Penelitian Strategis Evolusi Bahan Fungsional Tanah Langka pada Tahun 2035

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

(1. Lembaga Penelitian Besi dan Baja Umum, Beijing 100081; 2. Zhong yan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Beijing 100088)

Abstrak: Sebagai salah satu material strategis utama dengan karakteristik sumber daya terbanyak di Tiongkok, tanah jarangbahan fungsional merupakan bahan inti pendukung teknologi informasi generasi baru , senjata dan peralatan luar angkasa dan modern, angkutan kereta api canggih, kendaraan hemat energi dan energi baru, peralatan medis berkinerja tinggi, dan bidang teknologi tinggi lainnya. Makalah ini memperkenalkan latar belakang industri bahan fungsional tanah jarang dan status pengembangannya, menganalisis permasalahan yang ada dalam pengembangan industri bahan fungsional tanah jarang di Tiongkok, mengemukakan gagasan pengembangan strategi pengembangan kekuatan material baru pada tahun 2035 dan arah pengembangan utama, dari penguatan peramalan strategis tanah jarang dan dukungan kebijakan, memperkuat penelitian dasar dan penerapan di bidang tanah jarang, memperkuat pembangunan tim keunggulan tanah jarang dan bakat yang diajukan Saran kebijakan, untuk mendorong pengembangan bahan fungsional tanah jarang, mewujudkan strategis peralihan dari kekuatan tanah jarang ke kekuatan tanah jarang untuk memberikan referensi.

Kata kunci: bahan fungsional tanah jarang; materi strategis utama; kekuatan material baru 2035

Nomor klasifikasi: O614.33; PT

Strategi Pengembangan Seni Langka

Materi Fungsional pada tahun 2035

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

(1. Institut Penelitian Besi & Baja Pusat, Beijing 100081, Tiongkok; 2. Grirem Advanced Materials Co., Ltd., Beijing 100088, Tiongkok)

Abstrak : Bahan fungsional tanah jarang sangat penting dan strategis dalam mendukung bidang teknologi tinggi seperti teknologi informasi generasi baru, kedirgantaraan dan persenjataan modern, angkutan kereta api canggih, kendaraan hemat energi dan energi baru, serta peralatan medis berkinerja tinggi. perangkat. Dalam artikel ini, status perkembangan dan tren industri bahan fungsional tanah jarang di Tiongkok diperkenalkan dan permasalahan industri tersebut dianalisis. Untuk meningkatkan daya saing bahan fungsional tanah jarang di Tiongkok, beberapa saran kebijakan diusulkan, termasuk memperkuat prediksi strategis dan dukungan kebijakan, mempromosikan penelitian dan penerapan dasar, dan meningkatkan pembangunan tim yang menguntungkan dan pengembangan personel di bidang tanah jarang.

Kata Kunci : bahan fungsional tanah jarang; materi penting dan strategis; strategi kekuatan material baru pada tahun 2035

Pertama, kata pengantar

Unsur tanah jarang (15 lantanida, yttrium, skandium total 17 yuan Nama umum unsur) karena struktur lapisan elektroniknya yang unik, sehingga memiliki karakteristik magnetik, optik, listrik, dan sifat fisik dan kimia lainnya yang sangat baik, dalam kendaraan energi baru, Tampilan baru dan penerangan, robot industri, dan informasi elektronik, dirgantara, pertahanan nasional, konservasi energi dan perlindungan lingkungan serta manufaktur peralatan kelas atas dan industri strategis lainnya yang sedang berkembang memainkan peran penting, merupakan bahan dasar inti yang sangat diperlukan [1].

Material tanah jarang baru yang diwakili oleh material fungsional tanah jarang telah menjadi salah satu titik fokus kompetisi bola. Negara-negara dan kawasan maju seperti Eropa, Amerika dan Jepang telah mendaftarkan unsur tanah jarang sebagai "elemen strategis abad ke-21", dan melakukan cadangan strategis dan penelitian utama. "Strategi Bahan Utama" yang dirumuskan oleh Departemen Energi AS, "Rencana Strategi Unsur" yang dirumuskan oleh Kementerian Pendidikan, Pendidikan, Sains, dan "Rencana Bahan Baku Kritis UE" yang dirumuskan oleh Uni Eropa semuanya termasuk unsur tanah jarang sebagai bidang penelitian utama. Khususnya, dalam beberapa tahun terakhir, Amerika Serikat telah memulai kembali industri tanah jarang untuk mendapatkan magnet tanah jarang yang tersedia untuk penggunaan militer. Dapat dikatakan bahwa material magnet permanen tanah jarang telah menjadi "Shangganling" dalam bidang material fungsional tanah jarang.

Oleh karena itu, Tiongkok telah mencantumkan tanah jarang sebagai sumber daya strategis untuk pengendalian dan pembangunan nasional, dan mencantumkan bahan fungsional tanah jarang sebagai bahan strategis utama dalam rencana pembangunan jangka menengah, jangka panjang, dan jangka panjang nasionalnya seperti "Made in China 2025" . Pendapat Dewan Negara tentang Mempromosikan Pembangunan Berkelanjutan dan Sehat dari Industri Tanah Jarang dan peraturan terkait lainnya juga telah membantu mempromosikan inovasi ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang bahan fungsional tanah jarang, mengoptimalkan struktur industri tanah jarang, dan mempromosikan peningkatan berkelanjutan dari tingkat pengembangan dan kualitas bahan fungsional tanah jarang di Tiongkok.

