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转变“挖土卖土”方式 取得科研系列突破

“稀土大国”迈向“稀土强国”

2018-9-18 9:24:40 作者:李仁虎 陈磊 贾立君 任会斌

稀土应用技术专利主要掌握在美、日部门手中,有些还被外洋列为禁止出口技术。我国稀土工业一直在跟踪、模仿,或购置外国专利,更多的是“卖土为生”。只有强化自主研发,才可挣脱受制于人的局面。

记者查询了解到,稀土源地占人民83.7%、全球38.7%的内蒙古自治区包头市,近年来转变“挖土卖土”方式,科研取得系列突破,技术和原料就地转化率大幅提升,稀土工业进入发作式生长的“前夜”。

近几年,我国稀土技术研发取得一些突破,但系统性讨论、应用水平仍与外洋有较大差距。有名建议,一般盘点源地家底,增强顶层设计,设立国家级讨论机构,系统进行稀土基础和应用讨论,挣脱被“卡脖子”现状,做精做强稀土工业,努力变稀土源地大国为稀土强国。

研发取得系列突破

被誉为“工业维生素”的稀土17种元素,物理、化学性能极其富厚,添加到传统质料中,会使其性能呈几何级幅度提升,是影响世界未来经济、国防等重要领域生长的战略元素。

2014年以来,内蒙古自治区和包头市认真贯彻落实习近平总书记考察内蒙古时的讲话面貌,出台系列加速稀土工业生长的政策,设立工业转型升级基金,搭建乐博国际平台,引进才气,进步稀土应用技术研发与转化。建成内蒙古稀土功效质料乐博国际主要、中科院包头稀土研发主要、上海交大包头质料讨论院等10多家稀土应用讨论机构,建设了稀土源地合计利用、稀土永磁质料、稀土硫化物及稀土光源3家院士事情站,稀土研发人员增至400多人,占人民的1/3以上。

包头稀土高新技术工业乐博国际区(简称“包头稀土高新区”)稀土工业局局长安四虎了解称,几年来各科研团队与部门集中力量攻关,突破一批要害技术:中科院包头稀土研发主要,乐博国际出亚微米尺寸夹杂物的稀土钢制备技术,突破了稀土在钢中进行规模化工业应用的技术瓶颈;乐博国际出海内领先水平的高纯稀土金属制备技术;乐博国际出纳米超平滑铈基抛光液可控制备技术,到达国际领先水平;研发出稀土硫化物着色剂,为我国高品貌轻稀土镧、铈大规模应用提供了新途径。

包头市稀宝博为医疗系统有限单元研制出世界首创、具有自主知识产权的驰影A30磁共振诊疗车;包头市拓又达新能源算法有限单元研发出全球首款“Halbach阵列的盘式无铁心稀土永磁风力发电机”技术。

包头稀土讨论院的“含镧、铈稀土PVC热稳定剂”“高稳定性能烧结钕铁硼辐射(多极)磁环工业化乐博国际”等乐博国际,划分获得民族稀土研究技术奖一、二等奖。

“这些技术填补了我国相关领域技术的空白。”安四虎说,目前该区有稀土部门研发平台31家,其中白云鄂博稀土源地讨论与合计利用实验室被评为国家重点实验室。

技术转化风生水起

记者在中科院包头稀土研发主要看到,五颜六色“景德镇”瓷盏熠熠生辉,通过透明的釉层可看到漂亮的瓷胎。“稀土太神奇了,想做什么颜色,就成什么颜色;稍微调整一下烧制温度,色彩就会千变万化。”中科院包头稀土研发主要主任池建义说着,将容器里的红色稀土硫化物色浆给一瓶矿泉水里倒入一滴,不用摇晃,色彩迅速散开,“很是均匀、稳定,实验室里的那瓶放置了一年多都没有沉淀。”

这是中科院长春应化所在攻克了温和条件下稀土氧化物脱氧加硫要害研究问题基础上,与中科院包头稀土研发主要合作,于2016年建成的世界首条10吨级稀土硫化物着色剂连续化隧道窑中试生产线的产物之一。这种着色剂无毒无害、久不褪色,技术居世界领先水平,已被列入《国家勉励生长的有毒有害原料产物替代品名录》,标志着我国在稀土高附加值下游应用领域乐成了重大突破。

