Стратегические исследования эволюции редкоземельных функциональных материалов к 2035 году

Чжу Минган, Сунь Сюй, Лю Жунхуэй, Сюй Хуэйбин^₂

(1. Всеобщий научно-исследовательский институт железа и стали, Пекин 100081; 2. Компания Zhong yan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Пекин 100088)

Аннотация: Как один из ключевых стратегических материалов с наибольшими ресурсными характеристиками в Китае, редкоземельныефункциональные материалы являются основными материалами, поддерживающими новое поколение информационных технологий. , аэрокосмическая промышленность и современное вооружение и оборудование, современный железнодорожный транспорт, энергосберегающие и новые энергетические транспортные средства, высокопроизводительное медицинское оборудование и другие области высоких технологий. В этой статье представлена ​​предыстория отрасли и состояние развития редкоземельных функциональных материалов, анализируются проблемы, существующие в развитии промышленности редкоземельных функциональных материалов в Китае, выдвигаются идеи развития новой стратегии развития материальной мощи до 2035 года и ключевые направления развития, начиная с укрепления стратегического прогнозирования и поддержки политики редкоземельных элементов, усиления фундаментальных исследований и применения в области редкоземельных металлов, укрепления создания команды и талантливых специалистов, выдвигающих преимущества редкоземельных элементов, политики. Предложения по содействию развитию функциональных редкоземельных материалов, реализации стратегических перейдите от редкоземельной энергии к редкоземельной энергии, чтобы обеспечить ссылку.

Ключевые слова: редкоземельные функциональные материалы; ключевые стратегические материалы; новые материалы энергетика 2035

Классификационный номер: О614.33; ТГ

Стратегии развития редких земель

Функциональные материалы к 2035 году

Чжу Минган 1 , Сунь Сюй 1 , Лю Жунхуэй2 , Сюй Хуэйбин 2

(1. Центральный научно-исследовательский институт чугуна и стали, Пекин 100081, Китай; 2. Grirem Advanced Materials Co., Ltd., Пекин 100088, Китай)

Аннотация: Редкоземельные функциональные материалы имеют решающее и стратегическое значение для поддержки таких областей высоких технологий, как информационные технологии нового поколения, аэрокосмическая промышленность и современное вооружение, современный железнодорожный транспорт, энергосберегающие и новые энергетические транспортные средства, а также высокопроизводительная медицина. устройства. В этой статье представлены состояние и тенденции развития индустрии редкоземельных функциональных материалов в Китае, а также анализируются проблемы отрасли. Для повышения конкурентоспособности редкоземельных функциональных материалов в Китае предлагаются некоторые политические предложения, включая усиление стратегического прогнозирования и политической поддержки, продвижение фундаментальных исследований и их применения, а также усиление создания выгодных команд и развитие персонала в области редкоземельных металлов.

Ключевые слова: редкоземельные функциональные материалы; критические и стратегические материалы; Стратегия использования новых материалов до 2035 года

Во-первых, предисловие

Редкоземельные элементы (15 лантаноидов, иттрий, скандий, всего 17 юаней. Общее название элемента) благодаря своей уникальной структуре электронного слоя, благодаря чему он имеет превосходные магнитные, оптические, электрические и другие физические и химические характеристики в транспортных средствах на новой энергии, новый дисплей. и освещение, промышленные роботы и электронная информация, аэрокосмическая промышленность, национальная оборона, энергосбережение и защита окружающей среды, а также производство высококачественного оборудования и другие стратегические развивающиеся отрасли играют важную роль, являются незаменимым основным базовым материалом [1].

Новые редкоземельные материалы, представленные редкоземельными функциональными материалами, стали одним из основных моментов конкурса мячей. Развитые страны и регионы, такие как Европа, Америка и Япония, включили редкоземельные элементы в список «стратегических элементов 21 века» и провели стратегические резервы и ключевые исследования. Все редкоземельные элементы перечислены в «Стратегии ключевых материалов», сформулированной Министерством энергетики США, «Плане элементной стратегии», сформулированном Министерством образования, образования и науки, и «Плане ЕС по критическому сырью», сформулированном Европейским Союзом. как ключевые направления исследований. В частности, в последние годы Соединенные Штаты возобновили производство редкоземельных металлов, чтобы получить редкоземельные магниты, доступные для использования в военных целях. Можно сказать, что редкоземельные материалы с постоянными магнитами стали «Шанганлингом» в области редкоземельных функциональных материалов.

