冶金反應的系統集成與產品突破基礎上，突出強調學術思想與體系創新。優先支持頂層設計完備，研究基礎扎實，學術思路與體系清晰，產學研結合，負責人協調組織能力強，依托單位（包括必要的技術實施單位）的支持與保障能力強的項目，研究方向如下：

1.?復雜關鍵金屬礦產分離富集與資源化突破。

針對長期難利用的風化氧化鎢鉬礦、（低鐵）釩鈦磁鐵礦、白云鄂博鈮-稀土礦、非傳統鈹礦的“有礦難利用”問題，創新復雜礦石/礦物分離方法，推進超常富集的冶金體系變革，形成復雜關鍵金屬礦產分離富集與資源化突破。主要科學問題與研究包括但不限于：揭示復雜礦產元素賦存及礦物學賦存規律，發展有效的礦物分離新方法；明晰元素多元共伴生特點及溶液化學特征，創新大規模元素富集分離方法，推進選冶一體化協同，形成長期難利用關鍵金屬資源開發與材料制備新體系。主要目標與指標包括：指導實施風化氧化鎢鉬礦開發中試試驗，鉬選冶回收率70%，鎢選冶回收率50%，三氧化鉬產品純度3N5；指導實施（低鐵）高釩鈦磁鐵礦冶金協同提取工程30萬噸/年，鐵/釩/鈦回收率90%，開發3N五氧化二釩產品；指導實施白云鄂博鈮-稀土礦鈮開發中試試驗，鈮回收率70%，開發4N氧化鈮粉末；鈹精礦品位6%，冶金綜合回收率75%，鈹純度3N5。

2.?鈾/釷等核級關鍵金屬冶金與高純材料支撐。

針對快中子堆/釷基熔鹽堆的關鍵金屬分離與純化難題，構建鈾-钚循環與釷-鈾循環支撐的冶金科學基礎與材料支撐體系。主要科學問題與研究包括但不限于：核級關鍵金屬的冶金物理化學與分離純化理論；多物理場耦合下關鍵金屬形態的原位表征與轉化調控機制；固/液態核燃料制備及純化，明晰高強度鈾基合金的構效關系與強韌化機理，建立核級釷-鈾循環熔鹽體系的分析方法；核級鋯鉿、核級石墨等輔助材料的制備與純化，揭示間隙元素純化與相似元素分離調控；乏燃料中鑭錒元素及其合金的分離與純化新方法，明晰其提取動力學及控制機理。主要目標與指標包括：鈾基合金，除主合金元素外純度達3N，碳/氮/氧含量均小于50 ppm；釷純度5N，氟化物的氧含量小于20 ppm，硼當量小于5 ppm；核級鋯/鉿純度5N5，氧含量小于30 ppm，石墨灰分小于20 ppm，硼當量小于0.9 ppm；非水介質中鈾钚等錒系元素回收率不低于99%，鑭錒系元素分離因子不低于500。

3.?鍺超常富集及其同位素/半導體材料純化制程。

針對低品位鍺的超常富集、半導體材料的純化制程以及制備難題，形成高選擇性鍺冶金原理及純化材料體系，開發多場景高純鍺（或同位素）重點材料（產品）。主要科學問題與研究包括但不限于：探索鍺高純化制程原理與新方法，揭示不同應用場景的敏感雜質類型及其脫除機制，實現高純制備以及檢測突破；揭示高純鍺單晶的生長規律，創新組織均勻化及其控制方法，實現晶體尺寸與長晶速度突破；明晰鍺同位素賦存豐度與組分輸運機理，創新鍺同位素分離方法及應用；揭示低品位鍺煤的鍺賦存富集規律，開發熱解鍺煤的冶金方法，推動鍺煤開發突破。主要目標與指標包括：鍺純度12N~13N（可檢），凈雜質低于1E10/cm³，位錯密度100~4000 cm^-2；核探測級用鍺單晶（須滿足載流子濃度要求）大于8N，直徑110 mm、高度150 mm；⁷⁶Ge豐度85%以上，百克量級⁷⁰Ge同位素豐度不低于99.9%；指導實施低品位鍺煤開發中試工程，鍺煤品位150 ppm，產品鍺大于5%，作業綜合回收率大于80%。

