Strateško istraživanje o evoluciji funkcionalnih materijala rijetkih zemalja do 2035

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

(1. Generalni institut za istraživanje željeza i čelika, Peking 100081; 2. Zhong yan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Peking 100088)

Apstrakt: Kao jedan od ključnih strateških materijala s najviše resursnih karakteristika u Kini, rijetka zemljafunkcionalni materijali su osnovni materijali koji podržavaju novu generaciju informatičke tehnologije , svemirsko i moderno oružje i oprema, napredni željeznički tranzit, vozila za uštedu energije i nova energetska vozila, medicinska oprema visokih performansi i druga područja visoke tehnologije. Ovaj rad predstavlja pozadinu industrije funkcionalnih materijala retkih zemalja i status razvoja, analizira probleme koji postoje u razvoju industrije funkcionalnih materijala retkih zemalja u Kini, iznosi nove ideje razvoja strategije razvoja materijala 2035. i ključni pravac razvoja, od jačanja strateškog predviđanja rijetkih zemalja i podrške politici, jačanje osnovnih istraživanja i primjene u oblasti rijetkih zemalja, jačanje izgradnje tima za prednost rijetkih zemalja i talenata iznijeli su prijedloge politike, promovirati razvoj funkcionalnih materijala rijetkih zemalja, realizirati strateške prelazak sa energije rijetkih zemalja na snagu rijetkih zemalja kako bi se pružila referenca.

Ključne riječi: rijetki zemni funkcionalni materijali; ključni strateški materijali; Snaga novih materijala 2035

Klasifikacioni broj: O614.33; TG

Strategije razvoja rijetke E arth

Funkcionalni materijali do 2035

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

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

Sažetak: Funkcionalni materijali rijetkih zemalja su kritični i strateški u podršci visokotehnološkim poljima kao što su informaciona tehnologija nove generacije, svemirsko i moderno naoružanje, napredni željeznički tranzit, vozila koja štede energiju i nova energetska vozila, te visokoučinkovita medicinska medicina. uređaji.U ovom članku predstavljen je status razvoja i trendovi industrije funkcionalnih materijala retkih zemalja u Kini i analizirani su problemi industrije.Da bi se promovisala konkurentnost funkcionalnih materijala retkih zemalja u Kini, predlažu se neki predlozi politike, uključujući jačanje strateškog predviđanja i podrške politici, promoviranje osnovnih istraživanja i primjene, te poboljšanje izgradnje korisnih timova i razvoj osoblja u oblasti rijetkih zemalja.

Ključne riječi : funkcionalni materijali rijetkih zemalja; kritični i strateški materijali; Strategija snage novih materijala 2035

Prvo, predgovor

Elementi rijetkih zemalja (15 lantanida, itrijum, skandij ukupno 17 juana Opšti naziv elementa) zbog svoje jedinstvene strukture elektronskog sloja, tako da ima odlične magnetske, optičke, električne i druge fizičke i hemijske karakteristike, u novim energetskim vozilima, Novi displej a rasvjeta, industrijski roboti i elektroničke informacije, zrakoplovstvo, nacionalna odbrana, očuvanje energije i zaštita okoliša i proizvodnja vrhunske opreme i druge strateške industrije u nastajanju igraju važnu ulogu, nezamjenjiv je osnovni materijal [1].

Novi retki zemni materijali predstavljeni funkcionalnim materijalima retkih zemalja postali su potpuni Jedna od žarišnih tačaka takmičenja u lopti. Razvijene zemlje i regioni poput Evrope, Amerike i Japana naveli su elemente retkih zemalja kao „strateške elemente 21. veka“, te sproveli stratešku rezervu i ključna istraživanja. "Strategija ključnih materijala" koju je formulisalo Ministarstvo energetike SAD, "Plan elementarne strategije" koji je formulisalo Ministarstvo obrazovanja, obrazovanja, nauke i "Plan kritičnih sirovina EU" koji je formulisala Evropska unija, svi navedeni elementi retkih zemalja kao ključne oblasti istraživanja. Konkretno, posljednjih godina, Sjedinjene Države su ponovo pokrenule industriju rijetkih zemalja kako bi nabavile magnete retkih zemalja dostupnih za vojnu upotrebu. Može se reći da su rijetki zemni trajni magnetni materijali postali "Shangganling" u polju funkcionalnih materijala rijetkih zemalja.

Iz tog razloga, Kina je retku zemlju navela kao strateški resurs za nacionalnu kontrolu i razvoj, a navela je funkcionalne materijale retkih zemalja kao ključne strateške materijale u svojim nacionalnim srednjoročnim, dugoročnim i dugoročnim planovima razvoja kao što je „Made in China 2025.“ . Mišljenja Državnog vijeća za promicanje održivog i zdravog razvoja industrije rijetkih zemalja i drugi relevantni propisi također su pomogli u promicanju naučnih i tehnoloških inovacija u oblasti funkcionalnih materijala rijetkih zemalja, optimizirali strukturu industrije rijetkih zemalja i promovirali kontinuirano poboljšanje nivoa razvoja i kvaliteta funkcionalnih materijala rijetkih zemalja u Kini.

