Strateginiai retųjų žemių funkcinių medžiagų evoliucijos tyrimai iki 2035 m.

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

(1. Bendrasis geležies ir plieno tyrimų institutas, Pekinas 100081; 2. Zhong yan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Pekinas 100088)

Anotacija: Retosios žemės yra viena iš pagrindinių strateginių medžiagų, turinčių daugiausiai išteklių savybių Kinijojefunkcinės medžiagos yra pagrindinės medžiagos, palaikančios naujos kartos informacines technologijas , aviacija ir šiuolaikiniai ginklai bei įranga, pažangus tranzitas geležinkeliu, energijos taupymas ir naujos energijos transporto priemonės, aukštos kokybės medicinos įranga ir kitos aukštųjų technologijų sritys. Šiame darbe supažindinama su retųjų žemių funkcinių medžiagų pramonės pagrindais ir vystymosi padėtimi, analizuojamos problemos, egzistuojančios plėtojant retųjų žemių funkcinių medžiagų pramonę Kinijoje, pateikiamos naujos materialinės galios 2035 m. plėtros strategijos plėtros idėjos ir pagrindinė plėtros kryptis, pradedant nuo stiprinimo. retųjų žemių strateginio prognozavimo ir politikos rėmimo, pagrindinių tyrimų ir taikymo retųjų žemių srityje stiprinimas, retųjų žemių pranašumų komandos ir talentų kūrimo stiprinimas. pereiti nuo retųjų žemių energijos prie retųjų žemių energijos, kad būtų pateikta nuoroda.

Raktažodžiai: funkcinės retųjų žemių medžiagos; pagrindinės strateginės medžiagos; naujų medžiagų galia 2035 m

Klasifikacijos numeris: O614.33; TG

Reto E arth plėtros strategijos

Funkcinės medžiagos iki 2035 m

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

(1. Centrinis geležies ir plieno tyrimų institutas, Pekinas 100081, Kinija; 2. Grirem Advanced Materials Co., Ltd., Pekinas 100088, Kinija)

Anotacija: Funkcinės retųjų žemių medžiagos yra labai svarbios ir strategiškai svarbios remiant aukštųjų technologijų sritis, tokias kaip naujos kartos informacinės technologijos, aviacija ir šiuolaikinė ginkluotė, pažangus geležinkelių tranzitas, energiją taupančios ir naujos energijos transporto priemonės bei didelio našumo medicinos. prietaisai. Šiame straipsnyje pristatoma retųjų žemių funkcinių medžiagų pramonės raida ir tendencijos Kinijoje bei analizuojamos pramonės problemos. Siekiant skatinti retųjų žemių funkcinių medžiagų konkurencingumą Kinijoje, siūlomi kai kurie politikos pasiūlymai, įskaitant strateginio prognozavimo ir politikos paramos stiprinimą, pagrindinių mokslinių tyrimų ir taikymo skatinimą, palankių komandų kūrimo ir personalo retųjų žemių srityje tobulinimą.

Raktiniai žodžiai: retųjų žemių funkcinės medžiagos; kritinės ir strateginės medžiagos; nauja medžiagų galios strategija 2035 m

Pirma, pratarmė

Retųjų žemių elementai (15 lantanidų, itris, skandis iš viso 17 juanių Bendrasis elemento pavadinimas) dėl savo unikalios elektroninio sluoksnio struktūros, todėl jis turi puikias magnetines, optines, elektrines ir kitas fizines bei chemines savybes, naujose energijos transporto priemonėse, naujas ekranas Apšvietimas, pramoniniai robotai ir elektroninė informacija, aviacija, erdvėlaivis, krašto apsauga, energijos taupymas ir aplinkos apsauga bei aukščiausios klasės įrangos gamyba ir kitos strateginės kylančios pramonės šakos vaidina svarbų vaidmenį, yra nepakeičiama pagrindinė medžiaga [1].

Naujos retųjų žemių medžiagos, atstovaujamos retųjų žemių funkcinių medžiagų, tapo užbaigtos Vienu iš kamuoliukų varžybų akcentų. Išsivysčiusios šalys ir regionai, tokie kaip Europa, Amerika ir Japonija, retųjų žemių elementus įtraukė į „XXI amžiaus strateginius elementus“ ir atliko strateginius rezervus bei pagrindinius tyrimus. JAV Energetikos departamento suformuluota „Pagrindinių medžiagų strategija“, Švietimo, švietimo, mokslo ministerijos suformuluotas „Elementariosios strategijos planas“ ir Europos Sąjungos suformuluotas „ES svarbiausių žaliavų planas“ – visi išvardyti retųjų žemių elementai. kaip pagrindines tyrimų sritis. Visų pirma, pastaraisiais metais Jungtinės Valstijos iš naujo pradėjo retųjų žemių pramonę, kad gautų retųjų žemių magnetus kariniams tikslams. Galima sakyti, kad retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagos tapo „Šanganlingu“ retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje.

Dėl šios priežasties Kinija įtraukė retąsias žemes kaip strateginį nacionalinės kontrolės ir plėtros šaltinį, o retųjų žemių funkcines medžiagas įtraukė į pagrindines strategines medžiagas savo nacionaliniuose vidutinės trukmės, ilgalaikiuose ir ilgalaikiuose plėtros planuose, pvz., „Pagaminta Kinijoje 2025 m.“ . Valstybės tarybos nuomonės dėl retųjų žemių pramonės tvaraus ir sveiko vystymosi skatinimo ir kiti atitinkami reglamentai taip pat padėjo skatinti mokslines ir technologines naujoves retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje, optimizuoti retųjų žemių pramonės struktūrą ir skatinti. nuolatinis retųjų žemių funkcinių medžiagų plėtros lygio ir kokybės gerinimas Kinijoje.