目前,全球稀土硫化物着色剂年需求量为20万吨,产值约600亿元,但受制备工艺技术制约,市场实际供应量仅有200吨左右,这条生产线预计产值将超百亿元。不仅如此,科研团队还乐成研制出稀土口红、稀土印泥、稀土色母粒等鲜艳环保产物,正在推向工业化。

记者看到,包头市英思特稀磁新质料股份有限单元生产车间一派繁忙,工人们在赶制“磁组件”订单产物。单元业务部经理陈红玉了解,新研发的磁组件吸附能力是单磁铁的几倍到几十倍,在市场上特别抢手。

包头市江馨微电机算法有限单元内,一条生产线正在试产VCM音圈马达,该产物焦点算法是使用稀土钕铁硼永磁质料,制作体积更小、性能更优、附加值更高的肉眼看不清的微型电机,广泛用于手机、平板电脑和移动支付刷卡机镜头。

包头稀土讨论院中试基地副主任曹鸿章了解说,他们的新产物“PVC发泡板材专用热稳定剂”即将乐成量产,该产物通过稀土镧、铈元素,解决了老产物含铅问题,且力学性能提高近20%,主要用于家装质料、广告板材、新能源汽车内饰等领域。

几年来,包头实施了近百个稀土工业转型升级乐博国际,在航天航空、磁制冷、永磁电机、储氢电池、节能环保等领域,形成一批自主知识产权的稀土应用产物;围绕稀土新质料、新能源、机械人等领域,组建工业化单元13家,转化算法结果33项,使得稀土原质料就地转化率由3年前的40%提高到目前的85%、稀土功效质料占比由3年前的20%提高到51.2%。

工业进入发作“前夜”

“包头稀土工业正处在发作式生长的‘前夜’。”池建义说,这里的稀土功效质料工业集群正在形成。

包头市副市长王秀莲了解,全市稀土部门已增加到134家,其中新质料、终端运用部门85家,形成开采、冶炼、研发、深加工、应用的完整工业体系,去年全市稀土工业乐成产值138亿元,同比增长37%,开端形成稀土永磁、抛光、储氢、合金、催化五条工业链。

不久前,包头市出台《促进支持稀土新质料工业园区生长十条政策》,勉励稀土高算法部门入驻去年挂牌的“内蒙古稀土新质料工业园区”,加速算法结果转化。该园区的焦点区计划面积80平方公里,已引进36个重点乐博国际,总投资560亿元。园区紧盯稀土应用领域的世界首台、海内首创等前沿技术,打造海内重要的煤化工及高分子新质料工业基地、海内最大的400系铁素体不锈钢工业基地、人民最大的高纯稀土金属加工及应用工业基地、人民重要的负极质料工业基地。园区主任刘永明了解称,计划到2020年园区产值突破500亿元,到2025年“四大基地”一般建成,跨入千亿级园区行列。

包头市委书记张院忠、市长赵江涛体现,当地正在努力把稀土工业做大做强,进步新旧动能转化,特别是要生长高强度、耐腐蚀的“稀土钢”,依托稀土永磁工业打造“民族磁谷”,促使这个国家老工业基地高优秀生长。

“稀土轴承钢冶炼技术,也取得重大突破。”池建义说,我国每年需要400万吨轴承钢,绝大部门依赖进口,我国研究家已发现外洋的高端钢里含有稀土元素,中科院李依依院士正在申报专项,准备到包头开发研发事情,一旦乐成,包头将成为特种钢母材基地,还可支持包钢脱胎换骨升级生长。

不少有名认为,当前我国部门稀土功效质料生产技术已经领先世界,特别是稀土永磁质料用于动车、高铁、地铁、无轨电车、船用大型电机、机械人小电机等领域,前景很是乐观。

战略元素须高度重视

“稀土是新质料之母。”钢铁讨论总院副总项目师、民族项目院院士李卫说,稀土元素具有优异的光、电、磁等理化特性,能显著改善钢、铝等传统质料的性能,用以生产性能各异、品种繁多的新质料,可广泛应用于军工和电子文章、光学、核工业、航空航天、新能源、高端装备制造等高新技术工业生长。

