2025年9月9日,内蒙古自治区首条稀土超磁致伸缩材料(Terfenol-D)批量化生产示范线在包头市稀土开发区上海交通大学产业园正式建成。这条由内蒙古北方新材科技有限公司(简称“北方新材”)主导建设的示范线,采用定向凝固工艺与北航“晶体生长与微结构调控”技术,标志着内蒙古在高端功能材料领域实现从“实验室制备”到“产业化应用”的历史性跨越。
示范线核心工艺采用定向凝固技术,通过精确控制固液界面温度梯度,使熔体沿热流相反方向凝固,形成具有特定取向的柱状晶结构。引进的北京航空航天大学“晶体生长与微结构调控”技术,进一步优化了晶体形核与生长过程,使不同批次产品沿轴向磁致伸缩性能一致性偏差小于10%,达到国际先进水平。该材料在低频大功率声呐换能器、精密定位系统、主动减震装置等领域具有显著优势——其能量密度是传统压电陶瓷的10倍,工作距离超10公里,且体积小、质量轻,可大幅提升舰艇作战能力。
作为“世界稀土之都”,包头市稀土产业正加速迈向“世界级产业”。2025年前三季度,包头稀土工业增加值增速达29%,稀土新材料集群入选全国唯一稀土先进制造业集群。北方新材示范线的建成,正是这一战略的核心支撑。公司由上海交通大学包头材料研究院全资控股,注册资本1000万元,主营新材料技术开发与高新技术产品研发。此次示范线预计2026年底实现年产1000千克产能,远期规划年产能将扩展至千吨级,为超磁致伸缩材料在海洋探测、航空航天、智能制造等领域的广泛应用奠定基础。
稀土超磁致伸缩材料可实现电磁能与机械能、声能的高效转换,广泛应用于海洋、地质、航空航天、医疗、机器人等高技术领域。例如,在军事领域,其低频大功率声呐换能器可突破敌方舰艇隐身技术;在民用领域,薄膜型执行器已用于微型泵、微阀等精密控制系统,响应速度达微秒级,控制精度达亚微米级。包头钢铁集团已将稀土元素融入稀土钢生产,赋予钢材高强度、高精度特性,应用于“国之重器”FAST射电望远镜、北京大兴国际机场等重大工程,打破国外特种钢垄断。
示范线所在的包头稀土高新区,已形成以永磁电机、晶硅光伏、氢能储能为核心的产业集群。2025年,园区实施亿元以上重点项目80个,其中稀土新材料项目占比超80%。全球首家铈磁体产业化企业宁波复能、烧结钕铁硼单项冠军宁波招宝等头部企业相继落户,与北方新材形成技术协同。园区通过“项目建设达效行动”“招商引资提质行动”“要素保障优化行动”三大举措,构建全生命周期金融支撑体系,推动稀土应用产业向高端和前沿领域拓展。
此次示范线建成,不仅是内蒙古稀土产业从“储量优势”向“产业优势”转化的关键节点,更是我国在高端功能材料领域实现自主可控、引领全球技术变革的重要里程碑。随着年产能的逐步释放,稀土超磁致伸缩材料有望在“金九银十”传统旺季迎来需求爆发,推动内蒙古稀土产业迈向千亿级规模,为“中国制造”注入新的“磁能动力”。
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