2. Razvojni status rijetkih zemljanih funkcionalnih materijala

Rijetke zemlje su važan strateški resurs i korisno polje u kojem Kina ima međunarodnu moć diskursa. Kina je najveća zemlja u svijetu sa rezervama retkih zemljanih resursa. Prema ukupnim rezervama rijetkih zemljanih resursa iznosi oko 1,2108 t, među kojima rezerve Kine dostižu 4,4107 t, što čini oko 37,8% [2,3], Kina je najveći svjetski proizvođač rijetkih zemljanih minerala. U 2019. globalna proizvodnja rijetkih zemalja iznosila je 2,1105 t, među kojima je kineska proizvodnja rijetkih zemalja dosegla 1,32105 t, što čini oko 63% svjetske proizvodnje rijetkih zemalja. U isto vrijeme, Kina je također zemlja industrijalizacije rijetkih zemalja s potpunim nezavisnim industrijskim sistemom, koji pokriva preradu rude uzvodno, odvajanje topljenja, proizvodnju oksida i rijetkih zemnih metala u srednjem toku, te svih novih rijetkih zemnih materijala i primjenu u nizvodno. U 2018., vrijednost proizvodnje kineskog lanca industrije rijetkih zemalja bila je oko 90 milijardi juana, od čega su funkcionalni materijali rijetkih zemalja činili 56%, vrijednost proizvodnje je bila oko 50 milijardi juana, topljenje i separacija su činili 27%, a vrijednost proizvodnje je bila oko 25 milijardi juana. Među njima, funkcionalni materijali rijetkih zemalja čine najveći udio materijala s permanentnim magnetima rijetkih zemalja, koji čine 75%, sa izlaznom vrijednošću od oko 37,5 milijardi juana, katalitičkim materijalima koji čine 20%, a izlaznom vrijednošću od oko 10 milijardi yuan. U strukturi potrošnje funkcionalnih materijala rijetkih zemalja u Kini, rijetki zemni permanentni magneti imaju koristi od brzog razvoja novih energetskih vozila i elektronske industrije, čineći više od 40% u strukturi potrošnje; metalurgija, mašinerija, petrohemija i staklena keramika čine 12%, 9% i 8% respektivno, materijali za skladištenje vodonika i luminiscentni materijali čine oko 7%; katalitički materijali, materijali za poliranje i laki poljoprivredni tekstil za 5% [4].

(1) Polje za topljenje i separaciju rijetkih zemalja

Godine 1988. kineska proizvodnja rijetkih zemalja premašila je Sjedinjene Države, postavši prvi svjetski proizvođač rijetkih zemalja. Kineski nivo topljenja i separacije retkih zemalja je vodeći u svetu i nastavlja se do danas, kontrolišući globalno tržište jedne retke zemlje visoke čistoće. Trenutno su kineska preduzeća za odvajanje rijetkih zemalja uglavnom koncentrirana u šest velikih kineskih grupa rijetkih zemalja: North rare earth high-tech co., LTD. (grupa), 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 volfram industry co. ., LTD. Strani projekti topljenja i separacije rijetkih zemalja uglavnom uključuju projekt Mountain Pass američke Molybdenum Company (kupljeni od strane Shenghe Resources Holdings Co., Ltd.), projekt topljenja i separacije australijskog Lynasa u Kuantanu, Malezija, i belgijsku Solvi Group (Solvay ) projekat itd.

(2) Polje materijala trajnih magneta rijetkih zemalja

Materijali trajnih magneta rijetkih zemalja nisu samo najbrži smjer razvoja i najveća i najpotpunija industrijska skala u cijelom području rijetkih zemalja, već su i nezamjenjiva i nezamjenjiva ključna sirovina u nacionalnoj odbrambenoj industriji, ali i područje primjene s najvećim količina rijetkih zemljanih materijala. Od 2000. godine, industrijska skala primjene trajnih magnetnih materijala rijetkih zemalja u Kini se širi, a proizvodnja sinteriranih NdFEB magneta se povećala sa 8104 t na početku 12. petogodišnjeg plana na 1,8105 t u 2019. čini više od 85% globalne proizvodnje; proizvodnja materijala sa trajnim magnetom od samarijum kobalta je 2400 t, što čini više od 80% ukupne proizvodnje.

Opsežan razvoj sinteriranih NdfeB magneta u visokotehnološkim industrijama kao što su nova energetska vozila kao što su proizvodnja energije vjetra, hibridna i električna vozila, kućni aparati koji štede energiju, industrijski roboti, brzi i maglev vlakovi pružili su važnu podršku razvoju industrije trajnih magneta retkih zemalja i značajan potencijal rasta industrije. Kina je blizu naprednog nivoa svjetskih vršnjaka u oblastima visokoučinkovitih trajnih magnetnih materijala rijetkih zemalja, tehnologije redukcije teških rijetkih zemalja, uravnoteženog korištenja materijala trajnih magneta retkih zemalja u velikom broju i tehnologije recikliranja i korištenja magneta.