По этой причине Китай включил редкоземельные элементы в список стратегических ресурсов для национального контроля и развития, а функциональные редкоземельные материалы включил в число ключевых стратегических материалов в своих национальных средне-, долгосрочных и долгосрочных планах развития, таких как «Сделано в Китае 2025». . Мнения Государственного совета по содействию устойчивому и здоровому развитию редкоземельной промышленности и другие соответствующие нормативные акты также помогли продвинуть научные и технологические инновации в области редкоземельных функциональных материалов, оптимизировать структуру редкоземельной промышленности и способствовать развитию постоянное улучшение уровня развития и качества редкоземельных функциональных материалов в Китае.

2. Состояние разработки редкоземельных функциональных материалов.

Редкоземельные элементы являются важным стратегическим ресурсом и выгодной областью, где Китай обладает силой международного дискурса. Китай является крупнейшей страной в мире с запасами редкоземельных ресурсов. По общим запасам редкоземельных ресурсов около 1,2108 т, из которых запасы Китая достигают 4,4107 т, что составляет около 37,8% [2,3], Китай является крупнейшим в мире производителем редкоземельных полезных ископаемых. В 2019 году мировое производство редкоземельных элементов составило 2,1105 т, из них производство редкоземельных металлов в Китае достигло 1,32105 т, что составляет около 63% мирового производства редкоземельных элементов. В то же время Китай также является страной индустриализации редкоземельных металлов с полностью независимой промышленной системой, охватывающей переработку руды на этапах добычи, сепарацию плавки, производство оксидов и редкоземельных металлов на этапе транспортировки, а также все новые редкоземельные материалы и их применение в промышленности. ниже по течению. В 2018 году объем производства китайской редкоземельной промышленности составил около 90 миллиардов юаней, из которых на долю редкоземельных функциональных материалов приходилось 56%, объем выпуска составлял около 50 миллиардов юаней, плавка и разделение составляли 27%, а стоимость продукции составила около 25 миллиардов юаней. Среди них на редкоземельные функциональные материалы приходится наибольшая доля редкоземельных материалов с постоянными магнитами, составляющая 75%, с выходной стоимостью около 37,5 миллиардов юаней, каталитические материалы составляют 20% и выходная стоимость около 10 миллиардов. юань. В структуре потребления редкоземельных функциональных материалов в Китае редкоземельные материалы с постоянными магнитами выигрывают от быстрого развития новых энергетических транспортных средств и электронной промышленности, что составляет более 40% в структуре потребления; металлургия, машиностроение, нефтехимия и стеклокерамика составляют соответственно 12%, 9% и 8%, материалы для хранения водорода и люминесцентные материалы составляют около 7%; каталитические материалы, полировальные материалы и сельскохозяйственный легкий текстиль на 5% [4].

(1) Поле плавки и разделения редкоземельных элементов

В 1988 году Китай по производству редкоземельных металлов превзошел США, став первым в мире производителем редкоземельных металлов. Уровень выплавки и разделения редкоземельных металлов в Китае является ведущим в мире и по сей день контролирует мировой рынок одиночных редкоземельных металлов высокой чистоты. В настоящее время китайские предприятия по сепарации редкоземельных металлов в основном сосредоточены в шести крупных группах редкоземельных элементов Китая: North Rare Earth High-Tech Co., LTD. (группа), Южно-Китайская компания по редкоземельным группам, ООО, Промышленная группа по редкоземельным элементам в провинции Гуандун, Компания, ООО, Китайская компания по редкоземельным элементам, ООО, Компания по редкоземельным группам Minmetals, LTD., Компания по производству вольфрамовой промышленности в Сямэнь ., ООО. Зарубежные проекты по выплавке и разделению редкоземельных элементов в основном включают проект Mountain Pass американской Molybdenum Company (приобретенной Shenghe Resources Holdings Co., Ltd.), проект плавки и разделения австралийской Lynas в Куантане, Малайзия, и бельгийской Solvi Group (Solvay). ) проект и т. д.

(2) Поле редкоземельных материалов с постоянными магнитами

Редкоземельные постоянные магниты являются не только самым быстрым направлением развития и крупнейшим и наиболее полным промышленным масштабом во всей редкоземельной области, но также незаменимым и незаменимым ключевым сырьем в национальной оборонной промышленности, а также областью применения с самой большой количество редкоземельных материалов. С 2000 года промышленные масштабы применения редкоземельных материалов для постоянных магнитов в Китае расширяются, а выпуск заготовок спеченных магнитов NdFEB увеличился с 8104 т в начале 12-й пятилетки до 1,8105 т в 2019 году. на их долю приходится более 85% мирового производства; Производство самариево-кобальтовых материалов для постоянных магнитов составляет 2400 т, что составляет более 80% от общего объема выпуска.