2. Status pengembangan bahan fungsional tanah jarang

Rare earth merupakan sumber daya strategis yang penting dan bidang yang menguntungkan dimana Tiongkok memiliki kekuatan wacana internasional. Tiongkok adalah negara besar di dunia yang memiliki cadangan sumber daya tanah jarang. Menurut total cadangan sumber daya tanah jarang adalah sekitar 1,2108 t, di antaranya cadangan Tiongkok mencapai 4,4107 t, terhitung sekitar 37,8% [2,3], Tiongkok adalah produsen mineral tanah jarang terbesar di dunia. Pada tahun 2019, produksi tanah jarang global adalah 2,1105 t, di antaranya produksi tanah jarang Tiongkok mencapai 1,32105 t, yang menyumbang sekitar 63% dari produksi tanah jarang global. Pada saat yang sama, Tiongkok juga merupakan negara industrialisasi logam tanah jarang dengan sistem industri mandiri yang lengkap, mencakup pemrosesan bijih dari hulu, pemisahan peleburan, produksi oksida dan logam tanah jarang di bagian tengah, serta semua bahan tanah jarang baru dan penerapannya di industri. hilir. Pada tahun 2018, nilai keluaran rantai industri tanah jarang Tiongkok adalah sekitar 90 miliar yuan, dimana bahan fungsional tanah jarang menyumbang 56%, nilai keluaran sekitar 50 miliar yuan, peleburan dan pemisahan menyumbang 27%, dan nilai outputnya sekitar 25 miliar yuan. Di antara mereka, bahan fungsional tanah jarang menyumbang proporsi tertinggi bahan magnet permanen tanah jarang, terhitung 75%, dengan nilai keluaran sekitar 37,5 miliar yuan, bahan katalitik menyumbang 20%, dan nilai keluaran sekitar 10 miliar yuan. Dalam struktur konsumsi bahan fungsional tanah jarang di Tiongkok, bahan magnet permanen tanah jarang mendapat manfaat dari pesatnya perkembangan kendaraan energi baru dan industri elektronik, yang menyumbang lebih dari 40% dalam struktur konsumsi; metalurgi, permesinan, petrokimia dan keramik kaca masing-masing menyumbang 12%, 9% dan 8%, bahan penyimpan hidrogen dan bahan luminescent menyumbang sekitar 7%; bahan katalitik, bahan pemoles dan tekstil ringan pertanian sebesar 5% [4].

(1) Bidang peleburan dan pemisahan tanah jarang

Pada tahun 1988, produksi tanah jarang Tiongkok melampaui Amerika Serikat, menjadi produsen tanah jarang pertama di dunia. Tingkat peleburan dan pemisahan tanah jarang di Tiongkok adalah yang terdepan di dunia dan berlanjut hingga hari ini, mengendalikan pasar global tanah jarang tunggal dengan kemurnian tinggi. Saat ini, perusahaan peleburan tanah jarang di Tiongkok sebagian besar terkonsentrasi di enam kelompok tanah jarang besar di Tiongkok: perusahaan teknologi tinggi tanah jarang utara., LTD. (grup), kelompok tanah jarang Cina selatan co., LTD., kelompok industri tanah jarang Guangdong, co., LTD., co tanah jarang Cina., LTD., kelompok tanah jarang minmetals co., LTD., co industri tungsten Xiamen ., LTD. Proyek peleburan dan pemisahan tanah jarang di luar negeri terutama mencakup proyek Mountain Pass milik American Molybdenum Company (diakuisisi oleh Shenghe Resources Holdings Co., Ltd.), proyek peleburan dan pemisahan Lynas Australia di Kuantan, Malaysia, dan Belgian Solvi Group (Solvay ) proyek, dll.

(2) Bidang bahan magnet permanen tanah jarang

Bahan magnet permanen tanah jarang tidak hanya menjadi arah pengembangan tercepat dan skala industri terbesar dan terlengkap di seluruh bidang tanah jarang, tetapi juga merupakan bahan baku utama yang tak tergantikan dan sangat diperlukan dalam industri pertahanan nasional, dan juga bidang penerapannya yang terbesar. sejumlah bahan tanah jarang. Sejak tahun 2000, skala industri penerapan bahan magnet permanen tanah jarang di Tiongkok telah berkembang, dan keluaran kosong magnet NdFEB yang disinter telah meningkat dari 8104 ton pada awal Rencana Lima Tahun ke-12 menjadi 1,8105 ton pada tahun 2019, menyumbang lebih dari 85% output global; keluaran bahan magnet permanen samarium kobalt adalah 2400 t, terhitung lebih dari 80% dari total keluaran.

Perkembangan ekstensif magnet NdfeB sinter di industri teknologi tinggi seperti kendaraan energi baru seperti pembangkit listrik tenaga angin, kendaraan hibrida dan listrik, peralatan rumah tangga hemat energi, robot industri, kereta berkecepatan tinggi dan maglev telah memberikan dukungan penting bagi pengembangan tersebut. industri bahan magnet permanen tanah jarang dan potensi pertumbuhan industri yang cukup besar. Tiongkok hampir menyamai negara-negara lain di bidang bahan magnet permanen tanah jarang berkinerja tinggi, teknologi reduksi tanah jarang yang berat, pemanfaatan bahan magnet permanen tanah jarang yang melimpah secara seimbang, serta teknologi daur ulang dan pemanfaatan magnet.

