Strategický výskum vývoja funkčných materiálov vzácnych zemín do roku 2035

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

(1. Všeobecný inštitút pre výskum železa a ocele, Peking 100081; 2. Zhong yan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Peking 100088)

Abstrakt: Ako jeden z kľúčových strategických materiálov s najväčšími charakteristikami zdrojov v Číne je vzácna zeminafunkčné materiály sú základnými materiálmi podporujúcimi novú generáciu informačných technológií , letectvo a moderné zbrane a vybavenie, pokročilá železničná doprava, vozidlá na úsporu energie a nové energetické vozidlá, vysokovýkonné lekárske vybavenie a ďalšie oblasti špičkových technológií. Tento dokument predstavuje pozadie priemyslu funkčných materiálov vzácnych zemín a stav vývoja, analyzuje problémy existujúce vo vývoji priemyslu funkčných materiálov vzácnych zemín v Číne, predkladá nové nápady rozvoja stratégie rozvoja materiálovej sily do roku 2035 a kľúčové smerovanie rozvoja od posilnenia strategického predpovedania a podpory politiky vzácnych zemín, posilnenia základného výskumu a aplikácie v oblasti vzácnych zemín, posilnenia výstavby tímu výhod vzácnych zemín a talentu predložila politiku Návrhy na podporu vývoja funkčných materiálov vzácnych zemín, realizáciu strategických posun od energie vzácnych zemín k energii vzácnych zemín, aby sme poskytli referenciu.

Kľúčové slová: funkčné materiály vzácnych zemín; kľúčové strategické materiály; nová sila materiálov 2035

Klasifikačné číslo: O614.33; TG

Stratégie rozvoja pre vzácne E art

Funkčné materiály do roku 2035

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

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

Abstrakt: Funkčné materiály vzácnych zemín sú kritické a strategické pri podpore špičkových technológií, ako sú informačné technológie novej generácie, letectvo a moderné zbrane, pokročilá železničná doprava, energeticky úsporné a nové energetické vozidlá a vysokovýkonná medicína. zariadenia. V tomto článku je predstavený stav vývoja a trendy priemyslu funkčných materiálov vzácnych zemín v Číne a analyzované problémy tohto priemyslu. Na podporu konkurencieschopnosti funkčných materiálov vzácnych zemín v Číne sú navrhnuté niektoré návrhy politiky, vrátane posilnenia strategickej predikcie a podpory politiky, podpory základného výskumu a aplikácie a posilnenia budovania výhodných tímov a rozvoja personálu v oblasti vzácnych zemín.

Kľúčové slová : funkčné materiály vzácnych zemín; kritické a strategické materiály; Nová stratégia materiálového napájania 2035

Po prvé, predslov

Prvky vzácnych zemín (15 lantanoidov, ytrium, skandium spolu 17 juanov Všeobecný názov prvku) vďaka svojej jedinečnej štruktúre elektronickej vrstvy, takže má vynikajúce magnetické, optické, elektrické a iné fyzikálne a chemické vlastnosti v nových energetických vozidlách,Nový displej a osvetlenie, priemyselné roboty a elektronické informácie, letectvo, národná obrana, úspora energie a ochrana životného prostredia a výroba špičkových zariadení a ďalšie strategické novovznikajúce odvetvia zohrávajú dôležitú úlohu, je nepostrádateľným základným základným materiálom [1].

Nové materiály vzácnych zemín reprezentované funkčnými materiálmi vzácnych zemín sa stali kompletným Jedným z ústredných bodov loptovej súťaže. Rozvinuté krajiny a regióny ako Európa, Amerika a Japonsko uviedli prvky vzácnych zemín ako „strategické prvky 21. storočia“ a uskutočnili strategické rezervy a kľúčový výskum. „Stratégia kľúčových materiálov“ formulovaná Ministerstvom energetiky USA, „Plán základnej stratégie“ formulovaný Ministerstvom školstva, vzdelávania, vedy a „Plán EÚ pre kritické suroviny“ formulovaný Európskou úniou, všetky uvedené prvky vzácnych zemín ako kľúčové oblasti výskumu. Najmä v posledných rokoch Spojené štáty reštartovali priemysel vzácnych zemín, aby získali magnety vzácnych zemín dostupné na vojenské účely. Dá sa povedať, že materiály s permanentnými magnetmi vzácnych zemín sa stali „Shangganlingom“ v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín.

Z tohto dôvodu Čína zaradila vzácne zeminy ako strategický zdroj pre národnú kontrolu a rozvoj a zaradila funkčné materiály vzácnych zemín ako kľúčové strategické materiály vo svojich národných strednodobých, dlhodobých a dlhodobých plánoch rozvoja, ako napríklad „Made in China 2025“ . Stanoviská Štátnej rady na podporu trvalo udržateľného a zdravého rozvoja priemyslu vzácnych zemín a ďalšie príslušné nariadenia tiež pomohli podporiť vedecké a technologické inovácie v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín, optimalizovať štruktúru priemyslu vzácnych zemín a podporiť neustále zlepšovanie úrovne vývoja a kvality funkčných materiálov vzácnych zemín v Číne.