2. Retųjų žemių funkcinių medžiagų vystymosi būklė

Retosios žemės yra svarbus strateginis išteklius ir naudinga sritis, kurioje Kinija turi tarptautinę diskurso galią. Kinija yra didelė pasaulio valstybė, turinti retųjų žemių išteklių atsargas. Pagal bendrus retųjų žemių išteklių atsargas yra apie 1,2108 t, iš kurių Kinijos atsargos siekia 4,4107 t, tai sudaro apie 37,8% [2,3], Kinija yra didžiausia retųjų žemių mineralų gamintoja pasaulyje. 2019 m. pasaulinė retųjų žemių gamyba sudarė 2,1105 t, iš kurių Kinijos retųjų žemių gamyba siekė 1,32105 t, o tai sudaro apie 63% pasaulio retųjų žemių produkcijos. Tuo pat metu Kinija taip pat yra retųjų žemių industrializacijos šalis, turinti visiškai nepriklausomą pramonės sistemą, apimančią rūdos perdirbimą iš aukštupio, lydymo atskyrimą, oksido ir retųjų žemių metalų gamybą vidurinėje srovėje ir visas naujas retųjų žemių medžiagas ir pritaikymą pasroviui. 2018 m. Kinijos retųjų žemių pramonės grandinės produkcijos vertė sudarė apie 90 milijardų juanių, iš kurių 56 % sudarė retųjų žemių funkcinės medžiagos, produkcijos vertė buvo apie 50 milijardų juanių, lydymo ir atskyrimo – 27 %. produkcijos vertė siekė apie 25 milijardus juanių. Tarp jų retųjų žemių funkcinės medžiagos sudaro didžiausią retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų dalį – 75 %, kurių išėjimo vertė yra apie 37,5 milijardo juanių, katalizinės medžiagos – 20 %, o išėjimo vertė – apie 10 mlrd. juanių. Retųjų žemių funkcinių medžiagų vartojimo struktūroje Kinijoje retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagos turi naudos iš sparčios naujų energetinių transporto priemonių ir elektroninės pramonės plėtros, kurios sudaro daugiau nei 40 % vartojimo struktūros; metalurgija, mašinos, naftos chemijos ir stiklo keramika sudaro atitinkamai 12 %, 9 % ir 8 %, vandenilio saugojimo medžiagos ir liuminescencinės medžiagos sudaro apie 7 %; katalizinės medžiagos, poliravimo medžiagos ir žemės ūkio lengva tekstilė už 5 % [4].

(1) Retųjų žemių lydymo ir atskyrimo laukas

1988 m. Kinijos retųjų žemių gamyba aplenkė JAV ir tapo pirmąja retųjų žemių gamintoja pasaulyje. Kinijos retųjų žemių lydymo ir atskyrimo lygis pirmauja pasaulyje ir išlieka iki šiol, valdydamas pasaulinę didelio grynumo pavienių retųjų žemių rinką. Šiuo metu Kinijos retųjų žemių lydymo atskyrimo įmonės daugiausia sutelktos šešiose didelėse Kinijos retųjų žemių grupėse: Šiaurės retųjų žemių aukštųjų technologijų co., LTD. (grupė), Pietų Kinijos retųjų žemių grupės bendradarbis., LTD., Guangdongo retųjų žemių pramonės grupė, co., LTD., Kinijos retųjų žemių kooperatyvas, LTD., minmetalų retųjų žemių grupė, LTD., Siameno volframo pramonės bendradarbiavimas ., LTD. Užsienio retųjų žemių lydymo ir atskyrimo projektai daugiausia apima Amerikos molibdeno įmonės kalnų perėjos projektą (įsigijo Shenghe Resources Holdings Co., Ltd.), Australijos Lynas lydymo ir atskyrimo projektą Kuantan mieste, Malaizijoje ir Belgijos Solvi grupę (Solvay). ) projektas ir kt.

(2) Retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų laukas

Retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagos yra ne tik greičiausia plėtros kryptis ir didžiausias bei išsamiausias pramoninis mastas visame retųjų žemių lauke, bet ir nepakeičiama bei nepakeičiama pagrindinė žaliava nacionalinėje gynybos pramonėje, o taip pat ir didžiausias panaudojimo laukas. retųjų žemių medžiagų kiekis. Nuo 2000 m. pramoninis retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų panaudojimo mastas Kinijoje plečiasi, o tuščia sukepintų NdFEB magnetų išeiga padidėjo nuo 8104 t 12-ojo penkerių metų plano pradžioje iki 1,8105 t 2019 m. sudaro daugiau nei 85 % pasaulinės produkcijos; Samariumo kobalto nuolatinių magnetų medžiagų išeiga yra 2400 t, tai sudaro daugiau nei 80% visos produkcijos.

Didelė sukepintų NdfeB magnetų plėtra aukštųjų technologijų pramonės šakose, tokiose kaip naujos energijos transporto priemonės, tokios kaip vėjo energijos gamyba, hibridinės ir elektrinės transporto priemonės, energiją taupantys buitiniai prietaisai, pramoniniai robotai, greitieji ir magleviniai traukiniai, suteikė svarbią paramą plėtrai. retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų pramonė ir didelis pramonės augimo potencialas. Kinija yra artima pažengusiam pasaulio lygiui aukštos kokybės retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų, sunkiųjų retųjų žemių redukcijos technologijos, subalansuoto didelio gausumo retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų panaudojimo ir magnetų perdirbimo bei panaudojimo technologijų srityse.

