Hulumtimi Strategjik mbi Evolucionin e Materialeve Funksionale të Tokës së Rrallë deri në vitin 2035

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

(1. Instituti i Përgjithshëm i Kërkimeve të Hekurit dhe Çelikut, Pekin 100081; 2. Zhong yan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Pekin 100088)

Abstrakt: Si një nga materialet kryesore strategjike me karakteristikat më të burimeve në Kinë, toka e rrallëmaterialet funksionale janë materialet bazë që mbështesin gjeneratën e re të teknologjisë së informacionit , armë dhe pajisje të hapësirës ajrore dhe moderne, tranzit të avancuar hekurudhor, kursim të energjisë dhe automjete të reja të energjisë, pajisje mjekësore me performancë të lartë dhe fusha të tjera të teknologjisë së lartë. Ky punim prezanton sfondin e industrisë së materialeve funksionale të tokës së rralla dhe statusin e zhvillimit, analizon problemet ekzistuese në zhvillimin e industrisë së materialeve funksionale toka të rralla në Kinë, parashtron idetë e zhvillimit të strategjisë së zhvillimit të fuqisë materiale 2035 dhe drejtimin kryesor të zhvillimit, nga forcimi i parashikimit strategjik dhe mbështetjes së politikave për tokat e rralla, forcimi i kërkimit dhe aplikimit bazë në fushën e tokave të rralla, forcimi i ndërtimit të ekipit të avantazhit të tokës së rrallë dhe talenteve të paraqitura sugjerime politikash, për të nxitur zhvillimin e materialeve funksionale toka të rralla, për të realizuar strategjinë kalimi nga fuqia e tokës së rrallë në fuqinë e tokës së rrallë për të ofruar referencë.

Fjalët kyçe: materiale funksionale nga toka të rralla; materialet kryesore strategjike; Fuqia e materialeve të reja 2035

Numri i klasifikimit: O614.33; TG

Strategjitë e Zhvillimit për E rralla arth

Materialet funksionale deri në vitin 2035

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

(1. Instituti Qendror i Kërkimeve të Hekurit dhe Çelikut, Pekin 100081, Kinë; 2. Grirem Advanced Materials Co., Ltd., Pekin 100088, Kinë)

Abstrakt: Materialet funksionale të tokës së rrallë janë kritike dhe strategjike në mbështetjen e fushave të teknologjisë së lartë si teknologjia e informacionit të gjeneratës së re, hapësira ajrore dhe armatimet moderne, tranziti i avancuar hekurudhor, automjetet me kursim të energjisë dhe energjia e re, dhe mjekësia me performancë të lartë. pajisjet .Në këtë artikull , paraqitet statusi i zhvillimit dhe tendencat e industrisë së materialeve funksionale të tokës së rralla në Kinë dhe analizohen problemet e industrisë .Për të promovuar konkurrencën e materialeve funksionale të tokës së rrallë në Kinë , propozohen disa sugjerime politikash . duke përfshirë forcimin e parashikimit strategjik dhe mbështetjen e politikave, promovimin e kërkimit dhe aplikimit bazë, dhe rritjen e ndërtimit të ekipeve të favorshme dhe zhvillimin e personelit në fushën e tokës së rrallë.

Fjalë kyçe: materiale funksionale nga toka të rralla; materiale kritike dhe strategjike; Strategjia e fuqisë së materialeve të reja 2035

Së pari, parathënie

Elemente të rralla të tokës (15 lantanide, ittrium, skandium gjithsej 17 juan Emri i përgjithshëm i elementit) për shkak të strukturës së tij unike të shtresës elektronike, në mënyrë që të ketë karakteristika të shkëlqyera magnetike, optike, elektrike dhe të tjera fizike dhe kimike, në automjetet me energji të re, Ekran i ri dhe ndriçimi, robotët industrialë dhe informacioni elektronik, hapësira ajrore, mbrojtja kombëtare, ruajtja e energjisë dhe mbrojtja e mjedisit dhe prodhimi i pajisjeve të nivelit të lartë dhe industritë e tjera strategjike në zhvillim luajnë një rol të rëndësishëm, është një material bazë thelbësor i domosdoshëm [1].

Materialet e reja tokësore të rralla të përfaqësuara nga materiale funksionale toka të rralla janë bërë të plota Një nga pikat kryesore të garës së topit. Vendet dhe rajonet e zhvilluara si Evropa, Amerika dhe Japonia kanë renditur elementët e tokës së rrallë si "elementët strategjikë të shekullit të 21-të" dhe kanë kryer rezerva strategjike dhe kërkime kyçe. "Strategjia e Materialeve kryesore" e formuluar nga Departamenti i Energjisë së SHBA-së, "Plani i Strategjisë Elementare" i formuluar nga Ministria e Arsimit, Arsimit, Shkencës dhe "Plani i BE-së për lëndët e para kritike" i formuluar nga Bashkimi Europian, të gjithë të listuara në elementët e tokës së rrallë si fusha kryesore të kërkimit. Në veçanti, vitet e fundit, Shtetet e Bashkuara kanë rifilluar industrinë e tokës së rrallë për të marrë magnete për tokë të rralla të disponueshme për përdorim ushtarak. Mund të thuhet se materialet me magnet të përhershëm të tokës së rrallë janë bërë "Shangganling" në fushën e materialeve funksionale të tokës së rrallë.

Për këtë arsye, Kina ka renditur tokën e rrallë si një burim strategjik për kontrollin dhe zhvillimin kombëtar dhe ka renditur materialet funksionale të tokës së rralla si materialet kryesore strategjike në planet e saj kombëtare të zhvillimit afatmesëm, afatgjatë dhe të tillë si "Made in China 2025" . Opinionet e Këshillit Shtetëror për Promovimin e Zhvillimit të Qëndrueshëm dhe të Shëndetshëm të Industrisë së Tokave të Rralla dhe rregulloret e tjera përkatëse kanë ndihmuar gjithashtu në promovimin e inovacionit shkencor dhe teknologjik në fushën e materialeve funksionale të tokës së rrallë, kanë optimizuar strukturën e industrisë së tokës së rrallë dhe kanë promovuar përmirësimi i vazhdueshëm i nivelit të zhvillimit dhe cilësisë së materialeve funksionale të tokës së rrallë në Kinë.