Iako je naša zemlja postala najveći svjetski proizvođač rijetkih zemnih trajnih magnetskih materijala, predstavljenih velikom količinom materijala trajnih magneta rijetkih zemalja, dio tehnologije pripreme trajnih magneta rijetkih zemalja je na vodećoj poziciji u svijetu, ali kineski proizvodi od trajnih magneta od rijetkih zemalja, još uvijek nije u stanju zadovoljiti zahtjeve visokokvalitetnog robota, pete generacije mobilne komunikacijske tehnologije (5G), litografskih strojeva i drugih industrija u nastajanju za vrhunskom tehnologijom permanentnih magneta. Istovremeno, još uvijek postoji veliki jaz za razvijenim zemljama poput Sjedinjenih Država i Japana u najnaprednijoj tehnologiji pripreme, termičke deformacije, rafiniranja zrna i kontinuirane inteligentne opreme.

(3) U oblasti luminiscentnih materijala rijetkih zemalja

Sa ubrzanim prodorom poluvodičkih materijala u oblasti rasvjete, prikaza i detekcije informacija, potražnja tržišta za kvalitetom izvora svjetlosti se također povećava. U oblasti rasvjete, rasvjeta punog spektra smatra se vodećim smjerom nove generacije bijele LED rasvjete. U drugim oblastima luminiscentnih materijala, bliski infracrveni detektori su važan dio Interneta stvari, koji je postao fokus globalne pažnje, i imaju velike izglede za primjenu u sigurnosnom nadzoru, biometriji, testiranju hrane i medicinskih proizvoda i drugim poljima.

U oblasti luminiscentnih materijala, sa bijelom LED diodom (LED) rasvjetom i materijalima za prikaz, Mitsubishi Chemical Co., LTD., Electrification Corporation, Japan Chemical Industry Co., Ltd. imaju apsolutne prednosti u pogledu proizvodnje, obima prodaje i ukupne imovine na globalnom tržištu. Stopa lokalizacije LED fosfora bijelog svjetla u Kini je također porasla od 2000. godine, manje od 5% godišnje, na oko 85% trenutno. Međutim, još uvijek postoji određeni tehnološki jaz između kineskih preduzeća i stranih zemalja. Trenutno, najuticajnija preduzeća u Kini su Youyou Yan Rare Earth New Materials Co., LTD., Jiangsu Borui Optoelectronics Co., LTD., i Jiangmen Keheng Industrial Co., LTD.

(4) Oblast kristalnih materijala retkih zemalja

Kristalni materijali rijetkih zemalja uglavnom uključuju laserske kristale rijetkih zemalja i scintigrafske kristale rijetkih zemalja, koji se široko koriste u nacionalnoj obrani, vrhunskim naučnim uređajima, medicinskom liječenju, otkrivanju, inspekciji sigurnosti i drugim poljima. Posljednjih godina, vrhunska medicinska dijagnostička oprema kao što je pozitronska emisiona kompjuterska tomografija (PET-CT) brzo se razvila, stvarajući snažnu potražnju za scintilacijama rijetkih zemalja visokih performansi predstavljenim kristalima itrijum lutecij silikata (LYSO), a predstavljene su ekonomije u usponu. od strane Kine imaju posebno veliki tržišni potencijal u budućnosti. Na osnovu vlasništva jedne jedinice na milion ljudi, Kina treba da doda oko 1.000 jedinica PET-CT opreme, a potražnja za scintilacionim kristalima retkih zemalja će premašiti 3 milijarde juana.

(5) Oblast katalitičkih materijala rijetkih zemalja

Katalitički materijali rijetkih zemalja zauzimaju važnu ulogu u nacionalnoj ekonomiji, koji se mogu naširoko koristiti u okolišu i energetici, promoviraju široku primjenu bogatih i laganih rijetkih zemnih elemenata lantana i cerija, efikasno ublažavaju i rješavaju neravnotežu potrošnje rijetkih zemalja u Kini, poboljšati energiju i ekološku tehnologiju i poboljšati životnu sredinu ljudi. Katalizator pucanja ulja i katalizator za pročišćavanje ispušnih plinova motornih vozila je doza katalitičkih materijala rijetkih zemalja za dvije najveće primjene, uključujući katalizator pucanja ulja, mobilni izvor (motorna vozila, brodovi, poljoprivredne mašine, itd.), katalizator za pročišćavanje ispušnih plinova, fiksni izvor (industrijski otpadni plin nema na zalihama, sagorevanje prirodnog gasa, tretman organskog otpadnog gasa, itd.) katalizator za prečišćavanje otpadnog gasa itd.

U poređenju sa sličnim katalizatorima u svetu, domaći katalizatori krekinga dostigli su isti nivo u pogledu performansi upotrebe. Ali u katalizatoru za pročišćavanje ispušnih plinova motornih vozila, elektrani na ugalj s visokotemperaturnim industrijskim katalizatorom za denitaciju otpadnih plinova, kao što su materijali za skladištenje kisika od rijetke zemlje, cirkonijum, modificirani aluminijski premaz, velike veličine, ultra tanki nosač (> 600 mesh) proizvodnja velikih razmjera, te sistemska integracija ključnih tehnologija i opreme, itd., sa stranim naprednim nivoom još uvijek ima određeni jaz.

