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2022
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引領稀土應用、服務軍工科研
眾所周知,在當今世界,稀土已是高科技發展的關鍵原材料,作為科技最前沿的軍工科技,稀土材料的應用,至關重要。洛克希德·馬丁公司的F-16戰斗機,雷聲公司的地空導彈,波音公司的“陸基中段防御”導彈,諾斯羅普·格魯曼公司的“全球鷹”無人機以及通用原子公司的MQ-1“捕食者”無人機等都采用了中國的稀土。目前,美國在啟動國家稀土法案,歐盟開展的《用于國防技術的原材料:歐盟供應鏈的關鍵性》報告,均體現著稀土對軍工科技發展的重要性。我國作為稀土的資源大國,欲成為稀土生產應用大國乃至稀土強國,形成與我國軍工科技發展需要相匹配的研發生產能力,還需我國稀土科技人員砥礪奮進。
湖南稀土金屬材料研究院(以下簡稱“稀土院”),創建于1958年,是國內較早從事稀土材料生產加工的專業科研生產單位,目前已建成“湖南省稀土材料工程研究中心”、“中國有色金屬工業協會稀土金屬材料工程技術研究中心”、湖南省院士工作站、長沙市院士工作站等平臺,是軍品配套稀土材料重點生產單位。建院50多年來,積極跟蹤國內外稀土材料研究發展方向,大力開展自主創新,研制出了具有自主知識產權的激光級稀土氧化物及相關晶體材料、航空用稀土鎂鋁合金、稀土儲氫材料、稀土硼化物陰極材料、鈧及合金材料、探測片及高純氧化鈧鍍膜材料等制備生產技術,代表著國內在該類稀土材料研發領域的技術水平,為我國現代化建設和國防科技工業做出了重要的貢獻。
攻堅克難勇于擔當
眾所周知,稀土是構成了導彈武器、光電裝備系統等的核心部分的重要材料,但稀土要想做到這一步,需要先進的深度加工技術,而這正是我國所缺乏的??萍嫉穆浜?,才是中國在稀土領域受制于人的關鍵原因。湖南稀土院以“引領稀土應用、服務軍工科研”為企業使命,近5年來,申請發明專利43項,授權27項,累計在學術刊物上發表學術論文100余篇,SCI、EI及中文核心以上刊物45篇,在儲氫材料、高純稀土金屬、高純稀土氧化物、高純稀土型材、稀土合金、稀土硼化物方面,針對國家戰略需要,迎難而上,通過艱苦卓絕的努力,取得顯著成績,保障了國防軍工科技發展的需求。
世界鈧王國際領先
歐洲開展的原材料相關研究報告中特別強調,用于國防用途和裝備的原材料與民用原材料非常類似,不過,軍事領域的使用數量可能要少得多,但純度等級卻高很多。高純度對于稀土在軍工科技應用至關重要,稀土院在高純稀土氧化物、高純稀土金屬材料制備技術方面力量強勁,技術儲備雄厚,能夠制備除钷(Pm,人工合成的放射性元素)以外的16種單一高純稀土金屬及靶材(純度為99.9%~99.999%)產品。特別是有著太空材料之稱的高純金屬鈧的制備技術處于國際領先地位,有著“世界鈧王”的美譽。以高純金屬鈧為代表的高純稀土金屬制備技術獲得2016年中國有色金屬工業協會科技進步一等獎。以高純稀土金屬為延伸,現已開展高純金屬鋯、高純金屬鉿等國防軍工所需關鍵原材料,研制的4N級高純金屬鋯填補國內空白,獲得2016年中國有色金屬工業協會技術發明一等獎。
稀土合金國內占優
米格戰斗機、B52轟炸機、殲十這些耳熟能詳的飛機在發動機、結構件等方面均采用了稀土合金,目前應用最為廣泛的是稀土鎂合金和稀土鋁合金。稀土鎂合金發展最為成熟,美國開發的AE系列、WE系列,俄羅斯的MJI系列、MA系列,日本的MC系列以及我國的ZM系列、MB系列,均已大規模應用。全球共公開有關鎂合金領域的專利7634項,其中與稀土鎂合金相關的占64%,達4886項。從我國鎂合金行業公開專利技術分布來看,共擁有鎂合金相關專利3008項,占世界的39%,其中與稀土鎂合金相關1646項,占55%。稀土鋁合金方面,我國主要是以鋁鈧2%中間合金為主,只形成了Al-Mg-Sc-Zr、Al-Zn-Mg-Sc等幾個基本類型,同俄羅斯等國家相比,在成品合金牌號發展較少。稀土院作為軍品鋁、鎂稀土合金定點配套單位,積極開展稀土合金研制工作,承擔多項國家省部級課題,目前在鎂釹、鎂釔、鎂鈧、鎂鋯、鋁鈧、鋁鑭等稀土中間合金制備方面具有完全的自主知識產權,制定多項國家、行業標準,開展了改性高強鋁合金、高強可焊接鋁合金、WE系列、AZ系列等多種稀土牌號合金的研發和生產。
產品研發 實力雄厚
稀土因其4f電子結構特性,離子半徑、電荷、化學性質而被廣泛應用于功能材料,激光武器、精確制導、夜視儀等等都離不開稀土功能材料。稀土院的儲氫材料產品研究成果處于世界領先水平,具有完全自主知識產權,攻克多項難題,使我國的相關武器裝備取得了突破性進展,極大地提高了我國的國際地位和國防能力,該成果在1998年榮獲國家技術發明二等獎(當年一等獎空缺)。
稀土院擁有國內成熟的稀土型材加工技術和生產線。自組建以來,就開展了稀土材料加工的研究。1961年研制成功稀土棒材(鈰、鑭),產品開國內之先河,1973年研制出高純金屬鈧絲,1980年,稀土金屬能譜探測材料研制成功,已建立的稀土型材加工生產線,為軍方定點提供了相關的稀土絲、片、粒、棒、箔等新材料。
稀土院稀土硼化物材料研究開發優勢明顯。在稀土硼化物方面,開發出了以六硼化鑭為主的系列稀土硼化物,如具有潛力的半導體材料、輕質耐火及耐磨材料二硼化鈧,極端環境的高溫熱電材料四硼化釔,超硬材料二硼化釔等的制備。
肩負使命務實奮進
湖南稀土金屬材料研究院定位于高純稀土金屬及其型材、激光用稀土化合物、稀土硼化物、特種稀土合金的研制和生產,打造了一個軍工科研和軍品配套服務的稀土軍工材料研發和生產基地。未來將在新材料基礎研究、共性關鍵技術、工程化技術與示范應用方面繼續努力,通過創新應用、人才平臺建設、知識產權建設,踐行使命、篤定前行。