Strategiese navorsing oor die evolusie van funksionele materiale van seldsame aarde teen die jaar 2035

Zhu Minggang', Sun Xu', Liu Ronghui, Xu Huibing^₂

(1. Algemene Yster- en Staalnavorsingsinstituut, Beijing 100081; 2. Zhong yan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Beijing 100088)

Opsomming: As een van die belangrikste strategiese materiale met die meeste hulpbronkenmerke in China, skaars aardefunksionele materiale is die kernmateriaal wat die nuwe generasie inligtingstegnologie ondersteun , Ruimtevaart en moderne wapens en toerusting, gevorderde spoorvervoer, energiebesparing en nuwe energievoertuie, hoëprestasie mediese toerusting en ander hoëtegnologie-velde. Hierdie vraestel stel die agtergrond van skaars aarde funksionele materiaal industrie en ontwikkeling status, ontleed die probleme wat bestaan ​​in die ontwikkeling van seldsame aarde funksionele materiaal industrie in China, stel die nuwe materiaal krag 2035 ontwikkeling strategie ontwikkeling idees en sleutel ontwikkeling rigting, van die versterking. van seldsame aarde strategiese voorspelling en beleid ondersteuning, die versterking van die basiese navorsing en toepassing in die veld van seldsame aarde, die versterking van die konstruksie van seldsame aarde voordeel span en talent stel beleid Voorstelle, om die ontwikkeling van seldsame aarde funksionele materiale te bevorder, besef die strategiese skuif van seldsame aardkrag na seldsame aardkrag om verwysing te verskaf.

Sleutelwoorde: skaars aarde funksionele materiale; sleutel strategiese materiale; nuwe materiaal krag 2035

Klassifikasienommer: O614.33; TG

Ontwikkelingstrategieë vir Skaars E arth

Funksionele Materiaal teen 2035

Zhu Minggang 1, Sun Xu 1, Liu Ronghui2, Xu Huibing 2

(1. Central Iron & Steel Research Institute, Beijing 100081, China; 2. Grirem Advanced Materials Co., Ltd., Beijing 100088, China)

Opsomming: Skaars aarde funksionele materiale is van kritieke belang en strategies in die ondersteuning van die hoë-tegnologie velde soos nuwe generasie inligtingstegnologie, lugvaart en moderne wapens, gevorderde spoorvervoer, energiebesparende en nuwe energie voertuie, en hoë-prestasie mediese toestelle .In hierdie artikel word die ontwikkelingstatus en neigings van die seldsame aarde funksionele materiaal industrie in China bekendgestel en die probleme van die bedryf word ontleed. Om die mededingendheid van die seldsame aarde funksionele materiale in China te bevorder, word 'n paar beleidsvoorstelle voorgestel, insluitend die versterking van strategiese voorspelling en beleidsondersteuning, die bevordering van basiese navorsing en toepassing, en die verbetering van die konstruksie van voordelige spanne en die ontwikkeling van personeel in die seldsame aarde-veld.

Sleutelwoorde: skaars aarde funksionele materiale; kritiese en strategiese materiale; nuwe materiaalkragstrategie 2035

Eerstens, voorwoord

Skaars aardelemente (15 lantaniede, yttrium, skandium totaal 17 yuan Algemene naam van element) as gevolg van sy unieke elektroniese laagstruktuur, sodat dit uitstekende magnetiese, optiese, elektriese en ander fisiese en chemiese eienskappe het, in nuwe energievoertuie, Nuwe vertoning en beligting, industriële robotte, en elektroniese inligting, lugvaart, nasionale verdediging, energiebesparing en omgewingsbeskerming en hoë-end toerusting vervaardiging en ander strategiese opkomende nywerhede speel 'n belangrike rol, is 'n onontbeerlike kern basiese materiaal [1].

Nuwe seldsame aardmateriaal wat deur skaarsaarde funksionele materiale verteenwoordig word, het volledig geword. Een van die fokuspunte van die balkompetisie. Ontwikkelde lande en streke soos Europa, Amerika en Japan het seldsame aardelemente as die "strategiese elemente van die 21ste eeu" gelys en strategiese reserwe- en sleutelnavorsing uitgevoer. Die "Key Materials Strategy" geformuleer deur die Amerikaanse Departement van Energie, die "Elemental Strategy Plan" geformuleer deur die Ministerie van Onderwys, Onderwys, Wetenskap, en die "EU Critical Raw Materials Plan" geformuleer deur die Europese Unie het almal seldsame aardelemente gelys. as sleutelnavorsingsareas. Die Verenigde State het veral in onlangse jare die seldsame aarde-industrie herbegin om seldsame aardmagnete beskikbaar vir militêre gebruik te verkry. Daar kan gesê word dat seldsame aarde permanente magneet materiale die "Shangganling" geword het op die gebied van seldsame aarde funksionele materiale.

Om hierdie rede het China skaars aarde as 'n strategiese hulpbron vir nasionale beheer en ontwikkeling gelys, en seldsame aarde funksionele materiale as sleutel strategiese materiale gelys in sy nasionale medium-, lang- en langtermyn-ontwikkelingsplanne soos "Made in China 2025" . Die menings van die Staatsraad oor die Bevordering van die Volhoubare en Gesonde Ontwikkeling van die Skaars Aarde-industrie en ander relevante regulasies het ook gehelp om wetenskaplike en tegnologiese innovasie op die gebied van seldsame aard-funksionele materiale te bevorder, die struktuur van die seldsame aarde-industrie te optimaliseer, en bevorder die voortdurende verbetering van die ontwikkelingsvlak en kwaliteit van skaars aarde funksionele materiale in China.