(6) Ritki zemni metali visoke čistoće i ciljni materijali

Rijetki zemni metal visoke čistoće je osnovna sirovina za istraživanje i razvoj visokotehnoloških materijala, koji se široko koristi u magnetnim materijalima, optičkim funkcionalnim materijalima, katalitičkim materijalima, materijalima za skladištenje vodika, funkcionalnim keramičkim materijalima, raspršenim ciljnim materijalima za elektronske informacije i druga polja. Do kraja 20. stoljeća, mine metal co., LTD., east cao corporation, honeywell internacionalna kompanija i evropska i američka preduzeća su od pripreme metala visoke čistoće do razvoja industrijalizacije i faze primjene novih materijala, pod 7 nm procesa visokog reda integrirano kolo, 5G komunikacioni uređaji, uređaji velike snage i inteligentni senzor, solid-state memorija i drugi napredni elektronički informacijski proizvodi pružaju pomoćne ključne materijale. Svjetski poznata poduzeća za proizvodnju rijetkih zemnih metala visoke čistoće i ciljnih materijala uglavnom su Japan Toscao Corporation, Honeywell International Corporation i druga preduzeća iz liste Fortune 500. Kineska preduzeća za proizvodnju retkih zemnih metala i metalnih materijala visoke čistoće uglavnom uključuju Zhongyan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Hunan Istraživački institut za materijale retkih zemnih metala, itd. Još uvek postoje praznine u tehnološkim inovacijama, naprednoj opremi, vrhunskim osnovnim istraživanjima i druge aspekte. Trenutno je Kina probila tehnologiju pripreme rijetkih zemnih metala ultra-visoke čistoće, ali još uvijek postoji određena udaljenost da se realizuje industrijalizacija i osigura razvoj integriranih kola i druge industrije elektroničkih informacija.

3. Poteškoće i izazovi u razvoju funkcionalnih materijala rijetkih zemalja

Na osnovu navedenog statusa istraživanja funkcionalnih materijala rijetkih zemalja, može se utvrditi da su resursi rijetkih zemalja, kao neobnovljivi globalni oskudni strateški resursi, uvijek bili jedan od fokusa globalne pažnje. Od trgovinskih trzavica između Kine i Sjedinjenih Država, rijetki zemni i trajni magneti od rijetkih zemalja postali su "ključne riječi" koje često spominju domaći i strani mediji. Razlog je taj što dominacija kineskog lanca industrije rijetkih i rijetkih zemalja trajnih magnetnih materijala i brzina razvoja tehnologije trajnih magneta rijetkih zemalja zabrinjavaju Sjedinjene Države. Iako su kineski resursi rijetkih zemalja i tehnologije rudarstva, selekcije i topljenja rijetkih zemalja na vodećim pozicijama u svijetu, a posjeduje i niz originalnih tehnologija, još uvijek se suočava s mnogim poteškoćama i izazovima u razvoju funkcionalnih materijala rijetkih zemalja.

Funkcionalni materijali rijetkih zemalja vanjskih izazova, uglavnom dolaze iz Sjedinjenih Država u "guo sistem + globalni kamp", pokušavajući "sveobuhvatno razdvajanje" način da se riješi ovisnosti o kineskim proizvodima trajnih magneta retkih zemalja, u isto vrijeme podstiču druge zemlje odustati od primjene kineskih trajnih magnetnih materijala retkih zemalja, kako bi obuzdali i obuzdali brzi razvoj nauke i tehnologije rijetkih zemalja i industrije primjene u našoj zemlji. S druge strane, u srednjim i nizvodnim poljima primjene funkcionalnih materijala rijetkih zemalja, većina kineskog istraživanja i razvoja je u stanju vodećih stranih tehnoloških metoda. Iako posljednjih godina u našoj zemlji u području patentnih prijava rijetkih zemnih materijala rapidno raste, ali velika većina pripada poboljšanim patentima ili ivicama patenata, ima osnovna nezavisna prava intelektualnog vlasništva, posebno originalni međunarodni patent, mnoge osnovne tehnologije stranim patentnim tehničkim barijerama, ozbiljno uticalo na visok kvalitet razvoja i internacionalizacije industrije rijetkih zemalja.

Unutrašnji izazovi funkcionalnih materijala rijetkih zemalja uglavnom dolaze iz osnovnih nedostataka industrije rijetkih zemalja i nedovoljne pažnje „kovanja dugih ploča“; preduzeća i istraživačke institucije radije podržavaju kratkoročna istraživanja i tehnologije imitacije, i nedovoljnu podršku za originalne tehnologije sa velikim poteškoćama u razvoju, visokim troškovima razvoja i dugim ciklusom tehnološkog proboja; treba ojačati multidisciplinarna i međuindustrijska kolaborativna istraživanja i razvojne sposobnosti u oblasti funkcionalnih materijala rijetkih zemalja. U konačnoj analizi, izvorna inovativna sposobnost Kine je nedovoljna, a sposobnost kontrole osnovne tehnologije funkcionalnih materijala rijetkih zemalja je slaba.

Stoga, fokusirajući se na razvoj funkcionalnih materijala retkih zemalja 2035. godine, više pažnje treba posvetiti samostalnoj inovativnoj izgradnji kapaciteta funkcionalnih materijala retkih zemalja iz perspektive globalizacije, uključujući kontrolu osnovnih tehnologija, učenje i integraciju sa međunarodne napredne tehnologije, kao i prednosti funkcionalne industrije rijetkih zemalja i postaje sve veća i jača.

