Strategisk forskning på utviklingen av sjeldne jordarters funksjonelle materialer innen år 2035

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

(1. General Iron and Steel Research Institute, Beijing 100081; 2. Zhong yan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Beijing 100088)

Sammendrag: Som et av de viktigste strategiske materialene med flest ressursegenskaper i Kina, sjeldne jordarterfunksjonelle materialer er kjernematerialene som støtter den nye generasjonen informasjonsteknologi , romfart og moderne våpen og utstyr, avansert jernbanetransport, energisparing og nye energikjøretøyer, høyytelses medisinsk utstyr og andre høyteknologiske felt. Denne artikkelen introduserer bakgrunnen for industrien for sjeldne jordarter funksjonelle materialer og utviklingsstatus, analyserer problemene som eksisterer i utviklingen av industrien for sjeldne jordarter funksjonelle materialer i Kina, legger frem den nye materielle kraften 2035 utviklingsstrategi utviklingsideer og nøkkelutviklingsretning, fra styrking av sjeldne jordarters strategiske prognoser og politikkstøtte, styrking av grunnleggende forskning og anvendelse innen sjeldne jordartsmetaller, styrking av konstruksjonen av sjeldne jordartsfordeler team og talent fremmet politiske forslag, for å fremme utviklingen av sjeldne jordarters funksjonelle materialer, realisere den strategiske skift fra sjeldne jordarter til sjeldne jordarter for å gi referanse.

Stikkord: sjeldne jordarters funksjonelle materialer; viktige strategiske materialer; nye materialer kraft 2035

Klassifikasjonsnummer: O614.33; TG

Utviklingsstrategier for Rare E arth

Funksjonelt materiale innen 2035

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

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

Sammendrag: Sjeldne jordartsmaterialer er kritiske og strategiske for å støtte de høyteknologiske feltene som ny generasjons informasjonsteknologi, romfart og moderne våpen, avansert jernbanetransport, energisparende og nye energikjøretøyer, og høyytelses medisinske enheter. I denne artikkelen introduseres utviklingsstatusen og trendene for industrien for sjeldne jordarter funksjonelle materialer i Kina og problemene i industrien analyseres. For å fremme konkurranseevnen til funksjonelle materialer for sjeldne jordarter i Kina, foreslås noen politiske forslag, inkludert styrking av strategisk prediksjon og politikkstøtte, fremme av grunnleggende forskning og anvendelse, og styrke byggingen av fordelaktige team og utvikling av personell innen sjeldne jordartsfag.

Nøkkelord: sjeldne jordarters funksjonelle materialer; kritiske og strategiske materialer; ny materialkraftstrategi 2035

Først forord

Sjeldne jordartselementer (15 lantanider, yttrium, skandium totalt 17 yuan Generelt navn på element) på grunn av sin unike elektroniske lagstruktur, slik at den har utmerkede magnetiske, optiske, elektriske og andre fysiske og kjemiske egenskaper, i nye energikjøretøyer, Ny skjerm og belysning, industriroboter og elektronisk informasjon, romfart, nasjonalt forsvar, energisparing og miljøvern og avansert utstyrsproduksjon og andre strategiske fremvoksende industrier spiller en viktig rolle, er et uunnværlig kjernegrunnmateriale [1].

Nye sjeldne jordartsmaterialer representert av sjeldne jordarters funksjonelle materialer har blitt komplett. Et av fokuspunktene i ballkonkurransen. Utviklede land og regioner som Europa, Amerika og Japan har listet sjeldne jordelementer som de "strategiske elementene i det 21. århundre", og utført strategisk reserve- og nøkkelforskning. "Key Materials Strategy" formulert av US Department of Energy, "Elemental Strategy Plan" formulert av Ministry of Education, Education, Science, og "EU Critical Raw Materials Plan" formulert av EU, alle listet opp sjeldne jordartselementer som sentrale forskningsområder. Spesielt de siste årene har USA startet sjeldne jordartsindustrien på nytt for å skaffe sjeldne jordarters magneter tilgjengelig for militær bruk. Det kan sies at sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer har blitt "Shangganling" innen sjeldne jordarters funksjonelle materialer.

Av denne grunn har Kina listet sjeldne jordarter som en strategisk ressurs for nasjonal kontroll og utvikling, og listet opp sjeldne jordarters funksjonelle materialer som viktige strategiske materialer i sine nasjonale mellom-, lang- og langsiktige utviklingsplaner som "Made in China 2025" . Meningene fra Statens råd om å fremme bærekraftig og sunn utvikling av sjeldne jordartsindustrien og andre relevante forskrifter har også bidratt til å fremme vitenskapelig og teknologisk innovasjon innen feltet funksjonelle materialer for sjeldne jordarter, optimalisert strukturen til industrien for sjeldne jordarter og fremmet den kontinuerlige forbedringen av utviklingsnivået og kvaliteten på sjeldne jordarters funksjonelle materialer i Kina.