Meskipun negara kita telah menjadi produsen bahan magnet permanen tanah jarang terbesar di dunia, yang diwakili oleh bahan magnet permanen tanah jarang yang melimpah, bagian dari teknologi persiapan magnet permanen tanah jarang berada di posisi terdepan di dunia, namun produk bahan magnet permanen tanah jarang Tiongkok, masih belum mampu memenuhi robot bermutu tinggi, teknologi komunikasi seluler generasi kelima (5G), mesin litografi, dan industri berkembang lainnya untuk permintaan teknologi magnet permanen kelas atas. Pada saat yang sama, masih terdapat kesenjangan besar dengan negara-negara maju seperti Amerika Serikat dan Jepang dalam hal teknologi persiapan tercanggih, deformasi termal, pemurnian butiran, dan peralatan cerdas berkelanjutan.

(3) Di bidang bahan luminescent tanah jarang

Dengan percepatan penetrasi bahan semikonduktor di bidang pencahayaan, tampilan dan deteksi informasi, permintaan pasar akan kualitas sumber cahaya juga meningkat. Di bidang pencahayaan, pencahayaan spektrum penuh dianggap sebagai arah utama pencahayaan LED putih generasi baru. Di bidang material luminescent lainnya, detektor inframerah dekat merupakan bagian penting dari Internet of Things, yang telah menjadi fokus perhatian global, dan memiliki prospek penerapan yang besar dalam pemantauan keamanan, biometrik, pengujian makanan dan medis, serta bidang lainnya.

Di bidang material berpendar, dengan pencahayaan dan material tampilan dioda pemancar cahaya (LED) putih, Mitsubishi Chemical Co., LTD., Electrification Corporation, Japan Chemical Industry Co., Ltd. memiliki keunggulan absolut dalam hal produksi, volume penjualan dan total aset di pasar global. Tingkat lokalisasi fosfor LED cahaya putih di Tiongkok juga meningkat dari tahun 2000, kurang dari 5% per tahun, menjadi sekitar 85% saat ini. Namun, masih terdapat kesenjangan teknologi tertentu antara perusahaan Tiongkok dan negara asing. Saat ini, perusahaan paling berpengaruh di Tiongkok adalah Youyou Yan Rare Earth New Materials Co., LTD., Jiangsu Borui Optoelektronik Co., LTD., dan Jiangmen Keheng Industrial Co., LTD.

(4) Bidang bahan kristal tanah jarang

Bahan kristal tanah jarang terutama mencakup kristal laser tanah jarang dan kristal skintigrafi tanah jarang, yang banyak digunakan dalam pertahanan nasional, perangkat ilmiah mutakhir, perawatan medis, deteksi, inspeksi keselamatan, dan bidang lainnya. Dalam beberapa tahun terakhir, peralatan diagnostik medis kelas atas seperti tomografi komputer emisi positron (PET-CT) telah berkembang pesat, menciptakan permintaan yang kuat untuk skintitilasi tanah jarang berkinerja tinggi yang diwakili oleh kristal yttrium lutetium silikat (LYSO), dan negara-negara berkembang juga diwakili oleh teknologi ini. oleh Tiongkok memiliki potensi pasar yang sangat besar di masa depan. Berdasarkan kepemilikan satu unit per juta orang, Tiongkok perlu menambah sekitar 1.000 unit peralatan PET-CT, dan permintaan kristal kilau tanah jarang akan melebihi 3 miliar yuan.

(5) Bidang bahan katalitik tanah jarang

Bahan katalitik tanah jarang menempati peran penting dalam perekonomian nasional, yang dapat digunakan secara luas dalam lingkungan dan energi, mendorong penerapan luas unsur tanah jarang lantanum dan cerium yang berlimpah dan ringan, secara efektif meringankan dan mengatasi ketidakseimbangan konsumsi tanah jarang di Tiongkok, meningkatkan teknologi energi dan lingkungan, serta meningkatkan lingkungan hidup manusia. Katalis perengkahan minyak dan katalis pemurnian gas buang kendaraan bermotor adalah bahan katalitik tanah jarang dengan dosis dua aplikasi terbesar, termasuk katalis perengkahan minyak, sumber bergerak (kendaraan bermotor, kapal, mesin pertanian, dll.) Katalis pemurnian gas buang, sumber tetap (gas limbah industri) kehabisan stok, pembakaran gas alam, pengolahan gas limbah organik, dll.) katalis pemurnian gas ekor, dll.

Dibandingkan dengan katalis serupa di dunia, katalis perengkahan dalam negeri telah mencapai tingkat yang sama dalam kinerja penggunaannya. Namun pada katalis pemurnian knalpot kendaraan bermotor, pembangkit listrik tenaga batu bara dengan katalis denitrasi gas limbah industri bersuhu tinggi, seperti bahan penyimpan oksigen tanah jarang cerium zirkonium, lapisan alumina yang dimodifikasi, ukuran besar, pembawa dinding ultra-tipis (> 600 mesh) produksi skala besar, dan integrasi sistem teknologi dan peralatan utama, dll., dengan tingkat mahir asing masih memiliki kesenjangan tertentu.

