突圍進行時 | 熱流變熱軋輻向取向稀土永磁管制備技術突破傳統工藝束縛
發布時間:2025-06-30 23:19 來源:內蒙古自治區科技廳高新技術產業創新處
編者按:
在自治區黨委、政府高位推動下,內蒙古以“起跑就領先”的魄力,按下科技“突圍”快進鍵,錨定稀土、儲能、氫能、乳業、空天計量等戰略領域,以“非常之舉”在重點點位上精準落子,讓科技創新成為高質量發展的“關鍵變量”與“最大增量”。
這里既有“工業維生素”稀土的“精密蛻變”,也有綠電儲能的“綠色革命”,更有氫能領域的“零碳突破”……每一個點位“突圍”都在尋找高質量發展的“最優解”。為此,我們特開設“突圍進行時”專欄,將目光對準這些滾燙的創新現場,記錄“卡脖子”技術突破的艱辛,見證新質生產力破繭的喜悅,傾聽科研人員勇立潮頭的心聲,共同書寫北疆大地向新質生產力進軍的生動篇章。
說起輻向取向稀土永磁管,許多人可能并不熟悉。然而,在航空航天、電子電工、信息技術等領域,這種高性能材料正發揮著不可替代的作用。它憑借高矯頑力、高剩磁和高溫度系數等優異性能,成為高端制造和綠色能源核心基礎材料。
在輻向取向稀土永磁管研究中,其制備工藝的全球技術角逐始終占據關鍵地位。日本采用兩步熱等靜壓方法制備各向異性永磁管,通過高溫高壓使粉末燒結致密化,工藝復雜且對我國技術封鎖。傳統熱壓輻向取向永磁環的制備同樣面臨諸多限制:由于壓機空間和液壓機行程制約,磁環長度難以超過35mm;流變流程短導致組織性能不均勻;生產效率低下,無法實現規?;a。
“核心技術受制于人,產業發展必然受限。”項目團隊負責人朱明剛說,我們必須突破傳統粉末冶金和熱變形技術束縛,走出一條自主創新道路。
2024年,自治區科技“突圍”工程稀土點位重點專項“熱流變熱軋輻向取向稀土永磁管制備技術及裝備”項目啟動實施。該項目由稀土新材料技術創新中心聯合鋼鐵研究總院、包頭稀土研究院共同承擔,聚焦稀土永磁傳統粉末冶金和熱變形技術的瓶頸問題,開展關鍵技術攻關,致力于開發一種綠色、高效制備工藝。
“傳統工藝就像在有限空間里拼積木,而我們的技術則是讓材料像流水一樣自然成型。”項目負責人朱明剛形象地比喻道,我們通過構建熱-力-磁多場耦合仿真平臺,精準預測磁管成型缺陷,最終實現長度大于等于100mm磁管連續生產,并建立熱流變軋制輻向取向稀土永磁管中試生產線。通過熱壓近終成形工藝突破,實現磁管“一次成型”,減少切削加工量30%以上,大幅降低稀土原料損耗。數據顯示,新工藝流程縮短50%,設備能耗降低25%,單件制造成本下降35%以上。
稀土永磁材料是高端制造、綠色能源核心基礎材料。在全球產業鏈競爭加劇背景下,我國稀土永磁產業亟需實現從“材料優勢”向“技術優勢”和“產業優勢”的轉化。本項目通過突破熱流變永磁管近終成形技術,在打破高端材料與工藝長期受制于人的壁壘同時,更為下游應用開辟高性能、低成本新路徑。以年產千噸級產線測算,可為合作企業年節約成本超5000萬元,產品國際競爭力顯著提升。
市場分析顯示,輻向取向稀土永磁管在消費電子、電力機械、醫療器械、高端玩具、包裝、五金以及航空航天等領域具有廣闊應用前景。項目團隊將依托0.5mm超薄成形、超高磁場均勻性、耐腐蝕、耐高溫等技術優勢,針對性解決這些領域在微型化、強磁場、高能效等方面痛點,快速切入這些百億乃至千億級新興市場。
秉承“產學研用”融合思路,稀土新材料技術創新中心聯合鋼鐵研究總院、包頭稀土研究院組建攻關組,分模塊突破熱軋控晶、近終成形等關鍵技術,把實驗室成果快速轉化為生產力。這項創新加速產業集群成型——吸引配套企業落地、孵化高附加值產品、構建技術標準生態,最終形成“技術-產業-市場”閉環,推動區域經濟向創新驅動躍遷。
當稀土永磁材料從實驗室走向產業化,當復雜工藝難題轉化為高效生產流程,這場以材料科學為基礎的技術革新,重新定義了稀土永磁制備方式,更將推動我國稀土產業向價值鏈高端邁進。隨著項目生產線不斷完善,這項技術有望在未來幾年內實現規?;a,為中國稀土產業開辟新增長空間。