2. Statusi i zhvillimit të materialeve funksionale nga toka të rralla

Toka e rrallë është një burim i rëndësishëm strategjik dhe një fushë e favorshme ku Kina ka një fuqi të diskursit ndërkombëtar. Kina është një vend kryesor në botë me rezerva të burimeve të tokës së rrallë. Sipas rezervave totale të burimeve të tokës së rrallë është rreth 1.2108 t, ndër të cilat rezervat e Kinës arrijnë në 4.4107 t, duke zënë rreth 37.8% [2,3], Kina është prodhuesi më i madh në botë i mineraleve të tokës së rrallë. Në vitin 2019, prodhimi global i tokave të rralla ishte 2.1105 t, ndër të cilët prodhimi i tokës së rrallë në Kinë arriti në 1.32105 t, duke zënë rreth 63% të prodhimit global të tokës së rrallë. Në të njëjtën kohë, Kina është gjithashtu një vend industrializimi i tokave të rralla me një sistem të plotë industrial të pavarur, që mbulon përpunimin e xeheve nga rrjedha e sipërme, ndarjen e shkrirjes, prodhimin e oksideve dhe metaleve të rralla në rrjedhën e mesme, dhe të gjitha materialet e reja të tokës së rralla dhe aplikimin në në rrjedhën e poshtme. Në vitin 2018, vlera e prodhimit të zinxhirit të industrisë së tokës së rrallë të Kinës ishte rreth 90 miliardë juanë, nga të cilat materialet funksionale të tokës së rralla përbënin 56%, vlera e prodhimit ishte rreth 50 miliardë juanë, shkrirja dhe ndarja përbënin 27% dhe vlera e prodhimit ishte rreth 25 miliardë juanë. Midis tyre, materialet funksionale të tokës së rrallë përbëjnë përqindjen më të lartë të materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë, duke zënë 75%, me një vlerë prodhimi prej rreth 37.5 miliardë juanë, materialet katalitike që përbëjnë 20% dhe një vlerë prodhimi prej rreth 10 miliardë. juan. Në strukturën e konsumit të materialeve funksionale të tokës së rrallë në Kinë, materialet me magnet të përhershëm të tokës së rrallë përfitojnë nga zhvillimi i shpejtë i automjeteve me energji të reja dhe industrisë elektronike, duke zënë më shumë se 40% në strukturën e konsumit; metalurgjia, makineri, petrokimike dhe qeramika e qelqit zënë përkatësisht 12%, 9% dhe 8%, materialet e depozitimit të hidrogjenit dhe materialet lumineshente përbëjnë rreth 7%; materiale katalitike, materiale lustruese dhe tekstile të lehta bujqësore për 5% [4].

(1) Fusha e shkrirjes dhe ndarjes së tokës së rrallë

Në vitin 1988, prodhimi i tokës së rrallë në Kinë tejkaloi Shtetet e Bashkuara, duke u bërë prodhuesi i parë i tokës së rrallë në botë. Niveli i shkrirjes dhe ndarjes së tokës së rrallë të Kinës është udhëheqës në botë dhe vazhdon edhe sot e kësaj dite, duke kontrolluar tregun global të tokës së rrallë të vetme me pastërti të lartë. Aktualisht, ndërmarrjet e ndarjes së shkrirjes së tokave të rralla të Kinës janë përqendruar kryesisht në gjashtë grupet e mëdha të tokës së rralla të Kinës: bashkë me teknologjinë e lartë në veri të tokës së rrallë, LTD. (grup), grupi i tokës së rralla të Kinës jugore bashkë., LTD., grupi i industrisë së tokës së rralla Guangdong, bashkë., LTD., China rare Earth co., LTD., minmetals rare Earth group co., LTD., Xiamen bashkë industrinë e tungstenit ., LTD. Projektet e huaja të shkrirjes dhe ndarjes së tokës së rrallë përfshijnë kryesisht projektin Mountain Pass të American Molybdenum Company (të blerë nga Shenghe Resources Holdings Co., Ltd.), projektin e shkrirjes dhe ndarjes së Australian Lynas në Kuantan, Malajzi, dhe Grupin Belg Solvi (Solvay ) projekt etj.

(2) Fusha e materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë

Materialet me magnet të përhershëm të tokës së rrallë janë jo vetëm drejtimi më i shpejtë i zhvillimit dhe shkalla industriale më e madhe dhe më e plotë në të gjithë fushën e tokës së rrallë, por edhe një lëndë e parë kryesore e pazëvendësueshme dhe e domosdoshme në industrinë e mbrojtjes kombëtare, si dhe fusha e aplikimit me më të mëdhatë. sasia e materialeve të rralla të tokës. Që nga viti 2000, shkalla industriale e aplikimit të materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë në Kinë është zgjeruar dhe prodhimi i zbrazët i magneteve të sinterizuar NdFEB është rritur nga 8104 t në fillim të planit të 12-të pesë-vjeçar në 1.8105 t në 2019. që përbën më shumë se 85% të prodhimit global; prodhimi i materialeve me magnet të përhershëm samarium kobalt është 2400 t, që përbën më shumë se 80% të prodhimit total.

Zhvillimi i gjerë i magneteve të sinterizuar NdfeB në industritë e teknologjisë së lartë si automjetet e reja me energji si gjenerimi i energjisë nga era, automjetet hibride dhe elektrike, pajisjet shtëpiake që kursejnë energji, robotët industrialë, trenat me shpejtësi të lartë dhe maglev ka ofruar mbështetje të rëndësishme për zhvillimin industria e materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë dhe potenciali i konsiderueshëm i rritjes së industrisë. Kina është afër nivelit të përparuar të bashkëmoshatarëve botërorë në fushat e materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë me performancë të lartë, teknologjisë së reduktimit të tokës së rrallë, shfrytëzimit të ekuilibruar të materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë dhe teknologjisë së riciklimit dhe përdorimit të magneteve.