2. Utviklingsstatus for sjeldne jordarters funksjonelle materialer

Sjeldne jordarter er en viktig strategisk ressurs og fordelaktig felt der Kina har en internasjonal diskursmakt. Kina er et stort land i verden med reserver av sjeldne jordartsressurser. I følge de totale reservene av sjeldne jordartsressurser er ca. 1,2108 tonn, hvorav Kinas reserver når 4,4107 tonn, som utgjør ca. 37,8 % [2,3], er Kina verdens største produsent av sjeldne jordartsmetaller. I 2019 var den globale produksjonen av sjeldne jordarter 2,1105 tonn, hvorav Kinas produksjon av sjeldne jordarter nådde 1,32105 tonn, og utgjorde omtrent 63 % av den globale produksjonen av sjeldne jordarter. Samtidig er Kina også et land for sjeldne jordarters industrialisering med et komplett uavhengig industrisystem, som dekker malmbehandling fra oppstrøms, smelteseparasjon, produksjon av oksid og sjeldne jordmetaller i midtstrømmen, og alle nye sjeldne jordmaterialer og anvendelse i nedstrøms. I 2018 var produksjonsverdien til Kinas industrikjede for sjeldne jordarter omtrent 90 milliarder yuan, hvorav funksjonsmaterialene for sjeldne jordarter utgjorde 56 %, produksjonsverdien var omtrent 50 milliarder yuan, smelting og separasjon utgjorde 27 %, og produksjonsverdien var rundt 25 milliarder yuan. Blant dem står funksjonsmaterialene for sjeldne jordarter for den høyeste andelen permanentmagnetmaterialer av sjeldne jordarter, og står for 75 %, med en produksjonsverdi på rundt 37,5 milliarder yuan, katalytiske materialer står for 20 % og en produksjonsverdi på rundt 10 milliarder. yuan. I forbruksstrukturen til sjeldne jordarters funksjonelle materialer i Kina drar sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer nytte av den raske utviklingen av nye energikjøretøyer og elektronisk industri, som står for mer enn 40% av forbruksstrukturen; metallurgi, maskineri, petrokjemisk og glasskeramikk står for henholdsvis 12 %, 9 % og 8 %, hydrogenlagringsmaterialer og selvlysende materialer står for ca. 7 %; katalytiske materialer, poleringsmaterialer og lette landbrukstekstiler for 5 % [4].

(1) Smelte- og separasjonsfelt for sjeldne jordarter

I 1988 overgikk Kinas produksjon av sjeldne jordarter USA, og ble verdens første produsent av sjeldne jordarter. Kinas smelte- og separasjonsnivå for sjeldne jordarter er ledende i verden og fortsetter til i dag, og kontrollerer det globale markedet for enkelt sjeldne jordarter med høy renhet. For tiden er Kinas separasjonsbedrifter for sjeldne jordarter hovedsakelig konsentrert i Kinas seks store gruppe av sjeldne jordarter: nord sjeldne jordarters høyteknologiske co., LTD. (gruppe), South China rare earth group co., LTD., Guangdong rare earth industry group, co., LTD., China rare earth co., LTD., minmetals rare earth group co., LTD., Xiamen wolfram industry co. ., LTD. Utenlandske smelte- og separasjonsprosjekter for sjeldne jordarter inkluderer hovedsakelig Mountain Pass-prosjektet til American Molybdenum Company (kjøpt av Shenghe Resources Holdings Co., Ltd.), smelte- og separasjonsprosjektet til australske Lynas i Kuantan, Malaysia, og den belgiske Solvi Group (Solvay) ) prosjekt osv.

(2) Felt av sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer

Sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer er ikke bare den raskeste utviklingsretningen og den største og mest komplette industrielle skalaen i hele feltet for sjeldne jordarter, men også et uerstattelig og uunnværlig nøkkelråmateriale i den nasjonale forsvarsindustrien, og også applikasjonsfeltet med det største mengde sjeldne jordartsmetaller. Siden 2000 har den industrielle skalaen for bruken av sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer i Kina blitt utvidet, og den tomme produksjonen av sintrede NdFEB-magneter har økt fra 8104 t ved begynnelsen av den 12. femårsplanen til 1,8105 t i 2019, står for mer enn 85 % av den globale produksjonen; produksjonen av samarium kobolt permanentmagnetmaterialer er 2400 t, og utgjør mer enn 80% av den totale produksjonen.

Den omfattende utviklingen av sintrede NdfeB-magneter i høyteknologiske industrier som nye energikjøretøyer som vindkraftproduksjon, hybrid- og elektriske kjøretøy, energisparende husholdningsapparater, industriroboter, høyhastighets- og maglev-tog har gitt viktig støtte for utviklingen av sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer og et betydelig vekstpotensial i industrien. Kina er nær det avanserte nivået av verdens jevnaldrende innen områdene høyytelses sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer, tunge sjeldne jordarters reduksjonsteknologi, balansert utnyttelse av høy overflod av sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer og magnetresirkulering og utnyttelsesteknologi.