(6) Logam tanah jarang dan bahan target dengan kemurnian tinggi

Logam tanah jarang dengan kemurnian tinggi adalah bahan baku inti untuk penelitian dan pengembangan bahan berteknologi tinggi, yang banyak digunakan dalam bahan magnetik, bahan fungsional optik, bahan katalitik, bahan penyimpan hidrogen, bahan keramik fungsional, bahan target sputtering untuk informasi elektronik dan bidang lainnya. Menjelang akhir abad ke-20, Mine Metal Co., LTD., East Cao Corporation, Perusahaan Internasional Honeywell, dan perusahaan Eropa dan Amerika mulai dari persiapan logam murni tinggi hingga tahap pengembangan industrialisasi dan penerapan material baru, di bawah proses pesanan tinggi 7 nm sirkuit terpadu, perangkat komunikasi 5G, perangkat berdaya tinggi dan sensor cerdas, memori solid-state, dan produk informasi elektronik canggih lainnya menyediakan materi pendukung utama. Perusahaan manufaktur logam tanah jarang dan bahan target dengan kemurnian tinggi yang terkenal di dunia sebagian besar adalah Japan Toscao Corporation, Honeywell International Corporation, dan perusahaan Fortune 500 lainnya. Perusahaan manufaktur logam tanah jarang dan bahan target dengan kemurnian tinggi di Tiongkok terutama mencakup Zhongyan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Institut Penelitian Bahan Logam Tanah Langka Hunan, dll. Masih terdapat kesenjangan dalam inovasi teknologi, peralatan canggih, penelitian dasar mutakhir dan aspek lainnya. Saat ini, Tiongkok telah menerobos teknologi penyiapan logam tanah jarang dengan kemurnian sangat tinggi, namun masih ada jarak tertentu untuk mewujudkan industrialisasi dan memastikan pengembangan sirkuit terpadu dan industri informasi elektronik lainnya.

3. Kesulitan dan tantangan pengembangan material fungsional tanah jarang

Berdasarkan status penelitian bahan fungsional tanah jarang di atas, dapat diketahui bahwa sumber daya tanah jarang, sebagai sumber daya strategis global yang langka dan tidak terbarukan, selalu menjadi salah satu fokus perhatian global. Sejak terjadinya gesekan dagang antara China dan Amerika Serikat, bahan magnet permanen tanah jarang dan tanah jarang telah menjadi "kata kunci" yang sering disebutkan oleh media dalam dan luar negeri. Pasalnya, dominasi rantai industri bahan magnet permanen tanah jarang dan tanah jarang di Tiongkok serta kecepatan perkembangan teknologi bahan magnet permanen tanah jarang membuat Amerika Serikat khawatir. Meskipun sumber daya tanah jarang dan penambangan tanah jarang, teknologi seleksi dan peleburan Tiongkok berada di posisi terdepan di dunia, dan juga memiliki serangkaian teknologi asli, Tiongkok masih menghadapi banyak kesulitan dan tantangan dalam pengembangan bahan fungsional tanah jarang.

Bahan-bahan fungsional tanah jarang dari tantangan eksternal, terutama datang dari Amerika Serikat ke "sistem negara + kamp global", mencoba cara "pemisahan komprehensif" untuk menghilangkan ketergantungan pada produk magnet permanen tanah jarang Tiongkok, dan pada saat yang sama menghasut negara-negara lain untuk menghentikan penerapan bahan magnet permanen tanah jarang di Tiongkok, untuk menahan dan mengekang pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi tanah jarang serta industri penerapannya di negara kita. Di sisi lain, di bidang penerapan bahan fungsional tanah jarang di tingkat menengah dan hilir, sebagian besar penelitian dan pengembangan Tiongkok menggunakan metode teknologi asing terkemuka. Meskipun dalam beberapa tahun terakhir di negara kita di bidang permohonan paten bahan tanah jarang meningkat pesat, namun sebagian besar milik paten yang ditingkatkan atau paten tepi, memiliki hak kekayaan intelektual independen inti, terutama paten internasional asli, banyak teknologi inti oleh hambatan teknis paten asing, sangat mempengaruhi kualitas tinggi pengembangan dan internasionalisasi industri tanah jarang.

Tantangan internal bahan fungsional tanah jarang terutama berasal dari kelemahan dasar industri tanah jarang dan kurangnya perhatian pada "tempa papan panjang"; perusahaan dan lembaga penelitian lebih memilih untuk mendukung penelitian jangka pendek dan teknologi tiruan, dan kurangnya dukungan terhadap teknologi asli yang memiliki kesulitan pengembangan yang besar, biaya pengembangan yang tinggi, dan siklus terobosan teknologi yang panjang; kemampuan penelitian dan pengembangan kolaboratif multidisiplin dan lintas industri di bidang bahan fungsional tanah jarang perlu diperkuat. Dalam analisis akhir, kemampuan inovasi asli Tiongkok tidak mencukupi, dan kemampuan untuk mengontrol teknologi inti bahan fungsional tanah jarang lemah.

Oleh karena itu, dengan fokus pada pengembangan bahan fungsional tanah jarang pada tahun 2035, perhatian lebih harus diberikan pada pembangunan inovasi independen kapasitas bahan fungsional tanah jarang dari perspektif globalisasi, termasuk penguasaan teknologi inti, pembelajaran dan integrasi dengan teknologi maju internasional, serta keunggulan industri fungsional tanah jarang dan menjadi lebih besar dan kuat.