Edhe pse vendi ynë është bërë prodhuesi më i madh në botë i materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë, i përfaqësuar nga bollëku i lartë i materialit me magnet të përhershëm të tokës së rrallë, një pjesë e teknologjisë së përgatitjes së magnetit të përhershëm të tokës së rrallë është në pozitën udhëheqëse botërore, por produktet e materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë të Kinës, ende nuk është në gjendje të përmbushë robotin e klasës së lartë, gjeneratën e pestë të teknologjisë së komunikimit celular (5G), makinën e litografisë dhe industritë e tjera në zhvillim për kërkesat e teknologjisë së magnetit të përhershëm të nivelit të lartë. Në të njëjtën kohë, ka ende një hendek të madh me vendet e zhvilluara si Shtetet e Bashkuara dhe Japonia në teknologjinë më të avancuar të përgatitjes, deformimin termik, rafinimin e kokrrave dhe pajisjet inteligjente të vazhdueshme.

(3) Në fushën e materialeve ndriçuese të tokës së rrallë

Me depërtimin e përshpejtuar të materialeve gjysmëpërçuese në fushat e ndriçimit, shfaqjes dhe zbulimit të informacionit, kërkesa e tregut për cilësinë e burimit të dritës po rritet gjithashtu. Në fushën e ndriçimit, ndriçimi me spektër të plotë konsiderohet të jetë drejtimi kryesor i gjeneratës së re të ndriçimit të bardhë LED. Në fusha të tjera të materialeve lumineshente, detektorët me rreze infra të kuqe janë një pjesë e rëndësishme e Internetit të Gjërave, i cili është bërë fokusi i vëmendjes globale dhe kanë perspektiva të mëdha aplikimi në monitorimin e sigurisë, biometrikën, ushqimin dhe testimin mjekësor dhe fusha të tjera.

Në fushën e materialeve lumineshente, me materiale ndriçimi dhe ekrani me diodë të bardhë emetuese (LED), Mitsubishi Chemical Co., LTD., Electrification Corporation, Japan Chemical Industry Co., Ltd. kanë avantazhe absolute për sa i përket prodhimit, vëllimit të shitjeve dhe totalit të aktiveve në tregun global. Shkalla e lokalizimit të fosforit LED të dritës së bardhë në Kinë është rritur gjithashtu nga viti 2000, më pak se 5% në vit, në rreth 85% aktualisht. Megjithatë, ka ende një hendek të caktuar teknologjik midis ndërmarrjeve kineze dhe vendeve të huaja. Aktualisht, ndërmarrjet më me ndikim në Kinë janë Youyou Yan Rare Earth New Materials Co., LTD., Jiangsu Borui Optoelectronics Co., LTD., dhe Jiangmen Keheng Industrial Co., LTD.

(4) Fusha e materialeve kristal të tokës së rrallë

Materialet e kristalit të tokës së rrallë përfshijnë kryesisht kristalet e lazerit të tokës së rrallë dhe kristalet shintigrafike të tokës së rralla, të cilat përdoren gjerësisht në mbrojtjen kombëtare, pajisjet shkencore të fundit, trajtimin mjekësor, zbulimin, inspektimin e sigurisë dhe fusha të tjera. Vitet e fundit, pajisjet diagnostikuese mjekësore të nivelit të lartë si tomografia e kompjuterizuar me emetim pozitron (PET-CT) janë zhvilluar me shpejtësi, duke krijuar një kërkesë të fortë për shintitilime të tokës të rralla me performancë të lartë të përfaqësuar nga kristalet e lutetium silikatit të ytrit (LYSO) dhe ekonomitë në zhvillim të përfaqësuara nga Kina kanë një potencial veçanërisht të madh tregu në të ardhmen. Bazuar në pronësinë e një njësie për milion njerëz, Kina duhet të shtojë rreth 1000 njësi të pajisjeve PET-CT, dhe kërkesa për kristale të shkrepjes së tokës së rrallë do të kalojë 3 miliardë juanë.

(5) Fusha e materialeve katalitike të tokës së rrallë

Materialet katalitike të tokës së rrallë zënë një rol të rëndësishëm në ekonominë kombëtare, të cilat mund të përdoren gjerësisht në mjedis dhe energji, nxisin aplikimin e gjerë të elementeve të rralla të tokës me bollëk të lartë dhe të lehtë, lantan dhe cerium, lehtësojnë dhe zgjidhin në mënyrë efektive çekuilibrin e konsumit të tokës së rrallë. në Kinë, të përmirësojë energjinë dhe teknologjinë mjedisore dhe të përmirësojë mjedisin e jetesës njerëzore. Katalizatori i plasaritjes së vajit dhe katalizatori i pastrimit të shkarkimit të automjeteve motorike është doza e materialeve të rralla katalitike të dy aplikacioneve më të mëdha, duke përfshirë katalizatorin e plasaritjes së naftës, burimin e lëvizshëm (automjetet motorike, anijet, makineritë bujqësore, etj.) katalizatorin e pastrimit të shkarkimit, burimin fiks (gazrat e mbeturinave industriale jashtë stokit, djegia e gazit natyror, trajtimi i gazit të mbetjeve organike, etj.) katalizator për pastrimin e gazit të bishtit, etj.

Krahasuar me katalizatorët e ngjashëm në botë, katalizatorët vendas të plasaritjes kanë arritur të njëjtin nivel në performancën e tyre të përdorimit. Por në katalizatorin e pastrimit të shkarkimit të automjeteve motorike, termocentralin me qymyr me katalizator të denitimit të gazit të mbeturinave industriale me temperaturë të lartë, të tilla si materialet e ruajtjes së oksigjenit në tokë të rrallë, veshje alumini të modifikuar, madhësi të madhe, bartës me mur ultra të hollë (> 600 rrjetë) prodhimit në shkallë të gjerë, dhe integrimin e sistemit teknologjinë kryesore dhe pajisjet, etj, me nivel të avancuar të huaj ende ka një hendek të caktuar.