Selv om landet vårt har blitt verdens største produsent av sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer, representert av høy overflod av sjeldne jordarters permanentmagnetmateriale, er en del av sjeldne jordarters permanentmagnet-forberedelsesteknologi i verdensledende posisjon, men Kinas sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialeprodukter, er fortsatt ikke i stand til å møte høykvalitetsroboten, den femte generasjonen av mobilkommunikasjonsteknologi (5G), litografimaskin og andre nye industrier for etterspørselen etter avansert permanent magnetteknologi. Samtidig er det fortsatt et stort gap med de utviklede landene som USA og Japan når det gjelder den mest avanserte tilberedningsteknologien, termisk deformasjon, kornforfining og kontinuerlig intelligent utstyr.

(3) Innenfor sjeldne jordarters selvlysende materialer

Med den akselererte penetrasjonen av halvledermaterialer innen belysning, display og informasjonsdeteksjon, øker også markedets etterspørsel etter lyskildekvalitet. På belysningsområdet anses fullspekteret belysning å være den ledende retningen for den nye generasjonen hvit LED-belysning. I andre felt av selvlysende materialer er nær-infrarøde detektorer en viktig del av Internet of Things, som har blitt fokus for global oppmerksomhet, og har store applikasjonsmuligheter innen sikkerhetsovervåking, biometri, mat og medisinsk testing og andre felt.

Innenfor selvlysende materialer, med hvit lysemitterende diode (LED) belysning og displaymaterialer, har Mitsubishi Chemical Co., LTD., Electrification Corporation, Japan Chemical Industry Co., Ltd. absolutte fordeler når det gjelder produksjon, salgsvolum og totale eiendeler i det globale markedet. Lokaliseringsraten for hvitt lys LED-fosfor i Kina har også økt fra 2000, mindre enn 5% per år, til omtrent 85% for tiden. Imidlertid er det fortsatt et visst teknologisk gap mellom kinesiske bedrifter og utlandet. For tiden er de mest innflytelsesrike foretakene i Kina Youyou Yan Rare Earth New Materials Co., LTD., Jiangsu Borui Optoelectronics Co., LTD., og Jiangmen Keheng Industrial Co., LTD.

(4) Felt av sjeldne jordartskrystallmaterialer

Sjeldne jordkrystallmaterialer inkluderer hovedsakelig laserkrystaller av sjeldne jordarter og scintigrafiske krystaller av sjeldne jordarter, som er mye brukt i nasjonalt forsvar, banebrytende vitenskapelig utstyr, medisinsk behandling, deteksjon, sikkerhetsinspeksjon og andre felt. De siste årene har avansert medisinsk diagnostisk utstyr som positronemisjons-computertomografi (PET-CT) utviklet seg raskt, og skapt en sterk etterspørsel etter høyytelses scintitillasjoner av sjeldne jordarter representert av yttriumlutetiumsilikat (LYSO) krystaller, og fremvoksende økonomier representert av Kina har spesielt stort markedspotensial i fremtiden. Basert på eierskapet til én enhet per million mennesker, må Kina legge til rundt 1000 enheter PET-CT-utstyr, og etterspørselen etter scintillasjonskrystaller av sjeldne jordarter vil overstige 3 milliarder yuan.

(5) Felt med katalytiske materialer med sjeldne jordarter

Katalytiske materialer av sjeldne jordarter inntar en viktig rolle i den nasjonale økonomien, som kan brukes mye i miljø og energi, fremmer omfattende bruk av høy overflod og lette sjeldne jordelementer lantan og cerium, effektivt lindre og løse ubalansen i forbruket av sjeldne jordarter i Kina, forbedre energi- og miljøteknologi, og forbedre det menneskelige livsmiljøet. Katalysator for oljekrakking og eksosrensing av motorkjøretøyer er doseringen av sjeldne jordarters katalytiske materialer for to største bruksområder, inkludert oljekrakkingskatalysator, mobil kilde (motorkjøretøyer, skip, landbruksmaskiner, etc.) eksosrensekatalysator, fast kilde (industriell avgass) utsolgt, forbrenning av naturgass, behandling av organisk avfallsgass, etc.) avgassrensekatalysator, etc.

Sammenlignet med lignende katalysatorer i verden, har de innenlandske crackingskatalysatorene nådd samme nivå i bruksytelsen. Men i motorkjøretøyets eksosrensingskatalysator, kullkraftverk med høytemperaturindustriell avgass-denitreringskatalysator, for eksempel ceriumzirkonium sjeldne jordarters oksygenlagringsmaterialer, modifisert aluminiumoksydbelegg, stor størrelse, ultratynnveggbærer (> 600 mesh) storskala produksjon, og systemintegrasjon nøkkelteknologi og utstyr, etc., med utenlandsk avansert nivå har fortsatt et visst gap.

