強国戦略を貫徹し、新素材開発を加速するため、国は新素材産業発展の指導グループを設立しました。工業情報化部、国家発展改革委員会、科学技術部、財政部は共同で「新素材産業発展指導要領」を公布し、新たな戦略的発展のチャンスの時代を切り開きました。新たなチャンスに直面し、特殊機能性材料として、希土類材料の発展にどう追いつくべきかについて、著者は「希土類機能+」の基本的な意味と特徴、希土類機能を何に、どのように「+」させるかなどを詳細に解説しています。
新材料とは、優れた性能や特殊な機能を有する新材料、あるいは従来の材料を改良して性能が向上したり、新たな機能を備えた材料を指します。希土類材料は、磁性、光、電気、触媒、水素貯蔵などの特殊な機能を有しており、鉄鋼、アルミニウム、マグネシウム、ガラス、セラミックスなどの従来の材料に添加することで、性能を向上させたり、新しい機能性材料を生み出したりすることができます。希土類産業は、歴史的発展の新たなチャンスを捉え、新たな挑戦に立ち向かい、新たな夢を実現する必要があります。つまり、中国の改革開放の主導的な設計者である鄧小平同志が提唱した「中東に石油があり、中国に希土類がある。希土類事業をしっかり行い、中国の希土類の優位性を十分に発揮させなければならない」という偉大なビジョンの実現に努め、希土類機能の花を咲かせなければなりません。「希土類機能+」の活動を国民経済発展の新たな原動力にしましょう。
まず、希土類元素の基本的な特性です。
希土類元素は21世紀の新機能性材料の「寵児」として知られ、物理、電気化学、磁性、光、電気などの特殊な機能を持つことから、広く利用されている。希土類元素は、供給源が限られており、世界市場が大きく、機能代替性が低く、国防用の軍事補給の度合いが高いなどの利点がある。省エネ・環境新技術の発展に伴い、現代社会の希土類機能材料への依存度は高まり、国民経済や現代科学に応用されている。希土類元素は多くの国で戦略資源に挙げられている。2006年に米国防総省が発表した35のハイテク元素の中には、プロメチウム（人工合成された放射性元素）を除く全希土類元素16種が含まれており、全ハイテク元素の45.7％を占めている。また、日本の科学技術振興機構が選定した26のハイテク元素の中には、16の希土類元素がすべて含まれており、61.5％を占めている。世界各国では希土類機能材料の応用技術の研究が盛んに行われており、ここ3～5年ほどで希土類機能材料の応用において新たな突破口が開かれています。
希土類資源戦略は、主に希土類材料の機能性に反映されており、機能性材料と応用機能は密接に結びつく必要があります。希土類材料の応用機能をどのように科学的に開発し、効率的に活用するかは、希土類科学技術者の重要な使命となっています。まず、希土類の3つの基本特性、すなわち「3つの特性」、すなわち資源戦略、元素の機能性、応用機能の拡張性をさらに認識する必要があります。次に、その機能開発と応用の基本法則をさらに理解し、把握する必要があります。
希土類資源に関する戦略課題。希土類は再生不可能な戦略資源である。希土類は17元素の総称であり、その鉱物資源は自然界に広く分布しており、元素の分布状況も異なる。そのため、希土類資源の科学的管理をさらに強化する必要がある。希土類資源は、戦略的、重要、一般の3つに大別され、元素、品種、機能に応じて科学的に標準化され、市場における希土類資源の合理的な配分に有利な良好な市場環境が醸成され、希土類資源の合理的な開発と効率的な利用の有機的な統一が実現される。
希土類元素の機能について。希土類原料の生産を洗練させる必要がある。希土類資源の採掘、選鉱、製錬、分離、金属精錬などの生産工程は、基本的に原料の生産プロセスである。主な製品は、単一元素の希土類酸化物、塩化物、希土類金属、希土類合金などの一次製品であり、これらはまだその元素の機能を反映していないが、深加工後の機能性材料に大きな影響を与える。したがって、材料のその後の機能開発のためには、元素別の生産を洗練させ、製品の純度を向上させ、粒子サイズ組成などの機能品質指標を最適化し、単一希土類元素の製品価値と応用機能レベルを向上させる必要がある。
希土類応用機能の拡大について。希土類機能材料は、機能デバイスや応用製品への開発が必要です。希土類永久磁石材料を例にとると、産業チェーン全体の製造プロセスは、希土類金属からスリットストリップ、磁性粉末、焼結（または接合）、ブランク、加工、デバイスなどを経て、機能性新材料の応用に至ります。これは、企業の科学的管理レベル、製品機能開発レベル、インテリジェント製造レベルを十分に反映した希土類機能材料の開発と改良のシステムでもあります。現在、一部の企業はこの目標に向けて進歩を遂げ、かなり高いレベルに達しています。たとえば、希土類磁性粉末工場は、CNC工作機械用サーボモーター、携帯電話用マイクロ特殊モーター、その他のハイエンド希土類永久磁石製品の量産にまで拡大しています。
投稿日時: 2022年7月4日