Nors mūsų šalis tapo didžiausia pasaulyje retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų gamintoja, kurią sudaro didelis retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų gausa, dalis retųjų žemių nuolatinio magneto paruošimo technologijos yra pirmaujanti pasaulyje, tačiau Kinijos retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų gaminiai, vis dar negali patenkinti aukštos klasės roboto, penktosios kartos mobiliojo ryšio technologijos (5G), litografijos mašinų ir kitų besivystančių pramonės šakų aukščiausios klasės nuolatinių magnetų technologijų paklausos. Tuo pačiu metu vis dar yra didelis atotrūkis nuo išsivysčiusių šalių, tokių kaip JAV ir Japonija, pažangiausios paruošimo technologijos, terminės deformacijos, grūdų rafinavimo ir nuolatinės išmaniosios įrangos srityse.

(3) Retųjų žemių liuminescencinių medžiagų srityje

Spartėjant puslaidininkinių medžiagų skverbimuisi apšvietimo, ekranų ir informacijos aptikimo srityse, didėja ir šviesos šaltinių kokybės paklausa rinkoje. Apšvietimo srityje viso spektro apšvietimas laikomas pirmaujančia naujos kartos baltos spalvos LED apšvietimo kryptimi. Kitose liuminescencinių medžiagų srityse artimųjų infraraudonųjų spindulių detektoriai yra svarbi daiktų interneto dalis, kuri tapo pasaulinio dėmesio centru ir turi dideles taikymo perspektyvas saugumo stebėjimo, biometrinių duomenų, maisto ir medicininių tyrimų bei kitose srityse.

Liuminescencinių medžiagų srityje su baltu šviesos diodu (LED) apšvietimu ir ekrano medžiagomis Mitsubishi Chemical Co., LTD., Electrification Corporation, Japan Chemical Industry Co., Ltd. turi absoliučius pranašumus gamybos, pardavimo apimties požiūriu ir viso turto pasaulinėje rinkoje. Baltos šviesos LED luminoforo lokalizacijos lygis Kinijoje taip pat padidėjo nuo 2000 m., mažiau nei 5% per metus, iki maždaug 85% šiuo metu. Tačiau tarp Kinijos įmonių ir užsienio šalių vis dar yra tam tikras technologinis atotrūkis. Šiuo metu įtakingiausios Kinijos įmonės yra Youyou Yan Rare Earth New Materials Co., LTD., Jiangsu Borui Optoelectronics Co., LTD. ir Jiangmen Keheng Industrial Co., LTD.

(4) Retųjų žemių kristalų medžiagų laukas

Retųjų žemių kristalų medžiagos daugiausia apima retųjų žemių lazerinius kristalus ir retųjų žemių scintigrafinius kristalus, kurie plačiai naudojami krašto apsaugos, pažangiausių mokslo prietaisų, medicininio gydymo, aptikimo, saugos tikrinimo ir kitose srityse. Pastaraisiais metais sparčiai vystėsi aukščiausios klasės medicininės diagnostikos įranga, tokia kaip pozitronų emisijos kompiuterinė tomografija (PET-CT), sukurdama didelę didelio efektyvumo retųjų žemių scintiliacijų, atstovaujamų itrio liutecio silikato (LYSO) kristalų, paklausą, ir besiformuojančios ekonomikos šalys. turi ypač didelį rinkos potencialą ateityje. Remiantis vienu vienetu milijonui žmonių, Kinijai reikia pridėti apie 1000 vienetų PET-CT įrangos, o retųjų žemių scintiliacijos kristalų paklausa viršys 3 milijardus juanių.

(5) Retųjų žemių katalizinių medžiagų laukas

Retųjų žemių katalizinės medžiagos vaidina svarbų vaidmenį šalies ekonomikoje, kurios gali būti plačiai naudojamos aplinkoje ir energetikoje, skatina platų didelio gausumo ir lengvųjų retųjų žemių elementų lantano ir cerio naudojimą, veiksmingai mažina ir išsprendžia retųjų žemių vartojimo disbalansą. Kinijoje tobulinti energetikos ir aplinkosaugos technologijas bei gerinti žmonių gyvenamąją aplinką. Alyvos krekingo katalizatorius ir variklinių transporto priemonių išmetamųjų teršalų valymo katalizatorius yra retųjų žemių katalizinių medžiagų dozavimas dviem didžiausioms reikmėms, įskaitant alyvos krekingo katalizatorių, mobilų šaltinį (automobilių, laivų, žemės ūkio technikos ir kt.), išmetamųjų dujų valymo katalizatorių, stacionarų šaltinį (pramonės išmetamąsias dujas). nėra sandėlyje, gamtinių dujų deginimas, organinių išmetamųjų dujų apdorojimas ir kt.) išmetamųjų dujų valymo katalizatorius ir kt.

Palyginti su panašiais katalizatoriais pasaulyje, buitinių krekingo katalizatorių naudojimo efektyvumas yra toks pat. Tačiau variklinių transporto priemonių išmetamųjų dujų valymo katalizatoriuje, anglimi kūrenamoje elektrinėje su aukštos temperatūros pramoninių išmetamųjų dujų denitravimo katalizatoriumi, pavyzdžiui, retųjų žemių deguonies saugojimo medžiagomis, cirkoniu, modifikuota aliuminio oksido danga, didelio dydžio, itin plonų sienelių laikiklis (> 600 akių) didelio masto gamybos ir sistemų integravimo pagrindinės technologijos ir įranga, ir tt, su užsienio aukštesnio lygio vis dar turi tam tikrą spragą.