(6) Metalet e rralla të tokës me pastërti të lartë dhe materialet e synuara

Metali i tokës së rrallë me pastërti të lartë është lënda e parë thelbësore për kërkimin dhe zhvillimin e materialeve të teknologjisë së lartë, e cila përdoret gjerësisht në materialet magnetike, materialet funksionale optike, materialet katalitike, materialet e ruajtjes së hidrogjenit, materialet funksionale qeramike, materialet e synuara për spërkatje për informacion elektronik dhe fusha të tjera. Deri në fund të shekullit të 20-të, co. mine metal co., LTD., east cao corporation, kompania ndërkombëtare honeywell dhe ndërmarrjet evropiane dhe amerikane kanë kaluar nga përgatitja e lartë e metalit të pastër në zhvillimin e industrializimit dhe në fazën e aplikimit të materialit të ri, nën procesin e porosisë së lartë 7 nm qarku i integruar, pajisjet e komunikimit 5G, pajisjet me fuqi të lartë dhe sensori inteligjent, memoria në gjendje të ngurtë dhe produkte të tjera të avancuara të informacionit elektronik ofrojnë materiale mbështetëse kryesore. Ndërmarrjet e famshme botërore për prodhimin e metaleve të rralla dhe materialeve të synuara me pastërti të lartë janë kryesisht Japanese Toscao Corporation, Honeywell International Corporation dhe 500 ndërmarrje të tjera të pasura. Ndërmarrjet e prodhimit të metaleve të rralla dhe materialeve të synuara të Kinës me pastërti të lartë përfshijnë kryesisht Zhongyan Rare Earth New Materials Co., Ltd., Hunan Rare Metal Metal Materials Institute, etj. Ka ende boshllëqe në inovacionin teknologjik, pajisjet e avancuara, kërkimin bazë më të avancuar dhe aspekte të tjera. Aktualisht, Kina ka thyer teknologjinë e përgatitjes së metaleve të rralla të tokës me pastërti ultra të lartë, por ka ende një distancë të caktuar për të realizuar industrializimin dhe për të siguruar zhvillimin e qarkut të integruar dhe industrisë tjetër të informacionit elektronik.

3. Vështirësitë dhe sfidat në zhvillimin e materialeve funksionale të tokës së rrallë

Bazuar në statusin e mësipërm të kërkimit të materialeve funksionale të tokës së rrallë, mund të konstatohet se burimet e rralla të tokës, si burime strategjike të pakta globale të pa rinovueshme, kanë qenë gjithmonë një nga fokusi i vëmendjes globale. Që nga fërkimi tregtar midis Kinës dhe Shteteve të Bashkuara, materialet e magnetit të përhershëm të tokës së rrallë dhe tokës së rrallë janë bërë "fjalë kyçe" të përmendura shpesh nga mediat vendase dhe të huaja. Arsyeja është se dominimi i zinxhirit të industrisë së materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë dhe tokës së rrallë dhe shpejtësia e zhvillimit të teknologjisë së materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë shqetëson Shtetet e Bashkuara. Megjithëse burimet e tokës së rrallë dhe teknologjitë e minierave, përzgjedhjes dhe shkrirjes së tokës së rrallë të Kinës janë në pozitat kryesore në botë, dhe gjithashtu ka një sërë teknologjish origjinale, ajo ende përballet me shumë vështirësi dhe sfida në zhvillimin e materialeve funksionale të tokës së rralla.

Materialet funksionale toke të rralla të sfidave të jashtme, kryesisht vijnë nga Shtetet e Bashkuara në "sistemi guo + kamp global", duke u përpjekur për "shkëputje gjithëpërfshirëse" mënyrë për të hequr qafe varësinë nga produktet e magnetit të përhershëm të tokës së rralla të Kinës, në të njëjtën kohë nxisin vendet e tjera. për të hequr dorë nga aplikimi i materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë të Kinës, për të përmbajtur dhe frenuar zhvillimin e shpejtë të shkencës dhe teknologjisë së tokës së rrallë dhe industrisë së aplikimit në vendin tonë. Nga ana tjetër, në fushat e aplikimit të mesëm dhe të poshtëm të materialeve funksionale të tokës së rrallë, shumica e kërkimit dhe zhvillimit të Kinës është në gjendjen e metodave kryesore të teknologjisë së huaj. Edhe pse vitet e fundit në vendin tonë në fushën e materialeve të rralla të tokës aplikimet për patentë po rriten me shpejtësi, por shumica dërrmuese i përkasin patentës së përmirësuar ose patentave të skajshme, ka thelbësore të drejtat e pronësisë intelektuale të pavarura, veçanërisht patentën origjinale ndërkombëtare, shumë teknologji thelbësore. Nga barrierat teknike të patentës së huaj, ndikuan seriozisht në cilësinë e lartë të zhvillimit dhe ndërkombëtarizimit të industrisë së tokës së rrallë.

Sfidat e brendshme të materialeve funksionale të tokës së rrallë vijnë kryesisht nga mangësitë bazë të industrisë së tokës së rrallë dhe vëmendja e pamjaftueshme e "dërrasës së gjatë të farkëtimit"; ndërmarrjet dhe institucionet kërkimore preferojnë të mbështesin teknologjitë kërkimore dhe imituese afatshkurtra dhe mbështetje të pamjaftueshme për teknologjitë origjinale me vështirësi të mëdha zhvillimi, kosto të lartë zhvillimi dhe një cikël të gjatë përparimi teknologjik; duhen forcuar aftësitë e kërkimit dhe zhvillimit të bashkëpunimit shumëdisiplinor dhe ndër-industri në fushën e materialeve funksionale të tokës së rrallë. Në analizën përfundimtare, aftësia origjinale e inovacionit të Kinës është e pamjaftueshme dhe aftësia për të kontrolluar teknologjinë bazë të materialeve funksionale të tokës së rrallë është e dobët.

Prandaj, duke u fokusuar në zhvillimin e materialeve funksionale tokësore të rralla në vitin 2035, më shumë vëmendje duhet t'i kushtohet ndërtimit të pavarur inovativ të kapacitetit të materialeve funksionale tokësore të rralla nga perspektiva e globalizimit, duke përfshirë kontrollin e teknologjive bazë, mësimin dhe integrimin me teknologjitë e avancuara ndërkombëtare, si dhe avantazhet e industrisë funksionale të tokës së rrallë dhe duke u bërë më e madhe dhe më e fortë.