4. Bahan fungsional tanah jarang dalam ide pembangunan masa depan, arah utama pembangunan dan tujuan pembangunan

(1) Ide pengembangan

Terintegrasi erat dengan strategi nasional, Dikombinasikan dengan skenario penerapan masa depan seperti robot cerdas, kota pintar, pengembangan kelautan dan antarbintang, masyarakat data besar dan docking manusia-mesin, Fokus pada rekayasa dan industrialisasi penelitian teknologi utama, Berusaha keras untuk membuat terobosan dalam bidang teknologi. teknologi persiapan inti, peralatan produksi cerdas, instrumen pengujian khusus dan teknologi penerapannya dari bahan fungsional tanah jarang yang canggih, bahan luminescent tanah jarang, bahan katalitik tanah jarang, bahan katalitik tanah jarang, bahan kristal tanah jarang, logam tanah jarang murni tinggi dan target bahan; Melalui inovasi yang sinkron di seluruh rantai industri, Kami akan mendorong promosi dan implementasi pencapaian-pencapaian maju, Untuk memastikan pasokan bahan-bahan utama yang efektif untuk kebutuhan strategis utama seperti industri-industri baru yang strategis, pertahanan nasional, dan manufaktur cerdas, Akhirnya, mewujudkan kemandirian pasokan bahan fungsional tanah jarang terapan kelas atas; Melakukan teori-teori dasar terdepan dan penelitian eksperimental, melalui eksplorasi mendalam dan akumulasi pertanyaan-pertanyaan ilmiah, dan menyarankan teori-teori yang lebih orisinal, membuat penemuan-penemuan orisinal, memperoleh sejumlah bahan-bahan baru tanah jarang dan penerapan baru dari hasil-hasil asli; Untuk mewujudkan transformasi strategis Tiongkok dari kekuatan tanah jarang menjadi kekuatan tanah jarang, Untuk memimpin pengembangan teknologi dan industri tanah jarang di masa depan, Untuk memberikan dukungan material bagi realisasi tujuan strategis Tiongkok yaitu "menempatkan peringkat di antara negara terdepan yang inovatif pada tahun 2035".

(2) Arah pengembangan utama

1. Teknologi utama penyiapan bahan magnet permanen tanah jarang berkinerja sangat tinggi serta pemanfaatan tanah jarang yang efisien dan seimbang

Mengingat masyarakat cerdas masa depan dengan kinerja magnetik yang lebih tinggi dari bahan magnet permanen dan teknologi serta peralatan baru untuk kebutuhan keragaman fungsi bahan magnet permanen, menggabungkan pembaruan pengetahuan dan hukum sejarah perubahan teknologi, dan perkembangan terkini dari tanah jarang berkinerja tinggi penyempurnaan butiran bahan magnet permanen dan optimalisasi batas teknologi utama seperti pemahaman, untuk merumuskan konten pengembangan utama.

(1)Bahan magnet permanen NdFeB: fokus pada teknologi persiapan NdFeB yang disinter dengan kinerja komprehensif yang tinggi, penelitian tentang mekanisme difusi batas kristal tanah jarang yang berat pada magnet NdFeB yang disinter, penelitian tentang teknologi dan aplikasi pemulihan NdFeB yang disinter, teknologi prediksi kinerja layanan dan teori magnet NdFeB yang disinter, dll.

(2)Bahan magnet permanen samarium kobalt: fokus pada mekanisme pengaturan unsur magnet samarium kobalt dengan sisa tinggi, pengaturan struktur nano dan komponen mikroregion dalam persiapan rekayasa magnet permanen samarium kobalt berkinerja tinggi, penelitian tentang teknologi antioksidan samarium kobalt pada tingkat tinggi gunakan suhu, dan teknologi perlindungan permukaan magnet permanen samarium kobalt suhu tinggi, dll.

(3)Bahan magnet permanen termopres: fokus pada penelitian mekanisme pembentukan anisotropi cincin magnet tekanan panas berdinding tipis, penelitian tentang teknologi persiapan bubuk magnet kinerja tinggi untuk cincin magnet tekan panas, teknologi persiapan dan penerapan cincin magnet permanen tekanan panas kinerja tinggi , peralatan persiapan teknik dan pengembangan teknologi proses cincin magnet tekanan panas berkinerja tinggi, dll.

(4) Bahan magnet permanen dengan kelimpahan tinggi: fokus pada pemanfaatan seimbang tanah jarang dengan kelimpahan tinggi (La, Ce, dll.) dalam bahan magnet permanen, mekanisme struktur magnet cerium fase utama ganda, dan teknologi peningkatan gaya koersif.

（5） Menggabungkan gen material dan pembelajaran mesin, melakukan desain struktural dan perhitungan kinerja material fungsional magnetik, dan mengeksplorasi sistem baru dan struktur material baru untuk indeks kinerja utama produk energi magnetik tinggi dan koersif tinggi generasi pertama bahan magnet permanen tanah jarang.

（6）Sesuai dengan karakteristik bahan fungsional magnetik, pelajari prinsip-prinsip baru dan peralatan baru untuk pengujian dan pengujian, dan secara bertahap hilangkan ketergantungan peralatan analisis dan pengujian pada negara asing.