(6) Didelio grynumo retųjų žemių metalai ir tikslinės medžiagos

Didelio grynumo retųjų žemių metalas yra pagrindinė žaliava aukštųjų technologijų medžiagų tyrimams ir plėtrai, kuri plačiai naudojama magnetinėse medžiagose, optinėse funkcinėse medžiagose, katalizinėse medžiagose, vandenilio kaupimo medžiagose, funkcinėse keraminėse medžiagose, elektroninės informacijos purškimo tikslinėse medžiagose. ir kitose srityse. Iki XX amžiaus pabaigos kasyklos metalo co., LTD., East Cao korporacija, Honeywell tarptautinė kompanija ir Europos bei Amerikos įmonės nuo didelio grynumo metalo paruošimo iki industrializacijos kūrimo ir naujų medžiagų pritaikymo etapo, iki 7 nm aukšto užsakymo proceso. Integrinė grandinė, 5G ryšio įrenginiai, didelės galios įrenginiai ir išmanusis jutiklis, kietojo kūno atmintis ir kiti pažangūs elektroninės informacijos produktai yra pagrindinės pagalbinės medžiagos. Pasaulyje žinomos didelio grynumo retųjų žemių metalų ir tikslinių medžiagų gamybos įmonės daugiausia yra Japan Toscao Corporation, Honeywell International Corporation ir kitos Fortune 500 įmonės. Kinijos didelio grynumo retųjų žemių metalų ir tikslinių medžiagų gamybos įmonėse daugiausia yra Zhongyan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Hunano retųjų žemių metalų tyrimų institutas ir kt. Vis dar yra spragų technologinių naujovių, pažangios įrangos ir pažangiausių pagrindinių mokslinių tyrimų srityse. ir kitus aspektus. Šiuo metu Kinija peržengė itin aukšto grynumo retųjų žemių metalų paruošimo technologiją, tačiau vis dar yra tam tikras atstumas, kad būtų galima įgyvendinti industrializaciją ir užtikrinti integrinių grandynų ir kitos elektroninės informacijos pramonės plėtrą.

3. Sunkumai ir iššūkiai kuriant retųjų žemių funkcines medžiagas

Remiantis aukščiau pateikta retųjų žemių funkcinių medžiagų tyrimų padėtimi, galima nustatyti, kad retųjų žemių ištekliai, kaip neatsinaujinantys pasauliniai riboti strateginiai ištekliai, visada buvo vienas iš pasaulio dėmesio centre. Nuo prekybos trinties tarp Kinijos ir JAV retųjų žemių ir retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagos tapo „raktiniais žodžiais“, kuriuos dažnai mini šalies ir užsienio žiniasklaida. Priežastis ta, kad Kinijos retųjų žemių ir retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų pramonės grandinės dominavimas ir retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų technologijos vystymosi greitis kelia nerimą Jungtinėms Valstijoms. Nors Kinijos retųjų žemių ištekliai ir retųjų žemių gavybos, selekcijos ir lydymo technologijos užima pirmaujančias pozicijas pasaulyje, taip pat turi daugybę originalių technologijų, kuriant retųjų žemių funkcines medžiagas, ji vis dar susiduria su daugybe sunkumų ir iššūkių.

Retųjų žemių funkcinės medžiagos, iš kurių susiduriama su išoriniais iššūkiais, daugiausia atkeliauja iš Jungtinių Valstijų į "guo sistemos + pasaulinę stovyklą", bandant "visapusiškai atsieti" būdą, kaip atsikratyti priklausomybės nuo Kinijos retųjų žemių nuolatinio magneto gaminių, tuo pačiu kurstydamas kitas šalis. atsisakyti Kinijos retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų, sulaikyti ir pažaboti sparčią retųjų žemių mokslo ir technologijų bei taikymo pramonės plėtrą mūsų šalyje. Kita vertus, retųjų žemių funkcinių medžiagų naudojimo vidurinėje ir paskesnėje srityse dauguma Kinijos tyrimų ir plėtros yra pirmaujančių užsienio technologijų metodų būklės. Nors pastaraisiais metais mūsų šalyje sparčiai daugėja patentų paraiškų retųjų žemių medžiagų srityje, tačiau didžioji dauguma jų priklauso patobulintiems patentams ar patentams, turi pagrindines nepriklausomas intelektinės nuosavybės teises, ypač originalų tarptautinį patentą, daugelį pagrindinių technologijų. Užsienio patentų techninės kliūtys rimtai paveikė aukštą retųjų žemių pramonės plėtros ir internacionalizacijos kokybę.

Vidiniai retųjų žemių funkcinių medžiagų iššūkiai daugiausia kyla dėl pagrindinių retųjų žemių pramonės trūkumų ir nepakankamo dėmesio „kalimo ilgoms lentoms“; įmonės ir mokslinių tyrimų institucijos teikia pirmenybę trumpalaikėms mokslinių tyrimų ir imitavimo technologijoms ir nepakankamai paramai originalioms technologijoms, kurios yra labai sudėtingos, didelės plėtros sąnaudos ir ilgas technologinio proveržio ciklas; reikia stiprinti daugiadisciplininius ir įvairių pramonės šakų bendradarbiavimo mokslinių tyrimų ir plėtros pajėgumus retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje. Galų gale, Kinijos originalių naujovių galimybių nepakanka, o gebėjimas valdyti pagrindines retųjų žemių funkcinių medžiagų technologijas yra silpnas.

Todėl, sutelkiant dėmesį į retųjų žemių funkcinių medžiagų kūrimą 2035 m., daugiau dėmesio turėtų būti skiriama nepriklausomam retųjų žemių funkcinių medžiagų pajėgumų inovacijoms, atsižvelgiant į globalizacijos perspektyvą, kūrimui, įskaitant pagrindinių technologijų kontrolę, mokymąsi ir integraciją su tarptautines pažangias technologijas, taip pat retųjų žemių funkcinės pramonės pranašumus ir didėjimą bei stiprėjimą.