Широкое развитие спеченных магнитов NdfeB в высокотехнологичных отраслях, таких как новые энергетические транспортные средства, такие как ветроэнергетика, гибридные и электрические транспортные средства, энергосберегающая бытовая техника, промышленные роботы, высокоскоростные поезда и поезда на магнитной подвеске, оказали важную поддержку развитию. промышленности редкоземельных материалов с постоянными магнитами и значительный потенциал роста отрасли. Китай близок к передовому уровню мировых аналогов в области высокопроизводительных редкоземельных материалов для постоянных магнитов, технологии восстановления тяжелых редкоземельных металлов, сбалансированного использования материалов с высоким содержанием редкоземельных постоянных магнитов, а также технологий переработки и утилизации магнитов.

Хотя наша страна стала крупнейшим в мире производителем редкоземельных материалов для постоянных магнитов, представленных большим количеством редкоземельных материалов для постоянных магнитов, часть технологии подготовки редкоземельных постоянных магнитов занимает лидирующие позиции в мире, но китайская продукция из редкоземельных материалов для постоянных магнитов, по-прежнему не может удовлетворить спрос на высококачественных роботов, технологии мобильной связи пятого поколения (5G), литографические машины и другие развивающиеся отрасли промышленности, требующие высококачественных технологий с постоянными магнитами. В то же время по-прежнему существует большой разрыв с развитыми странами, такими как США и Япония, в самых передовых технологиях подготовки, термической деформации, очистки зерна и интеллектуального оборудования непрерывного действия.

(3) В области редкоземельных люминесцентных материалов.

С ускоренным проникновением полупроводниковых материалов в области освещения, отображения и обнаружения информации рыночный спрос на качественные источники света также растет. В области освещения освещение полного спектра считается ведущим направлением нового поколения белого светодиодного освещения. В других областях люминесцентных материалов детекторы ближнего инфракрасного диапазона являются важной частью Интернета вещей, который стал центром глобального внимания и имеет большие перспективы применения в мониторинге безопасности, биометрии, пищевых и медицинских испытаниях и других областях.

В области люминесцентных материалов с белыми светодиодами (LED) для освещения и дисплеев компании Mitsubishi Chemical Co., LTD., Electrification Corporation, Japan Chemical Industry Co., Ltd. имеют абсолютные преимущества с точки зрения производства и объема продаж. и совокупные активы на мировом рынке. Уровень локализации светодиодного люминофора белого света в Китае также увеличился с 2000 года, менее 5% в год, до примерно 85% в настоящее время. Однако между китайскими предприятиями и зарубежными странами все еще существует определенный технологический разрыв. В настоящее время наиболее влиятельными предприятиями в Китае являются Youyou Yan Rare Earth New Materials Co., LTD., Jiangsu Borui Optoelectronics Co., LTD. и Jiangmen Keheng Industrial Co., LTD.

(4) Область редкоземельных кристаллических материалов

Редкоземельные кристаллические материалы в основном включают редкоземельные лазерные кристаллы и редкоземельные сцинтиграфические кристаллы, которые широко используются в национальной обороне, передовых научных устройствах, лечении, обнаружении, проверке безопасности и других областях. В последние годы быстро развивалось высококачественное медицинское диагностическое оборудование, такое как позитронно-эмиссионная компьютерная томография (ПЭТ-КТ), что создало высокий спрос на высокоэффективные сцинтилляции редкоземельных элементов, представленные кристаллами силиката иттрия-лютеция (LYSO), а также развивающиеся страны, представленные Китаем имеют особенно огромный рыночный потенциал в будущем. Учитывая долю владения одной единицей на миллион человек, Китаю необходимо добавить около 1000 единиц оборудования для ПЭТ-КТ, а спрос на сцинтилляционные кристаллы редкоземельных элементов превысит 3 миллиарда юаней.

(5) Область применения редкоземельных каталитических материалов.

Редкоземельные каталитические материалы играют важную роль в национальной экономике, которые могут широко использоваться в окружающей среде и энергетике, способствуют широкому применению высокораспространенных и легких редкоземельных элементов лантана и церия, эффективно смягчают и решают дисбаланс потребления редкоземельных элементов. в Китае улучшать энергетические и экологические технологии, а также улучшать среду обитания человека. Катализатор крекинга нефти и катализатор очистки выхлопных газов автомобилей представляет собой дозировку редкоземельных каталитических материалов двух крупнейших применений, включая катализатор крекинга нефти, мобильный источник (автомобили, корабли, сельскохозяйственная техника и т. д.), катализатор очистки выхлопных газов, фиксированный источник (промышленные отходящие газы) нет на складе, сжигание природного газа, очистка органических отходов и т. д.), катализатор очистки хвостовых газов и т. д.

По сравнению с аналогичными катализаторами в мире, отечественные катализаторы крекинга достигли такого же уровня эффективности использования. Но в катализаторе очистки выхлопных газов автомобилей, угольной электростанции с высокотемпературным катализатором денитрации промышленных отработанных газов, например, церий-цирконий-редкоземельные кислородные материалы, модифицированное покрытие из оксида алюминия, большой размер, ультратонкий носитель (> 600 меш) крупномасштабное производство и системная интеграция ключевых технологий и оборудования и т. д. с зарубежным передовым уровнем все еще имеет определенный разрыв.