(6) Sjeldne jordmetaller og målmaterialer med høy renhet

Sjeldne jordmetaller med høy renhet er kjerneråmaterialet for forskning og utvikling av høyteknologiske materialer, som er mye brukt i magnetiske materialer, optiske funksjonelle materialer, katalytiske materialer, hydrogenlagringsmaterialer, funksjonelle keramiske materialer, sputtering målmaterialer for elektronisk informasjon og andre felt. På slutten av 1900-tallet hadde mine metal co., LTD., east cao corporation, honeywell internasjonalt selskap og europeiske og amerikanske bedrifter fra høy ren metallbearbeiding til industrialiseringsutviklingen og påføringsstadiet for nye materialer, under 7 nm høyordre prosess integrerte kretser, 5G-kommunikasjonsenheter, høyeffektsenheter og intelligente sensorer, solid-state-minne og andre avanserte elektroniske informasjonsprodukter gir støttende nøkkelmateriale. De verdensberømte høyrente sjeldne jordmetall- og målmaterialeprodusentene er hovedsakelig Japan Toscao Corporation, Honeywell International Corporation og andre Fortune 500-bedrifter. Kinas høyrente sjeldne jordmetaller og målmaterialer produserer hovedsakelig Zhongyan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Hunan Rare Earth Metal Materials Research Institute, etc. Det er fortsatt hull i teknologisk innovasjon, avansert utstyr, banebrytende grunnforskning og andre aspekter. For øyeblikket har Kina brutt gjennom forberedelsesteknologien for sjeldne jordmetaller med ultrahøy renhet, men det er fortsatt en viss avstand til å realisere industrialiseringen og sikre utviklingen av integrerte kretser og annen elektronisk informasjonsindustri.

3. Vanskeligheter og utfordringer i utviklingen av sjeldne jordarters funksjonelle materialer

Basert på ovennevnte forskningsstatus for sjeldne jordarters funksjonelle materialer, kan det bli funnet at sjeldne jordartsressurser, som en ikke-fornybar global knappe strategisk ressurs, alltid har vært i fokus for global oppmerksomhet. Siden handelsfriksjonen mellom Kina og USA har sjeldne jordarters og sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer blitt "nøkkelordene" som ofte nevnes av innenlandske og utenlandske medier. Årsaken er at dominansen av Kinas sjeldne jordartsmetaller og sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer industrikjede og utviklingshastigheten til sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer-teknologi bekymrer USA. Selv om Kinas sjeldne jordressurser og sjeldne jordarters gruve-, seleksjons- og smelteteknologier er i ledende posisjoner i verden, og den har også en rekke originale teknologier, står den fortsatt overfor mange vanskeligheter og utfordringer i utviklingen av funksjonelle materialer for sjeldne jordarter.

Sjeldne jord funksjonelle materialer av eksterne utfordringer, hovedsakelig kommer fra USA til "guo system + global leir", prøver å "omfattende frakobling" måte å kvitte seg med avhengighet av Kinas sjeldne jordarter permanent magnet produkter, samtidig oppfordre andre land å gi opp bruken av Kinas sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer, for å inneholde og dempe den raske utviklingen av sjeldne jordartsvitenskap og teknologi og applikasjonsindustrien i vårt land. På den annen side, i midten og nedstrøms bruksområder for sjeldne jordarters funksjonelle materialer, er det meste av Kinas forskning og utvikling i tilstanden til ledende utenlandske teknologimetoder. Selv i de siste årene i vårt land innen sjeldne jordartsmaterialer patentsøknader øker raskt, men de aller fleste tilhører den forbedrede patent eller kanten patenter, har kjernen uavhengige immaterielle rettigheter, spesielt den opprinnelige internasjonale patentet, mange kjerneteknologi av utenlandske patent tekniske barrierer, alvorlig påvirket den høye kvaliteten på sjeldne jordarters industriutvikling og internasjonalisering.

De interne utfordringene til sjeldne jordarters funksjonelle materialer kommer hovedsakelig fra de grunnleggende manglene i sjeldne jordartsmetallindustrien og den utilstrekkelige oppmerksomheten til "smiing av lang bord"; bedrifter og forskningsinstitusjoner foretrekker å støtte kortsiktig forskning og imitasjonsteknologi, og utilstrekkelig støtte til originale teknologier med store utviklingsvansker, høye utviklingskostnader og lang teknologisk gjennombruddssyklus; de tverrfaglige og tverrfaglige samarbeidsevnene for forskning og utvikling innen feltet funksjonelle materialer for sjeldne jordarter må styrkes. Til syvende og sist er Kinas opprinnelige innovasjonsevne utilstrekkelig, og evnen til å kontrollere kjerneteknologien til funksjonelle materialer av sjeldne jordarter er svak.

Derfor, med fokus på utviklingen av sjeldne jordarters funksjonelle materialer i 2035, bør mer oppmerksomhet rettes mot den uavhengige innovasjonskonstruksjonen av kapasiteten til sjeldne jordarters funksjonelle materialer fra globaliseringsperspektivet, inkludert kontroll av kjerneteknologier, læring og integrasjon med internasjonale avanserte teknologier, så vel som fordelene ved sjeldne jordarters funksjonell industri og å bli større og sterkere.