4.?高溫難熔金屬錸/鎢/鈦的純化冶金與材料（器件）制造。

針對四代核堆、深海船艦等國家重大工程的錸/鎢/鈦高純化材料的迫切需求與挑戰，推進高溫難熔金屬錸/鎢/鈦的關鍵金屬冶金、高純化結構材料與器件制造，形成高溫難熔關鍵金屬高純化冶金新方法與產品（材料/器件）。主要科學問題與研究包括但不限于：闡明錸/鎢/鈦礦物學與元素化學特征、特定場景高純化材料的性能特點與要求；揭示間隙元素與敏感雜質的賦存及影響，高純錸/鎢/鈦純化方法與過程強化；揭示錸效應強韌化機制及織構調控，推進核用鉬錸合金開發并支撐四代核堆發展；推進核聚變堆用鎢材與鎢基電子材料開發，闡明結構演變與性能失效關系，明晰復雜服役環境的性能提升機制；推進深海艦船用新型鈦材開發，揭示高強高沖擊韌性鈦合金的組織結構與材料性能關系。主要目標與指標包括：開發4N5鈦材，指導建設百噸級工程示范；開發6N錸材，支撐百噸級核鉬錸合金制造；強韌鉬錸合金Rm≥600 MPa、A≥40%，高溫鎢錸合金Rm≥1000 MPa@900℃、A≥25%；核聚變堆用鎢材再結晶溫度≥1550℃、單批次鎢坯≥300 kg，鎢基電子發射材料直流50 A/cm²、壽命超過250 h；高強韌鈦合金Rm≥950 MPa、A≥12%、aKV2≥50 J。

5.?先進材料導向的稀土分離純化與材料（器件）開發。

針對原子先進磁動力、精準醫療、聚變-裂變能源等對稀土材料及高端產品的需求，創新稀土分離純化新范式、高端材料可控制備，形成高純原料-高性能材料-高端器件的方法與過程變革。主要科學問題與研究包括但不限于：探索稀土及其化合物、稀土同位素的分離與純化原理，形成高純稀土原材料的高效制備新體系；基于4f電子結構與多尺度物性融合，揭示稀土元素微觀特性與宏觀物性關聯機制，推進材料功能設計理論與高通量篩選；揭示納米尺度界面結構調控機制，實現關鍵材料的性能提升與應用；揭示稀土抗癌生物響應與作用調控機制，推進復雜服役條件下稀土功能材料性能衰減機制與可靠性提升。主要目標與指標包括：生物檢測及藥用稀土化合物純度6N以上，¹⁶⁰Gd、¹⁷⁶Yb稀土同位素豐度＞98.5%；鑭、鈰、鐠、釹金屬純度5N以上；富鑭鈰稀土永磁材料，鑭鈰占稀土總量≥40 wt.%，最大磁能積≥40 MGOe、矯頑力≥18 kOe；新型藥用抗腫瘤稀土納米材料一次粒徑小于50 nm；醫療級稀土永磁粉剩磁≥10 kG；稀土基中子吸收控制材料的十年燃耗中子吸收損失小于10%，耐100 dpa輻照。

四、項目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學問題，注重需求及應用背景約束，鼓勵原創性、基礎性和交叉性的前沿探索。

（二）優先資助能夠解決關鍵金屬冶金的科學難題或超出冶金學傳統研究范式的研究項目。

（三）重點支持項目應具有良好的研究基礎和前期積累，對總體科學目標有直接貢獻與支撐，有望在重大工程領域形成支撐。

（四）集成項目既要有工程背景與材料目標，推動重大工程實施與重點產品開發，同時要強調核心科學問題凝練以及高選擇性冶金體系的形成與創新。

五、2026年度資助計劃

擬資助培育項目10項，直接費用資助強度約為60萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應填寫“2027年1月1日－2029年12月31日”；擬資助重點支持項目5項，直接費用的資助強度約為280萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應填寫“2027年1月1日－2030年12月31日”；擬資助集成項目3項，直接費用的資助強度800萬元/項，資助期限為4－5年，研究期限起始為2027年1月1日。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應當具備以下條件：

1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；

2. 具有高級專業技術職務（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的科學技術人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規定。

執行《2026年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2026年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2026年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2026年3月1日－2026年3月20日16時。

（1）申請人應當按照科學基金網絡信息系統（以下簡稱“信息系統”）中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的核心科學問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”、“重點支持項目”或“集成項目”，附注說明選擇“關鍵金屬冶金的科學基礎”，受理代碼選擇T01，根據申請的具體研究內容選擇不超過5個申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個，集成項目合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻者，合計人數不超過9人。

（4）申請人在申請書“立項依據與研究內容”部分，應當明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。

如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。

2. 依托單位應當按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2026年3月20日16時前通過信息系統逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。未按時提交項目清單的申請將不予接收。

3. 其他注意事項。

（1）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。

（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動，并認真開展學術交流。

（四）咨詢方式。

國家自然科學基金委員會交叉科學部交叉科學一處

聯系電話：010-62328382

來源：國家自然科學基金委員會

平臺介紹:

我單位主要從事全國科技成果評價(各國家一級協會)、國家科技計劃項目申報咨詢、項目戰略研討、專家考察調研、科技政策培訓、企業內訓等相關業務。在科技咨詢領域具有很強的政府背景、行業渠道、人脈資源及專業能力，為廣大科研工作者及科技型企事業單位提供專業化服務。

? ???擅長項目:?國家級科技成果評價（全領域）、社會科技獎勵、標準制定及參編、專精特新“小巨人”、制造業單項冠軍、國家企業技術中心、中央預算內投資專項、超長期特別國債項目等。

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