4. Retųjų žemių funkcinės medžiagos ateities plėtros idėjose, pagrindinės plėtros kryptis ir plėtros tikslai

(1) Plėtros idėjos

Glaudžiai integruota su nacionalinėmis strategijomis, derinant su ateities taikymo scenarijais, tokiais kaip intelektualūs robotai, išmanieji miestai, vandenynų ir tarpžvaigždinė plėtra, didelių duomenų visuomenė ir žmogaus ir mašinos prijungimas, sutelkti dėmesį į pagrindinių technologijų tyrimų inžineriją ir industrializaciją, siekti proveržių pagrindinė paruošimo technologija, intelektuali gamybos įranga, specialūs bandymo instrumentai ir jų taikymo technologija, skirta pažangioms retųjų žemių funkcinėms medžiagoms, retųjų žemių liuminescencinėms medžiagoms, retųjų žemių katalizinėms medžiagoms, retųjų žemių katalizinėms medžiagoms, retųjų žemių kristalų medžiagomis, didelio grynumo retųjų žemių metalais ir tikslinėmis medžiagomis. medžiagos; Taikydami sinchronines visos pramonės grandinės naujoves, skatinsime pažangių laimėjimų skatinimą ir įgyvendinimą, siekdami užtikrinti veiksmingą pagrindinių medžiagų tiekimą dideliems strateginiams poreikiams, tokiems kaip strateginės besiformuojančios pramonės šakos, krašto apsauga ir pažangi gamyba, galiausiai įgyvendinsime nepriklausomą aukštos klasės taikomųjų retųjų žemių funkcinių medžiagų tiekimas; Vykdyti pagrindines teorijas ir eksperimentinius tyrimus, nuodugniai tyrinėjant ir kaupiant mokslinius klausimus, siūlyti originalesnes teorijas, daryti originalius atradimus, gauti naujų retųjų žemių medžiagų partiją ir naujai pritaikyti originalius rezultatus; Įgyvendinti strateginę Kinijos transformaciją iš retųjų žemių galios į retųjų žemių galią, vadovauti būsimam retųjų žemių technologijų ir pramonės vystymuisi, teikti materialinę paramą siekiant Kinijos strateginio tikslo „būti tarp naujoviškos šalies lyderių“. iki 2035 m.

(2) Pagrindinė plėtros kryptis

1. Pagrindinės itin aukštos kokybės retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų paruošimo technologijos ir efektyvus bei subalansuotas retųjų žemių panaudojimas

Atsižvelgiant į būsimą pažangią visuomenę, kurioje nuolatinio magneto medžiagų magnetinės savybės bus didesnės, ir naujos technologijos bei įranga, reikalingos nuolatinio magneto medžiagų funkcijų įvairovei, derinant žinių atnaujinimą ir istorinį technologinių pokyčių dėsnį bei dabartinę didelio našumo retųjų žemių elementų plėtrą. nuolatinio magneto medžiagų grūdelių tobulinimas ir pagrindinių technologijų, tokių kaip supratimas, ribų optimizavimas, siekiant suformuluoti pagrindinį kūrimo turinį.

(1)NdFeB nuolatinio magneto medžiagos: dėmesys sutelkiamas į sukepinto NdfeB paruošimo technologiją, pasižyminčią aukštu visapusiškumu, sunkiųjų retųjų žemių kristalų difuzijos mechanizmo tyrimams sukepintuose NdFeB magnetuose, sukepinto NdFeB atkūrimo technologijos ir pritaikymo tyrimams, paslaugų efektyvumo prognozavimo technologijai ir teorijai. sukepinti NdFeB magnetai ir kt.

(2)Samariumo kobalto nuolatinio magneto medžiagos: dėmesys sutelkiamas į didelio likučio samario kobalto magneto elementų reguliavimo mechanizmą, nanostruktūrų ir mikroregionų komponentų reguliavimą inžineriniame didelio našumo samariumo kobalto nuolatinio magneto paruošime, antioksidacinės samariumo kobalto technologijos tyrimai. naudojimo temperatūra ir aukštos temperatūros samariumo kobalto nuolatinio magneto paviršiaus apsaugos technologija ir kt.

(3)Termopreso nuolatinio magneto medžiagos: dėmesys skiriamas plonasienio karšto slėgio magnetinio žiedo anizotropijos formavimo mechanizmo tyrimams, didelio našumo magnetinių miltelių karšto preso magnetiniam žiedui paruošimo technologijos tyrimams, paruošimo technologijai ir didelio našumo karšto slėgio nuolatinio magneto žiedo pritaikymui. , aukšto našumo karšto slėgio magnetinio žiedo inžinerinės paruošimo įrangos ir proceso technologijų kūrimas ir kt.

(4) Didelės gausos nuolatinių magnetų medžiagos: sutelkite dėmesį į subalansuotą didelio gausumo retųjų žemių (La, Ce ir kt.) panaudojimą nuolatinių magnetų medžiagose, dviejų pagrindinių fazių cerio magnetų struktūros mechanizmą ir priverstinės jėgos tobulinimo technologiją.

(5) Sujungdami medžiagos geną ir mašininį mokymąsi, atlikite magnetinių funkcinių medžiagų struktūrinį projektavimą ir našumo skaičiavimą bei ištirkite naują sistemą ir naują medžiagų struktūrą, skirtą pagrindiniams didelės magnetinės energijos produkto ir didelės pirmosios kartos prievartos rodikliams. retųjų žemių nuolatinių magnetinių medžiagų.

(6) Atsižvelgdami į magnetinių funkcinių medžiagų charakteristikas, išstudijuokite naujus principus ir naują testavimo ir testavimo įrangą bei palaipsniui atsikratykite analizės ir testavimo įrangos priklausomybės nuo užsienio šalių.