2. Stav vývoja funkčných materiálov vzácnych zemín

Vzácne zeminy sú dôležitým strategickým zdrojom a výhodnou oblasťou, kde má Čína medzinárodnú diskurznú silu. Čína je významnou krajinou na svete so zásobami vzácnych zemín. Podľa celkových zásob zdrojov vzácnych zemín je asi 1,2108 t, z toho čínske zásoby dosahujú 4,4107 t, čo predstavuje asi 37,8 % [2,3], Čína je najväčším svetovým producentom nerastov vzácnych zemín. V roku 2019 bola celosvetová produkcia vzácnych zemín 2,1105 t, z čoho čínska produkcia vzácnych zemín dosiahla 1,32105 t, čo predstavuje približne 63 % celosvetovej produkcie vzácnych zemín. Čína je zároveň industrializačnou krajinou vzácnych zemín s úplným nezávislým priemyselným systémom, ktorý zahŕňa spracovanie rudy od začiatku, separáciu tavením, výrobu oxidov a kovov vzácnych zemín v strednom toku a všetky nové materiály vzácnych zemín a ich použitie v po prúde. V roku 2018 bola výstupná hodnota čínskeho priemyselného reťazca vzácnych zemín približne 90 miliárd juanov, z čoho funkčné materiály vzácnych zemín predstavovali 56 %, výstupná hodnota bola približne 50 miliárd juanov, tavenie a separácia predstavovali 27 % a výstupná hodnota bola asi 25 miliárd juanov. Medzi nimi funkčné materiály vzácnych zemín predstavujú najvyšší podiel materiálov s permanentnými magnetmi vzácnych zemín, čo predstavuje 75 %, s výstupnou hodnotou približne 37,5 miliárd juanov, katalytické materiály predstavujú 20 % a výstupnou hodnotou približne 10 miliárd juanov. juan. V štruktúre spotreby funkčných materiálov vzácnych zemín v Číne ťažia materiály s permanentnými magnetmi vzácnych zemín z rýchleho vývoja nových energetických vozidiel a elektronického priemyslu, čo predstavuje viac ako 40 % v štruktúre spotreby; hutníctvo, strojárstvo, petrochemický priemysel a sklokeramika predstavujú 12 %, 9 % a 8 %, materiály na skladovanie vodíka a luminiscenčné materiály tvoria približne 7 %; katalytické materiály, leštiace materiály a poľnohospodárska ľahká textília na 5 % [4].

(1) Tavenie a separácia vzácnych zemín

V roku 1988 čínska produkcia vzácnych zemín prekonala Spojené štáty americké a stala sa prvým producentom vzácnych zemín na svete. Úroveň tavenia a separácie vzácnych zemín v Číne vedie vo svete a pokračuje dodnes, pričom kontroluje globálny trh s vysokou čistotou jedinej vzácnej zeminy. V súčasnosti sa čínske podniky zaoberajúce sa separáciou vzácnych zemín sústreďujú hlavne na šesť veľkých čínskych skupín vzácnych zemín: severná vzácna zemina high-tech co., LTD. (skupina), južná Čína skupina vzácnych zemín, LTD., priemyselná skupina vzácnych zemín Guangdong, spol., LTD., Čína spol. vzácnych zemín, LTD., skupina minmetalov vzácnych zemín spol., LTD. ., LTD. Zahraničné projekty tavenia a separácie vzácnych zemín zahŕňajú najmä projekt Mountain Pass spoločnosti American Molybdenum Company (získaný Shenghe Resources Holdings Co., Ltd.), projekt tavenia a separácie austrálskeho Lynas v Kuantane v Malajzii a belgickej skupiny Solvi Group (Solvay ) projekt atď.

(2) Oblasť materiálov s permanentnými magnetmi vzácnych zemín

Materiály s permanentnými magnetmi vzácnych zemín sú nielen najrýchlejším vývojovým smerom a najväčším a najúplnejším priemyselným meradlom v celej oblasti vzácnych zemín, ale aj nenahraditeľnou a nenahraditeľnou kľúčovou surovinou v národnom obrannom priemysle a tiež oblasťou použitia s najväčším množstvo materiálov vzácnych zemín. Od roku 2000 sa priemyselný rozsah aplikácie materiálov s permanentnými magnetmi zo vzácnych zemín v Číne rozširuje a produkcia polotovarov sintrovaných magnetov NdFEB sa zvýšila z 8104 t na začiatku 12. päťročného plánu na 1,8105 t v roku 2019, predstavuje viac ako 85 % celosvetovej produkcie; produkcia samáriových kobaltových materiálov s permanentnými magnetmi je 2400 t, čo predstavuje viac ako 80 % z celkovej produkcie.

Rozsiahly vývoj sintrovaných magnetov NdfeB v high-tech odvetviach, ako sú nové energetické vozidlá, ako je výroba veternej energie, hybridné a elektrické vozidlá, energeticky úsporné domáce spotrebiče, priemyselné roboty, vysokorýchlostné a maglev vlaky, poskytol dôležitú podporu pre vývoj. priemyslu materiálov s permanentnými magnetmi vzácnych zemín a značný potenciál rastu tohto odvetvia. Čína má blízko k pokročilej úrovni svetových rovesníkov v oblasti vysokovýkonných materiálov s permanentnými magnetmi zo vzácnych zemín, technológie redukcie ťažkých vzácnych zemín, vyváženého využívania vysoko početných materiálov s permanentnými magnetmi vzácnych zemín a technológie recyklácie a využitia magnetov.