2. Bahan magnet permanen tanah jarang baru dan teknologi utama untuk aplikasi yang disesuaikan

Di bawah tren umum ekonomi rendah karbon yang melanda dunia, negara-negara di seluruh dunia menaruh perhatian pada perlindungan lingkungan dan emisi rendah karbon sebagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi utama. Isi pengembangan utama meliputi: pengembangan angkutan kereta api cerdas dan sistem manufaktur industri cerdas; pengembangan bahan magnet permanen dan sistem tenaga magnet dengan teknologi bantalan suspensi magnet permanen dan transmisi arus eddy magnet permanen; pengembangan bahan magnet permanen tanah jarang untuk generator penggerak langsung magnet permanen dengan ketahanan korosi tinggi dengan lingkungan korosi laut; pengembangan material magnet permanen dengan produk energi magnet tinggi, gaya koersif tinggi, miniaturisasi dan presisi tinggi untuk skenario aplikasi seperti robot dan kota pintar.

2. Bahan luminescent tanah jarang kelas atas serta teknologi dan peralatan persiapan utamanya

Dengan meningkatnya permintaan akan kualitas sumber cahaya di pasar pencahayaan semikonduktor, maka perlu untuk fokus pada pengembangan bahan pemancar cahaya tanah jarang kelas atas serta teknologi dan peralatan persiapan utamanya untuk memenuhi aplikasi di bidang pencahayaan, tampilan. dan deteksi informasi. Isi pengembangan utama meliputi: terobosan penting dalam bahan-bahan luminescent tanah jarang yang baru seperti emisi tak kasat mata dan emisi upconversion; mengembangkan teori dan metode teknis peningkatan efisiensi emisi inframerah di bawah sinar ungu; mengembangkan bahan emisi pita sempit efisiensi tinggi, emisi hijau dan merah dengan kemurnian warna tinggi; merancang dan mengembangkan sistem material baru dengan hak kekayaan intelektual independen menggunakan prinsip kompatibilitas struktural dan penggantian properti yang setara, dan melaksanakan desain struktural berdasarkan material dengan throughput tinggi untuk mendapatkan serangkaian material luminescent tanah jarang yang baru.

4. Teknologi persiapan utama bahan katalitik tanah jarang

Bahan katalitik tanah jarang adalah bahan berteknologi tinggi yang mendorong penerapan ekstensif unsur tanah jarang lantanum dan cerium yang melimpah dan ringan, secara efektif mengurangi dan mengatasi ketidakseimbangan konsumsi tanah jarang di Tiongkok, meningkatkan teknologi energi dan lingkungan, meningkatkan penghidupan masyarakat, dan memperbaiki lingkungan hidup umat manusia. Isi pengembangan utama meliputi: pengembangan bahan katalitik tanah jarang petrokimia yang berefisiensi tinggi, hemat energi dan tahan lama, bahan katalitik tanah jarang sintetis energi bersih, pengendalian polusi gas buang kendaraan bermotor dan pengendalian polusi emisi gas buang industri bahan katalitik tanah jarang dan kunci teknologi industrialisasi; fokus pada pengembangan teknologi utama perakitan molekul sangkar nano dan persiapan bahan cerium zirkonium dengan luas permukaan spesifik tinggi, pengembangan bahan katalitik tanah jarang berkinerja sangat tinggi, dan penerapan skala pada bagian pemurnian katalitik tanah jarang yang efisien pada sumber tetap dan seluler sumber sistem pembuangan untuk mewujudkan lokalisasi.

5. Bahan kristal tanah jarang yang canggih dan teknologi persiapan industrinya

Bahan kristal tanah jarang banyak digunakan dalam pertahanan negara, perangkat ilmiah mutakhir, perawatan medis, deteksi, inspeksi keamanan dan bidang lainnya. Bahan kristal tanah jarang dan teknologi penyiapan industrinya menjadi tren perkembangan utama di masa depan

Arah pengembangan utama kristal laser tanah jarang meliputi: pengembangan teknologi dan peralatan pertumbuhan dan pemrosesan kristal tanah jarang berukuran besar dan berkualitas tinggi;

Mengembangkan teknologi persiapan yang efisien dari kristal laser tanah jarang dan serat laser berkualitas tinggi; berbagai teknologi aplikasi laser baru berdasarkan kristal laser tanah jarang.

6. Teknologi persiapan logam tanah jarang dan target dengan kemurnian tinggi

Generasi baru informasi elektronik dan material energi adalah arah aplikasi utama logam tanah jarang dengan kemurnian tinggi dan produk target. Di masa depan, arah penelitian dan pengembangan utama bahan logam tanah jarang dengan kemurnian tinggi meliputi: peningkatan lebih lanjut kemurnian logam tanah jarang hingga di atas 4N5 (99,995%), mengembangkan persiapan logam tanah jarang dengan kemurnian sangat tinggi yang berbiaya rendah dan berskala besar. teknologi untuk menyediakan bahan baku utama untuk pengembangan target tanah jarang dengan kemurnian tinggi; pengembangan proses kontrol pemurnian halus dan peralatan pemurnian vakum tinggi yang besar seperti tungku area besar dan tungku pemurnian kristal tunggal; pengembangan teknologi analisis dan deteksi jejak pengotor pada logam tanah jarang murni ultra tinggi dan bahan target.