2. Ontwikkelingstatus van seldsame aarde funksionele materiale

Skaars aarde is 'n belangrike strategiese hulpbron en voordelige veld waar China 'n internasionale diskoersmag het. China is 'n groot land in die wêreld met reserwes van skaars aarde hulpbronne. Volgens die totale reserwes van seldsame aardhulpbronne is ongeveer 1,2108 t, waaronder China se reserwes 4,4107 t bereik, wat ongeveer 37,8% [2,3] uitmaak, is China die wêreld se grootste produsent van seldsame aardminerale. In 2019 was die wêreldwye seldsame aardproduksie 2,1105 ton, waaronder China se seldsame aardproduksie 1,32105 ton bereik het, wat ongeveer 63% van die wêreldwye seldsame aardproduksie uitmaak. Terselfdertyd is China ook 'n seldsame aarde-industrialisasieland met 'n volledige onafhanklike industriële stelsel, wat ertsverwerking vanaf die stroomop dek, smeltskeiding, oksied- en seldsame aardmetaalproduksie in die middelstroom, en alle nuwe seldsame aardmateriale en toepassing in die stroomaf. In 2018 was die uitsetwaarde van China se seldsame aarde-industrieketting ongeveer 90 miljard yuan, waarvan die seldsame aarde funksionele materiale 56% uitmaak, die uitsetwaarde was ongeveer 50 miljard yuan, die smelting en skeiding verantwoordelik vir 27%, en die uitsetwaarde was ongeveer 25 miljard yuan. Onder hulle is die skaars aarde funksionele materiale verantwoordelik vir die hoogste proporsie van seldsame aard permanente magneet materiale, wat verantwoordelik is vir 75%, met 'n uitsetwaarde van ongeveer 37,5 miljard yuan, katalitiese materiale verantwoordelik vir 20%, en 'n uitsetwaarde van ongeveer 10 miljard yuan. In die verbruikstruktuur van seldsame aarde-funksionele materiale in China, trek seldsame aarde permanente magneetmateriaal voordeel uit die vinnige ontwikkeling van nuwe energievoertuie en elektroniese industrie, wat meer as 40% in die verbruikstruktuur uitmaak; metallurgie, masjinerie, petrochemiese en glaskeramiek is verantwoordelik vir onderskeidelik 12%, 9% en 8%, waterstofopbergingsmateriaal en luminescerende materiale is verantwoordelik vir ongeveer 7%; katalitiese materiale, poleermateriaal en ligte landboutekstiel vir 5% [4].

(1) Skaars aarde smelt en skeidingsveld

In 1988 het China se seldsame aardproduksie die Verenigde State verbygesteek en die wêreld se eerste seldsame aardprodusent geword. China se seldsame aarde-smelt- en skeidingsvlak is toonaangewende in die wêreld en gaan voort tot vandag toe, en beheer die wêreldmark van 'n enkele seldsame aarde met 'n hoë suiwerheid. Tans is China se skaars-aarde-smelting-skeidingsondernemings hoofsaaklik gekonsentreer in China se ses groot seldsame aarde-groep: North rare earth high-tech co., LTD. (groep), South China rare earth group co., LTD., Guangdong rare earth industry group, co., LTD., China rare earth co., LTD., minmetals rare earth group co., LTD., Xiamen wolfram industrie co. ., BPK. Buitelandse seldsame aarde smelt- en skeidingsprojekte sluit hoofsaaklik die Mountain Pass-projek van American Molybdenum Company (verkry deur Shenghe Resources Holdings Co., Ltd.), die smelt- en skeidingsprojek van Australiese Lynas in Kuantan, Maleisië, en die Belgiese Solvi Group (Solvay) in ) projek, ens.

(2) Veld van seldsame aarde permanente magneet materiale

Skaars aarde permanente magneet materiale is nie net die vinnigste ontwikkelingsrigting en die grootste en mees volledige industriële skaal in die hele seldsame aarde veld nie, maar ook 'n onvervangbare en onmisbare sleutel grondstof in die nasionale verdedigingsbedryf, en ook die toepassingsveld met die grootste hoeveelheid seldsame aardmateriaal. Sedert 2000 het die industriële skaal van die toepassing van seldsame aarde permanente magneetmateriaal in China uitgebrei, en die leë uitset van gesinterde NdFEB-magnete het toegeneem van 8104 t aan die begin van die 12de Vyfjaarplan tot 1,8105 t in 2019, verantwoordelik vir meer as 85% van die globale uitset; die uitset van samariumkobalt permanente magneetmateriaal is 2400 t, wat meer as 80% van die totale uitset uitmaak.

Die uitgebreide ontwikkeling van gesinterde NdfeB-magnete in hoëtegnologie-industrieë soos nuwe energievoertuie soos windkragopwekking, hibriede en elektriese voertuie, energiebesparende huishoudelike toestelle, industriële robotte, hoëspoed- en maglev-treine het belangrike ondersteuning vir die ontwikkeling gebied van seldsame aarde permanente magneet materiaal industrie en aansienlike groeipotensiaal van die bedryf. China is naby die gevorderde vlak van die wêreld eweknieë op die gebied van hoëprestasie seldsame aarde permanente magneet materiale, swaar seldsame aarde vermindering tegnologie, gebalanseerde benutting van hoë oorvloed seldsame aarde permanente magneet materiale en magneet herwinning en gebruik tegnologie.