Aj keď sa naša krajina stala najväčším svetovým výrobcom materiálov s permanentnými magnetmi zo vzácnych zemín, reprezentovaných vysokým množstvom materiálu s permanentnými magnetmi zo vzácnych zemín, súčasťou technológie prípravy permanentných magnetov vzácnych zemín je popredné miesto na svete, ale čínske výrobky z materiálov s permanentnými magnetmi zo vzácnych zemín, stále nie je schopná uspokojiť špičkový robot, piatu generáciu mobilnej komunikačnej technológie (5G), litografický stroj a ďalšie rozvíjajúce sa odvetvia pre dopyt po špičkovej technológii permanentných magnetov. Zároveň stále existuje veľká medzera v porovnaní s rozvinutými krajinami, ako sú Spojené štáty a Japonsko, v najpokročilejšej technológii prípravy, tepelnej deformácii, zušľachťovaní zŕn a nepretržitých inteligentných zariadeniach.

(3) V oblasti luminiscenčných materiálov vzácnych zemín

So zrýchleným prienikom polovodičových materiálov do oblasti osvetlenia, zobrazovania a detekcie informácií sa zvyšuje aj dopyt na trhu po kvalite svetelných zdrojov. V oblasti osvetlenia je celospektrálne osvetlenie považované za vedúci smer novej generácie bieleho LED osvetlenia. V iných oblastiach luminiscenčných materiálov sú detektory blízkeho infračerveného žiarenia dôležitou súčasťou internetu vecí, ktorý sa stal stredobodom celosvetovej pozornosti a majú veľké vyhliadky na uplatnenie v bezpečnostnom monitorovaní, biometrii, potravinovom a lekárskom testovaní a ďalších oblastiach.

V oblasti luminiscenčných materiálov s osvetlením a zobrazovacími materiálmi s bielym svetlom vyžarujúcim diódy (LED) má Mitsubishi Chemical Co., LTD., Electrification Corporation, Japan Chemical Industry Co., Ltd. absolútne výhody z hľadiska výroby, objemu predaja a celkové aktíva na svetovom trhu. Miera lokalizácie bieleho svetla LED fosforu v Číne sa tiež zvýšila od roku 2000, menej ako 5% ročne, na približne 85% v súčasnosti. Stále však existuje určitá technologická priepasť medzi čínskymi podnikmi a zahraničnými krajinami. V súčasnosti sú najvplyvnejšími podnikmi v Číne Youyou Yan Rare Earth New Materials Co., LTD., Jiangsu Borui Optoelectronics Co., LTD., a Jiangmen Keheng Industrial Co., LTD.

(4) Oblasť kryštálových materiálov vzácnych zemín

Kryštálové materiály vzácnych zemín zahŕňajú hlavne laserové kryštály vzácnych zemín a scintigrafické kryštály vzácnych zemín, ktoré sa široko používajú v národnej obrane, špičkových vedeckých zariadeniach, lekárskej liečbe, detekcii, bezpečnostnej kontrole a iných oblastiach. V posledných rokoch sa rýchlo rozvinuli špičkové medicínske diagnostické zariadenia, ako je pozitrónová emisná počítačová tomografia (PET-CT), čo vytvorilo silný dopyt po vysokovýkonných scintiláciách vzácnych zemín reprezentovaných kryštálmi kremičitanu ytria lutécia (LYSO) a rozvíjajúce sa ekonomiky zastúpené Čína má v budúcnosti mimoriadne obrovský trhový potenciál. Na základe vlastníctva jednej jednotky na milión ľudí potrebuje Čína pridať približne 1 000 jednotiek PET-CT zariadení a dopyt po scintilačných kryštáloch vzácnych zemín presiahne 3 miliardy juanov.

(5) Oblasť katalytických materiálov vzácnych zemín

Katalytické materiály vzácnych zemín zohrávajú dôležitú úlohu v národnom hospodárstve, ktoré môžu byť široko využívané v oblasti životného prostredia a energetiky, podporujú rozsiahlu aplikáciu vysokého množstva a ľahkých prvkov vzácnych zemín lantánu a céru, účinne zmierňujú a riešia nerovnováhu spotreby vzácnych zemín. v Číne zlepšiť energetické a environmentálne technológie a zlepšiť životné prostredie ľudí. Katalyzátor na krakovanie oleja a katalyzátor na čistenie výfukových plynov motorových vozidiel je dávkovanie katalytických materiálov vzácnych zemín pre dve najväčšie aplikácie, vrátane katalyzátora na krakovanie ropy, mobilného zdroja (motorové vozidlá, lode, poľnohospodárske stroje atď.), katalyzátora na čistenie výfukových plynov, pevného zdroja (priemyselný odpadový plyn vypredané, spaľovanie zemného plynu, čistenie organických odpadových plynov a pod.) katalyzátor čistenia koncových plynov a pod.

V porovnaní s podobnými katalyzátormi vo svete dosiahli domáce krakovacie katalyzátory rovnakú úroveň ich použitia. Ale v katalyzátore na čistenie výfukových plynov motorových vozidiel, uhoľnej elektrárni s vysokoteplotným katalyzátorom denitrácie priemyselných odpadových plynov, ako sú materiály na skladovanie kyslíka cér a zirkónium vzácnych zemín, modifikovaný povlak oxidu hlinitého, veľké rozmery, ultratenký nosič (> 600 mesh) vo veľkom meradle výroba a systémová integrácia kľúčové technológie a zariadenia atď., So zahraničnými vyspelými úroveň má stále určitú medzeru.