4. Sjeldne jord funksjonelle materialer i fremtidige utviklingsideer, nøkkelutvikling Retning og utviklingsmål

(1) Utviklingsideer

Tett integrert med de nasjonale strategiene, kombinert med fremtidige applikasjonsscenarier som intelligente roboter, smarte byer, hav- og interstellar utvikling, stordatasamfunn og menneske-maskin-dokking, Fokus på engineering og industrialisering av nøkkelteknologiforskning, Strebe for å gjøre gjennombrudd innen kjerneprepareringsteknologien, intelligent produksjonsutstyr, spesielle testinstrumenter og deres anvendelsesteknologi for avanserte funksjonelle materialer for sjeldne jordarter, sjeldne jordartsmetaller, katalytiske materialer for sjeldne jordarter, katalytiske materialer for sjeldne jordarter, krystallmaterialer av sjeldne jordarter, høyrene sjeldne jordmetaller og mål materialer; Gjennom synkron innovasjon av hele industrikjeden, vil vi fremme promotering og implementering av avanserte prestasjoner, for å sikre effektiv tilførsel av nøkkelmaterialer for store strategiske behov som strategiske fremvoksende industrier, nasjonalt forsvar og intelligent produksjon, endelig realisere den uavhengige tilførsel av high-end anvendt sjeldne jord funksjonelle materialer; Gjennomføre grunnleggende teorier og eksperimentell forskning, gjennom dyptgående utforskning og akkumulering av vitenskapelige spørsmål, og foreslå mer originale teorier, gjøre originale funn, oppnådd et parti med sjeldne jordartsmaterialer og ny anvendelse av originale resultater; Å realisere den strategiske transformasjonen av Kina fra en sjeldne jordmakt til en sjeldne jordmakt, å lede den fremtidige utviklingen av teknologi og industri for sjeldne jordarter, å gi materiell støtte for realiseringen av Kinas strategiske mål om å "rangere blant de fremste av innovative land innen 2035".

(2) Viktig utviklingsretning

1. Nøkkelteknologier for fremstilling av ultrahøy ytelse sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer og effektiv og balansert utnyttelse av sjeldne jordarter

Med tanke på fremtidens intelligente samfunn med høyere magnetisk ytelse av permanentmagnetmaterialer og ny teknologi og utstyr for kravet om funksjonsmangfold i permanent magnetmateriale, kombinerer kunnskapsoppdateringen og historisk lov om teknologisk endring, og den nåværende utviklingen av høyytelses sjeldne jordarter permanent magnet materialer kornforfining og grenseoptimalisering av nøkkelteknologier som forståelse, for å formulere nøkkelutviklingsinnhold.

(1)NdFeB permanentmagnetmaterialer: fokus på fremstillingsteknologi for sintret NdfeB med høy omfattende ytelse, forskning på krystallgrensediffusjonsmekanismen til tunge sjeldne jordarter i sintrede NdFeB-magneter, forskning på sintret NdFeB-gjenvinningsteknologi og -applikasjon, prediksjonsteknologi for tjenesteytelse og teori om sintrede NdFeB-magneter, etc.

(2)Samarium kobolt permanentmagnetmaterialer: fokus på den elementære reguleringsmekanismen for høy gjenværende samariumkoboltmagnet, reguleringen av nanostruktur og mikroregionkomponenter i ingeniørarbeidet av høyytelses samariumkobolt permanentmagnet, forskningen på antioksidantteknologien til samariumkobolt ved høy brukstemperatur, og overflatebeskyttelsesteknologien til høytemperatur samarium kobolt permanentmagnet, etc.

(3)Thermopress permanent magnet materialer: fokus på forskning av anisotropi dannelsesmekanisme for tynnvegget varmtrykkmagnetisk ring, forskning på forberedelsesteknologi for høyytelses magnetisk pulver for varmpressmagnetisk ring, klargjøringsteknologi og bruk av høyytelses varmtrykk permanentmagnetring , teknisk forberedelsesutstyr og prosessteknologiutvikling av høyytelses varmtrykkmagnetisk ring, etc.

（4） Høy overflod av permanentmagnetmaterialer: fokus på balansert utnyttelse av høy overflod (La, Ce, etc.) sjeldne jordarter i permanentmagnetmaterialer, mekanismen for dobbel hovedfase ceriummagnetstruktur og forbedringsteknologien for tvangskraft.

（5） Ved å kombinere materialgen og maskinlæring, utfør strukturell design og ytelsesberegning av magnetiske funksjonelle materialer, og utforsk det nye systemet og den nye strukturen av materialer for nøkkelytelsesindeksene til høymagnetisk energiprodukt og høy tvangskraft for den første generasjonen av sjeldne jordarters permanentmagnetiske materialer.

（6）I henhold til egenskapene til magnetiske funksjonelle materialer, studer de nye prinsippene og nytt utstyr for testing og testing, og bli gradvis kvitt avhengigheten av analyse- og testutstyr på utlandet.

