說起稀土永磁材料，不少人會感到陌生。

　　實際上，此時此刻，你可能正將它握在手中：手機的變焦鏡頭，通過微型電機來運轉，這種電機裡就有數顆小小的稀土永磁材料。

　　除了應用於手機，稀土永磁還是戰略性新興產業的關鍵功能性材料。在江西贛州，世界首條採用永磁磁浮技術的“興國號”列車正穿梭於革命老區興國縣，其中就應用了一種新型稀土永磁材料——鈰磁體。

　　歷時多年攻關，鈰磁體的研發由中國工程院院士、中國鋼研科技集團有限公司（以下簡稱中國鋼研）副總工程師李衛研究團隊率先取得突破，並成功實現產業化。

　　不能讓稀土變成“土”

　　提到稀土永磁，繞不過它的原材料——稀土。自20世紀80年代起，李衛就多次對我國北方稀土礦進行調研，解決稀土資源的平衡利用問題時刻縈繞在他腦海中。

　　原來，稀土好比“多胞胎”，共有17種元素，但不同元素的豐度卻相差甚遠。例如，在我國白雲鄂博共伴生稀土礦中，鈰元素約佔50%，鑭元素佔25%左右，鐠、釹元素佔21%左右。

　　然而，目前市場上主要的稀土永磁材料是釹磁體。這種磁體最早由國外研發成功，需要大量使用稀土中稀缺的釹、鐠元素，而含量較高的鑭、鈰元素卻難以派上用場。

　　“剩下的大部分稀土元素都沒得到充分利用，堆積在那裡，稀土真的變成了‘土’。”李衛痛心地說，稀土屬於戰略性稀缺礦產資源，如果能對儲量豐富的鑭、鈰元素高效利用，我國的稀土資源量相當於翻了一番。

　　針對這一現實困境，2006年，李衛下定決心帶領團隊啟動鈰磁體的研發工作，以解決稀土中豐度最高的鈰元素在稀土永磁材料中的應用問題。

　　其實，釹磁體自20世紀80年代問世后，就有人嘗試往其中添加鈰元素。多年過去了，卻一直沒能成功。

　　在釹磁體中，釹、鐵、硼3種原子的數量比例依次為2︰14︰1。研究團隊希望，用鈰原子逐步替代其中的釹原子。但鈰的秉性脾氣著實令人頭疼。研究團隊成員朱明剛解釋說，從磁學的角度來看，鈰元素的本征磁性較釹弱很多。此前研究表明，添加鈰元素通常導致磁性能下降，因此這種元素不適於永磁體的生產。

　　“過去，稀土永磁領域通常認為，鈰是有害的，添加鈰會對稀土永磁材料產生副作用。”李衛告訴科技日報記者，“如何將‘有害’變‘有用’？這正是我們要攻克的難題。”

　　啃下原創“硬骨頭”

　　沒有經驗可循，隻能埋頭去啃這塊“硬骨頭”。

　　研究團隊針對鈰磁體研發中的瓶頸問題，反復建模、實驗、分析，探索釹鐵硼材料中添加鈰元素的制備技術，嘗試用各種方法改善鈰磁體的微觀組織結構。同時，他們每周都會舉行討論會，對實驗結果進行分析。

　　經歷無數次實驗之后，在2010年的一次討論會上，研究團隊終於迎來重大轉機。“我們對當時的多項實驗結果進行分析后發現，當具備一種特殊的結構時，鈰磁體展示出顯著提升的綜合性能。”李衛對那次討論會記憶猶新。

　　新發現令團隊成員歡欣鼓舞。李衛卻給大家潑了盆冷水：“隻有一次實驗結果不行，要把實驗重復出來，真正搞清楚這種結構背后的規律。”

　　又經歷一年多艱苦的實驗和探索，研究團隊實現了實驗的穩定重復，真正攻克了新型鈰磁體的關鍵制備技術。2011年至2012年，中國鋼研在國內申請了鈰磁體發明專利，並先后在美國和德國獲得發明專利授權。

　　這些年，李衛研究團隊對鈰磁體的研究逐步深入。伴隨著一次次技術突破與創新，鈰磁體的性能不斷提升。鈰元素佔材料中稀土元素的比例，也從零一步步提升到60%以上。比例越高，難度越大。讓鈰元素佔材料中稀土元素用量的80%甚至100%，同時擁有良好性能，這是研究團隊目前正在攻關的目標。

　　“第一代和第二代稀土永磁材料，國內的研發屬於‘跟跑’。但鈰磁體是中國人的原創，我們擁有完全自主知識產權。”中國鋼研總經理李波自豪地說。

　　從實驗室走上生產線

　　“鈰磁體要以應用為主，邊研究邊應用，不能讓研究成果躺在那裡不發揮作用。”李衛多次向團隊強調。

　　現實是“骨感”的：從實驗室中的樣品，到生產線上的商品，科研成果的轉化絕非易事。剛開始，有不少企業主動找上門，結果都打了退堂鼓，原因之一是認為鈰元素在永磁材料中大量替代釹元素不太可能。

　　為了讓鈰磁體真正發揮出應用價值，研究團隊迎難而上。他們主動找生產企業洽談合作，上門推薦這種新型稀土永磁材料。

　　功夫不負有心人。2013年，研究團隊終於找到兩家有勇氣“第一個吃螃蟹”的企業——寧波復能新材料股份有限公司和山東上達公司。隨后，他們開始與這兩家企業合作開展鈰磁體的成果轉化，進行產業化技術攻關。2017年，寧波復能新材料股份有限公司獲得專利授權許可生產銷售的新型鈰磁體達到6000噸，鈰磁體成功實現產業化。

　　短短幾年過去，國內鈰磁體的年產量已超過6萬噸，規模約佔整個稀土永磁產業的三分之一。契合中國稀土資源稟賦、具有中國特色的鈰磁體產業初具雛形。“鈰磁體產業成長這麼迅速，連我自己都沒預料到。”李衛笑言。

　　從“談鈰色變”，到備受歡迎，其背后隱藏著強大的市場邏輯。研究團隊成員李安華告訴記者，由於鈰元素在稀土中豐度較高，鈰的價格隻有釹的二十分之一左右，無論在資源的可持續利用，還是產品的性能價格比上，鈰磁體都佔有競爭優勢。

　　目前，鈰磁體已廣泛應用於機器人、高端機床、醫療、節能家電和電動自行車等領域各類電機中。去年5月底，一台應用了1噸鈰磁體的1.5兆瓦風力發電機，在寧夏寧東靈武一期京能風電場安裝調試完畢，正式並網發電。新能源汽車驅動電機等更廣闊的市場也正在開拓。

　　黨的二十大報告指出，以國家戰略需求為導向，集聚力量進行原創性引領性科技攻關，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰。“一種新型材料的研發需要十幾年甚至幾十年的努力。要扎扎實實，不為一時一利，瞄准國家戰略需求，推動整個行業的發展進步。”李波說，“這也是我們作為科研型央企的責任和使命！”

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