(6) Vysoko čisté kovy vzácnych zemín a cieľové materiály

Vysoko čistý kov vzácnych zemín je základnou surovinou pre výskum a vývoj high-tech materiálov, ktoré sa široko používajú v magnetických materiáloch, optických funkčných materiáloch, katalytických materiáloch, materiáloch na skladovanie vodíka, funkčných keramických materiáloch, materiáloch na naprašovanie pre elektronické informácie a ďalšie oblasti. Do konca 20. storočia spoločnosť mine metal co., LTD., east cao corporation, medzinárodná spoločnosť honeywell a európske a americké podniky prešli od prípravy vysoko čistých kovov po vývoj industrializácie a novú fázu aplikácie materiálu pod 7 nm procesom vysokej objednávky podporné kľúčové materiály poskytujú integrovaný obvod, komunikačné zariadenia 5G, vysokovýkonné zariadenia a inteligentný senzor, polovodičová pamäť a ďalšie pokročilé elektronické informačné produkty. Svetovo preslávené podniky na výrobu kovov vzácnych zemín s vysokou čistotou a cieľových materiálov sú najmä Japan Toscao Corporation, Honeywell International Corporation a ďalšie podniky z 500 bohatstva. Čínske podniky na výrobu kovov vzácnych zemín a cieľových materiálov s vysokou čistotou zahŕňajú najmä Zhongyan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Hunan Rare Earth Metal Materials Research Institute atď. Stále existujú medzery v technologických inováciách, vyspelom vybavení, špičkovom základnom výskume a ďalšie aspekty. V súčasnosti Čína prerazila technológiu prípravy kovov vzácnych zemín s veľmi vysokou čistotou, ale stále existuje určitá vzdialenosť na realizáciu industrializácie a zabezpečenie rozvoja integrovaného obvodu a iného elektronického informačného priemyslu.

3. Ťažkosti a výzvy vo vývoji funkčných materiálov vzácnych zemín

Na základe uvedeného stavu výskumu funkčných materiálov vzácnych zemín možno konštatovať, že zdroje vzácnych zemín, ako neobnoviteľné globálne vzácne strategické zdroje, boli vždy jedným zo stredobodu globálnej pozornosti. Od obchodného trenia medzi Čínou a Spojenými štátmi sa materiály vzácnych zemín a permanentných magnetov vzácnych zemín stali „kľúčovými slovami“, ktoré často spomínajú domáce a zahraničné médiá. Dôvodom je, že dominancia čínskeho reťazca priemyslu materiálov s permanentnými magnetmi vzácnych zemín a vzácnych zemín a rýchlosť vývoja technológie materiálov s permanentnými magnetmi vzácnych zemín znepokojujú Spojené štáty. Hoci čínske zdroje vzácnych zemín a technológie ťažby, výberu a tavenia vzácnych zemín sú na popredných miestach vo svete a má aj sériu originálnych technológií, stále čelí mnohým ťažkostiam a výzvam pri vývoji funkčných materiálov vzácnych zemín.

Funkčné materiály vzácnych zemín s vonkajšími výzvami pochádzajú najmä zo Spojených štátov do „systému guo + globálny tábor“, ktorý sa snaží „komplexným oddelením“ spôsobu, ako sa zbaviť závislosti od čínskych výrobkov s permanentnými magnetmi zo vzácnych zemín, a zároveň podnecovať ďalšie krajiny. vzdať sa používania čínskych materiálov s permanentnými magnetmi vzácnych zemín, obmedziť a obmedziť rýchly rozvoj vedy a techniky vzácnych zemín a aplikačného priemyslu v našej krajine. Na druhej strane, v stredných a následných aplikačných oblastiach funkčných materiálov vzácnych zemín je väčšina čínskeho výskumu a vývoja v stave špičkových zahraničných technologických metód. Hoci v posledných rokoch v našej krajine v oblasti materiálov vzácnych zemín rýchlo stúpa počet patentových prihlášok, ale drvivá väčšina patrí medzi zdokonalené patenty alebo patenty na hrany, má jadro nezávislé práva duševného vlastníctva, najmä pôvodný medzinárodný patent, mnohé kľúčové technológie zahraničnými patentovými technickými prekážkami vážne ovplyvnili vysokú kvalitu rozvoja a internacionalizácie priemyslu vzácnych zemín.

Vnútorné výzvy funkčných materiálov vzácnych zemín pochádzajú najmä zo základných nedostatkov priemyslu vzácnych zemín a nedostatočnej pozornosti venovanej „kovaniu dlhých dosiek“; podniky a výskumné inštitúcie uprednostňujú podporu krátkodobých výskumných a imitačných technológií a nedostatočnú podporu originálnych technológií s veľkými ťažkosťami pri vývoji, vysokými nákladmi na vývoj a dlhým cyklom prelomu technológií; je potrebné posilniť multidisciplinárne a medziodvetvové kolaboratívne výskumné a vývojové kapacity v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín. V konečnom dôsledku je pôvodná inovačná schopnosť Číny nedostatočná a schopnosť kontrolovať základnú technológiu funkčných materiálov vzácnych zemín je slabá.

Preto so zameraním na vývoj funkčných materiálov vzácnych zemín v roku 2035 by sa mala venovať väčšia pozornosť nezávislej inovačnej konštrukcii kapacity funkčných materiálov vzácnych zemín z pohľadu globalizácie, vrátane kontroly základných technológií, učenia a integrácie s medzinárodné pokročilé technológie, ako aj výhody funkčného priemyslu vzácnych zemín, ktorý sa stáva väčším a silnejším.

