“稀土新材料”重點專項2021年度項目申報指南（一）

爲落實“十四五”期間國家科技創新有關部署安排，國家重點研發計劃啓動實施“稀土新材料”重點專項。根據本重點專項實施方案的部署，現發布2021 年度項目申報指南。

本重點專項總體目標是：面向新一代信息技術、航空航天、先進軌道交通、節能與新能源汽車、高端醫療器械、先進製造等領域對稀土新材料的迫切需求，發展具有我國資源特色和技術急需的新材料，加强稀土材料前沿技術基礎、工程化與應用技術創新，提升材料原始創新能力和高端應用水平。

2021 年度指南部署堅持問題導向、分步實施、重點突出的原則，圍繞稀土永磁材料强基及變革性技術、新型高效稀土光功能材料及應用技術、高效低成本稀土催化材料及應用技術、稀土材料綠色智能製備和高純化技術、稀土物化功能材料及應用技術、稀土新材料及材料基因工程6 個技術方向，按照“基礎前沿技術、共性關鍵技術、示範應用”三個層面，擬啓動33 個項目，擬安排國撥經費3.47億元。其中，擬部署11 個青年科學家項目，擬安排國撥經費3300萬元，每個項目300 萬元。

1.稀土永磁材料强基及變革性技術

1.1釹鐵硼基相調控及性能提升技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對無人機、高端機器人等應用領域的迫切需求，圍繞內禀矯頑力與剩磁去耦合的科學問題，開發超高性能釹鐵硼永磁材料；開展晶粒細化對釹鐵硼磁體綜合性能影響研究，解决高內禀矯頑力、高剩磁磁體製備的共性關鍵技術問題；研究釹鐵硼基相成分、跨尺度結構調控、重稀土摻雜與磁性能關聯等科學問題，製備超高綜合性能磁體。

考核指標：高內禀矯頑力高綜合性能磁體取向度≥99%，最大磁能積≥40MGOe，內禀矯頑力（kOe）+最大磁能積（MGOe）≥80；標準永磁樣品在磁化方向施加10kOe 的外加磁場後在200℃保溫3h，其熱减磁＜3%。高剩磁燒結釹鐵硼磁體剩磁≥14.6kGs，內禀矯頑力≥18kOe，滿足器件小型化、高功率密度需求。申請發明專利≥5項。

1.2重稀土極致應用與釹鐵硼磁體選區擴散技術（共性關鍵技術）

研究內容：面向新能源車用低成本、高穩定性磁體應用需求，研究重稀土元素在永磁材料中極致應用，提升重稀土資源高效利用水平，開發微結構重構及高矯頑力磁體的低成本製備技術；研究燒結態、回火態等不同工藝過程重稀土擴散的動力學問題，開發磁體的選區精准滲透及微結構控制技術，在千噸級生産綫實現技術推廣。

考核指標：實現新能源汽車驅動電機用磁體重稀土减量應用，千噸生産綫製備磁體的剩磁≥12.8kGs，內禀矯頑力≥28kOe，鏑用量＜3.5wt%、鋱用量＜0.6wt%。低成本、高穩定性稀土永磁體內禀矯頑力溫度係數|α（HcJ）|＜4×10-3/℃。剩磁溫度係數|α（Br）|＜8 ×10-4/℃。建立稀土永磁晶界擴散質量評價技術國家標準，制定稀土永磁高溫檢測方法國家標準。申請發明專利≥5項。

1.3燒結釹鐵硼磁體批量一致性及先進製備流程技術（示範應用）

研究內容：針對燒結釹鐵硼磁體批量一致性差的技術難題，開發材料製備流程各環節的關鍵技術，重點突破晶界擴散過程的智能轉運和靶材的數字化管理技術，實現關鍵製備節點的智能化，提升材料規模化生産一致性。

考核指標：批量磁體性能一致性，剩磁±100Gs（或±1%）和矯頑力±500Oe（或±2%）以內，實現晶界擴散過程産品的智能轉運及晶界擴散環節的靶材智能監控和壽命預測。建成3000噸燒結釹鐵硼製備高自動化及智能化示範綫，智能製造成熟度達到三級以上（GB/T39117-2020《智能製造能力成熟度評估方法》）。制定國家標準≥2項。申請發明專利≥5項。

1.4微特電機專用粘結磁體高性能化技術（示範應用）

研究內容：針對新型微特電機小型化、高速化、長壽命的發展要求，開發高性能粘結磁粉流程化製備技術；研究核心微量元素對微觀組織的調控機理；研究表面處理、晶界擴散對磁體磁性能、加工性及耐熱性的影響規律和機理，開發新型複合粘結劑體系；開發取向磁環關鍵成型技術，研究多場耦合磁粉取向與磁化規律，掌握充退磁夾具設計技術以及整體器件的一體化生産技術。

考核指標：突破高性能粘結磁粉及其關鍵製備技術，磁粉綜合磁性能（內禀矯頑力（kOe）+最大磁能積（MGOe））≥58；突破高溫度穩定性輻射取向粘結磁環關鍵成型技術，環形磁體最大磁能積≥20MGOe，內禀矯頑力≥12kOe，內禀矯頑力溫度係數|α（HcJ）|＜4.5×10-3/℃（室溫至120℃）；開發出高性能剛性或柔性粘結磁體、磁環、磁瓦的成套應用技術。申請發明專利≥10項。

1.5高性能永磁材料及熱壓流變取向新技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對新能源汽車驅動電機的高耐溫、高功率密度、高耐蝕、降成本等技術和市場要求，研發高性能异性熱壓磁體。通過成分和工藝的優化突破熱壓磁體的技術瓶頸，開展長片狀、環形等不同形狀磁體各向异性形成機理研究，解决异形熱壓磁體成型困難、均勻性差的難點；研發製備具有高磁能積、高耐溫性、高均勻性、良好耐蝕性、高材料利用率的長片狀、環形等熱壓磁體的製備技術及裝備。

考核指標：高磁能積熱壓磁體的最大磁能積≥54MGOe；製備的磁環直徑<6 mm，剩磁≥12.7kGs，表磁不均勻性≤5%；長度方向≥40mm 的長片狀磁體，室溫最大磁能積≥40MGOe，內禀矯頑力≥18kOe@（無Dy、Tb），磁體磁性能的內部偏差率優于±4%，內禀矯頑力≥7kOe@150℃。申請發明專利≥5項。

1.6多尺度功能基元構築的高性能稀土永磁材料（基礎前沿技術）

研究內容：基于不同尺度相互作用機理的差异，開展層狀原子結構、納米晶粒、微米或毫米顆粒等多尺度功能基元構築的新型稀土永磁材料的原理和驗證研究。研究基元的成分和結構對材料磁性的影響和調控作用；開發包括納米尺度硬磁基元的取向技術和多種功能基元的三維可控構築技術，揭示製備工藝—微結構—宏觀磁性之間的關係；以磁能積超過現有材料的理論值爲導向，探索基于功能基元的新概念永磁材料的新原理、新技術或新方法。

考核指標：用于微型永磁電機或者微機電系統的RE-TM-B（RE-稀土，TM-過渡金屬）系列微納尺度的永磁基元的內禀矯頑力≥12kOe。RE-TM-B/RE-Co 全緻密多基元雜化磁體的最大磁能積≥35MGOe， 使用溫度≥180℃。各向异性多基元（RE-Fe-N/RE-TM-B）磁粉的最大磁能積≥40MGOe，矯頑力溫度係數|α（HcJ）|＜5.7×10-3/℃（溫度區間20~120℃）。研製新型永磁材料≥2種。申請發明專利≥10項。

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