中國工程院院刊《中國工程科學(xué)》刊發(fā)《稀土功能材料2035發(fā)展戰(zhàn)略研究》,其中提出了該材料的重點發(fā)展方向。具體內(nèi)容如下:
一、超高性能稀土永磁材料製備及稀土高效平衡利用關(guān)鍵技術(shù)
針對未來智慧社會對具有更高磁性能永磁材料的期待和新技術(shù)裝備對永磁材料功能多樣性的要求,結(jié)合知識更新與技術(shù)變革的歷史規(guī)律,以及當(dāng)前對發(fā)展高性能稀土永磁材料晶粒細(xì)化和晶界優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)的認(rèn)識,擬定重點發(fā)展內(nèi)容。
(1)釹鐵硼永磁材料方面:重點開展高綜合性能燒結(jié)釹鐵硼的製備技術(shù)研究,重稀土在燒結(jié)釹鐵硼磁體中晶界擴(kuò)散機(jī)理研究,燒結(jié)釹鐵硼回收技術(shù)及應(yīng)用研究,燒結(jié)釹鐵硼磁體服役性能預(yù)測技術(shù)與理論研究等。
(2)釤鈷永磁材料方面:重點開展高剩磁釤鈷磁體的元素調(diào)控機(jī)制研究,開展高性能釤鈷永磁工程化製備中納米結(jié)構(gòu)及微區(qū)成分調(diào)控研究,高使用溫度釤鈷抗氧化技術(shù)研究,高溫釤鈷永磁表面防護(hù)技術(shù)研究等。
(3)熱壓永磁材料方面:重點開展薄壁熱壓磁環(huán)各向異性形成機(jī)理研究,熱壓磁環(huán)用高性能磁粉製備技術(shù)研究,高性能熱壓永磁環(huán)製備技術(shù)及應(yīng)用,高性能熱壓磁環(huán)工程化製備裝備及工藝技術(shù)開發(fā)等。
(4)高豐度永磁材料方面:重點開展高豐度(La、Ce等)稀土在永磁材料中的平衡利用,雙主相鈰磁體結(jié)構(gòu)與矯頑力機(jī)理及矯頑力提升技術(shù)研究等。
(5)結(jié)合材料基因、機(jī)器學(xué)習(xí)等方法,開展具有普適性的磁性功能材料結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能計算等分析方法及軟體的研究;針對第一代稀土永磁材料高磁能積和高矯頑力的關(guān)鍵性能指針,開展材料新體系和新結(jié)構(gòu)的探索。
(6)針對磁性功能材料的特點,研究測試檢測新原理、新設(shè)備,逐步擺脫分析檢測裝備對國外的依賴。
二、新型稀土永磁材料及定制化應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)
在低碳經(jīng)濟(jì)席捲全球的大勢之下,世界各國都把環(huán)境保護(hù)、低碳排放作為關(guān)鍵科技領(lǐng)域給予關(guān)注。重點發(fā)展內(nèi)容包括:開發(fā)智慧軌道交通與智慧工業(yè)製造體系;開發(fā)以永磁懸浮軸承技術(shù)、永磁渦流傳動技術(shù)、永磁渦流制動技術(shù)等為代表的節(jié)能高效的永磁材料及磁動力系統(tǒng);開發(fā)具備海洋腐蝕環(huán)境服役的高耐蝕性永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)用稀土永磁材料及風(fēng)電系統(tǒng);開發(fā)機(jī)器人與智慧城市等應(yīng)用場景的高磁能積、高矯頑力、小型化、高精度的永磁材料。
三、高端稀土發(fā)光材料及其關(guān)鍵製備技術(shù)和裝備
隨著半導(dǎo)體照明市場對光源的品質(zhì)化需求越來越高,需要重點發(fā)展高端稀土發(fā)光材料及其關(guān)鍵製備技術(shù)和裝備,以滿足照明、顯示和資訊探測等領(lǐng)域的應(yīng)用。重點發(fā)展內(nèi)容包括:重點突破高效發(fā)射非可見光和上轉(zhuǎn)換發(fā)光等新型稀土發(fā)光材料及其製備技術(shù),開發(fā)紫光–藍(lán)光激發(fā)下紅外發(fā)射效率增強理論和技術(shù)途徑;開發(fā)藍(lán)光激發(fā)下發(fā)射高效窄帶發(fā)射、高色純度綠色和紅色發(fā)光材料及其製備技術(shù);利用結(jié)構(gòu)相似相容和同位元替換原則設(shè)計開發(fā)新型具有自主智慧財產(chǎn)權(quán)的材料體系,開展基於高通量材料結(jié)構(gòu)設(shè)計,獲得一系列新型稀土發(fā)光材料。
四、稀土催化材料關(guān)鍵製備技術(shù)
稀土催化材料是促進(jìn)高豐度輕稀土元素鑭、鈰等大量應(yīng)用,有效緩解並解決我國稀土消費失衡,提升能源與環(huán)境技術(shù),促進(jìn)民生,改善人類生存環(huán)境的高科技材料。重點發(fā)展內(nèi)容包括:開發(fā)高效、節(jié)能、長壽命的石油化工稀土催化材料、清潔能源合成稀土催化材料、機(jī)動車尾氣污染治理及工業(yè)廢氣排放污染治理稀土催化材料及產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù);重點發(fā)展納米籠分子組裝及高比表面積鈰鋯材料製備等關(guān)鍵技術(shù),研製出超高性能稀土催化材料,並在固定源及移動源排氣系統(tǒng)高效稀土催化淨(jìng)化部件中規(guī)模應(yīng)用,實現(xiàn)國產(chǎn)化。
五、先進(jìn)稀土晶體材料及其產(chǎn)業(yè)化製備技術(shù)
稀土晶體材料在國防軍工、尖端科學(xué)裝置、醫(yī)療、探測、安全檢查等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。開展稀土晶體材料及其產(chǎn)業(yè)化製備技術(shù)是未來主要發(fā)展趨勢。
稀土鐳射晶體方面重點發(fā)展方向包括:開發(fā)大尺寸、高品質(zhì)稀土鐳射晶體生長和加工技術(shù)及裝備;開發(fā)高品質(zhì)稀土鐳射晶體、鐳射光纖的高效製備技術(shù);基於稀土鐳射晶體的各種新型鐳射應(yīng)用技術(shù)。
稀土閃爍晶體方面:重點開發(fā)高性能稀土閃爍晶體及其高效製備技術(shù);高能量解析度稀土閃爍晶體及其大尺寸單晶生長技術(shù);新型高性能稀土閃爍晶體的高通量製備及表徵技術(shù)。
六、高純稀土金屬及靶材製備技術(shù)
新一代資訊電子及能源材料是高純稀土金屬及靶材產(chǎn)品的主要應(yīng)用方向,未來對高純稀土金屬材料重點研發(fā)方向包括:進(jìn)一步提高稀土金屬的純度,達(dá)到4N5(99.995%)以上水準(zhǔn),發(fā)展低成本、規(guī)?;u備超高純稀土金屬技術(shù),為研製高純稀土靶材提供關(guān)鍵的原材料;精細(xì)提純控制工藝及大型高真空提純裝備如大型區(qū)熔爐、單晶提純爐等高端裝備開發(fā);發(fā)展超高純稀土金屬及靶材中痕量雜質(zhì)元素分析檢測技術(shù)。