4. Funkčné materiály vzácnych zemín v budúcich myšlienkach rozvoja, kľúčové smerovanie rozvoja a ciele rozvoja

(1) Myšlienky rozvoja

Úzko integrované s národnými stratégiami, v kombinácii s budúcimi aplikačnými scenármi, ako sú inteligentné roboty, inteligentné mestá, oceánsky a medzihviezdny vývoj, spoločnosť veľkých dát a dokovanie medzi človekom a strojom, zamerať sa na inžinierstvo a industrializáciu výskumu kľúčových technológií, usilovať sa o prelomy v technológia prípravy jadra, inteligentné výrobné zariadenia, špeciálne testovacie nástroje a ich aplikačná technológia pokročilých funkčných materiálov vzácnych zemín, luminiscenčných materiálov vzácnych zemín, katalytických materiálov vzácnych zemín, katalytických materiálov vzácnych zemín, kryštálových materiálov vzácnych zemín, vysoko čistých kovov vzácnych zemín a terča materiály; Prostredníctvom synchrónnej inovácie celého priemyselného reťazca budeme podporovať propagáciu a implementáciu pokročilých úspechov, aby sme zabezpečili efektívnu dodávku kľúčových materiálov pre hlavné strategické potreby, ako sú strategické novovznikajúce odvetvia, národná obrana a inteligentná výroba, nakoniec si uvedomíme nezávislú dodávka špičkových aplikovaných funkčných materiálov vzácnych zemín; Vykonávať hraničné základné teórie a experimentálny výskum, prostredníctvom hĺbkového skúmania a hromadenia vedeckých otázok, a navrhovať viac originálnych teórií, robiť originálne objavy, získať dávku nových materiálov vzácnych zemín a novú aplikáciu pôvodných výsledkov; Realizovať strategickú transformáciu Číny z veľmoci vzácnych zemín na veľmoc vzácnych zemín, Viesť budúci rozvoj technológií a priemyslu vzácnych zemín, Poskytovať materiálnu podporu pre realizáciu strategického cieľa Číny „zaradiť sa medzi popredné miesta v inovatívnej krajine do roku 2035“.

(2) Kľúčové smerovanie rozvoja

1. Kľúčové technológie prípravy ultra vysoko výkonných materiálov s permanentnými magnetmi vzácnych zemín a efektívne a vyvážené využitie vzácnych zemín

Vzhľadom na budúcu inteligentnú spoločnosť s vyšším magnetickým výkonom materiálov s permanentnými magnetmi a novou technológiou a vybavením pre požiadavku rôznorodosti funkcií materiálov s permanentnými magnetmi, ktoré spájajú aktualizáciu vedomostí a historický zákon technologických zmien a súčasný vývoj vysoko výkonných vzácnych zemín zjemnenie zŕn materiálov s permanentnými magnetmi a optimalizácia hraníc kľúčových technológií, ako je porozumenie, na formulovanie kľúčového obsahu vývoja.

(1)Materiály s permanentnými magnetmi NdFeB: zameranie na technológiu prípravy spekaného NdfeB s vysokým komplexným výkonom, výskum mechanizmu difúzie na hraniciach kryštálov ťažkých vzácnych zemín v spekaných magnetoch NdFeB, výskum technológie a aplikácie spekaných NdFeB, technológiu predikcie výkonu služby a teóriu spekané NdFeB magnety atď.

(2)Materiály s permanentnými magnetmi samáriového kobaltu: zameranie sa na elementárny regulačný mechanizmus vysoko zvyškového samáriového kobaltového magnetu, reguláciu zložiek nanoštruktúry a mikroregiónu pri technickej príprave vysokovýkonného samáriového kobaltového permanentného magnetu, výskum antioxidačnej technológie samáriového kobaltu pri vysokej používajte teplotu a technológiu povrchovej ochrany vysokoteplotného samáriového kobaltového permanentného magnetu atď.

(3)Termolisované materiály s permanentnými magnetmi: zameranie na výskum mechanizmu tvorby anizotropie tenkostenného horúceho magnetického krúžku, výskum technológie prípravy vysokovýkonného magnetického prášku pre magnetický krúžok lisovaný za tepla, technológia prípravy a aplikácia vysokovýkonného krúžku z permanentného magnetu za tepla , zariadenia na prípravu strojárstva a vývoj technológie procesu vysokovýkonného horúceho tlakového magnetického krúžku atď.

（4）Materiály s permanentnými magnetmi s vysokou abundanciou: zamerajte sa na vyvážené využitie vzácnych zemín s vysokou mierou výskytu (La, Ce atď.) v materiáloch s permanentnými magnetmi, mechanizmus dvojitej hlavnej fázy štruktúry cérového magnetu a technológiu zlepšenia koercitívnej sily.

（5） Kombinácia materiálového génu a strojového učenia, vykonanie konštrukčného návrhu a výpočtu výkonu magnetických funkčných materiálov a preskúmanie nového systému a novej štruktúry materiálov pre kľúčové indexy výkonnosti produktu s vysokou magnetickou energiou a vysokej koercitívnej sily prvej generácie permanentných magnetických materiálov vzácnych zemín.

（6）Podľa charakteristík magnetických funkčných materiálov si naštudujte nové princípy a nové zariadenia na testovanie a testovanie a postupne sa zbavte závislosti analytických a testovacích zariadení na zahraničí.