4. Funkcionalni materijali rijetkih zemalja u budućim razvojnim idejama, ključnim pravcima razvoja i ciljevima razvoja

(1) Razvojne ideje

Blisko integrisana sa nacionalnim strategijama, u kombinaciji sa budućim scenarijima primene kao što su inteligentni roboti, pametni gradovi, razvoj okeana i međuzvjezdanih, društvo velikih podataka i pristajanje ljudi i mašina, Fokus na inženjering i industrijalizaciju ključnih tehnoloških istraživanja, Težnja da se napravi napredak u tehnologija pripreme jezgra, inteligentna proizvodna oprema, specijalni instrumenti za testiranje i tehnologija njihove primjene naprednih funkcionalnih materijala rijetkih zemalja, luminiscentnih materijala rijetkih zemalja, katalitičkih materijala rijetkih zemalja, katalitičkih materijala rijetkih zemalja, kristalnih materijala rijetkih zemalja, visoko čistih rijetkih zemnih metala i meta materijali; Kroz sinhronu inovaciju cijelog industrijskog lanca, promovirat ćemo promociju i implementaciju naprednih dostignuća, kako bismo osigurali efikasnu opskrbu ključnim materijalima za glavne strateške potrebe kao što su strateške industrije u nastajanju, nacionalna odbrana i inteligentna proizvodnja, konačno, realizirati nezavisnu nabavka vrhunskih primijenjenih funkcionalnih materijala rijetkih zemalja; Sprovesti granične osnovne teorije i eksperimentalna istraživanja, kroz dubinsko istraživanje i akumulaciju naučnih pitanja, i predložiti originalnije teorije, napraviti originalna otkrića, dobiti gomilu novih materijala retkih zemalja i novu primenu originalnih rezultata; Realizirati stratešku transformaciju Kine iz sile rijetkih zemalja u silu rijetkih zemalja, voditi budući razvoj tehnologije i industrije rijetkih zemalja, pružiti materijalnu podršku za realizaciju kineskog strateškog cilja „rangiranja među prvima inovativne zemlje do 2035."

(2) Ključni pravac razvoja

1. Ključne tehnologije pripreme retkozemnih trajnih magnetnih materijala ultra visokih performansi i efikasno i uravnoteženo korišćenje retkih zemalja

Imajući u vidu buduće inteligentno društvo sa većim magnetnim performansama materijala sa trajnim magnetima i novom tehnologijom i opremom za potrebe raznolikosti funkcija materijala permanentnih magneta, kombinujući ažurirano znanje i istorijski zakon tehnoloških promena, i trenutni razvoj retkih zemalja visokih performansi trajni magnet materijali za prečišćavanje zrna i optimizacija granica ključnih tehnologija kao što je razumijevanje, za formulisanje ključnih razvojnih sadržaja.

(1)NdFeB trajni magnetni materijali: fokus na tehnologiju pripreme sinterovanog NdfeB sa visokim sveobuhvatnim performansama, istraživanje mehanizma difuzije na granici kristala teške rijetke zemlje u sinteriranim NdFeB magnetima, istraživanje tehnologije i primjene sinterovanog NdFeB oporavka, tehnologija predviđanja performansi usluga i teorija sinterovani NdFeB magneti, itd.

(2)Materijali trajnog magneta od samarijum kobalta: fokus na elementarnom regulacionom mehanizmu magneta sa samarijum kobaltom sa visokim rezidualnim sadržajem, regulacija komponenti nanostrukture i mikroregije u inženjerskoj pripremi permanentnog magneta od samarijum kobalta visokih performansi, istraživanje antioksidativne tehnologije samarijum kobalta pri visokim koristiti temperaturu i tehnologiju površinske zaštite od visokotemperaturnog samarijum-kobalt trajnog magneta, itd.

(3)Thermopress trajni magnetni materijali: fokus na istraživanje mehanizma formiranja anizotropije magnetnog prstena pod vrućim tlakom tankih stijenki, istraživanje tehnologije pripreme magnetnog praha visokih performansi za magnetni prsten vrućeg presovanja, tehnologija pripreme i primjena visokoučinkovitog prstena s trajnim magnetom pod pritiskom , oprema za inženjersku pripremu i razvoj procesne tehnologije magnetnog prstena visokih performansi vrućeg pritiska, itd.

（4）Materijali sa trajnim magnetom velike količine: fokusiranje na uravnoteženo korištenje retkih zemalja sa visokim udjelom (La, Ce, itd.) u materijalima s trajnim magnetom, mehanizam dvofazne strukture cerijumskog magneta i poboljšanje tehnologije prisilne sile.

（5） Kombinujući materijalno gensko i mašinsko učenje, izvršite strukturni dizajn i proračun performansi magnetnih funkcionalnih materijala i istražite novi sistem i novu strukturu materijala za ključne indekse performansi proizvoda visoke magnetne energije i visoke koercive prve generacije trajnih magnetnih materijala rijetkih zemalja.

（6）U skladu sa karakteristikama magnetnih funkcionalnih materijala, proučite nove principe i novu opremu za ispitivanje i testiranje i postepeno se oslobodite zavisnosti opreme za analizu i testiranje o stranim zemljama.