(3) Tujuan pembangunan

Sasaran 1.2025: Menyelesaikan transisi industri tanah jarang dari mengikuti menjadi berjalan dan berjalan

Pada tahun 2025, negara ini akan menjadi negara yang kuat di bidang bahan fungsional tanah jarang. Untuk teknologi informasi generasi baru, transportasi modern, pencahayaan dan tampilan generasi baru, konservasi energi, perlindungan lingkungan, sirkuit terpadu, pengobatan biologis, pertahanan nasional, kebutuhan pembangunan utama, master awal dengan hak kekayaan intelektual independen dari bahan magnetik tanah jarang dan teknologi inti utama dari peralatan manufaktur, kendaraan energi baru, dirgantara, motor servo industri, dan aplikasi bahan magnetik kelas atas lainnya, tingkat keberhasilan pembuatan bahan magnet permanen tanah jarang mencapai 70%. Menerobos teknologi persiapan batch dan stabil dari bahan luminescent tanah jarang, dan tingkat lokalisasi meningkat hingga lebih dari 80%; menerobos teknologi persiapan utama bahan fungsional tanah jarang baru seperti bahan kristal tanah jarang berkinerja tinggi, logam tanah jarang dengan kemurnian tinggi dan bahan target, memenuhi persyaratan peralatan medis kelas atas, deteksi cerdas, sirkuit terpadu, dll., mengganti sebagian impor; mengembangkan bahan fungsional tanah jarang baru dan teknologi persiapannya, dan memperluas bidang aplikasi baru. Pada tahun 2025, Tiongkok akan menguasai sejumlah teknologi inti utama dari material baru tanah jarang, dan membentuk sejumlah perusahaan multinasional dan klaster industri dengan daya saing internasional yang kuat di bidang kompetitif. Posisi kami dalam rantai nilai industri global akan ditingkatkan secara signifikan, dan transisi industri tanah jarang dari yang mengikuti menjadi yang berjalan akan selesai.

Sasaran 2.2030: Untuk membangun Tiongkok menjadi kekuatan tanah jarang dunia

Pada tahun 2030, di bidang material fungsional tanah jarang, kapasitas inovasi akan meningkat pesat, dan dapat memimpin penelitian global dan pengembangan industri bahan magnet permanen tanah jarang, dan pada awalnya mencapai tujuan menjadi industri tanah jarang dunia. Magnet permanen berkinerja super tinggi pada robot, peralatan medis, ruang angkasa, Internet of things, kapal, petrokimia dan peralatan utama lainnya serta aplikasi teknik, menguasai hak kekayaan intelektual independen atas bahan magnetik tanah jarang dan peralatan manufaktur, kendaraan energi baru, navigasi 042 udara dirgantara, motor servo industri dan aplikasi bahan magnetik kelas atas lainnya, tingkat keberhasilan penggantian bahan magnet permanen tanah jarang mencapai 80%.

3. Tujuan tahun 2035: Membangun kekuatan bumi yang langka

Pada tahun 2035, terobosan besar akan dilakukan di bidang material fungsional tanah jarang, dan kapasitas inovasi akan meningkat pesat. Tingkat inovasi keseluruhan di bidang bahan baru tanah jarang akan mencapai peringkat negara-negara tingkat dunia, daya saing keseluruhan akan diperkuat secara signifikan, beberapa keunggulan akan membentuk kapasitas terdepan dalam inovasi global, dan membangun Tiongkok menjadi kekuatan dunia dalam fungsi tanah jarang bahan.

Bahan magnet permanen tanah jarang, bahan katalitik, dan bahan bercahaya telah mencapai tingkat mahir internasional, mencapai swasembada penuh. Tingkat swasembada kristal fungsional optik dan tanah jarang ultra murni untuk aplikasi pertahanan nasional lebih dari 95%; teknologi inti utama dan hak kekayaan intelektual bahan magnetik tanah jarang dan bahan magnetik kelas atas seperti kendaraan energi baru, pertahanan nasional, ruang angkasa, manufaktur cerdas, perawatan kesehatan, teknik kelautan, membentuk kumpulan bahan fungsional tanah jarang asli, di mana hak kekayaan intelektual asli dari bahan magnet permanen tanah jarang generasi baru ada di tangan Tiongkok. Standar yang dirumuskan secara independen oleh Tiongkok mencakup lebih dari 30% standar internasional, dan memiliki suara dalam perumusan standar material kelas atas; menumbuhkan bakat dan tim inovatif dari bahan fungsional tanah jarang, mewujudkan mode pengembangan baru dalam mendorong aplikasi baru dengan bahan fungsional tanah jarang, dan membangun sistem inovasi teknologi dan sistem industri terkemuka di dunia untuk menyediakan platform bagi teknologi asli.