2. Nye sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer og nøkkelteknologier for tilpasset applikasjon

Under den generelle trenden med lavkarbonøkonomi som feier over verden, tar land rundt om i verden oppmerksomhet til miljøvern og lave karbonutslipp som viktige vitenskapelige og teknologiske felt. Det viktigste utviklingsinnholdet inkluderer: utvikling av intelligent jernbanetransport og intelligent industrielt produksjonssystem; utvikling av permanent magnetiske materialer og magnetisk kraftsystem med permanent magnet suspensjon lagerteknologi og permanent magnetisk virvelstrømoverføring; utvikling av sjeldne jordarters permanentmagnetiske materialer for høy korrosjonsmotstand permanent magnet direktedrevet generator med marint korrosjonsmiljø; utvikling av permanentmagnetiske materialer med høymagnetisk energiprodukt, høy tvangskraft, miniatyrisering og høy presisjon for applikasjonsscenarier som robot og smart by.

2. High-end selvlysende materialer med sjeldne jordarter og deres viktigste forberedelsesteknologier og utstyr

Med den økende etterspørselen etter lyskildekvalitet i halvlederbelysningsmarkedet, er det nødvendig å fokusere på utviklingen av high-end sjeldne jordarters lysavgivende materialer og deres viktigste forberedelsesteknologier og utstyr for å møte bruksområdene innen belysning, display og informasjonsdeteksjon. Det viktigste utviklingsinnholdet inkluderer: nøkkelgjennombrudd av nye sjeldne jordarters selvlysende materialer som ikke-synlig emisjon og oppkonverteringsutslipp; utvikle teori og tekniske metoder for effektivisering av infrarøde utslipp under fiolett lys; utvikle materialer med høyeffektiv smalbåndsutslipp, høy fargerenhet grønn og rød emisjon; designe og utvikle nytt materialsystem med uavhengige immaterielle rettigheter ved å bruke prinsippet om strukturell kompatibilitet og lik eiendomserstatning, og utføre strukturell design basert på materialer med høy gjennomstrømning for å oppnå en serie nye sjeldne jordarters selvlysende materialer.

4.Key forberedelse teknologi av sjeldne jordartsmetaller katalytiske materialer

Katalytiske materialer for sjeldne jordarter er høyteknologiske materialer som fremmer den omfattende bruken av høy overflod og lette sjeldne jordartselementer lantan og cerium, effektivt lindrer og løser ubalansen i forbruket av sjeldne jordarter i Kina, forbedrer energi- og miljøteknologi, fremmer folks levebrød, og forbedre livsmiljøet til mennesker. Nøkkelinnholdet i utviklingen inkluderer: utvikling av høyeffektive, energisparende og langtidsholdbare petrokjemiske katalytiske materialer for sjeldne jordarter, syntetiske katalytiske materialer for sjeldne jordarter med ren energi, forurensningskontroll av motorkjøretøyer og forurensningskontroll av industrielle eksosutslipp av katalytiske materialer av sjeldne jordarter og nøkkel teknologier for industrialisering; fokus på utvikling av nøkkelteknologier for molekylær sammenstilling av nanobur og fremstilling av ceriumzirkoniummaterialer med høyt spesifikt overflateareal, utvikling av katalytiske materialer med ultrahøy ytelse av sjeldne jordarter, og skalaapplikasjon i effektive deler av katalytisk rensing av sjeldne jordarter av fast kilde og mobil. kilde eksosanlegg for å realisere lokaliseringen.

5. Avanserte sjeldne jordartskrystallmaterialer og deres industrielle forberedelsesteknologi

Sjeldne jordkrystallmaterialer er mye brukt i nasjonalt forsvar, banebrytende vitenskapelig utstyr, medisinsk behandling, deteksjon, sikkerhetsinspeksjon og andre felt. Sjeldne jordartskrystallmaterialer og deres industrielle forberedelsesteknologi er den viktigste utviklingstrenden i fremtiden

Nøkkelutviklingsretningen for laserkrystall av sjeldne jordarter inkluderer: utvikling av stor størrelse og høykvalitets laserkrystallvekst og prosesseringsteknologi og utstyr av sjeldne jordarter;.

Utvikle effektiv forberedelsesteknologi av høykvalitets sjeldne jordarters laserkrystall og laserfiber; ulike nye laserapplikasjonsteknologier basert på sjeldne jordarters laserkrystall.

6. Forberedelsesteknologi av sjeldne jordmetaller og mål med høy renhet

Den nye generasjonen informasjonselektronikk og energimaterialer er de viktigste bruksretningene for sjeldne jordmetaller med høy renhet og målprodukter. I fremtiden vil sentrale forsknings- og utviklingsretninger for sjeldne jordmetallmaterialer med høy renhet inkludere: ytterligere forbedring av renheten til sjeldne jordmetaller til over 4N5 (99,995 %), utvikling av lavkost og storskala fremstilling av sjeldne jordmetaller med ultrahøy renhet teknologi for å gi viktige råvarer for utvikling av høy renhet sjeldne jordarter mål; utvikling av finrensingskontrollprosess og stort høyvakuumrenseutstyr som ovn med stort område og enkeltkrystallrenseovn; utviklingen av analyse- og deteksjonsteknologi for sporforurensninger i ultra-rene sjeldne jordmetaller og målmaterialer.

