2025年9月9日,內蒙古自治區首條稀土超磁致伸縮材料(Terfenol-D)批量化生產示范線在包頭市稀土開發區上海交通大學產業園正式建成。這條由內蒙古北方新材科技有限公司(簡稱“北方新材”)主導建設的示范線,采用定向凝固工藝與北航“晶體生長與微結構調控”技術,標志著內蒙古在高端功能材料領域實現從“實驗室制備”到“產業化應用”的歷史性跨越。
示范線核心工藝采用定向凝固技術,通過精確控制固液界面溫度梯度,使熔體沿熱流相反方向凝固,形成具有特定取向的柱狀晶結構。引進的北京航空航天大學“晶體生長與微結構調控”技術,進一步優化了晶體形核與生長過程,使不同批次產品沿軸向磁致伸縮性能一致性偏差小于10%,達到國際先進水平。該材料在低頻大功率聲吶換能器、精密定位系統、主動減震裝置等領域具有顯著優勢——其能量密度是傳統壓電陶瓷的10倍,工作距離超10公里,且體積小、質量輕,可大幅提升艦艇作戰能力。
作為“世界稀土之都”,包頭市稀土產業正加速邁向“世界級產業”。2025年前三季度,包頭稀土工業增加值增速達29%,稀土新材料集群入選全國唯一稀土先進制造業集群。北方新材示范線的建成,正是這一戰略的核心支撐。公司由上海交通大學包頭材料研究院全資控股,注冊資本1000萬元,主營新材料技術開發與高新技術產品研發。此次示范線預計2026年底實現年產1000千克產能,遠期規劃年產能將擴展至千噸級,為超磁致伸縮材料在海洋探測、航空航天、智能制造等領域的廣泛應用奠定基礎。
稀土超磁致伸縮材料可實現電磁能與機械能、聲能的高效轉換,廣泛應用于海洋、地質、航空航天、醫療、機器人等高技術領域。例如,在軍事領域,其低頻大功率聲吶換能器可突破敵方艦艇隱身技術;在民用領域,薄膜型執行器已用于微型泵、微閥等精密控制系統,響應速度達微秒級,控制精度達亞微米級。包頭鋼鐵集團已將稀土元素融入稀土鋼生產,賦予鋼材高強度、高精度特性,應用于“國之重器”FAST射電望遠鏡、北京大興國際機場等重大工程,打破國外特種鋼壟斷。
示范線所在的包頭稀土高新區,已形成以永磁電機、晶硅光伏、氫能儲能為核心的產業集群。2025年,園區實施億元以上重點項目80個,其中稀土新材料項目占比超80%。全球首家鈰磁體產業化企業寧波復能、燒結釹鐵硼單項冠軍寧波招寶等頭部企業相繼落戶,與北方新材形成技術協同。園區通過“項目建設達效行動”“招商引資提質行動”“要素保障優化行動”三大舉措,構建全生命周期金融支撐體系,推動稀土應用產業向高端和前沿領域拓展。
此次示范線建成,不僅是內蒙古稀土產業從“儲量優勢”向“產業優勢”轉化的關鍵節點,更是我國在高端功能材料領域實現自主可控、引領全球技術變革的重要里程碑。隨著年產能的逐步釋放,稀土超磁致伸縮材料有望在“金九銀十”傳統旺季迎來需求爆發,推動內蒙古稀土產業邁向千億級規模,為“中國制造”注入新的“磁能動力”。
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