(6) Редкоземельные металлы высокой чистоты и целевые материалы.

Редкоземельный металл высокой чистоты является основным сырьем для исследований и разработок высокотехнологичных материалов, которые широко используются в магнитных материалах, оптических функциональных материалах, каталитических материалах, материалах для хранения водорода, функциональных керамических материалах, материалах для распыления мишеней для электронной информации. и другие поля. В конце 20-го века компании Mine Metal Co., LTD., East Cao Corporation, международная компания Honeywell, а также европейские и американские предприятия прошли путь от подготовки металла с высокой чистотой до стадии индустриализации и применения новых материалов в рамках процесса высокого порядка 7 нм. Интегральные схемы, устройства связи 5G, мощные устройства и интеллектуальные датчики, твердотельная память и другие передовые электронные информационные продукты предоставляют вспомогательные ключевые материалы. Всемирно известные предприятия по производству редкоземельных металлов и мишеней высокой чистоты - это, в основном, Japan Toscao Corporation, Honeywell International Corporation и другие предприятия из списка Fortune 500. Китайские предприятия по производству редкоземельных металлов и целевых материалов высокой чистоты в основном включают компанию Zhongyan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Хунаньский научно-исследовательский институт материалов из редкоземельных металлов и т. д. Все еще существуют пробелы в технологических инновациях, современном оборудовании, передовых фундаментальных исследованиях. и другие аспекты. В настоящее время Китай освоил технологию получения редкоземельных металлов сверхвысокой чистоты, но еще предстоит пройти определенный путь для реализации индустриализации и обеспечения развития интегральных схем и другой электронной информационной промышленности.

3. Трудности и проблемы разработки редкоземельных функциональных материалов.

Основываясь на приведенном выше статусе исследований редкоземельных функциональных материалов, можно обнаружить, что редкоземельные ресурсы, как невозобновляемые глобальные дефицитные стратегические ресурсы, всегда были в центре внимания мирового сообщества. После торговых трений между Китаем и Соединенными Штатами редкоземельные и редкоземельные материалы с постоянными магнитами стали «ключевыми словами», часто упоминаемыми отечественными и зарубежными средствами массовой информации. Причина в том, что доминирование китайской промышленности по производству редкоземельных и редкоземельных материалов с постоянными магнитами, а также скорость развития технологии редкоземельных материалов с постоянными магнитами беспокоят Соединенные Штаты. Хотя редкоземельные ресурсы Китая и технологии добычи, отбора и выплавки редкоземельных элементов занимают лидирующие позиции в мире, а также имеется ряд оригинальных технологий, он по-прежнему сталкивается со многими трудностями и проблемами в разработке функциональных редкоземельных материалов.

Редкоземельные функциональные материалы внешних проблем, в основном поступают из Соединенных Штатов в «систему Го + глобальный лагерь», пытаясь «всеобъемлющее разделение» способ избавиться от зависимости от редкоземельных продуктов с постоянными магнитами Китая, в то же время подстрекают другие страны отказаться от применения редкоземельных материалов с постоянными магнитами в Китае, чтобы сдержать и обуздать быстрое развитие редкоземельной науки, технологий и прикладной промышленности в нашей стране. С другой стороны, в средних и последующих областях применения редкоземельных функциональных материалов большая часть исследований и разработок Китая находится на уровне ведущих зарубежных технологических методов. Хотя в последние годы в нашей стране количество заявок на патенты на редкоземельные материалы быстро растет, но подавляющее большинство из них относятся к улучшенным патентам или крайним патентам, имеют основные независимые права интеллектуальной собственности, особенно оригинальный международный патент, многие основные технологии иностранными патентными техническими барьерами серьезно повлияли на высокое качество развития и интернационализации редкоземельной промышленности.

Внутренние проблемы, связанные с функциональными редкоземельными материалами, в основном связаны с основными недостатками редкоземельной промышленности и недостаточным вниманием к «ковке длинных досок»; предприятия и научно-исследовательские институты предпочитают поддерживать краткосрочные исследования и имитационные технологии и недостаточную поддержку оригинальных технологий с большой сложностью разработки, высокой стоимостью разработки и длительным циклом технологического прорыва; необходимо укреплять междисциплинарные и межотраслевые совместные исследования и разработки в области редкоземельных функциональных материалов. В конечном счете первоначальные инновационные способности Китая недостаточны, а способность контролировать основную технологию редкоземельных функциональных материалов слаба.