4. Materialet funksionale të tokës të rralla në idetë e zhvillimit të ardhshëm, drejtimi kryesor i zhvillimit dhe qëllimet e zhvillimit

(1) Idetë e zhvillimit

Të integruara ngushtë me strategjitë kombëtare, të kombinuara me skenarët e aplikimit të ardhshëm si robotët inteligjentë, qytetet inteligjente, zhvillimi i oqeanit dhe ndëryjor, shoqëria e të dhënave të mëdha dhe lidhja njeri-makinë, Fokusimi në inxhinierinë dhe industrializimin e kërkimeve kryesore të teknologjisë, Përpjekja për të bërë përparime në teknologjia e përgatitjes së bërthamës, pajisjet inteligjente të prodhimit, instrumentet speciale të testimit dhe teknologjia e aplikimit të tyre të materialeve të avancuara funksionale të tokës së rralla, materialeve të rralla lumineshente, materialeve katalitike të rralla të tokës, materialeve katalitike të dheut të rralla, materialeve kristal të tokës së rrallë, metaleve të rralla të tokës me pastërti të lartë dhe objektivit Materiale; Nëpërmjet inovacionit sinkron të të gjithë zinxhirit industrial, ne do të promovojmë promovimin dhe zbatimin e arritjeve të avancuara, Për të siguruar furnizimin efektiv të materialeve kryesore për nevoja kryesore strategjike si industritë strategjike në zhvillim, mbrojtja kombëtare dhe prodhimi inteligjent, Së fundi, të realizojmë të pavarur furnizimi i materialeve funksionale të përdorura nga toka të rralla të nivelit të lartë; Kryerja e teorive bazë kufitare dhe kërkimeve eksperimentale, Nëpërmjet eksplorimit dhe grumbullimit të thellë të pyetjeve shkencore, dhe sugjerimi i teorive më origjinale, Bërja e zbulimeve origjinale, Përvetësimi i një grupi materialesh të reja tokësore të rralla dhe zbatimi i ri i rezultateve origjinale; Për të realizuar transformimin strategjik të Kinës nga një fuqi e tokës së rrallë në një fuqi tokësore të rrallë, për të udhëhequr zhvillimin e ardhshëm të teknologjisë dhe industrisë së tokës së rrallë, për të ofruar mbështetje materiale për realizimin e qëllimit strategjik të Kinës për "të renditur në radhët e para të vendit inovativ. deri në vitin 2035”.

(2) Drejtimi kryesor i zhvillimit

1. Teknologjitë kryesore të përgatitjes së materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë me performancë ultra të lartë dhe shfrytëzim efikas dhe të balancuar të tokës së rrallë

Në funksion të shoqërisë së ardhshme inteligjente me performancë më të lartë magnetike të materialeve me magnet të përhershëm dhe teknologji dhe pajisje të reja për kërkesat e diversitetit të funksionit të materialit magnetik të përhershëm, duke kombinuar përditësimin e njohurive dhe ligjin historik të ndryshimeve teknologjike, dhe zhvillimin aktual të tokës së rrallë me performancë të lartë Përsosja e kokrrizave të materialeve magnetike të përhershme dhe optimizimi i kufijve të teknologjive kyçe si të kuptuarit, për të formuluar përmbajtjen kryesore të zhvillimit.

(1)Materialet e magnetit të përhershëm NdFeB: fokusi në teknologjinë e përgatitjes së NdfeB të sinterizuar me performancë të lartë gjithëpërfshirëse, kërkime mbi mekanizmin e difuzionit të kufirit kristal të tokës së rrallë në magnet të sinteruar NdFeB, kërkime mbi teknologjinë dhe aplikimin e rikuperimit të NdFeB të sinteruar, teknologjinë e parashikimit të performancës së shërbimit dhe teorinë e magnet i sinteruar NdFeB etj.

(2)Materialet e magnetit të përhershëm samarium kobalt: fokusi në mekanizmin e rregullimit elementar të magnetit të kobaltit samarium me mbetje të lartë, rregullimin e nanostrukturës dhe përbërësve të mikrorajonit në përgatitjen inxhinierike të magnetit të përhershëm të samarium kobalt me ​​performancë të lartë, kërkimin mbi teknologjinë antioksiduese të kobaltit samarium në nivele të larta përdorimi i temperaturës dhe teknologjia e mbrojtjes së sipërfaqes së magnetit të përhershëm me samarium kobalt me ​​temperaturë të lartë, etj.

(3)Materialet e magnetit të përhershëm termopresioni: fokusi në kërkimin e mekanizmit të formimit të anizotropisë së unazës magnetike me presion të nxehtë me mur të hollë, kërkime mbi teknologjinë e përgatitjes së pluhurit magnetik me performancë të lartë për unazën magnetike me shtypje të nxehtë, teknologjia e përgatitjes dhe aplikimi i unazës magnetike të përhershme me presion të nxehtë me performancë të lartë , pajisjet e përgatitjes inxhinierike dhe zhvillimi i teknologjisë së procesit të unazës magnetike me presion të nxehtë me performancë të lartë, etj.

(4) Materialet me magnet të përhershëm me bollëk të lartë: fokusi në përdorimin e balancuar të tokës së rrallë me bollëk të lartë (La, Ce, etj.) në materialet me magnet të përhershëm, mekanizmin e strukturës së magnetit të ceriumit me fazën kryesore të dyfishtë dhe teknologjinë e përmirësimit të forcës shtrënguese.

(5) Kombinimi i gjeneve të materialit dhe mësimit të makinerive, kryhet dizajni strukturor dhe llogaritja e performancës së materialeve funksionale magnetike dhe eksplorimi i sistemit të ri dhe strukturës së re të materialeve për indekset kyçe të performancës së produktit me energji të lartë magnetike dhe forcës së lartë shtrënguese të gjeneratës së parë e materialeve magnetike të përhershme të tokës së rrallë.

(6) Sipas karakteristikave të materialeve funksionale magnetike, studioni parimet e reja dhe pajisjet e reja për testim dhe testim, dhe gradualisht hiqni qafe varësinë e pajisjeve të analizës dhe testimit nga vendet e huaja.