Alhoewel ons land die wêreld se grootste produsent van seldsame aarde permanente magneet materiaal geword het, verteenwoordig deur 'n hoë oorvloed van seldsame aarde permanente magneet materiaal deel van seldsame aarde permanente magneet voorbereiding tegnologie is in die wêreld leidende posisie, maar China se seldsame aarde permanente magneet materiaal produkte, is steeds nie in staat om aan die hoëgraadse robot, die vyfde generasie mobiele kommunikasietegnologie (5G), litografiemasjien en ander opkomende nywerhede vir hoë-end permanente magneettegnologie-vraag te voldoen nie. Terselfdertyd is daar steeds 'n groot gaping met die ontwikkelde lande soos die Verenigde State en Japan in die mees gevorderde voorbereidingstegnologie, termiese vervorming, graanverfyning en deurlopende intelligente toerusting.

(3) Op die gebied van skaars-aarde luminescerende materiale

Met die versnelde penetrasie van halfgeleiermateriale op die gebied van beligting, vertoon en inligtingsopsporing, neem die markvraag na ligbronkwaliteit ook toe. Op die gebied van beligting word die volle spektrum beligting beskou as die leidende rigting van die nuwe generasie wit LED-beligting. In ander velde van luminescerende materiale is naby-infrarooi detektors 'n belangrike deel van die Internet of Things, wat die fokus van wêreldwye aandag geword het, en het groot toepassingsvooruitsigte in sekuriteitsmonitering, biometrie, voedsel- en mediese toetsing en ander velde.

Op die gebied van luminescerende materiale, met wit lig-emitterende diode (LED) beligting en vertoonmateriaal, het Mitsubishi Chemical Co., LTD., Electrification Corporation, Japan Chemical Industry Co., Ltd. absolute voordele in terme van produksie, verkoopsvolume en totale bates in die globale mark. Die lokaliseringskoers van wit lig LED-fosfor in China het ook vanaf 2000, minder as 5% per jaar, tot ongeveer 85% tans toegeneem. Daar is egter steeds 'n sekere tegnologiese gaping tussen Chinese ondernemings en die buiteland. Op die oomblik is die mees invloedryke ondernemings in China Youyou Yan Rare Earth New Materials Co., LTD., Jiangsu Borui Optoelectronics Co., LTD., en Jiangmen Keheng Industrial Co., LTD.

(4) Veld van seldsame aardkristalmateriale

Skaars aardkristalmateriale sluit hoofsaaklik skaarsaaraardlaserkristalle en skaarsaaraarde-sintgrafiese kristalle in, wat wyd gebruik word in nasionale verdediging, voorpunt wetenskaplike toestelle, mediese behandeling, opsporing, veiligheidsinspeksie en ander velde. In onlangse jare het hoë-end mediese diagnostiese toerusting soos positron emissie rekenaartomografie (PET-CT) vinnig ontwikkel, wat 'n sterk vraag geskep het na hoëprestasie seldsame aarde sintitillasies verteenwoordig deur yttrium lutetium silikaat (LYSO) kristalle, en ontluikende ekonomieë verteenwoordig deur China het veral groot markpotensiaal in die toekoms. Gebaseer op die eienaarskap van een eenheid per miljoen mense, moet China sowat 1 000 eenhede PET-CT-toerusting byvoeg, en die vraag na skaarsaarde-scintillasiekristalle sal 3 miljard yuan oorskry.

(5) Veld van skaars aarde katalitiese materiale

Seldsame aard-katalitiese materiale speel 'n belangrike rol in die nasionale ekonomie, wat wyd gebruik kan word in die omgewing en energie, bevorder die uitgebreide toepassing van hoë oorvloed en ligte seldsame aardelemente lantaan en serium, verlig en los die wanbalans van seldsame aardverbruik effektief op in China, verbeter energie en omgewingstegnologie, en verbeter die menslike leefomgewing. Oliekraakkatalisator en motorvoertuig-uitlaatsuiweringskatalisator is die seldsame aardkatalitiese materiaaldosering van twee grootste toepassings, insluitend oliekrakingskatalisator, mobiele bron (motorvoertuie, skepe, landboumasjinerie, ens.) uitlaatsuiweringskatalisator, vaste bron (industriële afvalgas). uit voorraad, aardgasverbranding, organiese afvalgasbehandeling, ens.) stertgassuiweringskatalisator, ens.

In vergelyking met soortgelyke katalisators in die wêreld, het die huishoudelike kraakkatalisators dieselfde vlak in hul gebruiksprestasie bereik. Maar in die motorvoertuig-uitlaatsuiweringskatalisator, steenkool-aangedrewe kragsentrale met hoë temperatuur industriële afvalgas denitrasie katalisator, soos serium sirkonium seldsame aard suurstof bergingsmateriaal, gemodifiseerde alumina coating, groot grootte, ultra-dun muur draer (> 600 maas) grootskaalse produksie, en stelsel integrasie sleutel tegnologie en toerusting, ens, met buitelandse gevorderde vlak het nog steeds 'n sekere gaping.