Таким образом, сосредоточив внимание на разработке редкоземельных функциональных материалов в 2035 году, больше внимания следует уделять независимому инновационному созданию потенциала редкоземельных функциональных материалов с точки зрения глобализации, включая контроль основных технологий, изучение и интеграцию с международные передовые технологии, а также преимущества редкоземельной функциональной промышленности и становятся все больше и сильнее.

4. Редкоземельные функциональные материалы в идеях будущего развития, ключевые направления развития и цели развития.

(1) Идеи развития

Тесно интегрированы с национальными стратегиями. В сочетании со сценариями будущего применения, такими как интеллектуальные роботы, умные города, освоение океанов и межзвездных пространств, общество больших данных и стыковка человека и машины. Сосредоточьтесь на разработке и индустриализации ключевых технологических исследований. Стремитесь совершить прорыв в технология подготовки сердечника, интеллектуальное производственное оборудование, специальные испытательные инструменты и технология их применения, передовые редкоземельные функциональные материалы, редкоземельные люминесцентные материалы, редкоземельные каталитические материалы, редкоземельные каталитические материалы, редкоземельные кристаллические материалы, высокочистые редкоземельные металлы и мишень материалы; Посредством синхронных инноваций всей производственной цепочки мы будем способствовать продвижению и внедрению передовых достижений, чтобы обеспечить эффективные поставки ключевых материалов для основных стратегических потребностей, таких как стратегические развивающиеся отрасли, национальная оборона и интеллектуальное производство. Наконец, реализовать независимую поставка высокотехнологичных прикладных редкоземельных функциональных материалов; Проводить передовые фундаментальные теории и экспериментальные исследования, Путем углубленного изучения и накопления научных вопросов, И предлагать более оригинальные теории, Делать оригинальные открытия, Получать партию редкоземельных новых материалов и новое применение оригинальных результатов; Осуществить стратегическое преобразование Китая из редкоземельной державы в редкоземельную державу, возглавить будущее развитие редкоземельных технологий и промышленности, обеспечить материальную поддержку для реализации стратегической цели Китая «входить в число передовых инновационных стран». к 2035 году».

(2) Ключевое направление развития

1. Ключевые технологии получения сверхвысокоэффективных редкоземельных материалов для постоянных магнитов и эффективное и сбалансированное использование редкоземельных металлов.

Ввиду будущего интеллектуального общества с более высокими магнитными характеристиками материалов постоянных магнитов, а также новых технологий и оборудования, отвечающих требованиям разнообразия функций материалов постоянных магнитов, сочетающих в себе обновление знаний и исторический закон технологических изменений, а также текущее развитие высокопроизводительных редкоземельных металлов. измельчение зерна материалов с постоянными магнитами и оптимизация границ ключевых технологий, таких как понимание, чтобы сформулировать ключевое содержание разработки.

(1)Материалы для постоянных магнитов NdFeB: основное внимание уделяется технологии подготовки спеченного NdFeB с высокими комплексными характеристиками, исследованиям механизма диффузии по границам кристаллов тяжелых редкоземельных элементов в спеченных магнитах NdFeB, исследованиям технологии и применения спеченного NdFeB, технологии прогнозирования эксплуатационных характеристик и теории спеченные магниты NdFeB и т. д.

(2)Материалы для постоянных магнитов самарий-кобальт: основное внимание уделяется механизму элементной регуляции самарий-кобальтового магнита с высоким остаточным содержанием, регулированию компонентов наноструктуры и микрообластей при инженерной подготовке высокоэффективного постоянного магнита самария-кобальта, исследованиям антиоксидантной технологии самария-кобальта при высоких использовать температуру и технологию защиты поверхности высокотемпературного постоянного магнита самария-кобальта и т. д.

(3)Материалы для термопрессованных постоянных магнитов: основное внимание уделяется исследованию механизма формирования анизотропии тонкостенного магнитного кольца горячего давления, исследованиям технологии приготовления высокоэффективного магнитного порошка для магнитного кольца горячего прессования, технологии подготовки и применения высокоэффективного кольца постоянного магнита горячего давления. , разработка оборудования для инженерной подготовки и технологического процесса высокопроизводительного магнитного кольца горячего давления и т. д.

（4）Материалы для постоянных магнитов с высоким содержанием: основное внимание уделяется сбалансированному использованию редкоземельных металлов с высоким содержанием (La, Ce и т. д.) в материалах для постоянных магнитов, механизму двойной основной фазовой структуры цериевого магнита и совершенствованию технологии коэрцитивной силы.

（5） Сочетая генное и машинное обучение материала, выполнить структурный проект и расчет характеристик магнитных функциональных материалов, а также изучить новую систему и новую структуру материалов для ключевых показателей производительности продукта с высокой магнитной энергией и высокой коэрцитивной силой первого поколения. редкоземельных постоянных магнитных материалов.

