“2013年中國稀土十大科技新聞”評選揭曉
2014年01月27日 16:1 12443次瀏覽 來源: 中國有色網(wǎng) 分類: 稀土
4. 包頭稀土研究院磁制冷技術(shù)取得較大進展
室溫磁制冷技術(shù)是新型的制冷技術(shù),與傳統(tǒng)的氣體制冷技術(shù)相比具有高效、節(jié)能、環(huán)保友好等優(yōu)點,世界各國都很重視室溫磁制冷技術(shù)的研發(fā)。法國、英國、美國、德國、荷蘭、日本、巴西等均在開發(fā)實用型磁制冷機。
包頭稀土研究院在室溫磁制冷領(lǐng)域已經(jīng)開展了十多年的研發(fā)工作,在磁制冷材料制備、磁場系統(tǒng)、及磁制冷機的設(shè)計與制作等方面取得一些成果,得到國內(nèi)外同行的認可。
2013年包頭稀土研究院磁制冷技術(shù),在材料方面掌握了公斤級La系、Gd系材料及各種形狀磁工質(zhì)的批量制備和La系吸放氫控制工藝。重新設(shè)計的室溫磁制冷機,連接4L、50L和70L工作空間的測試結(jié)果理想。其中4L空間下已可將兩罐啤酒從室溫(24℃)冷卻至7℃,后兩種大容量工作空間的測試顯示出較大的提升潛力。最新一代磁制冷機已經(jīng)接近實用,目前正與企業(yè)聯(lián)合開發(fā)實用型室溫磁制冷機。 該項目技術(shù)目前已申請專利8項,授權(quán)6項,發(fā)表論文40余篇。
5. 超高純稀土金屬制備技術(shù)獲得突破
超高純稀土金屬是研發(fā)高新技術(shù)材料的關(guān)鍵原材料,我國目前尚無超高純稀土金屬的制備技術(shù)及裝備。為滿足我國先進功能材料研究和高純無機試劑等高端應(yīng)用需求,有研稀土新材料股份有限公司在“十二五”期間一直致力于稀土金屬的深度提純技術(shù)開發(fā),2013年取得重大突破,成功獲得了10多種超高純稀土金屬。75種雜質(zhì)(包括C、H、O、N四種氣體雜質(zhì))總量小于100ppm,絕對純度>99.99%,相對純度達99.999%,與“十五”期間產(chǎn)品對比,純度提高了近2個數(shù)量級,該指標(biāo)已達到甚至部分超過國際先進水平。
研究團隊自主開發(fā)了超高真空蒸餾爐、超高真空電遷移爐、超高真空冷坩堝區(qū)熔爐等國產(chǎn)化高性能裝備,最大限度實現(xiàn)溫度和真空等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的精準(zhǔn)控制和過程自動化;開發(fā)了低溫固液還原-蒸餾-熔融一步法制備高純金屬技術(shù)、低氧高純氟化物制備技術(shù);試驗發(fā)現(xiàn)間隙類雜質(zhì)在稀土金屬不同晶型存在狀態(tài)下擴散速率明顯不同,找到了電遷移技術(shù)的核心控制要素;引入1T外磁場和脈沖電流,對遷移過程進行強制干預(yù),大幅提高了提純效率;研究小組對超高真空蒸餾/升華、電子束轟擊、懸浮熔煉、固態(tài)電遷移、區(qū)域熔煉等多種提純技術(shù)進行優(yōu)化集成,獲得了一條完備的、適用于除钷外所有稀土金屬的4N級制備技術(shù)路線。
該技術(shù)突破了4N級超高純稀土金屬制備的諸多關(guān)鍵難題,改變了該類高附加值產(chǎn)品的應(yīng)用多年來受制于人的局面,建成了國內(nèi)第一條年產(chǎn)能達10噸的超純稀土金屬中試線。整套技術(shù)申請國家發(fā)明專利8項,PCT國際專利4項。
6. 發(fā)光余輝壽命可控稀土LED發(fā)光材料研發(fā)及應(yīng)用項目達到國際領(lǐng)先水平
2013年6月16日,由10名中國科學(xué)院院士、2位國家自然科學(xué)基金委領(lǐng)導(dǎo)和三位產(chǎn)業(yè)專家組成的中科院鑒定組對中科院長春應(yīng)用化學(xué)所與四川新力光源股份有限公司合作研發(fā)的“發(fā)光余輝壽命可控稀土LED發(fā)光材料研發(fā)及其在半導(dǎo)體照明中的應(yīng)用”進行了成果鑒定。中科院鑒定組一致同意通過鑒定,并認為該項目在稀土發(fā)光材料和全球半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破,原創(chuàng)性稀土發(fā)光材料有效解決了國際一直未能攻破的交流LED照明設(shè)備的頻閃問題;該成果實現(xiàn)了從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化的跨越,達到了國際領(lǐng)先水平,使中國成為世界上唯一掌握通過稀土熒光粉生產(chǎn)低頻閃交流LED產(chǎn)品的國家。該項技術(shù)的推廣運用將有效延長交流LED照明設(shè)備的使用壽命,并更好地降低照明設(shè)備的能耗。
7. 我國自主開發(fā)出面向太陽能電池的新型系列高性能稀土光轉(zhuǎn)換發(fā)光材料
近紅光轉(zhuǎn)換材料在太陽能利用和提高太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率等前沿技術(shù)領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。在傳統(tǒng)光轉(zhuǎn)換材料開發(fā)基礎(chǔ)上,中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,系統(tǒng)提出了3種高效寬帶吸收特性的近紅外光轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的新穎設(shè)計思路,開發(fā)出基于多種寬譜帶敏化方式和高吸收效率的稀土光轉(zhuǎn)換粉體、薄膜和玻璃材料;成功解決了傳統(tǒng)近紅外下轉(zhuǎn)換材料普遍存在對紫光-藍光區(qū)域的可見光光子的吸收窄、近紅外發(fā)光強度弱、光轉(zhuǎn)換模式單一等主要問題。它將大大促進面向太陽光高效利用和增強硅太陽能電池效率的新型稀土熒光轉(zhuǎn)化發(fā)光材料的研究工作,為下一代基于稀土光轉(zhuǎn)換的太陽能電池產(chǎn)業(yè)儲備技術(shù),最終實現(xiàn)稀土資源優(yōu)勢向經(jīng)濟優(yōu)勢的高附加值轉(zhuǎn)變。
該系列稀土光轉(zhuǎn)換材料已獲授權(quán)中國發(fā)明專利共2項,申報國際PCT專利1項和中國發(fā)明專利共4項。
責(zé)任編輯:彭彭
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