4. usulan kebijakan

Strategi pengembangan bahan fungsional tanah jarang tahun 2035, mempercepat pembangunan pola pengembangan baru inovasi ilmu pengetahuan dan teknologi bahan fungsional tanah jarang, mengoptimalkan sumber daya ilmu pengetahuan dan teknologi serta sumber daya manusia di wilayah dominan tanah jarang, dan mengkonsolidasikan "papan panjang "keuntungan di bidang tanah jarang. Harus berusaha untuk meningkatkan kemampuan inovasi asli, rekayasa skala dan kemampuan pencapaian, mempromosikan manufaktur ramah lingkungan dari bahan fungsional tanah jarang, dengan penuh semangat mengembangkan memenuhi aplikasi kelas atas dengan hak kekayaan intelektual independen dari magnet tanah jarang berkinerja tinggi, cahaya, listrik dan bahan fungsional dan teknologi aplikasi baru lainnya, membangun platform inovasi "dengan" bahan tanah jarang yang canggih di Tiongkok, membangun bahan tanah jarang dan penerapan rantai industri ekonomi rendah karbon, dibentuk dengan hak kekayaan intelektual independen Tiongkok dari industri strategis bahan tanah jarang berkinerja tinggi, secara bertahap diwujudkan dengan tenaga produksi tanah jarang menuju tenaga tanah jarang. Kebijakan dan tindakan khusus direkomendasikan sebagai berikut:

(1) Memperkuat kemampuan penelitian prediksi strategis dan dukungan kebijakan di bidang bahan fungsional tanah jarang di tingkat nasional

Pertama, mempercepat pembentukan sistem kekayaan intelektual, sistem teknologi, sistem talenta, dan sistem platform bahan fungsional tanah jarang yang dikoordinasikan di tingkat nasional.

Kedua, memperkuat kesinambungan dan kelangsungan pelaksanaan rencana jangka menengah dan panjang di bidang bahan fungsional tanah jarang, membentuk dukungan negara yang jangka panjang dan stabil serta menghindari dukungan yang terputus-putus.

Ketiga, memperkuat kesadaran akan perlindungan kekayaan intelektual di bidang bahan fungsional tanah jarang, memperbaiki sistem hukum dan mekanisme pelaksanaan perlindungan kekayaan intelektual, memperkuat dan menerapkan langkah-langkah insentif untuk kegiatan inovasi para penemu pekerjaan, dan merangsang dorongan endogen dan munculnya teknologi inovatif bahan fungsional tanah jarang dan industrinya.

(2) Memperkuat dukungan tim keunggulan tanah jarang dan konstruksi gradien bakat, serta meningkatkan kemampuan inovasi berkelanjutan dari bahan fungsional tanah jarang

Pertama, kami akan memberikan dukungan jangka panjang dan stabil kepada lembaga dan tim penelitian kompetitif di bidang keunggulan tanah jarang, dan membangun basis platform inovasi ilmiah dan teknologi nasional untuk bahan fungsional tanah jarang di berbagai tingkat sesegera mungkin.

Kedua, memberikan peran penuh pada para ahli muda dan paruh baya dalam pembangunan eselon talenta untuk menghindari kesalahan talenta dan pemborosan sumber daya talenta.

Ketiga, fokus pada pelatihan tulang punggung muda dan teknisi penuh waktu di bidang material fungsional tanah jarang. Bagi talenta teknis yang berprestasi, ambang batas kebijakan evaluasi dapat dilonggarkan dengan tepat, dan selama mereka memberikan kontribusi, mereka memiliki kesempatan untuk mewujudkan nilai pribadi, sehingga talenta unggulan dapat dipromosikan dalam kegiatan penelitian dan inovasi ilmiah.

(3) Memperkuat kerja sama internasional di bidang bahan fungsional tanah jarang dan meningkatkan daya saing global Tiongkok di bidang bahan fungsional tanah jarang

Pertama, dalam lingkungan internasional saat ini, berbagai peluang harus dimanfaatkan untuk melakukan pertukaran personel internasional dan pertukaran informasi ilmu pengetahuan dan teknologi tanah jarang; departemen manajemen harus berusaha memfasilitasi pertukaran ilmu pengetahuan dan teknologi internasional, melonggarkan batasan peneliti untuk menghadiri konferensi akademik dan pertukaran teknis, dan menghindari penelitian teknis dan pengembangan "self-blocking" yang disebabkan oleh kepentingan lokal dan departemen.

Kedua, sesuai dengan situasi saat ini di dalam dan luar negeri, sambil memperkuat sirkulasi internal di bidang bahan fungsional tanah jarang dalam negeri, kita harus berupaya memperluas pasar baru internasional dan memperluas sirkulasi eksternal internasional. Di satu sisi, memperkuat tingkat keterbukaan terhadap dunia luar, mempertahankan dan menciptakan kondisi untuk pengenalan perusahaan aplikasi kelas atas bahan baru tanah jarang, secara aktif membentuk dan membangun pola baru industri bahan baru tanah jarang global dan komunitas teknologi tanah jarang; di sisi lain, melonggarkan impor bahan baku tanah jarang secara moderat untuk mengurangi tekanan terhadap perlindungan lingkungan dan konsumsi sumber daya dalam negeri; pada saat yang sama, mendorong perusahaan-perusahaan tanah jarang Tiongkok untuk keluar, mengakuisisi, membeli saham, dan menciptakan bahan-bahan baru tanah jarang yang baru seperti motor servo robot dan motor penggerak kendaraan listrik. Perusahaan-perusahaan yang menguntungkan dalam produk-produk aplikasi teknologi tinggi akan meningkatkan bisnis dan ilmu pengetahuan dan lingkungan pengembangan teknologi di dalam dan luar negeri, untuk meningkatkan daya saing global rantai industri dan rantai pasokan bahan fungsional tanah jarang Tiongkok.