(6) В соответствии с характеристиками магнитных функциональных материалов изучите новые принципы и новое оборудование для тестирования и тестирования и постепенно избавьтесь от зависимости оборудования для анализа и тестирования от зарубежных стран.

2. Новые редкоземельные материалы для постоянных магнитов и ключевые технологии индивидуального применения.

В соответствии с общей тенденцией низкоуглеродной экономики, охватывающей весь мир, страны всего мира уделяют внимание охране окружающей среды и низким выбросам углекислого газа как ключевым научным и технологическим областям. Ключевое содержание разработки включает в себя: развитие интеллектуального железнодорожного транспорта и интеллектуальной системы промышленного производства; разработка постоянных магнитных материалов и магнитной энергетической системы с технологией подвески на постоянных магнитах и ​​передачей вихревых токов на постоянных магнитах; разработка редкоземельных постоянных магнитных материалов для генераторов с прямым приводом на постоянных магнитах с высокой коррозионной стойкостью в морской коррозионной среде; разработка постоянных магнитных материалов с высокой магнитной энергией, высокой коэрцитивной силой, миниатюризацией и высокой точностью для таких сценариев применения, как роботы и умный город.

2. Высококачественные редкоземельные люминесцентные материалы, основные технологии и оборудование для их получения.

В связи с растущим спросом на качество источников света на рынке полупроводникового освещения необходимо сосредоточиться на разработке высококачественных редкоземельных светоизлучающих материалов, а также ключевых технологий и оборудования для их подготовки, отвечающих требованиям применения в области освещения, дисплеев. и обнаружение информации. Ключевое содержание разработки включает в себя: ключевой прорыв в области новых редкоземельных люминесцентных материалов, таких как невидимое излучение и излучение с повышением частоты; разработка теории и технических методов повышения эффективности инфракрасного излучения фиолетового света; разработка материалов с высокой эффективностью узкополосного излучения, высокой чистотой цвета зеленого и красного излучения; проектирование и разработка системы новых материалов с независимыми правами интеллектуальной собственности с использованием принципа структурной совместимости и равной замены свойств, а также проведение структурного проектирования на основе высокопроизводительных материалов для получения серии новых редкоземельных люминесцентных материалов.

4.Основная технология приготовления редкоземельных каталитических материалов.

Редкоземельные каталитические материалы - это высокотехнологичные материалы, которые способствуют широкому применению лантана и церия с высоким содержанием и легкими редкоземельными элементами, эффективно смягчают и решают дисбаланс потребления редкоземельных элементов в Китае, улучшают энергетические и экологические технологии, способствуют повышению благосостояния людей, и улучшить среду обитания людей. Ключевое содержание разработки включает в себя: разработку высокоэффективных, энергосберегающих и долговечных нефтехимических редкоземельных каталитических материалов, чистых энергетических синтетических редкоземельных каталитических материалов, контроль загрязнения выхлопными газами автомобилей и контроль загрязнения выбросами промышленных выхлопов редкоземельных каталитических материалов и ключевые аспекты разработки. технологии индустриализации; сосредоточиться на разработке ключевых технологий молекулярной сборки нанокаркасов и получении церий-циркониевых материалов с высокой удельной поверхностью, разработке сверхвысокоэффективных редкоземельных каталитических материалов и масштабном применении в эффективных частях каталитической очистки редкоземельных элементов стационарных и мобильных устройств. источник выхлопной системы для реализации локализации.

5. Перспективные редкоземельные кристаллические материалы и технология их промышленного получения.

Редкоземельные кристаллические материалы широко используются в национальной обороне, передовых научных устройствах, лечении, обнаружении, проверке безопасности и других областях. Редкоземельные кристаллические материалы и технология их промышленного получения – основное направление развития в будущем.

Ключевое направление развития редкоземельных лазерных кристаллов включает в себя: разработку крупногабаритных и высококачественных технологий и оборудования для выращивания и обработки редкоземельных лазерных кристаллов;

Разработать эффективную технологию подготовки высококачественных редкоземельных лазерных кристаллов и лазерных волокон; различные новые технологии применения лазеров на основе лазерных кристаллов редкоземельных металлов.

6. Технология получения особо чистых редкоземельных металлов и мишеней.

Новое поколение информационной электроники и энергетических материалов – основные направления применения особо чистых редкоземельных металлов и целевых продуктов. В будущем ключевые направления исследований и разработок материалов из редкоземельных металлов высокой чистоты включают: дальнейшее повышение чистоты редкоземельных металлов до уровня выше 4N5 (99,995%), разработку недорогого и крупномасштабного получения редкоземельных металлов сверхвысокой чистоты. технология обеспечения ключевым сырьем для разработки редкоземельных мишеней высокой чистоты; разработка процесса управления тонкой очисткой и большого оборудования для глубокой вакуумной очистки, такого как печь большой площади и печь для очистки монокристаллов; разработка технологии анализа и обнаружения микропримесей в особо чистых редкоземельных металлах и мишенях.