(3) Utviklingsmål

1.2025-mål: Å fullføre overgangen til sjeldne jordartsmetaller fra å følge til å kjøre og kjøre

Innen 2025 vil det bli et mektig land innen sjeldne jordartsmaterialer. For en ny generasjon informasjonsteknologi, moderne transport, en ny generasjon belysning og display, energisparing, miljøvern, integrert krets, biologisk medisin, nasjonalt forsvar, store utviklingsbehov, foreløpig master med uavhengige immaterielle rettigheter til magnetiske materialer av sjeldne jordarter og nøkkelteknologi for produksjonsutstyr, nye energikjøretøyer, romfart, industrielle servomotorer og andre avanserte magnetiske materialer, nådde suksessraten for generering av sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer 70%. Bryt gjennom batch- og stabil forberedelsesteknologi for sjeldne jordarters selvlysende materialer, og lokaliseringshastigheten økte til mer enn 80%; bryte gjennom nøkkelforberedelsesteknologien til nye funksjonelle materialer for sjeldne jordarter som høyytelsesmaterialer av sjeldne jordartsmetaller, sjeldne jordmetaller med høy renhet og målmaterialer, oppfyller kravene til avansert medisinsk utstyr, intelligent deteksjon, integrert krets, etc., delvis erstatte importen; utvikle nye funksjonelle sjeldne jordartsmaterialer og deres fremstillingsteknologi, og utvide nye bruksområder. Innen 2025 vil Kina mestre en rekke sentrale kjerneteknologier av viktige sjeldne jordartsmaterialer, og danne en rekke multinasjonale selskaper og industrielle klynger med sterk internasjonal konkurranseevne i konkurranseområdene. Vår posisjon i den globale industrielle verdikjeden vil bli betydelig styrket, og overgangen til sjeldne jordartsmetaller fra etterfølgende til drift vil bli fullført.

2.2030-mål: Å i utgangspunktet bygge Kina til en verdensmakt med sjeldne jordarter

Innen 2030, innen sjeldne jordarters funksjonelle materialer, vil innovasjonskapasiteten bli kraftig forbedret, og den kan lede den globale forskningen og industrielle utviklingen av sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer, og i utgangspunktet nå målet om å bli en verdens sjeldne jordindustri. Super høy ytelse permanent magnet i roboter, medisinsk utstyr, romfart, tingenes internett, skip, petrokjemisk og annet viktig utstyr og ingeniørapplikasjoner, master med uavhengige immaterielle rettigheter til magnetiske materialer og produksjonsutstyr for sjeldne jordarter, de nye energikjøretøyene, navigasjon 042 luft-og romfart, industriell servomotor og andre avanserte applikasjoner for magnetiske materialer, suksessraten for erstatning av sjeldne jordarter med permanent magnetmateriale nådde 80%.

3. 2035-mål: Å bygge en verdensmakt med sjeldne jordarter

Innen 2035 vil det bli gjort store gjennombrudd innen sjeldne jordartsmaterialer, og innovasjonskapasiteten vil bli kraftig forbedret. Det overordnede innovasjonsnivået innen sjeldne jordartsmaterialer vil nå rekken av land på verdensnivå, den generelle konkurranseevnen vil bli betydelig styrket, noen fordeler vil danne global innovasjonsledende kapasitet, og bygge Kina til en verdensmakt i funksjonelle sjeldne jordarter materialer.

Sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer, katalytiske materialer og lysende materialer har nådd det internasjonale avanserte nivået, og oppnådd full selvforsyning. Selvforsyningsgraden for optiske funksjonelle krystaller og ultrarene sjeldne jordarter for nasjonale forsvarsapplikasjoner er større enn 95 %; de viktigste kjerneteknologiene og immaterielle rettighetene til magnetiske materialer av sjeldne jordarter og magnetiske materialer av høy kvalitet som nye energikjøretøyer, nasjonalt forsvar, romfart, intelligent produksjon, helsevesen, marin engineering, og danner en gruppe originale funksjonelle materialer for sjeldne jordarter, der de opprinnelige immaterielle rettighetene til en ny generasjon av sjeldne jordarters permanentmagnetmaterialer er i hendene på Kina. Kina uavhengig formulerte standarder står for mer enn 30% av internasjonale standarder, og har stemmen i formuleringen av high-end materialstandarder; dyrke innovative talenter og team av sjeldne jordarters funksjonelle materialer, realisere den nye utviklingsmodusen for å drive nye applikasjoner av sjeldne jordarters funksjonelle materialer, og etablere et verdensledende teknologisk innovasjonssystem og industrielt system for å gi en plattform for originale teknologier.