2. Naujos retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagos ir pagrindinės pritaikymo technologijos

Pasaulyje vyraujant bendrai mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančių technologijų ekonomikos tendencijai, pasaulio šalys atkreipia dėmesį į aplinkos apsaugą ir mažą anglies dvideginio išmetimą kaip į pagrindines mokslo ir technologijų sritis. Pagrindiniai plėtros turiniai apima: išmaniojo geležinkelių tranzito ir pažangios pramoninės gamybos sistemos kūrimą; nuolatinių magnetinių medžiagų ir magnetinės energijos sistemos su nuolatinio magneto pakabos guolių technologija ir nuolatinės magnetinės sūkurinės srovės perdavimo kūrimas; retųjų žemių nuolatinių magnetinių medžiagų kūrimas didelio atsparumo korozijai nuolatinio magneto tiesioginės pavaros generatoriui su jūrine korozijos aplinka; nuolatinių magnetinių medžiagų su didelės magnetinės energijos gaminiu, didele priverstine jėga, miniatiūrizavimu ir dideliu tikslumu kūrimas pritaikymo scenarijams, tokiems kaip robotas ir išmanusis miestas.

2. Aukštos klasės retųjų žemių liuminescencinės medžiagos ir pagrindinės jų paruošimo technologijos bei įranga

Didėjant šviesos šaltinių kokybės poreikiui puslaidininkinio apšvietimo rinkoje, būtina sutelkti dėmesį į aukščiausios klasės retųjų žemių šviesą skleidžiančių medžiagų ir pagrindinių jų paruošimo technologijų bei įrangos kūrimą, kad atitiktų apšvietimo, ekrano taikymo sritis. ir informacijos aptikimas. Pagrindinis kūrimo turinys apima: esminį naujų retųjų žemių liuminescencinių medžiagų proveržį, pvz., nematomą emisiją ir konversijos emisiją; infraraudonųjų spindulių spinduliuotės efektyvumo didinimo violetinėje šviesoje teorijos ir techninių metodų kūrimas; didelio efektyvumo siauros juostos emisijos, didelio spalvų grynumo žalios ir raudonos spinduliuotės medžiagų kūrimas; kurti ir kurti naujas medžiagų sistemas su nepriklausomomis intelektinės nuosavybės teisėmis, taikant struktūrinio suderinamumo ir vienodo nuosavybės pakeitimo principą, ir atlikti konstrukcijų projektavimą, pagrįstą didelio našumo medžiagomis, siekiant gauti naujų retųjų žemių liuminescencinių medžiagų.

4. Retųjų žemių katalizinių medžiagų raktų paruošimo technologija

Retųjų žemių katalizinės medžiagos yra aukštųjų technologijų medžiagos, skatinančios platų didelio gausumo ir lengvų retųjų žemių elementų lantano ir cerio taikymą, veiksmingai palengvinančios ir išsprendžiančios retųjų žemių vartojimo disbalansą Kinijoje, gerinančios energijos ir aplinkosaugos technologijas, skatinančios žmonių pragyvenimą, ir gerinti žmonių gyvenamąją aplinką. Pagrindiniai plėtros turiniai apima: didelio efektyvumo, energiją taupančių ir ilgaamžių naftos chemijos retųjų žemių katalizinių medžiagų, švarios energijos sintetinių retųjų žemių katalizinių medžiagų kūrimą, variklinių transporto priemonių išmetamųjų teršalų taršos kontrolę ir pramoninių išmetamųjų teršalų taršos retųjų žemių katalizinių medžiagų kontrolę ir pagrindines industrializacijos technologijos; sutelkti dėmesį į pagrindinių nanonarelių molekulinio surinkimo ir didelio specifinio paviršiaus cerio cirkonio medžiagų paruošimo technologijų kūrimą, ypač didelio efektyvumo retųjų žemių katalizinių medžiagų kūrimą ir masto taikymą efektyviose retųjų žemių katalizinio valymo dalyse iš fiksuoto šaltinio ir mobiliosiose. šaltinio išmetimo sistema lokalizacijai realizuoti.

5. Pažangios retųjų žemių kristalų medžiagos ir jų pramoninio paruošimo technologija

Retųjų žemių kristalų medžiagos plačiai naudojamos krašto apsaugos, pažangiausių mokslo prietaisų, medicininio gydymo, aptikimo, saugumo tikrinimo ir kitose srityse. Retųjų žemių kristalų medžiagos ir jų pramoninio paruošimo technologija yra pagrindinė plėtros tendencija ateityje

Pagrindinė retųjų žemių lazerinių kristalų plėtros kryptis apima: didelio dydžio ir aukštos kokybės retųjų žemių lazerinių kristalų auginimo ir apdorojimo technologijos ir įrangos kūrimą;.

Sukurti efektyvią aukštos kokybės retųjų žemių lazerinio kristalo ir lazerio pluošto paruošimo technologiją; įvairios naujos lazerio taikymo technologijos, pagrįstos retųjų žemių lazeriniu kristalu.

6. Didelio grynumo retųjų žemių metalų ir taikinių paruošimo technologija

Naujos kartos informacinė elektronika ir energetinės medžiagos yra pagrindinės didelio grynumo retųjų žemių metalų ir tikslinių produktų taikymo kryptys. Ateityje pagrindinės didelio grynumo retųjų žemių metalų tyrimų ir plėtros kryptys yra šios: tolesnis retųjų žemių metalų grynumo didinimas iki 4N5 (99,995%), nebrangių ir didelio masto itin didelio grynumo retųjų žemių metalų paruošimo plėtra. technologija, suteikianti pagrindines žaliavas didelio grynumo retųjų žemių taikiniams sukurti; smulkaus valymo valdymo proceso ir didelės didelio vakuumo valymo įrangos, tokios kaip didelio ploto krosnis ir monokristalų valymo krosnis, kūrimas; ypač didelio grynumo retųjų žemių metalų ir tikslinių medžiagų priemaišų pėdsakų analizės ir aptikimo technologijos kūrimas.