(6) Hoësuiwer seldsame aardmetale en teikenmateriale

Hoë suiwer seldsame aardmetaal is die kern rou materiaal vir die navorsing en ontwikkeling van hoë-tegnologie materiale, wat wyd gebruik word in magnetiese materiale, optiese funksionele materiale, katalitiese materiale, waterstof stoor materiale, funksionele keramiek materiale, sputtering teiken materiaal vir elektroniese inligting en ander velde. Aan die einde van die 20ste eeu het mynmetaal co., BPK., Oos-Cao-korporasie, Honeywell internasionale maatskappy en Europese en Amerikaanse ondernemings van hoë suiwer metaalvoorbereiding tot in die industrialisasie-ontwikkeling en nuwe materiaaltoepassingsfase, onder 7 nm hoë orde proses geïntegreerde stroombaan, 5G-kommunikasietoestelle, hoëkragtoestelle en intelligente sensor, vastestofgeheue en ander gevorderde elektroniese inligtingsprodukte verskaf ondersteunende sleutelmateriaal. Die wêreldbekende hoë-suiwer seldsame aardmetaal en teikenmateriaal vervaardigingsondernemings is hoofsaaklik Japan Toscao Corporation, Honeywell International Corporation en ander Fortune 500 ondernemings. China se hoë suiwer seldsame aardmetaal en teikenmateriaal vervaardigingsondernemings sluit hoofsaaklik Zhongyan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Hunan Rare Earth Metal Materials Research Institute, ens. en ander aspekte. Tans het China deur die voorbereidingstegnologie van seldsame aardmetale met 'n hoë suiwerheid gebreek, maar daar is nog 'n sekere afstand om die industrialisasie te verwesenlik en die ontwikkeling van geïntegreerde stroombaan en ander elektroniese inligtingbedryf te verseker.

3. Probleme en uitdagings in die ontwikkeling van skaars aarde funksionele materiale

Gebaseer op bogenoemde navorsingstatus van skaars aarde funksionele materiale, kan gevind word dat skaars aarde hulpbronne, as 'n nie-hernubare globale skaars strategiese hulpbronne, nog altyd een van die fokus van globale aandag was. Sedert die handelswrywing tussen China en die Verenigde State het seldsame aarde en seldsame aarde permanente magneetmateriaal die "sleutelwoorde" geword wat dikwels deur die plaaslike en buitelandse media genoem word. Die rede is dat die oorheersing van China se seldsame aarde en seldsame aarde permanente magneet materiaal industrie ketting en die ontwikkeling spoed van seldsame aarde permanente magneet materiaal tegnologie die Verenigde State bekommer. Alhoewel China se seldsame aardhulpbronne en seldsame aardmyn-, seleksie- en smelttegnologieë in die leidende posisies in die wêreld is, en dit ook 'n reeks oorspronklike tegnologieë het, staar dit steeds baie probleme en uitdagings in die ontwikkeling van skaarsaarde-funksionele materiale in die gesig.

Skaars aarde funksionele materiale van eksterne uitdagings, hoofsaaklik kom uit die Verenigde State van Amerika te "guo stelsel + globale kamp", probeer om "omvattende ontkoppeling" manier om ontslae te raak van afhanklikheid van China se seldsame aarde permanente magneet produkte, op dieselfde tyd aanhitsing ander lande om die toepassing van China se seldsame aarde permanente magneetmateriaal op te gee, om die vinnige ontwikkeling van seldsame aardwetenskap en tegnologie en toepassingsbedryf in ons land te bevat en te bekamp. Aan die ander kant, in die middel en stroomaf toepassingsvelde van skaars aarde funksionele materiale, is die meeste van China se navorsing en ontwikkeling in die toestand van toonaangewende buitelandse tegnologiemetodes. Alhoewel in die afgelope jaar in ons land op die gebied van seldsame aarde materiaal patent aansoeke vinnig styg, maar die oorgrote meerderheid van behoort aan die verbeterde patent of rand patente, het die kern onafhanklike intellektuele eiendomsregte, veral die oorspronklike internasionale patent, baie kern tegnologie deur buitelandse patent tegniese hindernisse, ernstig geraak die hoë gehalte van seldsame aarde industrie ontwikkeling en internasionalisering.

Die interne uitdagings van skaars aarde funksionele materiale kom hoofsaaklik van die basiese tekortkominge van seldsame aarde industrie en die onvoldoende aandag van "smee lang bord"; ondernemings en navorsingsinstellings verkies om korttermynnavorsing en nabootsingstegnologieë te ondersteun, en onvoldoende ondersteuning vir oorspronklike tegnologieë met groot ontwikkelingsprobleme, hoë ontwikkelingskoste en lang tegnologiese deurbraaksiklus; die multi-dissiplinêre en kruis-industrie samewerkende navorsing en ontwikkeling vermoëns in die veld van seldsame aarde funksionele materiale moet versterk word. Op die ou end is China se oorspronklike innovasievermoë onvoldoende, en die vermoë om die kerntegnologie van skaarsaarde funksionele materiale te beheer is swak.

Daarom, met die fokus op die ontwikkeling van seldsame aarde funksionele materiale in 2035, moet meer aandag gegee word aan die onafhanklike innovasie konstruksie van die kapasiteit van seldsame aarde funksionele materiale vanuit die perspektief van globalisering, insluitend die beheer van kerntegnologieë, die leer en integrasie met internasionale gevorderde tegnologieë, sowel as die voordele van seldsame aarde funksionele industrie en groter en sterker word.