2. Materialet e reja me magnet të përhershëm të tokës së rrallë dhe teknologjitë kryesore të aplikimit të personalizuar

Nën tendencën e përgjithshme të ekonomisë së ulët të karbonit që përfshin botën, vendet në mbarë botën i kushtojnë vëmendje mbrojtjes së mjedisit dhe emetimeve të ulëta të karbonit si fusha kryesore shkencore dhe teknologjike. Përmbajtjet kryesore të zhvillimit përfshijnë: zhvillimin e transitit inteligjent hekurudhor dhe sistemit inteligjent të prodhimit industrial; zhvillimi i materialeve magnetike të përhershme dhe sistemi i fuqisë magnetike me teknologji mbajtëse me suspension të përhershëm magnetik dhe transmetim të përhershëm të rrymës vorbull magnetike; zhvillimi i materialeve magnetike të përhershme të tokës të rralla për gjenerator të drejtpërdrejtë me magnet të përhershëm me rezistencë të lartë korrozioni me mjedis korrozioni detar; zhvillimi i materialeve magnetike të përhershme me produkt me energji të lartë magnetike, forcë të lartë shtrënguese, miniaturizim dhe saktësi të lartë për skenarë aplikimi si roboti dhe qyteti i zgjuar.

2. Materialet ndriçuese të tokës së rrallë dhe teknologjitë dhe pajisjet kryesore të përgatitjes së tyre

Me rritjen e kërkesës për cilësinë e burimit të dritës në tregun e ndriçimit gjysmëpërçues, është e nevojshme të përqendrohemi në zhvillimin e materialeve të nivelit të lartë që lëshojnë dritë nga toka të rralla dhe teknologjitë dhe pajisjet kryesore të përgatitjes së tyre për të përmbushur aplikimet në fushën e ndriçimit, ekranit. dhe zbulimin e informacionit. Përmbajtjet kryesore të zhvillimit përfshijnë: zbulimin kyç të materialeve të reja lumineshente me tokë të rrallë, si emetimi i padukshëm dhe emetimi i konvertimit; zhvillimi i teorisë dhe metodave teknike për rritjen e efikasitetit të emetimit infra të kuqe nën dritën vjollce; materiale zhvillimi me emetim të brezit të ngushtë me efikasitet të lartë, emetim të gjelbër dhe të kuq me pastërti të lartë të ngjyrave; projektimi dhe zhvillimi i sistemit të materialeve të reja me të drejta të pavarura të pronësisë intelektuale duke përdorur parimin e përputhshmërisë strukturore dhe zëvendësimit të pronave të barabarta, dhe kryerjen e projektimit strukturor të bazuar në materiale me fuqi të lartë për të marrë një seri materialesh të reja lumineshente me tokë të rrallë.

4. Teknologjia kryesore e përgatitjes së materialeve katalitike të tokës së rrallë

Materialet katalitike të tokës së rrallë janë materiale të teknologjisë së lartë që nxisin aplikimin e gjerë të elementeve të rralla të tokës me bollëk të lartë dhe të lehtë, lantanum dhe cerium, lehtësojnë dhe zgjidhin në mënyrë efektive çekuilibrin e konsumit të tokës së rrallë në Kinë, përmirësojnë energjinë dhe teknologjinë mjedisore, promovojnë jetesën e njerëzve, dhe përmirësimin e mjedisit jetësor të qenieve njerëzore. Përmbajtja kryesore e zhvillimit përfshin: zhvillimin e materialeve katalitike petrokimike të rralla me efikasitet të lartë, kursim energjie dhe jetëgjatë, materiale katalitike sintetike të rralla të tokës me energji të pastër, kontrollin e ndotjes së shkarkimit të automjeteve motorike dhe kontrollin e ndotjes së emetimeve të shkarkimeve industriale të materialeve katalitike të tokës së rrallë dhe çelësat teknologjitë e industrializimit; fokusimi në zhvillimin e teknologjive kyçe të montimit molekular të nano-kafazit dhe përgatitjes së materialeve të zirkoniumit të ceriumit me sipërfaqe specifike të lartë, zhvillimin e materialeve katalitike të tokës të rralla me performancë ultra të lartë dhe aplikimin në shkallë në pjesët efikase të pastrimit katalitik të tokës së rrallë me burim fiks dhe celular. sistemi i shkarkimit të burimit për të realizuar lokalizimin.

5. Materialet e avancuara të kristalit të tokës së rrallë dhe teknologjia e përgatitjes industriale të tyre

Materialet e rralla të kristaleve të tokës përdoren gjerësisht në mbrojtjen kombëtare, pajisjet shkencore të fundit, trajtimin mjekësor, zbulimin, inspektimin e sigurisë dhe fusha të tjera. Materialet nga kristalet e rralla të tokës dhe teknologjia e përgatitjes së tyre industriale janë tendenca kryesore e zhvillimit në të ardhmen

Drejtimi kryesor i zhvillimit të kristalit të lazerit të tokës së rrallë përfshin: zhvillimin e teknologjisë dhe pajisjeve të rritjes dhe përpunimit të kristaleve të lazerit të tokës së rrallë me madhësi të madhe dhe me cilësi të lartë;.

Zhvillimi i teknologjisë efikase të përgatitjes së kristalit të lazerit të tokës së rrallë dhe fibrave lazer me cilësi të lartë; teknologji të ndryshme të reja të aplikimit të lazerit të bazuara në kristalin e lazerit të tokës së rrallë.

6. Teknologjia e përgatitjes së metaleve dhe objektivave të tokës së rrallë me pastërti të lartë

Gjenerata e re e elektronikës së informacionit dhe materialeve energjetike janë drejtimet kryesore të aplikimit të metaleve të rralla të tokës me pastërti të lartë dhe produkteve të synuara. Në të ardhmen, drejtimet kryesore të kërkimit dhe zhvillimit të materialeve metalike të tokës së rrallë me pastërti të lartë përfshijnë: përmirësimin e mëtejshëm të pastërtisë së metaleve të rralla të tokës në mbi 4N5 (99,995%), zhvillimin e përgatitjes me kosto të ulët dhe në shkallë të gjerë të metaleve të rralla të tokës me pastërti ultra të lartë teknologji për të siguruar lëndë të para kryesore për zhvillimin e objektivit të tokës së rrallë me pastërti të lartë; zhvillimi i procesit të kontrollit të pastrimit të imët dhe pajisjeve të mëdha të pastrimit me vakum të lartë si furra me sipërfaqe të madhe dhe furra pastrimi me një kristal; Zhvillimi i teknologjisë së analizës dhe zbulimit të papastërtive të gjurmës në metale të rralla të tokës ultra të pastër dhe në materialet e synuara.