(3) Цели развития

Цель 1.2025: завершить переход редкоземельной отрасли от следования к работе и работе.

К 2025 году она станет мощной страной в области редкоземельных функциональных материалов. Для нового поколения информационных технологий, современного транспорта, нового поколения освещения и дисплеев, энергосбережения, защиты окружающей среды, интегральных схем, биологической медицины, национальной обороны, основных потребностей развития, предварительного мастера с независимыми правами интеллектуальной собственности на редкоземельные магнитные материалы. и ключевые основные технологии производственного оборудования, новых энергетических транспортных средств, аэрокосмической промышленности, промышленных серводвигателей и других высокотехнологичных приложений с магнитными материалами, уровень успеха создания редкоземельных материалов с постоянными магнитами достиг 70%. Прорыв в серийной и стабильной технологии получения редкоземельных люминесцентных материалов, степень локализации возросла до более чем 80%; прорвать ключевую технологию подготовки новых функциональных редкоземельных материалов, таких как высокоэффективные редкоземельные кристаллические материалы, редкоземельные металлы высокой чистоты и целевые материалы, удовлетворить требования высококачественного медицинского оборудования, интеллектуального обнаружения, интегральных схем и т. д., частично заменить импорт; разрабатывать новые функциональные редкоземельные материалы и технологии их получения, расширять новые области применения. К 2025 году Китай освоит ряд ключевых технологий получения ключевых новых редкоземельных материалов и сформирует ряд транснациональных корпораций и промышленных кластеров с сильной международной конкурентоспособностью в конкурентных областях. Наши позиции в глобальной промышленной цепочке создания стоимости будут значительно усилены, а переход редкоземельной промышленности от следования к работе будет завершен.

Цель 2.2030: Первоначально превратить Китай в мировую державу редкоземельных элементов.

К 2030 году в области редкоземельных функциональных материалов инновационный потенциал будет значительно улучшен, и он сможет возглавить глобальные исследования и промышленную разработку редкоземельных материалов с постоянными магнитами и первоначально достичь цели стать мировой редкоземельной промышленностью. Сверхвысокоэффективный постоянный магнит в роботах, медицинском оборудовании, аэрокосмической отрасли, Интернете вещей, кораблях, нефтехимическом и другом крупном оборудовании и инженерных приложениях, мастер с независимыми правами интеллектуальной собственности на редкоземельные магнитные материалы и производственное оборудование, транспортные средства на новой энергии, навигация 042 Воздушно-космическая промышленность, промышленный серводвигатель и другие высококачественные приложения с магнитными материалами, показатель успешности замены материалов с редкоземельными постоянными магнитами достиг 80%.

3. Цель на 2035 год: создание мировой державы редкоземельных элементов.

К 2035 году будут сделаны крупные прорывы в области редкоземельных функциональных материалов, а инновационный потенциал будет значительно улучшен. Общий уровень инноваций в области новых редкоземельных материалов достигнет уровня стран мирового уровня, общая конкурентоспособность будет значительно усилена, некоторые преимущества сформируют глобальный инновационный лидирующий потенциал и превратят Китай в мировую державу в области редкоземельных функциональных возможностей. материалы.

Редкоземельные материалы с постоянными магнитами, каталитические материалы и светящиеся материалы достигли передового международного уровня, достигнув полной самодостаточности. Уровень самообеспеченности оптическими функциональными кристаллами и сверхчистыми редкоземельными элементами для нужд национальной обороны превышает 95%; ключевые базовые технологии и права интеллектуальной собственности на редкоземельные магнитные материалы и высококачественные магнитные материалы, такие как новые энергетические транспортные средства, национальная оборона, аэрокосмическая промышленность, интеллектуальное производство, здравоохранение, морская техника, образуя партию оригинальных редкоземельных функциональных материалов, в которых оригинальные права интеллектуальной собственности на новое поколение редкоземельных материалов с постоянными магнитами находятся в руках Китая. Китай самостоятельно разработал стандарты, составляющие более 30% международных стандартов, и имеет право голоса при разработке стандартов на высококачественные материалы; Развивать инновационные таланты и команды, занимающиеся редкоземельными функциональными материалами, реализовывать новый режим разработки, стимулирующий новые применения редкоземельных функциональных материалов, а также создать ведущую в мире систему технологических инноваций и промышленную систему, чтобы обеспечить платформу для оригинальных технологий.

