Afin de mettre en œuvre la stratégie visant à bâtir un pays fort et à accélérer le développement de nouveaux matériaux, l'État a mis en place un groupe pilote pour le développement de l'industrie des nouveaux matériaux. Le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information, la Commission nationale du développement et de la réforme, le ministère des Sciences et des Technologies et le ministère des Finances ont publié conjointement le Guide pour le développement de l'industrie des nouveaux matériaux, ouvrant ainsi une nouvelle ère de développement stratégique. Face à ces nouvelles opportunités, l'auteur explique comment rattraper le retard pris par le développement des terres rares en tant que matériau fonctionnel spécifique. L'auteur explique en détail les notions et caractéristiques fondamentales de « fonction terres rares + », ce qu'est et comment « + » la fonction terres rares, etc.
Les nouveaux matériaux désignent les nouveaux matériaux présentant d'excellentes performances ou des fonctions spécifiques, ou les matériaux dont les performances sont améliorées ou qui intègrent de nouvelles fonctions après l'amélioration des matériaux traditionnels. Les terres rares possèdent des fonctions spécifiques telles que le magnétisme, la lumière, l'électricité, la catalyse et le stockage de l'hydrogène. Elles peuvent être ajoutées à des matériaux traditionnels tels que l'acier, l'aluminium, le magnésium, le verre et la céramique pour améliorer leurs performances ou produire de nouveaux matériaux fonctionnels. L'industrie des terres rares doit saisir les nouvelles opportunités du développement historique, relever de nouveaux défis et réaliser de nouveaux rêves, c'est-à-dire s'efforcer de concrétiser la grande vision du camarade Deng Xiaoping, principal architecte de la réforme et de l'ouverture de la Chine : « Il y a du pétrole au Moyen-Orient et des terres rares en Chine. Nous devons donc optimiser le secteur des terres rares et exploiter pleinement les atouts de ces terres en Chine », afin que les fonctions des terres rares puissent s'épanouir pleinement. Faire de l'action « fonction des terres rares » une nouvelle force motrice pour le développement économique national.
Tout d’abord, les caractéristiques fondamentales des terres rares.
Les terres rares sont considérées comme la « chouchoute » des nouveaux matériaux fonctionnels du XXIe siècle. Grâce à leurs fonctions spécifiques telles que la physique, l'électrochimie, le magnétisme, la lumière et l'électricité, elles sont largement utilisées. Elles présentent les avantages d'une source d'approvisionnement limitée, d'un marché mondial important, d'un faible degré de substitution fonctionnelle et d'un important approvisionnement militaire pour la défense nationale. Avec le développement de nouvelles technologies économes en énergie et respectueuses de l'environnement, la dépendance de la société moderne aux matériaux fonctionnels à base de terres rares s'accroît, et ces matériaux sont utilisés dans l'économie nationale et la science moderne. Les terres rares sont considérées comme des ressources stratégiques par de nombreux pays. En 2006, parmi les 35 éléments de haute technologie annoncés par le Département de la Défense américain, 16 types de terres rares, à l'exception du prométhium (éléments synthétisés artificiellement et radioactifs), étaient inclus, représentant 45,7 % de tous les éléments de haute technologie. Parmi les 26 éléments de haute technologie sélectionnés par le Département japonais des Sciences et Technologies, 16 terres rares sont incluses, représentant 61,5 %. Les pays du monde entier mènent activement des recherches sur la technologie d'application des matériaux fonctionnels des terres rares, et une nouvelle percée a été réalisée dans l'application des matériaux fonctionnels des terres rares en près de 3 à 5 ans.
La stratégie des ressources en terres rares se reflète principalement dans la fonctionnalité des matériaux de terres rares, et matériaux fonctionnels et fonctions d'application doivent être étroitement liés. Développer scientifiquement et exploiter efficacement les fonctions d'application des terres rares est devenu une mission importante des chercheurs en sciences et technologies des terres rares. Il est tout d'abord nécessaire de mieux comprendre les trois caractéristiques fondamentales des terres rares, à savoir leurs « trois propriétés » : la stratégie des ressources, la fonctionnalité des éléments et l'extensibilité des fonctions d'application ; il s'agit ensuite de mieux comprendre et saisir les lois fondamentales de leur développement fonctionnel et de leurs applications.
Enjeux stratégiques liés aux ressources en terres rares. Les terres rares sont une ressource stratégique non renouvelable. Elles regroupent 17 éléments. Leurs ressources minérales sont largement réparties dans la nature, et la répartition des éléments est variable. Il est donc nécessaire de renforcer la gestion scientifique de ces ressources. Celles-ci peuvent être classées en trois catégories : stratégiques, critiques et générales, et normalisées scientifiquement selon les éléments, les variétés et les fonctions. Cela permettra de créer un environnement favorable au marché, propice à une répartition rationnelle des ressources en terres rares et de réaliser l'unité organique d'un développement rationnel et d'une utilisation efficace de ces ressources.
Fonction des terres rares : La production de terres rares doit être perfectionnée. Les étapes de production des ressources en terres rares, telles que l'extraction minière, le traitement des minéraux, la séparation par fusion et la fusion des métaux, constituent le processus de production des matières premières. Les principaux produits sont des produits primaires tels que les oxydes de terres rares, les chlorures, les métaux des terres rares et les alliages de terres rares mono-élément, dont la fonction n'a pas encore été pleinement définie. Cependant, cette fonction a une grande influence sur les matériaux fonctionnels après un traitement approfondi. Par conséquent, pour le développement fonctionnel ultérieur des matériaux, il est nécessaire d'affiner la production par élément, d'améliorer la pureté du produit, d'optimiser la composition granulométrique et d'autres indicateurs de qualité fonctionnelle, afin d'améliorer la valeur du produit et le niveau d'application des terres rares mono-élément.
Développement des applications des terres rares. Les matériaux fonctionnels des terres rares doivent être transformés en dispositifs fonctionnels et en produits d'application. Prenons l'exemple des matériaux magnétiques permanents à base de terres rares : l'ensemble du processus de fabrication de la chaîne industrielle s'étend des métaux des terres rares à la découpe de bandes, à la poudre magnétique, au frittage (ou collage), à l'ébauche, au traitement, aux dispositifs, etc., jusqu'à l'application de nouveaux matériaux fonctionnels. Il s'agit également d'un système de développement et d'amélioration des matériaux fonctionnels à base de terres rares, reflétant pleinement le niveau de gestion scientifique, le niveau de développement fonctionnel des produits et le niveau de fabrication intelligente des entreprises. À l'heure actuelle, certaines entreprises ont progressé vers cet objectif et ont atteint un niveau relativement élevé. Par exemple, l'usine de poudre magnétique de terres rares s'est étendue à la production en série de servomoteurs pour machines-outils CNC, de micromoteurs spéciaux pour téléphones portables et d'autres produits magnétiques permanents à base de terres rares haut de gamme.
Date de publication : 04/07/2022