4. Skaars aarde funksionele materiale in die toekoms ontwikkeling idees, sleutel ontwikkeling Rigting en ontwikkeling doelwitte

(1) Ontwikkelingsidees

Nou geïntegreer met die nasionale strategieë, gekombineer met toekomstige toepassingscenario's soos intelligente robotte, slim stede, oseaan- en interstellêre ontwikkeling, grootdata-samelewing en mens-masjien dok, Fokus op die ingenieurswese en industrialisering van sleuteltegnologienavorsing, Streef daarna om deurbrake te maak in die kern voorbereiding tegnologie, intelligente produksie toerusting, spesiale toets instrumente en hul toepassing tegnologie van gevorderde seldsame aard funksionele materiale, seldsame aard luminescerende materiale, seldsame aard katalitiese materiale, seldsame aard katalitiese materiale, seldsame aard kristal materiale, hoë suiwer seldsame aard metale en teiken materiaal; Deur sinchroniese innovasie van die hele industriële ketting, sal ons die bevordering en implementering van gevorderde prestasies bevorder, om die effektiewe verskaffing van sleutelmateriaal vir groot strategiese behoeftes soos strategiese opkomende nywerhede, nasionale verdediging en intelligente vervaardiging te verseker, Laastens, besef die onafhanklike verskaffing van hoë-end toegepaste seldsame aarde funksionele materiale; Voer grensbasisteorieë en eksperimentele navorsing uit, Deur die in-diepte verkenning en opeenhoping van wetenskaplike vrae, En stel meer oorspronklike teorieë voor, Maak oorspronklike ontdekkings, Verkry 'n bondel skaars aarde nuwe materiale en nuwe toepassing van oorspronklike resultate; Om die strategiese transformasie van China van 'n seldsame aarde-mag na 'n seldsame aarde-moondheid te verwesenlik, Om die toekomstige ontwikkeling van seldsame aarde-tegnologie en -industrie te lei, om materiële ondersteuning te bied vir die verwesenliking van China se strategiese doelwit om "onder die voorpunt van innoverende land te wees teen 2035".

(2) Sleutelontwikkelingsrigting

1. Sleuteltegnologieë vir die voorbereiding van ultrahoë werkverrigting seldsame aarde permanente magneet materiale en doeltreffende en gebalanseerde gebruik van seldsame aarde

Met die oog op die toekomstige intelligente samelewing met hoër magnetiese prestasie van permanente magneet materiale en nuwe tegnologie en toerusting vir die vereiste van permanente magneet materiaal funksie diversiteit, die kombinasie van die kennis update en historiese wet van tegnologiese verandering, en die huidige ontwikkeling van hoë werkverrigting seldsame aarde permanente magneetmateriale korrelverfyning en grensoptimalisering van sleuteltegnologieë soos begrip, om sleutelontwikkelingsinhoud te formuleer.

(1)NdFeB permanente magneetmateriale: fokus op die voorbereidingstegnologie van gesinterde NdfeB met hoë omvattende werkverrigting, navorsing oor die kristalgrensdiffusiemeganisme van swaar seldsame aarde in gesinterde NdFeB-magnete, navorsing oor gesinterde NdFeB-herwinningstegnologie en toepassing, diensprestasievoorspellingstegnologie en teorie van gesinterde NdFeB-magnete, ens.

(2)Samarium kobalt permanente magneet materiaal: fokus op die elementêre regulering meganisme van hoë residuele samarium kobalt magneet, die regulering van nanostruktuur en mikrostreek komponente in die ingenieursvoorbereiding van hoë-prestasie samarium kobalt permanente magneet, die navorsing oor die antioksidant tegnologie van samarium kobalt by hoë gebruik temperatuur, en die oppervlakbeskermingstegnologie van hoë-temperatuur samarium kobalt permanente magneet, ens.

(3)Termopress permanente magneet materiaal: fokus op die navorsing van anisotropie vorming meganisme van dun-wand warm druk magnetiese ring, navorsing oor die voorbereiding tegnologie van hoë werkverrigting magnetiese poeier vir warm pers magnetiese ring, voorbereiding tegnologie en toepassing van hoë werkverrigting warm druk permanente magneet ring , ingenieursvoorbereiding toerusting en proses tegnologie ontwikkeling van hoë werkverrigting warm druk magnetiese ring, ens.

（4） Hoë oorvloed permanente magneet materiale: fokus op die gebalanseerde gebruik van hoë oorvloed (La, Ce, ens.) seldsame aarde in permanente magneet materiale, die meganisme van dubbele hooffase serium magneet struktuur en die verbetering tegnologie van dwingende krag.

（5） Kombinasie van materiaalgeen en masjienleer, voer die strukturele ontwerp en prestasieberekening van magnetiese funksionele materiale uit, en verken die nuwe stelsel en nuwe struktuur van materiale vir die sleutelprestasie-indekse van hoë magnetiese energieproduk en hoë dwang van die eerste generasie van seldsame aarde permanente magnetiese materiale.

（6） Volgens die kenmerke van magnetiese funksionele materiale, bestudeer die nuwe beginsels en nuwe toerusting vir toetsing en toetsing, en raak geleidelik ontslae van die afhanklikheid van analise- en toetstoerusting op die buiteland.

