編者按：

在自治區(qū)黨委、政府高位推動(dòng)下，內(nèi)蒙古以“起跑就領(lǐng)先”的魄力，按下科技“突圍”快進(jìn)鍵，錨定稀土、儲(chǔ)能、氫能、乳業(yè)、空天計(jì)量等戰(zhàn)略領(lǐng)域，以“非常之舉”在重點(diǎn)點(diǎn)位上精準(zhǔn)落子，讓科技創(chuàng)新成為高質(zhì)量發(fā)展的“關(guān)鍵變量”與“最大增量”。

浩瀚的海洋蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)、油氣和生物等資源，推動(dòng)海洋資源開(kāi)發(fā)保護(hù)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，培育打造海洋領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力，是新時(shí)代建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重要路徑。

聲吶系統(tǒng)作為水下通信與探測(cè)的重要裝備，在深海探測(cè)中猶如“眼睛”和“觸角”，肩負(fù)著深海探測(cè)與作業(yè)的重任。然而，當(dāng)前廣泛應(yīng)用的壓電陶瓷水聲換能器共振頻率偏高，能量轉(zhuǎn)換效率不足，難以滿足聲吶系統(tǒng)對(duì)大深度、長(zhǎng)距離探測(cè)的需求，稀土超磁致伸縮材料的聲吶系統(tǒng)在應(yīng)變、響應(yīng)時(shí)間、傳播距離等方面顯著優(yōu)于壓電陶瓷材料的聲吶系統(tǒng)，對(duì)于維護(hù)國(guó)家海權(quán)和深海資源開(kāi)發(fā)有重要意義。但是我國(guó)生產(chǎn)的材料在大尺寸材料的低場(chǎng)磁致伸縮性能、性能一致性等方面落后于國(guó)外同類產(chǎn)品，導(dǎo)致在大功率聲吶系統(tǒng)、精密控制等領(lǐng)域尚未形成產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

2024年，稀土新材料技術(shù)創(chuàng)新中心牽頭，聯(lián)合北京航空航天大學(xué)、包頭稀土研究院，共同承擔(dān)內(nèi)蒙古自治區(qū)科技“突圍”工程重點(diǎn)專項(xiàng)，“航空航天及航海用高性能稀土材料”領(lǐng)域——“大尺寸、高一致性、高性能稀土超磁致伸縮材料開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目，架起企業(yè)、高校、科研院所合作橋梁，以科技創(chuàng)新突破高性能稀土材料領(lǐng)域的“卡脖子”難題，為我國(guó)高端裝備制造提供關(guān)鍵材料支撐。

“把稀土‘量’的優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變成‘質(zhì)’的提升，在‘高’和‘新’上取得更大突破。”稀土新材料技術(shù)創(chuàng)新中心副主任張光睿表示，項(xiàng)目成果對(duì)于突破國(guó)外相關(guān)技術(shù)及裝置的技術(shù)封鎖，推進(jìn)我國(guó)稀土超磁致伸縮材料在大功率低頻主動(dòng)聲吶、高精度快速磁致伸縮微位移致動(dòng)器、大功率磁致伸縮電聲換能器等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)提高稀土產(chǎn)品技術(shù)附加值具有重要意義。

科研攻關(guān)的背后是一場(chǎng)“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同攻堅(jiān)，北京航空航天大學(xué)多年來(lái)在稀土超磁致伸縮材料的成分、組織、制備、性能方面積累了豐富的研究成果，包頭稀土研究院自二十世紀(jì)80年代末率先在國(guó)內(nèi)開(kāi)展稀土超磁致伸縮材料研究，自主研發(fā)的稀土超磁致伸縮式促動(dòng)器滿足了大口徑天文望遠(yuǎn)鏡自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的性能需求，并獲得2項(xiàng)國(guó)際專利，近10項(xiàng)發(fā)明專利，深厚的科研積累和創(chuàng)新土壤，為大尺寸、高一致性、高性能的稀土超磁致伸縮材料開(kāi)發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

“科技創(chuàng)新不是‘單打獨(dú)斗’，需要激發(fā)‘集群效應(yīng)’破解研發(fā)難題。”稀土新材料技術(shù)創(chuàng)新中心副主任張光睿介紹，項(xiàng)目充分發(fā)揮了北京航空航天大學(xué)基礎(chǔ)研究、前沿創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)和包頭稀土研究院創(chuàng)新資源、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，凝聚起強(qiáng)大創(chuàng)新合力，進(jìn)一步提升科技創(chuàng)新效能。

目前，小批量制備的稀土超磁致伸縮材料在1000Oe磁場(chǎng)、10MPa壓力下磁致伸縮性能超過(guò)1100ppm。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還將通過(guò)模擬和實(shí)驗(yàn)研究磁疇微觀結(jié)構(gòu)以及磁致伸縮性能，揭示低溫度系數(shù)超磁致伸縮性能的機(jī)理；以固液界面形態(tài)控制為基礎(chǔ)，研究晶體取向生長(zhǎng)機(jī)制及其動(dòng)力學(xué)；對(duì)大尺寸稀土超磁致伸縮材料的取向晶體生長(zhǎng)系統(tǒng)的溫度場(chǎng)進(jìn)行Comsol有限元模擬，對(duì)結(jié)晶器溫度梯度、生長(zhǎng)速度、均溫區(qū)溫度進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，從而獲得適用于大尺寸稀土超磁致伸縮材料的取向晶體生長(zhǎng)的溫度場(chǎng)……系列進(jìn)展將為稀土超磁致伸縮材料制備應(yīng)用按下“快進(jìn)鍵”。

加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，讓科技成果從“實(shí)驗(yàn)室”走向“生產(chǎn)線”，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新價(jià)值，創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈深度融合的有力體現(xiàn)。下一步，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將建立年產(chǎn)1000kg以上稀土超磁致伸縮材料中試線，推動(dòng)稀土超磁致伸縮材料等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化落地，助力海洋資源開(kāi)發(fā)與保護(hù)，為海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)注入科技新動(dòng)能。