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自主创新 让稀土越用越“好用”

来源:科技日报2019-06-11 10:14

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  记者 张景阳

  日前,中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司的稀土铁合金在牌号钢、铸钢、特钢中应用取得新突破。包头稀土院采用稀土铁合金作为稀土钢生产原料,先后实现了稀土钢工业生产九连浇、十连浇、十四连浇,验证了稀土铁合金在钢中应用的独特优势。专家表示,新一代稀土铁合金生产稀土钢,可一举解决生产过程中钢水絮结、收率低不稳定等难题,从而使我国的钢铁生产技术上到一个新台阶。

  “稀土是新能源、新材料、航空航天、信息、生物、军工等尖端科技领域和国防建设的重要基础材料,可以说,稀土的作用无处不在。”中国科学院包头稀土研发中心主任池建义介绍,随着技术的不断发展进步,我国的科研机构和高新技术企业依托丰富的稀土资源和新技术,已经可以生产出用于化妆品的稀土着色剂、稀土釉陶瓷等新产品。

  我国是名副其实的稀土资源第一大国,已探明稀土资源量约6588万吨。全球储量最大的稀土矿,就在内蒙古自治区包头市的白云鄂博。稀土应用技术的落后一度掣肘了我国稀土产业乃至现代化工业的发展,造成了“挖土卖土”的窘境。

  新世纪以来,我国开始逐步限制稀土出口,而加大对稀土开发利用的人力物力投入力度。我国的稀土新材料制备和应用技术也因此突飞猛进。我国航天航空设备中源自稀土的核心新材料已经从“主要依赖进口”转变为“越来越多实现了国产化”。

  “神舟”“嫦娥”的一次次成功飞天,一次次书写了中国航天事业的传奇,令世人瞩目。这其中,包钢稀土院蒙稀磁业公司研制的钐钴永磁辐射环功不可没,它为这一次次成功提供火箭精确定位、导航服务。钐钴永磁辐射环是一个不太起眼的小部件,但它用在火箭控制平台的陀螺仪上,可以自动控制电机速度,调整火箭方向,确保发射目标准确进入预定轨道。

  正在日渐强大的稀土产业,它一次次闯关夺隘,一次次主导话语权,科技的力量功不可没。

  2018年,国内首台具有自主知识产权的磁共振诊疗车在包头市稀宝博为公司投入使用,成为我国稀土永磁材料应用的又一经典范例。该公司总经理银建伟在接受记者采访时表示:“我们的产品是单台使用稀土永磁材料最多的终端应用产品,磁性材料占永磁磁共振设备成本的60%,生产计划全部实现,年消耗高等级磁性材料1000吨以上。”

  2019年,包头金山磁材有限公司的“高频永磁电机高性能低涡烧结钕铁硼磁钢制造技术”通过验收,一举改善了高频应用领域磁体涡流发热高的问题,使磁体综合磁性能大于74,实现了高磁能积、高矫顽力双高磁体在性能方面的重大突破。在当下我国的工业领域和制造业生产线上,这样的成果不胜枚举。

  作为我国北方稀土新材料制备技术迅速发展的见证人之一,池建义在谈及此问题时表示:“稀土的高效利用,要从提取分离和应用研发两个方面同时入手,二者缺一不可。可喜的是,随着我国稀土元素提取分离技术逐步进入世界先进水平行列,新材料制备技术的发展同样取得了令人瞩目的成就。”

  近年来,越来越多的“稀土中国制造新材料”走向世界。仅以永磁行业为例:伴随未来新能源汽车的逐步发展,预计2020年全球新能源汽车总体销量达到2000万辆,按照每辆新能源汽车的永磁材料用量2.5公斤计算,全球新能源汽车的永磁材料需求量将达到5万吨。随着我国永磁新材料的研发制造日趋成熟,这一源自稀土高端应用的价值,本身就是一个天文数字。

  稀土的高效开发利用,正在有力促进我国的多领域产业升级:稀土永磁、稀土发光、稀土储氢、稀土抛光等稀土功能性材料在电子信息、国防军工、节能减排、绿色环保、生物工程等领域的广泛应用,实现了众多新兴战略产业的快速崛起。

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