2. Nuwe seldsame aarde permanente magneet materiale en sleutel tegnologieë van pasgemaakte toepassing

Onder die algemene tendens van 'n lae-koolstof-ekonomie wat die wêreld oorspoel, gee lande regoor die wêreld aandag aan omgewingsbeskerming en lae koolstofvrystellings as belangrike wetenskaplike en tegnologiese velde. Die sleutelontwikkelingsinhoude sluit in: ontwikkeling van intelligente spoorvervoer en intelligente industriële vervaardigingstelsel; ontwikkeling van permanente magnetiese materiale en magnetiese kragstelsel met permanente magneetveringdraertegnologie en permanente magnetiese wervelstroomtransmissie; ontwikkeling van seldsame aard permanente magnetiese materiale vir hoë korrosie weerstand permanente magneet direkte aandrywing kragopwekker met mariene korrosie omgewing; ontwikkeling van permanente magnetiese materiale met hoë magnetiese energieproduk, hoë dwangkrag, miniaturisering en hoë presisie vir toepassingscenario's soos robot en slimstad.

2. Hoë-end seldsame aarde luminescerende materiale en hul sleutel voorbereiding tegnologie en toerusting

Met die toenemende vraag na ligbronkwaliteit in die halfgeleierbeligtingsmark, is dit nodig om te fokus op die ontwikkeling van hoë-end seldsame aarde-liguitstralende materiale en hul sleutelvoorbereidingstegnologieë en -toerusting om aan die toepassings op die gebied van beligting, vertoning te voldoen. en inligtingopsporing. Die sleutelontwikkelingsinhoude sluit in: sleuteldeurbraak van nuwe seldsame-aarde-luminescerende materiale soos nie-sigbare emissie en op-omskakeling emissie; die ontwikkeling van teorie en tegniese metodes van infrarooi emissie doeltreffendheid verbetering onder violet lig; die ontwikkeling van materiale met 'n hoë doeltreffendheid smalband emissie, hoë kleur suiwerheid groen en rooi emissie; ontwerp en ontwikkeling van nuwe materiaalstelsel met onafhanklike intellektuele eiendomsregte deur gebruik te maak van die beginsel van strukturele verenigbaarheid en gelyke eiendomsvervanging, en die uitvoering van strukturele ontwerp gebaseer op hoë-deurset materiale om 'n reeks nuwe seldsame-aarde luminescerende materiale te verkry.

4.Key voorbereiding tegnologie van skaars aarde katalitiese materiale

Seldsame aard-katalitiese materiale is hoë-tegnologie materiale wat die uitgebreide toepassing van hoë-oorvloed en ligte seldsame aardelemente lantaan en serium bevorder, die wanbalans van seldsame aardverbruik in China effektief verlig en oplos, energie en omgewingstegnologie verbeter, mense se lewensbestaan ​​bevorder, en die lewensomgewing van mense te verbeter. Die sleutelontwikkelingsinhoud sluit in: ontwikkeling van hoë doeltreffendheid, energiebesparende en langlewe petrochemiese seldsame aard-katalitiese materiale, skoon-energie sintetiese seldsame aard-katalitiese materiale, motorvoertuig-uitlaatbesoedelingsbeheer en industriële uitlaat-emissie-besoedelingsbeheer van seldsame aard-katalitiese materiale en sleutel tegnologieë van industrialisasie; fokus op die ontwikkeling van sleuteltegnologieë van molekulêre samestelling van nanohok en voorbereiding van seriumsirkoniummateriale met 'n hoë spesifieke oppervlakte, ontwikkeling van ultrahoë werkverrigting seldsame aarde katalitiese materiale, en skaaltoepassing in doeltreffende seldsame aardkatalitiese suiweringsdele van vaste bron en mobiele bron uitlaatstelsel om die lokalisering te besef.

5. Gevorderde seldsame aarde kristal materiale en hul industriële voorbereiding tegnologie

Skaars aardkristalmateriaal word wyd gebruik in nasionale verdediging, voorpunt wetenskaplike toestelle, mediese behandeling, opsporing, sekuriteitsinspeksie en ander velde. Skaars aardkristalmateriale en hul industriële voorbereidingstegnologie is die belangrikste ontwikkelingstendens in die toekoms

Die sleutelontwikkelingsrigting van seldsame aarde laser kristal sluit in: die ontwikkeling van groot grootte en hoë kwaliteit seldsame aarde laser kristal groei en verwerking tegnologie en toerusting;.

Ontwikkel doeltreffende voorbereidingstegnologie van hoë kwaliteit skaars aarde laser kristal en laservesel; verskeie nuwe lasertoepassingstegnologieë gebaseer op seldsame aardlaserkristal.

6. Voorbereidingstegnologie van hoë-suiwer seldsame aardmetale en teikens

Die nuwe generasie inligtingselektronika en energiemateriaal is die hooftoepassingsrigtings van seldsame aardmetale en teikenprodukte met 'n hoë suiwerheid. In die toekoms sluit sleutelnavorsings- en ontwikkelingsrigtings van hoësuiwer seldsame aardmetaalmateriaal in: verdere verbetering van die suiwerheid van seldsame aardmetale tot bo 4N5 (99,995%), die ontwikkeling van laekoste en grootskaalse voorbereiding van ultrahoësuiwer seldsame aardmetaal tegnologie om sleutel grondstowwe te verskaf vir die ontwikkeling van 'n hoë suiwerheid seldsame aarde teiken; die ontwikkeling van fyn suiwering beheer proses en groot hoë vakuum suiwering toerusting soos groot area oond en enkel kristal suiwering oond; die ontwikkeling van analise en opsporing tegnologie van spoor onsuiwerhede in ultra hoë suiwer seldsame aard metale en teiken materiale.