2. Nové materiály s permanentnými magnetmi zo vzácnych zemín a kľúčové technológie prispôsobenej aplikácie

V rámci všeobecného trendu nízkouhlíkového hospodárstva, ktorý sa šíri svetom, krajiny na celom svete venujú pozornosť ochrane životného prostredia a nízkym emisiám uhlíka ako kľúčovým vedeckým a technologickým oblastiam. Kľúčové obsahy vývoja zahŕňajú: vývoj inteligentného systému železničnej dopravy a inteligentného priemyselného výrobného systému; vývoj permanentných magnetických materiálov a magnetického energetického systému s technológiou odpruženia permanentných magnetov a permanentným magnetickým prenosom vírivých prúdov; vývoj permanentných magnetických materiálov vzácnych zemín pre vysokú odolnosť proti korózii generátor s priamym pohonom s permanentným magnetom s morským koróznym prostredím; vývoj permanentných magnetických materiálov s produktom vysokej magnetickej energie, vysokou koercitívnou silou, miniaturizáciou a vysokou presnosťou pre aplikačné scenáre, ako je robot a inteligentné mesto.

2. Luxusné luminiscenčné materiály vzácnych zemín a ich kľúčové technológie prípravy a zariadenia

So zvyšujúcim sa dopytom po kvalite svetelných zdrojov na trhu s polovodičovým osvetlením je potrebné zamerať sa na vývoj špičkových materiálov vyžarujúcich svetlo vzácnych zemín a ich kľúčových technológií prípravy a vybavenia, aby vyhovovali aplikáciám v oblasti osvetlenia, zobrazovania. a zisťovanie informácií. Kľúčový obsah vývoja zahŕňa: kľúčový prelom v nových luminiscenčných materiáloch vzácnych zemín, ako sú neviditeľné emisie a emisie s konverziou smerom nahor; vývoj teórie a technických metód zvyšovania účinnosti infračerveného žiarenia pod fialovým svetlom; vývoj materiálov s vysokou účinnosťou úzkopásmovej emisie, vysokej čistoty farieb, zelenej a červenej emisie; navrhovať a vyvíjať nový materiálový systém s nezávislými právami duševného vlastníctva využívajúci princíp štrukturálnej kompatibility a rovnocennej výmeny majetku a vykonávať štrukturálny dizajn založený na vysokovýkonných materiáloch s cieľom získať sériu nových luminiscenčných materiálov vzácnych zemín.

4. Kľúčová technológia prípravy katalytických materiálov vzácnych zemín

Katalytické materiály vzácnych zemín sú high-tech materiály, ktoré podporujú rozsiahlu aplikáciu vysoko hojných a ľahkých prvkov vzácnych zemín lantánu a céru, účinne zmierňujú a riešia nerovnováhu spotreby vzácnych zemín v Číne, zlepšujú energetické a environmentálne technológie, podporujú živobytie ľudí, a zlepšiť životné prostredie ľudí. Kľúčové obsahy vývoja zahŕňajú: vývoj vysoko účinných, energeticky úsporných a petrochemických katalytických materiálov vzácnych zemín s dlhou životnosťou, čistú energiu syntetických katalytických materiálov vzácnych zemín, kontrolu znečistenia výfukových plynov motorových vozidiel a kontrolu znečistenia priemyselných výfukových emisií katalytických materiálov vzácnych zemín a kľúč technológie industrializácie; zameranie na vývoj kľúčových technológií molekulárnej montáže nanoklietok a prípravy materiálov céru a zirkónia s vysokým špecifickým povrchom, vývoj ultra vysokovýkonných katalytických materiálov vzácnych zemín a aplikácie škály v účinných častiach katalytického čistenia vzácnych zemín pevných a mobilných zdrojov zdrojový výfukový systém na realizáciu lokalizácie.

5. Pokročilé materiály z kryštálov vzácnych zemín a technológia ich priemyselnej prípravy

Kryštálové materiály vzácnych zemín sú široko používané v národnej obrane, špičkových vedeckých zariadeniach, lekárskej starostlivosti, detekcii, bezpečnostnej inšpekcii a ďalších oblastiach. Krištáľové materiály vzácnych zemín a technológia ich priemyselnej prípravy je hlavným vývojovým trendom budúcnosti

Kľúčový smer vývoja laserového kryštálu vzácnych zemín zahŕňa: vývoj technológie a zariadenia na rast a spracovanie laserových kryštálov vzácnych zemín veľkých rozmerov a vysokej kvality;

Vyvinúť efektívnu technológiu prípravy vysokokvalitného laserového kryštálu vzácnych zemín a laserového vlákna; rôzne nové technológie laserovej aplikácie založené na laserovom kryštáli vzácnych zemín.

6. Technológia prípravy vysoko čistých kovov vzácnych zemín a terčov

Nová generácia informačnej elektroniky a energetických materiálov sú hlavnými aplikačnými smermi vysoko čistých kovov vzácnych zemín a cieľových produktov. V budúcnosti budú kľúčové smery výskumu a vývoja vysoko čistých kovov vzácnych zemín zahŕňať: ďalšie zlepšovanie čistoty kovov vzácnych zemín nad 4N5 (99,995 %), vývoj lacnej a rozsiahlej prípravy kovov vzácnych zemín s mimoriadne vysokou čistotou. technológia na poskytovanie kľúčových surovín na vývoj vysoko čistých vzácnych zemín; vývoj procesu kontroly jemného čistenia a veľkých zariadení na čistenie s vysokým vákuom, ako je veľkoplošná pec a pec na čistenie monokryštálov; vývoj technológie analýzy a detekcie stopových nečistôt v mimoriadne čistých kovoch vzácnych zemín a cieľových materiáloch.