2. Novi materijali trajnih magneta rijetkih zemalja i ključne tehnologije prilagođene primjene

Pod opštim trendom ekonomije niske emisije ugljenika koji zahvata svet, zemlje širom sveta obraćaju pažnju na zaštitu životne sredine i niske emisije ugljenika kao ključne naučne i tehnološke oblasti. Ključni razvojni sadržaji su: razvoj inteligentnog željezničkog tranzita i inteligentnog industrijskog proizvodnog sistema; razvoj trajnih magnetnih materijala i magnetnog elektroenergetskog sistema sa tehnologijom ovjesnih ležajeva s permanentnim magnetom i prijenosom trajnih vrtložnih struja; razvoj trajnih magnetnih materijala rijetkih zemalja za visoku otpornost na koroziju generatora s direktnim pogonom s permanentnim magnetom u okruženju morske korozije; razvoj trajnih magnetnih materijala sa visokim proizvodom magnetne energije, velikom koercitivnom silom, minijaturizacijom i visokom preciznošću za scenarije primjene kao što su robot i pametni grad.

2. Vrhunski luminiscentni materijali rijetkih zemalja i njihove ključne tehnologije pripreme i oprema

Sa sve većom potražnjom za kvalitetom izvora svjetlosti na tržištu poluvodičke rasvjete, potrebno je fokusirati se na razvoj vrhunskih materijala koji emituju svjetlost rijetkih zemalja i njihove ključne tehnologije pripreme i opreme kako bi se zadovoljile primjene u oblastima rasvjete, displeja. i otkrivanje informacija. Ključni razvojni sadržaji uključuju: ključno otkriće novih luminiscentnih materijala rijetkih zemalja kao što su nevidljiva emisija i emisija s pretvorbom; razvoj teorije i tehničkih metoda povećanja efikasnosti infracrvene emisije pod ljubičastim svjetlom; razvoj materijala visoke efikasnosti uskopojasne emisije, visoke čistoće zelene i crvene emisije; projektovanje i razvoj sistema novih materijala sa nezavisnim pravima intelektualne svojine koristeći princip strukturalne kompatibilnosti i jednake zamene svojine, i izvođenje konstrukcijskog projektovanja zasnovanog na visokopropusnim materijalima za dobijanje serije novih luminiscentnih materijala retkih zemalja.

4.Ključna tehnologija pripreme katalitičkih materijala rijetkih zemalja

Katalitički materijali rijetkih zemalja su visokotehnološki materijali koji promoviraju široku primjenu bogatih i laganih rijetkih zemnih elemenata lantana i cerija, učinkovito ublažavaju i rješavaju neravnotežu potrošnje rijetkih zemalja u Kini, poboljšavaju energiju i ekološku tehnologiju, promoviraju život ljudi, i poboljšati životnu sredinu ljudskih bića. Ključni razvojni sadržaji uključuju: razvoj visokoučinkovitih, štedljivih i dugovječnih petrokemijskih rijetkih zemnih katalitičkih materijala, čiste energije sintetičkih rijetkih zemnih katalitičkih materijala, kontrolu zagađenja izduvnim gasovima motornih vozila i kontrolu zagađenja industrijskih izduvnih gasova katalitičkih materijala rijetkih zemalja i ključ tehnologije industrijalizacije; fokusiranje na razvoj ključnih tehnologija molekularnog sastavljanja nano kaveza i pripremu cerij cirkonijumskih materijala sa visokom specifičnom površinom, razvoj katalitičkih materijala retkih zemalja ultra visokih performansi i obimnu primenu u efikasnim delovima za katalitičko pročišćavanje retkih zemalja fiksnog izvora i mobilnih uređaja. izvor izduvnog sistema za realizaciju lokalizacije.

5. Napredni kristalni materijali rijetkih zemalja i tehnologija njihove industrijske pripreme

Kristalni materijali rijetkih zemalja se široko koriste u nacionalnoj obrani, najsuvremenijim naučnim uređajima, medicinskom liječenju, otkrivanju, inspekciji sigurnosti i drugim poljima. Kristalni materijali rijetkih zemalja i tehnologija njihove industrijske pripreme glavni su razvojni trend u budućnosti

Ključni pravac razvoja laserskog kristala rijetkih zemalja uključuje: razvoj velikih i kvalitetnih laserskih kristala rijetkih zemalja, tehnologije i opreme za obradu;.

Razviti efikasnu tehnologiju pripreme visokokvalitetnog laserskog kristala retkih zemalja i laserskog vlakna; razne nove tehnologije primjene lasera zasnovane na laserskom kristalu rijetkih zemalja.

6. Tehnologija pripreme retkih zemnih metala visoke čistoće i meta

Nova generacija informatičke elektronike i energetskih materijala glavni su pravci primjene rijetkih zemnih metala visoke čistoće i ciljanih proizvoda. U budućnosti, ključni pravci istraživanja i razvoja materijala od rijetkih zemnih metala visoke čistoće uključuju: dalje poboljšanje čistoće rijetkih zemnih metala na iznad 4N5 (99,995%), razvoj jeftine i velike pripreme rijetko zemnih metala ultra visoke čistoće tehnologija za obezbeđivanje ključnih sirovina za razvoj meta retkih zemalja visoke čistoće; razvoj procesa kontrole finog pročišćavanja i velike opreme za pročišćavanje visokog vakuuma kao što su peći velike površine i peći za pročišćavanje od jednog kristala; razvoj tehnologije analize i detekcije tragova nečistoća u metalima retkih zemalja ultra visoke čistoće i ciljnim materijalima.