4. политическое предложение

Стратегия развития редкоземельных функциональных материалов до 2035 года ускоряет создание новой модели развития научно-технических инноваций редкоземельных функциональных материалов, оптимизирует научно-технические ресурсы и человеческие ресурсы в регионах с преобладанием редкоземельных элементов и консолидирует «длинную доску». «Преимущество в области редкоземельных металлов. Следует стремиться улучшить первоначальные инновационные способности, масштабировать инженерные разработки и достижения, продвигать экологически чистое производство редкоземельных функциональных материалов, энергично разрабатывать высококачественные приложения с независимыми правами интеллектуальной собственности на высокоэффективные редкоземельные магнитные, световые, электрические и другие новые функциональные материалы и технологии применения, создание передовых редкоземельных материалов в Китае «с» инновационной платформой, создание редкоземельных материалов и применение низкоуглеродной экономической отраслевой цепочки, сформированной с независимыми правами интеллектуальной собственности Китая на высокоэффективные стратегические отрасли редкоземельных материалов, постепенно реализовать мощность производства редкоземельных элементов в направлении редкоземельной энергии. Конкретные политика и меры рекомендуются следующим образом:

(1) Укрепить возможности стратегических прогнозных исследований и поддержки политики в области редкоземельных функциональных материалов на национальном уровне.

Во-первых, ускорить создание системы интеллектуальной собственности, технологической системы, системы талантов и системы платформ для редкоземельных функциональных материалов, координируемых на национальном уровне.

Во-вторых, усилить преемственность и непрерывность реализации средне- и долгосрочного плана в области редкоземельных функциональных материалов, сформировать долгосрочную и стабильную государственную поддержку и избежать прерывистой поддержки.

В-третьих, повысить осведомленность о защите интеллектуальной собственности в области редкоземельных функциональных материалов, улучшить правовую систему и механизм реализации защиты интеллектуальной собственности, усилить и реализовать меры стимулирования инновационной деятельности изобретателей рабочих мест, а также стимулировать эндогенный импульс и появление инновационные технологии редкоземельных функциональных материалов и их отрасли.

(2) Усилить поддержку команды по преимуществу редкоземельных элементов и созданию градиента талантов, а также улучшить устойчивые инновационные возможности редкоземельных функциональных материалов.

Во-первых, мы предоставим долгосрочную и стабильную поддержку конкурентоспособным исследовательским институтам и командам в области преимуществ редкоземельных элементов, а также как можно скорее создадим национальную научно-техническую инновационную платформу для редкоземельных функциональных материалов на разных уровнях.

Во-вторых, в полной мере использовать роль молодых специалистов и экспертов среднего возраста в построении кадрового эшелона, чтобы избежать ошибок в талантах и ​​растраты кадровых ресурсов.

В-третьих, сосредоточить внимание на обучении молодых технических специалистов и технических специалистов, работающих полный рабочий день, в области редкоземельных функциональных материалов. Для выдающихся технических талантов порог политики оценки может быть соответствующим образом смягчен, и пока они вносят свой вклад, у них есть возможность реализовать личную ценность, чтобы ведущие таланты могли продвигаться в научных исследованиях и инновационной деятельности. Спонтанное появление.

(3) Укрепить международное сотрудничество в области редкоземельных функциональных материалов и повысить глобальную конкурентоспособность Китая в области редкоземельных функциональных материалов.

Во-первых, в нынешней международной обстановке следует использовать различные возможности для проведения международного обмена персоналом и обмена информацией о науке и технологиях редкоземельных элементов; отдел управления должен попытаться облегчить международный научно-технический обмен, ослабить ограничения на участие исследователей в научных конференциях и технических обменах, а также избегать технических исследований и разработок «самоблокировки», вызванных местными и ведомственными интересами.

Во-вторых, в соответствии с текущей ситуацией в стране и за рубежом, одновременно укрепляя внутреннюю циркуляцию в области отечественных редкоземельных функциональных материалов, мы должны стремиться к расширению нового международного рынка и расширению международного внешнего обращения. С одной стороны, повышать уровень открытости внешнему миру, сохранять и создавать условия для внедрения высокотехнологичных предприятий по применению новых редкоземельных материалов, активно формировать и устанавливать новую модель глобальной индустрии новых редкоземельных материалов и сообщество редкоземельных технологий; с другой стороны, умеренно ослабить импорт редкоземельного сырья, чтобы уменьшить давление на внутреннюю защиту окружающей среды и потребление ресурсов; в то же время поощряйте китайские редкоземельные предприятия выходить, приобретать, покупать акции и создавать новые редкоземельные материалы, такие как серводвигатель робота и приводной двигатель электромобиля. Выгодные предприятия, производящие высокотехнологичные прикладные продукты, улучшат бизнес и научные исследования. и среду технологического развития в стране и за рубежом, чтобы повысить глобальную конкурентоспособность китайской цепочки производства и цепочки поставок редкоземельных функциональных материалов.