(3) Rozvojové ciele

Cieľ 1.2025: Dokončiť prechod priemyslu vzácnych zemín zo sledovania na prevádzku a prevádzku

Do roku 2025 sa stane mocnou krajinou v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín. Pre novú generáciu informačných technológií, modernú dopravu, novú generáciu osvetlenia a zobrazovania, úsporu energie, ochranu životného prostredia, integrovaný obvod, biologickú medicínu, národnú obranu, hlavné rozvojové potreby, predbežného majstra s nezávislými právami duševného vlastníctva magnetických materiálov vzácnych zemín a kľúčová základná technológia výrobných zariadení, nových energetických vozidiel, letectva, priemyselných servomotorov a iných špičkových aplikácií magnetických materiálov, úspešnosť generovania materiálov vzácnych zemín s permanentnými magnetmi dosiahla 70%. Prelomiť dávkovú a stabilnú technológiu prípravy luminiscenčných materiálov vzácnych zemín a miera lokalizácie sa zvýšila na viac ako 80 %; prelomiť kľúčovú technológiu prípravy nových funkčných materiálov vzácnych zemín, ako sú vysokovýkonné kryštálové materiály vzácnych zemín, kovy vzácnych zemín vysokej čistoty a cieľové materiály, spĺňajúce požiadavky na špičkové lekárske vybavenie, inteligentnú detekciu, integrovaný obvod atď., čiastočne nahradiť dovoz; vyvíjať nové funkčné materiály vzácnych zemín a technológiu ich prípravy a rozširovať nové oblasti použitia. Do roku 2025 Čína zvládne niekoľko kľúčových kľúčových technológií kľúčových nových materiálov vzácnych zemín a vytvorí množstvo nadnárodných korporácií a priemyselných zoskupení so silnou medzinárodnou konkurencieschopnosťou v konkurenčných oblastiach. Naša pozícia v globálnom priemyselnom hodnotovom reťazci sa výrazne posilní a dokončí sa prechod priemyslu vzácnych zemín z nasledovania na beh.

Cieľ 2.2030: Pôvodne vybudovať z Číny svetovú veľmoc vzácnych zemín

Do roku 2030 sa v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín výrazne zlepší inovačná kapacita a môže viesť globálny výskum a priemyselný vývoj materiálov s permanentnými magnetmi vzácnych zemín a spočiatku dosiahnuť cieľ stať sa svetovým priemyslom vzácnych zemín. Super vysoko výkonný permanentný magnet v robotoch, lekárskych zariadeniach, letectve, internete vecí, lodiach, petrochemickom a inom významnom zariadení a inžinierskych aplikáciách, majster s nezávislými právami duševného vlastníctva magnetických materiálov vzácnych zemín a výrobných zariadení, nových energetických vozidiel, navigácie 042 letecký a kozmonautický priemysel, priemyselné servomotory a iné špičkové aplikácie magnetických materiálov, úspešnosť výmeny materiálov vzácnych zemín s permanentnými magnetmi dosiahla 80%.

3. 2035 cieľ: Vybudovať svetovú veľmoc vzácnych zemín

Do roku 2035 dôjde k zásadným prelomom v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín a výrazne sa zlepší inovačná kapacita. Celková inovačná úroveň v oblasti nových materiálov vzácnych zemín dosiahne úroveň krajín na svetovej úrovni, výrazne sa posilní celková konkurencieschopnosť, niektoré výhody vytvoria globálnu inovačnú vedúcu kapacitu a vybudujú z Číny svetovú veľmoc vo funkčnom stave vzácnych zemín. materiálov.

Materiály s permanentnými magnetmi vzácnych zemín, katalytické materiály a svietiace materiály dosiahli medzinárodnú pokročilú úroveň a dosiahli úplnú sebestačnosť. Miera sebestačnosti optických funkčných kryštálov a ultračistých vzácnych zemín pre aplikácie národnej obrany je vyššia ako 95 %; kľúčové kľúčové technológie a práva duševného vlastníctva magnetických materiálov vzácnych zemín a špičkových magnetických materiálov, ako sú nové energetické vozidlá, národná obrana, letectvo, inteligentná výroba, zdravotná starostlivosť, námorné inžinierstvo, ktoré tvoria sériu originálnych funkčných materiálov vzácnych zemín, v ktorých pôvodné práva duševného vlastníctva novej generácie materiálov s permanentnými magnetmi vzácnych zemín sú v rukách Číny. Čína nezávisle formulované normy tvoria viac ako 30 % medzinárodných noriem a majú hlas pri formulovaní noriem pre špičkové materiály; kultivovať inovatívne talenty a tímy funkčných materiálov vzácnych zemín, realizovať nový spôsob vývoja riadenia nových aplikácií funkčnými materiálmi vzácnych zemín a zaviesť svetovo popredné technologické inovačné systémy a priemyselný systém s cieľom poskytnúť platformu pre originálne technológie.