(3) Qëllimet e zhvillimit

Qëllimi i 1.2025: Përfundimi i tranzicionit të industrisë së tokës së rrallë nga ndjekja në drejtimin dhe drejtimin

Deri në vitin 2025, do të bëhet një vend i fuqishëm në fushën e materialeve funksionale të tokës së rrallë. Për një gjeneratë të re të teknologjisë së informacionit, transport modern, një brez të ri ndriçimi dhe ekrani, ruajtje e energjisë, mbrojtje e mjedisit, qark i integruar, mjekësi biologjike, mbrojtje kombëtare, nevoja të mëdha zhvillimi, master paraprak me të drejta të pavarura të pronësisë intelektuale të materialeve magnetike të tokës së rrallë dhe teknologjia kryesore kryesore e prodhimit të pajisjeve, automjeteve me energji të reja, hapësirës ajrore, servo motorëve industrialë dhe aplikacioneve të tjera të materialeve magnetike të nivelit të lartë, shkalla e suksesit të gjenerimit të materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë arriti në 70%. Përhapni teknologjinë e përgatitjes së serisë dhe të qëndrueshme të materialeve lumineshente të tokës së rrallë dhe shkalla e lokalizimit u rrit në më shumë se 80%; depërtoni në teknologjinë kryesore të përgatitjes së materialeve të reja funksionale të tokës së rrallë, si materialet kristal të tokës së rrallë me performancë të lartë, metalet e rralla të tokës me pastërti të lartë dhe materialet e synuara, plotësoni kërkesat e pajisjeve mjekësore të nivelit të lartë, zbulimin inteligjent, qarkun e integruar, etj., zëvendësojë pjesërisht importin; zhvillimi i materialeve të reja funksionale për tokë të rralla dhe teknologjia e përgatitjes së tyre dhe zgjerimi i fushave të reja të aplikimit. Deri në vitin 2025, Kina do të zotërojë një sërë teknologjish kryesore kryesore të materialeve të reja të tokës së rrallë dhe do të formojë një numër korporatash shumëkombëshe dhe grupimesh industriale me konkurrencë të fortë ndërkombëtare në fushat konkurruese. Pozicioni ynë në zinxhirin global të vlerës industriale do të përmirësohet ndjeshëm dhe do të përfundojë kalimi i industrisë së tokës së rrallë nga ndjekja në drejtimin.

Qëllimi i 2.2030: Fillimisht të ndërtohet Kina në një fuqi botërore të tokës së rrallë

Deri në vitin 2030, në fushën e materialeve funksionale të tokës së rrallë, kapaciteti i inovacionit do të përmirësohet shumë dhe mund të udhëheqë kërkimin global dhe zhvillimin industrial të materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë, dhe fillimisht të arrijë qëllimin për t'u bërë një industri botërore e tokës së rrallë. Magnet i përhershëm me performancë super të lartë në robotë, pajisje mjekësore, hapësirë ​​ajrore, internet të gjërave, anije, pajisje petrokimike dhe pajisje të tjera kryesore dhe aplikim inxhinierik, mjeshtër me të drejta të pavarura pronësie intelektuale të materialeve magnetike të tokës së rrallë dhe pajisjeve prodhuese, automjetet me energji të re, navigacion 042 Hapësira ajrore, servo motori industrial dhe aplikacione të tjera të materialeve magnetike të nivelit të lartë, shkalla e suksesit të zëvendësimit të materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë arriti në 80%.

3. Qëllimi i vitit 2035: Të ndërtojmë një fuqi botërore të tokës së rrallë

Deri në vitin 2035, do të bëhen përparime të mëdha në fushën e materialeve funksionale të tokës së rrallë dhe kapaciteti i inovacionit do të përmirësohet shumë. Niveli i përgjithshëm i inovacionit në fushën e materialeve të reja tokësore të rralla do të arrijë në radhët e vendeve të nivelit botëror, konkurrenca e përgjithshme do të forcohet ndjeshëm, disa avantazhe do të formojnë kapacitetin udhëheqës global të inovacionit dhe do ta ndërtojnë Kinën në një fuqi botërore funksionale në tokat e rralla. Materiale.

Materialet me magnet të përhershëm të tokës së rrallë, materialet katalitike dhe materialet ndriçuese kanë arritur nivelin e avancuar ndërkombëtar, duke arritur vetë-mjaftueshmëri të plotë. Shkalla e vetë-mjaftueshmërisë së kristaleve funksionale optike dhe tokës së rrallë ultra të pastër për aplikimet e mbrojtjes kombëtare është më e madhe se 95%; teknologjitë kryesore dhe të drejtat e pronësisë intelektuale të materialeve magnetike të tokës së rrallë dhe materialeve magnetike të nivelit të lartë si automjetet me energji të reja, mbrojtja kombëtare, hapësira ajrore, prodhimi inteligjent, kujdesi shëndetësor, inxhinieria detare, duke formuar një grup materialesh funksionale origjinale të tokës së rrallë, në të cilat të drejtat origjinale të pronësisë intelektuale të një gjenerate të re të materialeve me magnet të përhershëm të tokës së rrallë janë në duart e Kinës. Standardet e formuluara në mënyrë të pavarur nga Kina përbëjnë më shumë se 30% të standardeve ndërkombëtare dhe kanë zërin në formulimin e standardeve të materialeve të nivelit të lartë; kultivoni talente inovative dhe ekipe materialesh funksionale për tokë të rralla, realizoni mënyrën e re të zhvillimit të drejtimit të aplikacioneve të reja nga materialet funksionale të tokës së rralla dhe krijoni një sistem inovacioni teknologjik dhe një sistem industrial lider në botë për të ofruar një platformë për teknologjitë origjinale.

