
四川在线记者 文露敏
11月4日,稀土与稀有金属材料创新发展论坛在成都举行。本次论坛由中国稀土学会稀土晶体专业委员会及《材料导报》期刊社主办,与会专家围绕“稀土与稀有金属材料创新发展”,开展学术、技术、成果及产业信息交流。
论坛现场
稀土是战略性矿产资源,我国是稀土资源大国,稀土和稀有金属材料已广泛应用于电子、石油化工、冶金、机械、能源、轻工、环境保护、农业等领域。
就在前一天召开的国务院常务会议指出,要统筹稀土资源勘探、开发利用与规范管理,统筹产学研用等各方面力量,积极推动新一代绿色高效采选冶技术研发应用,加大高端稀土新材料攻关和产业化进程等。
四川是国内探明储量第二的稀土大省。这场在成都举行的论坛上,出现了哪些当下稀土研究领域的“热词”?
热词1:交叉研究
稀土可以助力“发光”和“焊接”
“促进交叉学科发展”是本次论坛的重要目的之一。中国稀土资源丰富,但长期缺乏高附加值产品。其实,显示、照明领域就需要稀土材料。
“MicroLED具有宽色域、高亮度、高分辨率、高对比度,被称为‘终极显示技术’,但小尺寸也带来了全彩化困难。”现场,兰州大学材料与能源学院教授王育华介绍了解决这一问题的方案之一:LED芯片+发光材料。比如,将发光材料涂敷在蓝光LED芯片上,使其激发出RGB三色光,再透过色彩配比实现全彩色化。
“瓶颈在于缺乏高量子效率、高稳定性的发光材料。”王育华表示,发光材料是决定MicroLED显示品质的关键因素,也是影响MicroLED色转换显示技术成败的关键要素。
稀土元素可以用作发光(荧光)材料的基质成分,也可以用作激活剂、掺杂剂等。王育华提到,团队针对MicroLED显示用光转换材料关键科学与技术问题开展了一系列研究,其中就利用了稀土掺杂。
论坛上,来自郑州机械研究所的团队还分享了稀土材料在钎焊材料中的应用。
钎焊材料是材料成型与结构连接的关键,广泛应用于机械装备等领域。作为提高钎焊材料性能、构建钎料架构的重要补充,稀土元素能够起到降熔、增润、耐蚀、强化等作用。
热词2:人工智能
新材料开发,“科研助手”来帮忙
论坛上,天津大学教授郝红勋、中国科学院深圳先进技术研究院研究员薛冬峰分别就“基于晶体工程的稀有金属纳米材料的开发”“稀土结晶材料创新”进行报告。新材料的开发创新,无疑是大家关注的焦点。
“传统的材料研发模式是经验指导‘试错式’,研发效率低、周期长。”欧洲自然科学院外籍院士、西安石油大学教授李华谈到,一般来说,新材料从研发到实际工业化应用需要10至20年时间。
材料化学是一门数据密集型科学。如何挖掘化学、材料实验中海量数据的相关性,准确地预测化合物的相互作用和性能,从而改革材料研发的模式?
李华提到,人工智能已成为化学家、材料学家的“科研助手”,帮助他们作出合理分析预测,大大加速材料研发进程。
比如,上海大学研究团队设计出能进行逆向合成反应的“化学界AlphaGo”;中国科学技术大学研究团队开发出实验室里的“机器化学家”“小来”,极大缩短化学品创制周期……
“我们展开了基于LIBS技术(注:一种新的材料识别及定量分析技术)结合人工智能的稀土和金属材料精准智能分析及应用研究,实现定量分析方法的建立、验证、预测、结果评价等一系列过程的智能化。”李华表示,这有利于减少人工干预,为金属材料工业的过程分析与精准控制提供理论基础与技术支撑。
此外,通过人工智能助力研究新材料分子设计、筛选与制备等关键科学问题,有助于新材料精准开发。
(图片由《材料导报》期刊社提供)