4. návrh politiky

Stratégia rozvoja do roku 2035 pre funkčné materiály vzácnych zemín, urýchliť výstavbu nového modelu rozvoja vedeckej a technologickej inovácie funkčných materiálov vzácnych zemín, optimalizovať vedecké a technologické zdroje a ľudské zdroje v regiónoch s dominantným postavením vzácnych zemín a upevniť „dlhú dosku“. „výhodu v oblasti vzácnych zemín. Mali by sa usilovať o zlepšenie pôvodnej inovačnej schopnosti, škálovateľnosti a schopnosti dosahovať úspechy, podporovať zelenú výrobu funkčných materiálov vzácnych zemín, energicky rozvíjať špičkovú aplikáciu s nezávislými právami duševného vlastníctva vysokovýkonných magnetických vzácnych zemín, svetla, elektriny a ďalšie nové funkčné materiály a aplikačné technológie, zaviesť čínske pokročilé materiály vzácnych zemín „s“ inovačnou platformou, vybudovať materiály vzácnych zemín a použiť reťazec nízkouhlíkového hospodárskeho priemyslu, ktorý sa vytvára s nezávislými právami na duševné vlastníctvo Číny pre vysokovýkonné strategické odvetvia materiálov vzácnych zemín, postupne realizovať prostredníctvom výroby vzácnych zemín silu smerom k sile vzácnych zemín. Odporúčajú sa tieto špecifické politiky a opatrenia:

(1) Posilniť schopnosť strategického predikčného výskumu a podpory politiky v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín na národnej úrovni

Po prvé, urýchliť vytvorenie systému duševného vlastníctva, technologického systému, talentového systému a systému platforiem pre funkčné materiály vzácnych zemín koordinovaných na národnej úrovni.

Po druhé, posilniť kontinuitu a kontinuitu realizácie strednodobého a dlhodobého plánu v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín, vytvoriť dlhodobú a stabilnú štátnu podporu a vyhnúť sa intermitentnej podpore.

Po tretie, posilniť povedomie o ochrane duševného vlastníctva v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín, zlepšiť právny systém a implementačný mechanizmus ochrany duševného vlastníctva, posilniť a implementovať stimulačné opatrenia pre inovačné aktivity vynálezcov práce a stimulovať endogénny impulz a vznik tzv. inovatívne technológie funkčných materiálov vzácnych zemín a ich priemyselné odvetvia.

(2) Posilniť podporu tímu výhod vzácnych zemín a konštrukcie s gradientom talentov a zlepšiť udržateľnú inovačnú schopnosť funkčných materiálov vzácnych zemín

Po prvé, poskytneme dlhodobú a stabilnú podporu konkurencieschopným výskumným inštitúciám a tímom v oblasti výhod vzácnych zemín a čo najskôr vytvoríme základne národných platforiem pre vedecké a technologické inovácie pre funkčné materiály vzácnych zemín na rôznych úrovniach.

Po druhé, plne zohrávať úlohu odborníkov v mladom a strednom veku pri budovaní úrovne talentov, aby sa predišlo chybám talentov a plytvaniu zdrojmi talentov.

Po tretie, zamerajte sa na školenie mladých chrbtových technikov a technikov na plný úväzok v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín. V prípade vynikajúcich technických talentov možno prah hodnotiacej politiky primerane znížiť a pokiaľ budú prispievať, majú možnosť realizovať svoju osobnú hodnotu, takže popredné talenty sa môžu presadzovať vo vedeckom výskume a inovačných aktivitách Spontánny vznik.

(3) Posilniť medzinárodnú spoluprácu v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín a zvýšiť globálnu konkurencieschopnosť Číny v oblasti funkčných materiálov vzácnych zemín

Po prvé, v súčasnom medzinárodnom prostredí by sa mali využiť rôzne príležitosti na uskutočnenie medzinárodnej personálnej výmeny a výmeny informácií o vede a technike vzácnych zemín; oddelenie manažmentu by sa malo snažiť uľahčiť medzinárodnú vedecko-technickú výmenu, uvoľniť limit výskumníkov na účasť na akademických konferenciách a technických výmenách a vyhnúť sa technickému výskumu a vývoju „sebablokovania“ spôsobeného miestnymi a rezortnými záujmami.

Po druhé, podľa súčasnej situácie doma a v zahraničí by sme sa pri posilňovaní vnútorného obehu v oblasti domácich funkčných materiálov vzácnych zemín mali usilovať o rozšírenie medzinárodného nového trhu a rozšírenie medzinárodného vonkajšieho obehu. Na jednej strane posilniť úroveň otvorenia sa vonkajšiemu svetu, zachovať a vytvoriť podmienky pre zavádzanie špičkových aplikačných podnikov nových materiálov vzácnych zemín, aktívne formovať a vytvárať nový model globálneho priemyslu nových materiálov vzácnych zemín a komunita technológie vzácnych zemín; na druhej strane mierne uvoľniť dovoz surovín vzácnych zemín, aby sa znížil tlak na domácu ochranu životného prostredia a spotrebu zdrojov; zároveň povzbudiť čínske podniky vzácnych zemín, aby išli von, získavali, kupovali akcie a vytvárali nové nové materiály vzácnych zemín, ako sú robotické servomotory a hnacie motory elektrických vozidiel Výhodné podniky s high-tech aplikačnými produktmi zlepšia obchodné a vedecké a prostredie technologického rozvoja doma aj v zahraničí, aby sa zvýšila globálna konkurencieschopnosť čínskeho reťazca a dodávateľského reťazca funkčných materiálov vzácnych zemín.