(3) Plėtros tikslai

1.2025 tikslas: užbaigti retųjų žemių pramonės perėjimą nuo sekimo prie eksploatavimo ir veikimo

Iki 2025 m. ji taps galinga šalimi retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje. Naujos kartos informacinėms technologijoms, šiuolaikiniam transportui, naujos kartos apšvietimui ir ekranui, energijos taupymui, aplinkos apsaugai, integriniam grandynui, biologinei medicinai, krašto apsaugai, pagrindiniams plėtros poreikiams, preliminarus meistras, turintis nepriklausomas intelektinės nuosavybės teises į retųjų žemių magnetines medžiagas ir pagrindinės pagrindinės gamybos įrangos, naujų energetinių transporto priemonių, aviacijos ir kosmoso, pramoninių servo variklių ir kitų aukštos klasės magnetinių medžiagų pritaikymo technologijos, retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų generavimo sėkmės rodiklis pasiekė 70%. Pralaužkite retųjų žemių liuminescencinių medžiagų partijos ir stabilaus paruošimo technologiją, o lokalizacijos greitis padidėjo iki daugiau nei 80%; įveikti pagrindinę naujų retųjų žemių funkcinių medžiagų, tokių kaip aukštos kokybės retųjų žemių kristalų medžiagos, didelio grynumo retųjų žemių metalai ir tikslinės medžiagos, paruošimo technologiją, atitikti aukščiausios klasės medicinos įrangos, pažangaus aptikimo, integrinio grandyno ir kt. iš dalies pakeisti importą; kurti naujas retųjų žemių funkcines medžiagas ir jų paruošimo technologiją bei plėsti naujas taikymo sritis. Iki 2025 m. Kinija įsisavins daugybę pagrindinių naujų retųjų žemių medžiagų technologijų ir suformuos daugybę tarptautinių korporacijų ir pramonės grupių, turinčių stiprų tarptautinį konkurencingumą konkurencinėse srityse. Mūsų padėtis pasaulinėje pramonės vertės grandinėje bus žymiai sustiprinta, o retųjų žemių pramonės perėjimas nuo sekančios prie veikiančios bus baigtas.

2.2030 tikslas: iš pradžių Kiniją paversti retųjų žemių jėga pasaulyje

Iki 2030 m. retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje naujovių pajėgumas bus labai pagerintas, o tai gali paskatinti pasaulinius retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų tyrimus ir pramoninę plėtrą bei iš pradžių pasiekti tikslą tapti pasauline retųjų žemių pramone. Itin didelio našumo nuolatinis magnetas robotuose, medicininėje įrangoje, aviacijos erdvėje, daiktų internete, laivuose, naftos chemijos ir kitose pagrindinėse įrangoje ir inžinerinėse programose, nepriklausomų retųjų žemių magnetinių medžiagų ir gamybos įrangos intelektinės nuosavybės teisių meistras, naujos energijos transporto priemonės, navigacija 042 Oro erdvėlaivių, pramoninių servo variklių ir kitų aukštos klasės magnetinių medžiagų pritaikymo retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagų pakeitimo sėkmės rodiklis pasiekė 80%.

3. 2035 m. tikslas: sukurti pasaulinę retųjų žemių energiją

Iki 2035 m. retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje bus padaryta didelių laimėjimų, o inovacijų pajėgumai bus labai pagerinti. Bendras naujovių lygis retųjų žemių medžiagų srityje pasieks pasaulinio lygio šalių gretas, bendras konkurencingumas bus žymiai sustiprintas, kai kurie pranašumai suformuos pasaulinį inovacijų lyderio pajėgumą, o Kinija taps pasauline galia retųjų žemių funkcionalumo srityje. medžiagų.

Retųjų žemių nuolatinių magnetų medžiagos, katalizinės medžiagos ir šviečiančios medžiagos pasiekė tarptautinį pažangų lygį ir pasiekė visišką savarankiškumą. Optinių funkcinių kristalų ir itin grynų retųjų žemių apsirūpinimo krašto apsaugos tikslais rodiklis yra didesnis nei 95 %; pagrindinės retųjų žemių magnetinių medžiagų ir aukščiausios klasės magnetinių medžiagų, pvz., naujų energetinių transporto priemonių, nacionalinės gynybos, kosmoso, intelektualiosios gamybos, sveikatos priežiūros, jūrų inžinerijos, technologijos ir intelektinės nuosavybės teisės, sudarančios originalių retųjų žemių funkcinių medžiagų partiją, kurioje originalios intelektinės nuosavybės teisės į naujos kartos retųjų žemių nuolatinius magnetus yra Kinijos rankose. Kinija savarankiškai suformuluoti standartai sudaro daugiau nei 30 % tarptautinių standartų ir turi įtakos kuriant aukščiausios klasės medžiagų standartus; ugdyti novatoriškus talentus ir retųjų žemių funkcinių medžiagų komandas, realizuoti naują kūrimo būdą, skatinantį naujas retųjų žemių funkcinių medžiagų pritaikymas, ir sukurti pasaulyje pirmaujančią technologinių inovacijų sistemą ir pramoninę sistemą, kad būtų sukurta platforma originalioms technologijoms.