(3) Razvojni ciljevi

Cilj 1.2025: Završiti tranziciju industrije rijetkih zemalja sa praćenja na trčanje i trčanje

Do 2025. godine postat će moćna zemlja na polju funkcionalnih materijala rijetkih zemalja. Za novu generaciju informacionih tehnologija, savremeni transport, novu generaciju osvetljenja i displeja, očuvanje energije, zaštitu životne sredine, integrisano kolo, biološku medicinu, nacionalnu odbranu, velike razvojne potrebe, preliminarni master sa nezavisnim pravima intelektualnog vlasništva magnetnih materijala retkih zemalja i ključna osnovna tehnologija proizvodne opreme, novih energetskih vozila, vazduhoplovstva, industrijskog servo motora i drugih aplikacija vrhunskih magnetnih materijala, stopa uspjeha proizvodnje materijala s trajnim magnetima rijetkih zemalja dosegla je 70%. Probijanje kroz serijsku i stabilnu tehnologiju pripreme luminiscentnih materijala rijetkih zemalja, a stopa lokalizacije porasla je na više od 80%; probiti ključnu tehnologiju pripreme novih funkcionalnih materijala rijetkih zemalja kao što su visokoučinkoviti kristalni materijali rijetkih zemalja, rijetki zemni metali visoke čistoće i ciljni materijali, ispuniti zahtjeve vrhunske medicinske opreme, inteligentne detekcije, integriranog kola, itd., djelimično zamijeniti uvoz; razviti nove funkcionalne materijale rijetkih zemalja i tehnologiju njihove pripreme te proširiti nova polja primjene. Do 2025. Kina će ovladati nizom ključnih tehnologija ključnih novih materijala rijetkih zemalja i formirati niz multinacionalnih korporacija i industrijskih klastera sa jakom međunarodnom konkurentnošću u konkurentskim područjima. Naša pozicija u globalnom industrijskom lancu vrijednosti bit će značajno unaprijeđena, a tranzicija industrije rijetkih zemalja sa sljedeće na trčanje će biti završena.

Cilj 2.2030: Prvobitno izgraditi Kinu u svjetsku silu rijetkih zemalja

Do 2030. godine, u području funkcionalnih materijala rijetkih zemalja, inovacijski kapacitet će biti uvelike poboljšan, i može predvoditi globalno istraživanje i industrijski razvoj retkih zemnih trajnih magnetnih materijala, i na početku postići cilj da postane svjetska industrija rijetkih zemalja. Permanentni magnet super visokih performansi u robotima, medicinskoj opremi, vazduhoplovstvu, Internetu stvari, brodovima, petrohemijskoj i drugoj velikoj opremi i inženjerskoj primeni, majstor sa nezavisnim pravima intelektualnog vlasništva magnetnih materijala retkih zemalja i proizvodne opreme, vozila nove energije, navigacija 042 Vazdušni vazduhoplovstvo, industrijski servo motor i druge aplikacije vrhunskog magnetnog materijala, stopa uspeha zamene materijala sa trajnim magnetima retkih zemalja dostigla je 80%.

3. Cilj 2035: Izgraditi svjetsku silu rijetkih zemalja

Do 2035. godine bit će napravljeni veliki pomaci u oblasti funkcionalnih materijala rijetkih zemalja, a kapaciteti za inovacije će biti znatno poboljšani. Ukupni nivo inovacija u oblasti rijetkih zemlja, novi materijali će dostići rangove zemalja na svjetskom nivou, ukupna konkurentnost će biti značajno ojačana, neke prednosti će formirati vodeći kapacitet globalnih inovacija i izgraditi Kinu u svjetsku silu u području rijetkih zemalja. materijala.

Materijali sa stalnim magnetima rijetkih zemalja, katalitički materijali i svijetleći materijali dostigli su međunarodni napredni nivo, postižući potpunu samodovoljnost. Stopa samodovoljnosti optičkih funkcionalnih kristala i ultra-čiste rijetke zemlje za primjenu nacionalne odbrane je veća od 95%; ključne osnovne tehnologije i prava intelektualnog vlasništva magnetnih materijala rijetkih zemalja i vrhunskih magnetnih materijala kao što su nova energetska vozila, nacionalna odbrana, zrakoplovstvo, inteligentna proizvodnja, zdravstvo, pomorski inženjering, formirajući seriju originalnih funkcionalnih materijala rijetkih zemalja, u kojima originalna prava intelektualnog vlasništva nove generacije materijala sa trajnim magnetima retkih zemalja su u rukama Kine. Kina nezavisno formulisani standardi čine više od 30% međunarodnih standarda i imaju glas u formulisanju standarda vrhunskih materijala; kultivisati inovativne talente i timove funkcionalnih materijala retkih zemalja, realizovati novi način razvoja pokretanja novih aplikacija funkcionalnim materijalima retkih zemalja i uspostaviti vodeći svetski sistem tehnoloških inovacija i industrijski sistem kako bi se obezbedila platforma za originalne tehnologije.