4. propozim politikash

Strategjia e zhvillimit të vitit 2035 për materialet funksionale toka të rralla, përshpejton ndërtimin e një modeli të ri zhvillimi të inovacionit shkencor dhe teknologjik të materialeve funksionale të tokës së rrallë, optimizon burimet shkencore dhe teknologjike dhe burimet njerëzore në rajonet mbizotëruese nga toka të rralla dhe konsolidon "bordin e gjatë "përparësi në fushën e tokës së rrallë. Duhet të përpiqet të përmirësojë aftësinë origjinale të inovacionit, inxhinierinë e shkallës dhe aftësinë e arritjeve, të promovojë prodhimin e gjelbër të materialeve funksionale tokësore të rralla, të zhvillojë me forcë plotësimin e aplikacionit të nivelit të lartë me të drejtat e pavarura të pronësisë intelektuale të tokave të rralla magnetike, dritës, energjisë elektrike dhe me performancë të lartë. materiale të tjera të reja funksionale dhe teknologji aplikimi, krijimi i materialeve të përparuara të tokës së rralla të Kinës "me" platformën e inovacionit, ndërtimi i materialeve të rralla të tokës dhe aplikimi i zinxhirit të industrisë ekonomike me karbon të ulët, i formuar me të drejtat e pavarura të pronësisë intelektuale të Kinës të industrive strategjike të materialeve të rralla me performancë të lartë, gradualisht realizojnë nga fuqia e prodhimit të tokës së rrallë drejt fuqisë së tokës së rrallë. Rekomandohen politika dhe masa specifike si më poshtë:

(1) Forcimi i aftësisë së kërkimit të parashikimit strategjik dhe mbështetjes së politikave në fushën e materialeve funksionale të tokës së rrallë në nivel kombëtar

Së pari, të përshpejtohet ngritja e një sistemi të pronësisë intelektuale, sistemi teknologjik, sistemi i talenteve dhe sistemi i platformës për materialet funksionale të tokës së rrallë të koordinuar në nivel kombëtar.

Së dyti, të forcohet vazhdimësia dhe vazhdimësia e zbatimit të planit afatmesëm dhe afatgjatë në fushën e materialeve funksionale tokësore të rralla, të formohet një mbështetje afatgjatë dhe e qëndrueshme shtetërore dhe të shmanget mbështetja me ndërprerje.

Së treti, të forcohet ndërgjegjësimi për mbrojtjen e pronësisë intelektuale në fushën e materialeve funksionale toka të rralla, të përmirësohet sistemi ligjor dhe mekanizmi i zbatimit të mbrojtjes së pronësisë intelektuale, të forcohen dhe të zbatohen masa nxitëse për aktivitetet inovative të shpikësve të punës dhe të stimulohet shtysa endogjene dhe shfaqja e teknologjitë inovative të materialeve funksionale të tokës së rrallë dhe industritë e tyre.

(2) Forconi mbështetjen e ekipit të avantazheve të tokës së rrallë dhe ndërtimit të gradientit të talenteve dhe përmirësoni aftësinë e qëndrueshme të inovacionit të materialeve funksionale të tokës së rrallë

Së pari, ne do të ofrojmë mbështetje afatgjatë dhe të qëndrueshme për institucionet dhe ekipet konkurruese kërkimore në fushën e avantazheve të tokës së rrallë dhe do të krijojmë bazat e platformave kombëtare shkencore dhe teknologjike të inovacionit për materialet funksionale të tokës së rrallë në nivele të ndryshme sa më shpejt të jetë e mundur.

Së dyti, luani plotësisht rolin e ekspertëve të rinj dhe të moshës së mesme në ndërtimin e nivelit të talenteve për të shmangur gabimet e talenteve dhe humbjen e burimeve të talenteve.

Së treti, përqendrohuni në trajnimin e teknikëve të rinj të shtyllës kurrizore dhe me kohë të plotë në fushën e materialeve funksionale të tokës së rrallë. Për talentet e spikatura teknike, pragu i politikës së vlerësimit mund të zbutet siç duhet dhe për sa kohë që ata japin kontribute, ata kanë mundësinë të realizojnë vlerën personale, në mënyrë që talentet udhëheqëse të promovohen në veprimtaritë kërkimore-shkencore dhe inovative Shfaqja spontane.

(3) Forcimi i bashkëpunimit ndërkombëtar në fushën e materialeve funksionale nga toka të rralla dhe rritja e konkurrencës globale të Kinës në fushën e materialeve funksionale nga toka të rralla

Së pari, në mjedisin aktual ndërkombëtar, duhen përdorur mundësi të ndryshme për të kryer shkëmbimin ndërkombëtar të personelit dhe shkëmbimin e informacionit të shkencës dhe teknologjisë së tokës së rrallë; departamenti i menaxhimit duhet të përpiqet të lehtësojë shkëmbimin ndërkombëtar shkencor dhe teknologjik, të zbusë kufirin e studiuesve për të marrë pjesë në konferenca akademike dhe shkëmbime teknike dhe të shmangë kërkimin teknik dhe zhvillimin e "vetë-bllokimit" të shkaktuar nga interesat lokale dhe departamentale.

Së dyti, sipas situatës aktuale brenda dhe jashtë vendit, duke forcuar qarkullimin e brendshëm në fushën e materialeve funksionale vendase tokësore të rralla, duhet të përpiqemi të zgjerojmë tregun e ri ndërkombëtar dhe të zgjerojmë qarkullimin e jashtëm ndërkombëtar. Nga njëra anë, forconi nivelin e hapjes me botën e jashtme, ruani dhe krijoni kushte për prezantimin e ndërmarrjeve të aplikimit të nivelit të lartë të materialeve të reja tokësore të rralla, formoni dhe krijoni në mënyrë aktive një model të ri të industrisë globale të materialeve të reja të tokës së rralla dhe komuniteti i teknologjisë së tokës së rrallë; nga ana tjetër, të relaksohet mesatarisht importi i lëndëve të para të tokës së rrallë për të reduktuar presionin e mbrojtjes së mjedisit vendas dhe konsumit të burimeve; në të njëjtën kohë, inkurajoni ndërmarrjet kineze të tokës së rrallë që të dalin jashtë, të blejnë, të blejnë aksione dhe të krijojnë materiale të reja të tokës të rralla, siç janë motorët servo robotikë dhe motorët elektrikë të automjeteve. dhe mjedisi i zhvillimit teknologjik brenda dhe jashtë vendit, në mënyrë që të rritet konkurrueshmëria globale e zinxhirit të industrisë dhe zinxhirit të furnizimit të materialeve funksionale në tokë të rralla në Kinë.