4. politikos pasiūlymas

2035 m. retųjų žemių funkcinių medžiagų plėtros strategija, paspartinti naujo retųjų žemių funkcinių medžiagų mokslinių ir technologinių naujovių plėtros modelio kūrimą, optimizuoti mokslinius ir technologinius išteklius bei žmogiškuosius išteklius retųjų žemių dominuojančiuose regionuose ir konsoliduoti „ilgą lentą“. “ pranašumas retųjų žemių srityje. Turėtų stengtis pagerinti originalius naujovių, masto inžinerijos ir pasiekimų gebėjimus, skatinti ekologišką retųjų žemių funkcinių medžiagų gamybą, energingai plėtoti, kad atitiktų aukščiausios klasės taikomąsias programas su nepriklausomomis intelektinės nuosavybės teisėmis į aukštos kokybės retųjų žemių magnetinius, šviesos, elektros ir kitas naujas funkcines medžiagas ir taikymo technologijas, sukurti Kinijos pažangias retųjų žemių medžiagų „su“ inovacijų platforma, kurti retųjų žemių medžiagas ir pritaikyti mažai anglies dioksido į aplinką išskiriančią ekonominę pramonės grandinę, suformuotą su Kinijos nepriklausomomis intelektinės nuosavybės teisėmis į aukštos kokybės retųjų žemių medžiagų strategines pramonės šakas, palaipsniui. realizuoti retųjų žemių gamybos galia link retųjų žemių energijos. Rekomenduojamos šios konkrečios politikos ir priemonės:

(1) Stiprinti strateginių prognozių tyrimų ir politikos paramos retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje gebėjimus nacionaliniu lygiu.

Pirma, paspartinti intelektinės nuosavybės sistemos, technologijų sistemos, talentų sistemos ir retųjų žemių funkcinių medžiagų platformų sistemos sukūrimą, koordinuojamą nacionaliniu lygiu.

Antra, stiprinti vidutinės trukmės ir ilgalaikio plano įgyvendinimo tęstinumą ir tęstinumą retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje, formuoti ilgalaikę ir stabilią valstybės paramą ir vengti pertrūkių paramos.

Trečia, stiprinti intelektinės nuosavybės apsaugos supratimą retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje, tobulinti intelektinės nuosavybės apsaugos teisinę sistemą ir įgyvendinimo mechanizmą, stiprinti ir įgyvendinti darbo išradėjų inovacinę veiklą skatinančias priemones, skatinti endogeninį postūmį ir atsiradimą. naujoviškos retųjų žemių funkcinių medžiagų technologijos ir jų pramonės šakos.

(2) Stiprinti retųjų žemių pranašumų komandos ir talentų gradiento konstravimo palaikymą ir gerinti retųjų žemių funkcinių medžiagų tvarius naujovių gebėjimus

Pirma, mes suteiksime ilgalaikę ir stabilią paramą konkurencingoms mokslinių tyrimų institucijoms ir komandoms retųjų žemių pranašumų srityje ir kuo greičiau sukursime nacionalinių mokslinių ir technologinių inovacijų platformų bazes retųjų žemių funkcinėms medžiagoms skirtinguose lygiuose.

Antra, visapusiškai suteikite jaunų ir vidutinio amžiaus ekspertų vaidmenį kuriant talentų ešeloną, kad išvengtumėte talento kaltės ir talentų išteklių švaistymo.

Trečia, sutelkite dėmesį į jaunų stuburinių ir visą darbo dieną dirbančių technikų mokymą retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje. Išskirtiniams techniniams talentams vertinimo politikos riba gali būti atitinkamai sušvelninta, o tol, kol jie prisideda, jie turi galimybę realizuoti asmeninę vertę, kad pirmaujantys talentai galėtų būti skatinami mokslinių tyrimų ir inovacijų veikloje Spontaniškas atsiradimas.

(3) Stiprinti tarptautinį bendradarbiavimą retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje ir padidinti Kinijos konkurencingumą pasaulyje retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje.

Pirma, dabartinėje tarptautinėje aplinkoje reikėtų išnaudoti įvairias galimybes tarptautiniams personalo mainams ir retųjų žemių mokslo bei technologijų informacijos mainams; vadybos skyrius turėtų stengtis palengvinti tarptautinius mokslinius ir technologinius mainus, sušvelninti tyrėjų dalyvavimo akademinėse konferencijose ir techniniuose mainuose limitą, vengti techninių tyrimų ir „saviblokavimo“, kurį sukelia vietos ir padalinių interesai, plėtros.

Antra, atsižvelgiant į dabartinę situaciją šalyje ir užsienyje, stiprinant vidaus apyvartą vietinių retųjų žemių funkcinių medžiagų srityje, turėtume stengtis plėsti tarptautinę naują rinką ir išplėsti tarptautinę išorinę apyvartą. Viena vertus, stiprinti atsivėrimo išoriniam pasauliui lygį, išlaikyti ir sudaryti sąlygas naujoms retųjų žemių medžiagų aukštos klasės taikymo įmonėms diegti, aktyviai formuoti ir sukurti naują pasaulinės retųjų žemių naujų medžiagų pramonės modelį ir retųjų žemių technologijų bendruomenė; kita vertus, saikingai sušvelninti retųjų žemių žaliavų importą, siekiant sumažinti vidaus aplinkos apsaugos ir išteklių vartojimo spaudimą; tuo pat metu paskatinti Kinijos retųjų žemių įmones išeiti, įsigyti, pirkti akcijas ir kurti naujas retųjų žemių medžiagas, tokias kaip roboto servo variklis ir elektrinės transporto priemonės pavaros variklis. Naudingos aukštųjų technologijų produktų įmonės pagerins verslo ir mokslo veiklą. ir technologinės plėtros aplinka namuose ir užsienyje, siekiant padidinti Kinijos retųjų žemių funkcinių medžiagų pramonės grandinės ir tiekimo grandinės pasaulinį konkurencingumą.