(3) Ontwikkelingsdoelwitte

1.2025-doelwit: Om die oorgang van die seldsame aarde-industrie van volg na hardloop en hardloop te voltooi

Teen 2025 sal dit 'n magtige land word op die gebied van skaars aarde funksionele materiale. Vir 'n nuwe generasie inligtingstegnologie, moderne vervoer, 'n nuwe generasie beligting en vertoon, energiebesparing, omgewingsbeskerming, geïntegreerde stroombaan, biologiese medisyne, nasionale verdediging, groot ontwikkelingsbehoeftes, voorlopige meester met onafhanklike intellektuele eiendomsregte van seldsame aardmagnetiese materiale en sleutelkerntegnologie van vervaardigingstoerusting, nuwe energievoertuie, lugvaart, industriële servomotors en ander hoë-end magnetiese materiaaltoepassings, het die sukseskoers van die generering van seldsame aarde permanente magneetmateriaal 70% bereik. Breek deur die bondel- en stabiele voorbereidingstegnologie van seldsame aarde luminescerende materiale, en die lokaliseringskoers het tot meer as 80% toegeneem; breek deur die sleutelvoorbereidingstegnologie van nuwe skaars aarde funksionele materiale soos hoëprestasie seldsame aarde kristal materiale, hoë suiwer seldsame aard metale en teiken materiale, voldoen aan die vereistes van hoë-end mediese toerusting, intelligente opsporing, geïntegreerde stroombaan, ens., die invoer gedeeltelik vervang; nuwe skaars aarde funksionele materiale en hul voorbereidingstegnologie te ontwikkel, en nuwe toepassingsvelde uit te brei. Teen 2025 sal China 'n aantal sleutel-kerntegnologieë van belangrike seldsame aarde nuwe materiale bemeester, en 'n aantal multinasionale korporasies en industriële groepe vorm met sterk internasionale mededingendheid in die mededingende gebiede. Ons posisie in die wêreldwye industriële waardeketting sal aansienlik verbeter word, en die oorgang van die seldsame aarde-industrie van opvolg na hardloop sal voltooi word.

2.2030-doelwit: Om China aanvanklik in 'n wêreldmoondheid van seldsame aarde te bou

Teen 2030, op die gebied van skaars aarde funksionele materiale, sal die innovasievermoë aansienlik verbeter word, en dit kan die wêreldwye navorsing en industriële ontwikkeling van seldsame aarde permanente magneet materiale lei, en aanvanklik die doel bereik om 'n wêreld seldsame aarde industrie te word. Super hoë werkverrigting permanente magneet in robotte, mediese toerusting, lugvaart, internet van dinge, skepe, petrochemiese en ander groot toerusting en ingenieurstoepassing, meester met onafhanklike intellektuele eiendomsregte van seldsame aardmagnetiese materiale en vervaardigingstoerusting, die nuwe energievoertuie, navigasie 042 lug-lugvaart, industriële servomotor en ander hoë-end magnetiese materiaal toepassings, seldsame aarde permanente magneet materiaal vervanging sukseskoers bereik 80%.

3. 2035-doelwit: Om 'n wêreldmoondheid met seldsame aarde te bou

Teen 2035 sal groot deurbrake gemaak word op die gebied van skaars aarde funksionele materiale, en die innovasievermoë sal aansienlik verbeter word. Die algehele innovasie vlak op die gebied van seldsame aarde nuwe materiale sal bereik die geledere van wêreld-vlak lande, die algehele mededingendheid sal aansienlik versterk word, 'n paar voordele sal globale innovasie lei kapasiteit vorm, en bou China in 'n wêreld mag in seldsame aarde funksionele materiaal.

Skaars aardse permanente magneetmateriale, katalitiese materiale en ligmateriaal het die internasionale gevorderde vlak bereik, wat volle selfvoorsiening bereik het. Die selfvoorsieningsyfer van optiese funksionele kristalle en ultra-suiwer seldsame aarde vir nasionale verdedigingstoepassings is groter as 95%; die sleutel kerntegnologieë en intellektuele eiendomsregte van seldsame aardmagnetiese materiale en hoë-end magnetiese materiale soos nuwe energievoertuie, nasionale verdediging, lugvaart, intelligente vervaardiging, gesondheidsorg, mariene ingenieurswese, wat 'n bondel oorspronklike seldsame aarde funksionele materiale vorm, waarin die oorspronklike intellektuele eiendomsregte van 'n nuwe generasie van seldsame-aarde permanente magneet materiaal is in die hande van China. China onafhanklik geformuleerde standaarde is verantwoordelik vir meer as 30% van internasionale standaarde, en het die stem in die formulering van hoë-end materiaal standaarde; kweek innoverende talente en spanne van seldsame aarde-funksionele materiale, besef die nuwe ontwikkelingsmodus om nuwe toepassings deur seldsame aarde-funksionele materiale aan te dryf, en vestig 'n wêreldleidende tegnologiese innovasiestelsel en industriële stelsel om 'n platform vir oorspronklike tegnologieë te bied.