4. politikkforslag

2035-utviklingsstrategien for funksjonelle materialer for sjeldne jordarter, fremskynder byggingen av et nytt utviklingsmønster for vitenskapelig og teknologisk innovasjon av funksjonelle materialer for sjeldne jordarter, optimaliserer de vitenskapelige og teknologiske ressursene og menneskelige ressursene i dominerende regioner med sjeldne jordarter, og konsoliderer det "lange styret "fordel innen sjeldne jordarter. Bør strebe etter å forbedre den opprinnelige innovasjonsevnen, skaleringsteknikk og prestasjonsevne, fremme grønn produksjon av sjeldne jordarters funksjonelle materialer, kraftig utvikle møte high-end-applikasjonen med uavhengige immaterielle rettigheter til høyytelses sjeldne jordarters magnetiske, lys, elektrisitet og andre nye funksjonelle materialer og applikasjonsteknologi, etablere Kinas avanserte sjeldne jordmaterialer "med" innovasjonsplattform, bygge sjeldne jordmaterialer og anvendelse av lavkarbon økonomisk industrikjede, dannet med Kinas uavhengige immaterielle rettigheter til høyytelses sjeldne jordmaterialer strategiske industrier, gradvis realisere av sjeldne jordarters produksjonskraft mot sjeldne jordarters kraft. Spesifikke retningslinjer og tiltak anbefales som følger:

(1) Styrke evnen til strategisk prediksjonsforskning og politisk støtte innen feltet funksjonelle materialer for sjeldne jordarter på nasjonalt nivå

Først, akselerere etableringen av et intellektuelt eiendomssystem, teknologisystem, talentsystem og plattformsystem for sjeldne jordarters funksjonelle materialer koordinert på nasjonalt nivå.

For det andre, styrk kontinuiteten og kontinuiteten i gjennomføringen av den mellomlange og langsiktige planen innen sjeldne jordarters funksjonelle materialer, form langsiktig og stabil statsstøtte og unngå intermitterende støtte.

For det tredje, styrk bevisstheten om beskyttelse av åndsverk innen sjeldne jordarters funksjonelle materialer, forbedre rettssystemet og implementeringsmekanismen for beskyttelse av åndsverk, styrke og implementere insentivtiltak for innovasjonsaktiviteter til jobboppfinnere, og stimulere den endogene drivkraften og fremveksten av innovative teknologier for sjeldne jordarters funksjonelle materialer og deres industrier.

(2) Styrke støtten til sjeldne jordartsfordeler og talentgradientkonstruksjon, og forbedre bærekraftig innovasjonsevne til sjeldne jordarters funksjonelle materialer

For det første vil vi gi langsiktig og stabil støtte til konkurrerende forskningsinstitusjoner og team innen sjeldne jordartsfordeler, og etablere nasjonale vitenskapelige og teknologiske innovasjonsplattformbaser for sjeldne jordarters funksjonelle materialer på forskjellige nivåer så snart som mulig.

For det andre, gi full spille til rollen som unge og middelaldrende eksperter i konstruksjonen av talentsjiktet for å unngå talentfeil og sløsing med talentressurser.

For det tredje, fokus på å trene unge ryggrads- og heltidsteknikere innen sjeldne jordarters funksjonelle materialer. For fremragende tekniske talenter kan den evalueringspolitiske terskelen lempes på passende måte, og så lenge de gir bidrag, har de mulighet til å realisere personlig verdi, slik at ledende talenter kan fremmes i vitenskapelig forskning og innovasjonsaktiviteter Spontan fremvekst.

(3) Styrke internasjonalt samarbeid innen sjeldne jordarters funksjonelle materialer og styrke Kinas globale konkurranseevne innen sjeldne jordarters funksjonelle materialer

For det første, i det nåværende internasjonale miljøet, bør ulike muligheter brukes til å gjennomføre internasjonal utveksling av personell og informasjonsutveksling om sjeldne jordarters vitenskap og teknologi; ledelsesavdelingen bør prøve å legge til rette for internasjonal vitenskapelig og teknologisk utveksling, lempe grensen for forskere til å delta på akademiske konferanser og tekniske utvekslinger, og unngå teknisk forskning og utvikling av "selvblokkering" forårsaket av lokale og avdelingsinteresser.

For det andre, i henhold til dagens situasjon i inn-og utland, mens vi styrker den interne sirkulasjonen innen innenlandske sjeldne jordarters funksjonelle materialer, bør vi strebe etter å utvide det internasjonale nye markedet og utvide den internasjonale eksterne sirkulasjonen. På den ene siden styrke åpningsnivået til omverdenen, beholde og skape forhold for introduksjon av avanserte applikasjonsbedrifter av nye sjeldne jordarters materialer, aktivt danne og etablere et nytt mønster av global industri for nye sjeldne jordarter og fellesskap av sjeldne jordarter teknologi; på den annen side, moderat slappe av importen av sjeldne jordarter råvarer for å redusere presset fra innenlandsk miljøvern og ressursforbruk; samtidig oppmuntre kinesiske sjeldne jordbedrifter til å gå ut, anskaffe, kjøpe aksjer og lage nye sjeldne jordarter, nye materialer som robotservomotor og drivmotor for elektriske kjøretøy. og teknologisk utvikling miljø i inn-og utland, for å styrke den globale konkurranseevnen til Kinas sjeldne jordart funksjonelle materialer industrikjede og forsyningskjede.