4. prijedlog politike

Strategija razvoja retkih zemnih funkcionalnih materijala do 2035. godine, ubrzava izgradnju novog obrasca razvoja naučnih i tehnoloških inovacija funkcionalnih materijala retkih zemalja, optimizuje naučne i tehnološke resurse i ljudske resurse u regionima sa dominantnim retkim zemljama i konsoliduje "dugu tablu". "prednost u oblasti retkih zemalja. Treba težiti poboljšanju izvorne inovacijske sposobnosti, skala inženjeringa i sposobnosti postignuća, promovirati zelenu proizvodnju funkcionalnih materijala rijetkih zemalja, energično razvijati ispunjavanje vrhunske aplikacije s neovisnim pravima intelektualnog vlasništva visokoučinkovitih magneta retkih zemalja, svjetlosti, električne energije i druge nove funkcionalne materijale i tehnologiju primjene, uspostavljanje kineskih naprednih rijetkih zemnih materijala "sa" platformom za inovacije, izgradnju rijetkih zemnih materijala i primjenu ekonomskog lanca industrije s niskim udjelom ugljika, formiranog s kineskim nezavisnim pravima intelektualnog vlasništva strateških industrija rijetkih zemnih materijala visokih performansi realizovati proizvodnjom snage rijetkih zemalja prema snazi ​​rijetkih zemalja. Preporučuju se posebne politike i mjere kako slijedi:

(1) Ojačati sposobnost istraživanja strateškog predviđanja i podrške politikama u oblasti funkcionalnih materijala rijetkih zemalja na nacionalnom nivou

Prvo, ubrzati uspostavljanje sistema intelektualne svojine, tehnološkog sistema, sistema talenata i sistema platforme za funkcionalne materijale retkih zemalja koordinisanih na nacionalnom nivou.

Drugo, ojačati kontinuitet i kontinuitet implementacije srednjoročnog i dugoročnog plana u oblasti funkcionalnih materijala rijetkih zemalja, formirati dugoročnu i stabilnu podršku države i izbjeći povremenu podršku.

Treće, osnažiti svijest o zaštiti intelektualne svojine u oblasti rijetkih zemnih funkcionalnih materijala, unaprijediti pravni sistem i mehanizam implementacije zaštite intelektualne svojine, ojačati i implementirati mjere podsticaja za inovacione aktivnosti pronalazača poslova, te stimulisati endogeni podsticaj i pojavu inovativne tehnologije funkcionalnih materijala rijetkih zemalja i njihove industrije.

(2) Ojačati podršku tima prednosti rijetkih zemalja i gradijenta talenata i poboljšati održivu inovativnu sposobnost funkcionalnih materijala rijetkih zemalja

Prvo, pružit ćemo dugoročnu i stabilnu podršku konkurentnim istraživačkim institucijama i timovima u oblasti prednosti rijetkih zemalja, te uspostaviti nacionalne platforme za naučne i tehnološke inovacije za funkcionalne materijale retkih zemalja na različitim nivoima što je prije moguće.

Drugo, dati punu ulogu ulozi mladih i sredovečnih stručnjaka u izgradnji ešalona talenata kako bi se izbegla greška talenta i rasipanje resursa talenata.

Treće, fokusirati se na obuku mladih tehničara za okosnicu i puno radno vrijeme u oblasti funkcionalnih materijala rijetkih zemalja. Za izvanredne tehničke talente, prag politike evaluacije može se na odgovarajući način ublažiti, i sve dok daju doprinose, imaju priliku da ostvare ličnu vrijednost, tako da se vodeći talenti mogu promovirati u naučnoistraživačkim i inovativnim aktivnostima. Spontano nastajanje.

(3) Ojačati međunarodnu suradnju u području funkcionalnih materijala rijetkih zemalja i povećati globalnu konkurentnost Kine u području funkcionalnih materijala rijetkih zemalja

Prvo, u sadašnjem međunarodnom okruženju treba koristiti različite mogućnosti za međunarodnu razmjenu osoblja i razmjenu informacija o rijetkim zemlji i tehnologijama; odeljenje za menadžment treba da pokuša da olakša međunarodnu naučnu i tehnološku razmenu, da ublaži ograničenje istraživača da prisustvuju akademskim konferencijama i tehničkim razmenama, i da izbegne tehnička istraživanja i razvoj „samoblokiranja“ izazvanih lokalnim i resornim interesima.

Drugo, prema trenutnoj situaciji u zemlji i inostranstvu, uz jačanje unutrašnje cirkulacije u oblasti domaćih retkozemnih funkcionalnih materijala, treba težiti širenju novog međunarodnog tržišta i širenju međunarodnog eksternog prometa. S jedne strane, ojačati nivo otvorenosti prema vanjskom svijetu, zadržati i stvoriti uvjete za uvođenje high-end primjene poduzeća rijetkih zemnih novih materijala, aktivno formirati i uspostaviti novi obrazac globalne industrije rijetkih zemnih novih materijala i zajednica tehnologije rijetkih zemalja; s druge strane, umjereno relaksirati uvoz rijetkih zemnih sirovina kako bi se smanjio pritisak domaće zaštite okoliša i potrošnje resursa; u isto vrijeme, ohrabriti kineska poduzeća rijetkih zemalja da izlaze, kupuju, kupuju dionice i stvaraju nove retke zemlje, nove materijale kao što su robotski servo motor i pogonski motor električnih vozila. i okruženje tehnološkog razvoja u zemlji i inostranstvu, kako bi se poboljšala globalna konkurentnost kineskog lanca i lanca proizvodnje funkcionalnih materijala retkih zemalja.