4. beleidsvoorstel

Die 2035-ontwikkelingstrategie vir skaars aarde funksionele materiale, versnel die konstruksie van 'n nuwe ontwikkelingspatroon van wetenskaplike en tegnologiese innovasie van seldsame aarde funksionele materiale, optimaliseer die wetenskaplike en tegnologiese hulpbronne en menslike hulpbronne in seldsame aarde dominante streke, en konsolideer die "lang bord" "voordeel op die gebied van seldsame aarde. Moet daarna streef om die oorspronklike innovasie vermoë, skaal ingenieurswese en prestasies vermoë te verbeter, bevorder die groen vervaardiging van seldsame aarde funksionele materiale, kragtig ontwikkel voldoen aan die hoë-end aansoek met onafhanklike intellektuele eiendomsregte van hoë-prestasie seldsame aarde magnetiese, lig, elektrisiteit en ander nuwe funksionele materiale en toepassing tegnologie, vestig China se gevorderde seldsame aarde materiaal "met" innovasie platform, bou skaars aarde materiaal en toepassing van lae koolstof ekonomiese industrie ketting, gevorm met China se onafhanklike intellektuele eiendom regte van hoë werkverrigting seldsame aard materiaal strategiese nywerhede, geleidelik realiseer deur seldsame aarde produksie krag na seldsame aardkrag. Spesifieke beleide en maatreëls word soos volg aanbeveel:

(1) Versterk die vermoë van strategiese voorspellingsnavorsing en beleidsondersteuning in die veld van skaars aarde funksionele materiale op nasionale vlak

Eerstens, versnel die vestiging van 'n intellektuele eiendomstelsel, tegnologiestelsel, talentstelsel en platformstelsel vir skaars aarde funksionele materiale wat op nasionale vlak gekoördineer word.

Tweedens, versterk die kontinuïteit en kontinuïteit van die implementering van die medium- en langtermynplan op die gebied van skaars aarde funksionele materiale, vorm langtermyn en stabiele staatsondersteuning en vermy intermitterende ondersteuning.

Derdens, versterk die bewustheid van intellektuele eiendomsbeskerming op die gebied van skaars aarde funksionele materiale, verbeter die regstelsel en implementeringsmeganisme van intellektuele eiendomsbeskerming, versterk en implementeer aansporingsmaatreëls vir innovasie-aktiwiteite van werkuitvinders, en stimuleer die endogene stukrag en opkoms van innoverende tegnologieë van seldsame aarde funksionele materiale en hul nywerhede.

(2) Versterk die ondersteuning van seldsame aarde-voordeelspan en talentgradiëntkonstruksie, en verbeter die volhoubare innovasievermoë van seldsame aarde-funksionele materiale

Eerstens sal ons langtermyn en stabiele ondersteuning bied aan mededingende navorsingsinstellings en spanne op die gebied van seldsame aarde-voordele, en so gou moontlik nasionale wetenskaplike en tegnologiese innovasieplatformbasisse vir seldsame aarde-funksionele materiale op verskillende vlakke vestig.

Tweedens, gee volle speel aan die rol van jong en middeljarige kundiges in die konstruksie van talentvlak om talentfoute en vermorsing van talenthulpbronne te vermy.

Derdens, fokus op die opleiding van jong ruggraat en voltydse tegnici op die gebied van skaars aarde funksionele materiale. Vir uitstaande tegniese talente kan die evalueringsbeleidsdrempel toepaslik verslap word, en solank hulle bydraes lewer, het hulle die geleentheid om persoonlike waarde te realiseer, sodat leidende talente bevorder kan word in wetenskaplike navorsing en innovasieaktiwiteite Spontane ontstaan.

(3) Versterk internasionale samewerking op die gebied van seldsame aarde funksionele materiale en verbeter China se wêreldwye mededingendheid op die gebied van seldsame aarde funksionele materiale

Eerstens, in die huidige internasionale omgewing, moet verskeie geleenthede gebruik word om internasionale personeeluitruiling en seldsame aardwetenskap- en tegnologie-inligtingsuitruiling te doen; die bestuursdepartement moet probeer om die internasionale wetenskaplike en tegnologiese uitruiling te fasiliteer, die beperking van navorsers om akademiese konferensies en tegniese uitruilings by te woon verslap en die tegniese navorsing en ontwikkeling van "selfblokkering" wat deur plaaslike en departementele belange veroorsaak word, te vermy.

Tweedens, volgens die huidige situasie by die huis en in die buiteland, terwyl ons die interne sirkulasie op die gebied van binnelandse skaars aarde funksionele materiale versterk, moet ons daarna streef om die internasionale nuwe mark uit te brei en die internasionale eksterne sirkulasie uit te brei. Aan die een kant, versterk die vlak van opening na die buitewêreld, behou en skep toestande vir die bekendstelling van hoë-end toepassing ondernemings van seldsame aarde nuwe materiale, aktief vorm en vestig 'n nuwe patroon van globale seldsame aarde nuwe materiaal industrie en die gemeenskap van seldsame aardtegnologie; aan die ander kant, verslap die invoer van seldsame aarde grondstowwe matig om die druk van binnelandse omgewingsbeskerming en hulpbronverbruik te verminder; moedig terselfdertyd Chinese seldsame aardondernemings aan om uit te gaan, te bekom, aandele te koop en nuwe seldsame aarde nuwe materiale soos robot servomotor en elektriese voertuig dryfmotor te skep. Die voordelige ondernemings van hoëtegnologie toepassingsprodukte sal die besigheid en wetenskaplike en tegnologiese ontwikkeling omgewing by die huis en in die buiteland, ten einde die globale mededingendheid van China se seldsame aarde funksionele materiaal industrie ketting en voorsieningsketting te verbeter.