突围进行时 | 热流变热轧辐向取向稀土永磁管制备技术突破传统工艺束缚

说起辐向取向稀土永磁管，许多人可能并不熟悉。然而，在航空航天、电子电工、信息技术等领域，这种高性能材料正发挥着不可替代的作用。它凭借高矫顽力、高剩磁和高温度系数等优异性能，成为高端制造和绿色能源核心基础材料。

在辐向取向稀土永磁管研究中，其制备工艺的全球技术角逐始终占据关键地位。日本采用两步热等静压方法制备各向异性永磁管，通过高温高压使粉末烧结致密化，工艺复杂且对我国技术封锁。传统热压辐向取向永磁环的制备同样面临诸多限制：由于压机空间和液压机行程制约，磁环长度难以超过35mm；流变流程短导致组织性能不均匀；生产效率低下，无法实现规模化生产。

“核心技术受制于人，产业发展必然受限。”项目团队负责人朱明刚说，我们必须突破传统粉末冶金和热变形技术束缚，走出一条自主创新道路。

2024年，自治区科技“突围”工程稀土点位重点专项“热流变热轧辐向取向稀土永磁管制备技术及装备”项目启动实施。该项目由稀土新材料技术创新中心联合钢铁研究总院、包头稀土研究院共同承担，聚焦稀土永磁传统粉末冶金和热变形技术的瓶颈问题，开展关键技术攻关，致力于开发一种绿色、高效制备工艺。

“传统工艺就像在有限空间里拼积木，而我们的技术则是让材料像流水一样自然成型。”项目负责人朱明刚形象地比喻道，我们通过构建热-力-磁多场耦合仿真平台，精准预测磁管成型缺陷，最终实现长度大于等于100mm磁管连续生产，并建立热流变轧制辐向取向稀土永磁管中试生产线。通过热压近终成形工艺突破，实现磁管“一次成型”，减少切削加工量30%以上，大幅降低稀土原料损耗。数据显示，新工艺流程缩短50%，设备能耗降低25%，单件制造成本下降35%以上。

稀土永磁材料是高端制造、绿色能源核心基础材料。在全球产业链竞争加剧背景下，我国稀土永磁产业亟需实现从“材料优势”向“技术优势”和“产业优势”的转化。本项目通过突破热流变永磁管近终成形技术，在打破高端材料与工艺长期受制于人的壁垒同时，更为下游应用开辟高性能、低成本新路径。以年产千吨级产线测算，可为合作企业年节约成本超5000万元，产品国际竞争力显著提升。

市场分析显示，辐向取向稀土永磁管在消费电子、电力机械、医疗器械、高端玩具、包装、五金以及航空航天等领域具有广阔应用前景。项目团队将依托0.5mm超薄成形、超高磁场均匀性、耐腐蚀、耐高温等技术优势，针对性解决这些领域在微型化、强磁场、高能效等方面痛点，快速切入这些百亿乃至千亿级新兴市场。

秉承“产学研用”融合思路，稀土新材料技术创新中心联合钢铁研究总院、包头稀土研究院组建攻关组，分模块突破热轧控晶、近终成形等关键技术，把实验室成果快速转化为生产力。这项创新加速产业集群成型——吸引配套企业落地、孵化高附加值产品、构建技术标准生态，最终形成“技术-产业-市场”闭环，推动区域经济向创新驱动跃迁。

当稀土永磁材料从实验室走向产业化，当复杂工艺难题转化为高效生产流程，这场以材料科学为基础的技术革新，重新定义了稀土永磁制备方式，更将推动我国稀土产业向价值链高端迈进。随着项目生产线不断完善，这项技术有望在未来几年内实现规模化生产，为中国稀土产业开辟新增长空间。