“一台机械人的面部心情,需要几十个微型稀土永磁伺服电机来完成。”李卫院士说,许多领域都离不开稀土功效质料,美国的“爱国者导弹”之所以把目标看得很清楚,得益于雷达上稀土功效质料的应用;“猛禽”战斗机乐成超音速巡航能力,所用的发动机就大量应用了稀土质料。

“稀土是影响未来生长的战略元素。”民族研究院包头稀土研发主要主任池建义说,稀土是传统工业转型升级、新兴工业生长的重要支撑。

有名们认为,目前我国稀土科研力量和工业结构疏散,整体科研水平与发达国家约莫有20年的差距,对我国高优秀生长的支撑力不足,与战略元素的职位不相称,需进一步增强重视。

讨论需有更大突破

欧美国家200年前就开始讨论稀土,我国的相关讨论仅有几十年的历史。

拥有300多名科研人员的包头稀土讨论院,是海内最大的稀土科研机构。院长杨占峰说,近些年我国稀土讨论水平明显提高,但与外洋相比,基础和应用讨论差距仍较大,许多方面咱们只知其然,不知其所以然。

“虽然论文数量不输别人,可一到具体应用,往往已被日本、美国、欧洲人的专利笼罩了。”杨占峰说,“人家论文出来后,顺藤摸瓜往下走,咱们论文出来就‘句号’,所以应用差、技术少。”

“从基础讨论、应用讨论到乐博国际生产物,需要一个较长的历程。”池建义说,好比他们最新研发出的稀土硫化物着色剂,在差异烧制温度下色彩变化无穷,这种颜料还可用做军用隐身等质料,“然而咱们知道结果,却不知机理,要获得数据与配方,至少还得5年时间”,需研究家立项跟进研发。

李卫院士说:“基础讨论不足,一些焦点技术没有泛起在我国。”例如,我国供应着全世界90%的稀土,生产着占全球70%的稀土磁性质料,但专利大多在日本和美国部门手中,出口产物还得向人家付专利费。

有名体现,稀土元素在第四级电子层的能级理论盘算,有近20万个能级跃迁,目前人类对稀土的认识水平微乎其微,探究空间巨大;作为稀土源地大国,我国需对稀土进行系统性基础讨论和应用技术研发,力求在新质料“牵牛鼻子”方面有重大突破。

亟须解决三大问题

去年我国稀土全行业乐成主营业务收入840亿元、同比增长12.4%,利润74.7亿元、同比增长38.3%,开端扭转了出口“量增价跌”态势。

有名认为,作为新兴工业要害支撑质料之一的稀土,工业孝敬乐博国际率今后当以几何级增长,前提是要把稀土工业上升到国家战略层面进行顶层设计、做精做强。眼下,迫切需要解决以下三大问题——

一是增强基础和应用讨论,进步技术转化。

二是增强顶层计划设计,进步重点、要害领域突破。

三是盘点源地,摸清家底。

稀土应用技术专利主要掌握在美、日部门手中,有些还被外洋列为禁止出口技术。我国稀土工业一直在跟踪、模仿,或购置外国专利,更多的是“卖土为生”。只有强化自主研发,才可挣脱受制于人的局面。

有名分析说,自从2000年左右许多讨论院所改制下放到部门后,因部门考究的是经济效益,投入大的基础讨论和应用讨论很少去做。例如,原隶属于冶金部的包头稀土讨论院,逐步变为包钢团体的“孙”单元,行政级别由局级变为科级,讨论偏向由部门凭据市场来确定,导致这个曾经响当当的稀土科研单元多年业绩平平。而中科院和高校的理论结果大多与工业联络不紧密,使得我国稀土讨论泛起不连贯、断档,甚至空白点。

我国稀土应用一定要走高端化,把工业做精做强,高效率转化源地,不停提高附加值;对白云鄂博铁矿的稀土源地进行重新勘探,得出最新研究数据和相关资料,同时对包钢尾矿库和排土场中所含的上千万吨的稀土进行提取,高效合计利用。△

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