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稀土材料多元素成分高精度检测仪器的研制与应用

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-10-18 15:53:59

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 石杰 | 2022-10-18 15:53:59

本项目所属科学技术领域:材料科学——稀土材料检测技术。主要科技内容:稀土行业从上游的原矿,到中游的中间产品和功能材料,再到下游的应用产品等各类稀土材料对检测技术提出了更高的要求,尤其对影响稀土材料性能的主量稀土元素、痕量超痕量杂质元素和碳、硫、氧、氮、氢等气体元素高精度准确检测技术和仪器需求迫切。本项目针对稀土元素检测的分析特点,突破高稳定连续功率控制技术、高频高功率ICP激发源技术、四极质量分析器、长寿命高灵敏NTC热导检测技术等关键技术难题,自主开发出了稀土材料用高分辨ICP光谱仪、高精密ICP质谱仪、大功率氧氮氢分析仪、高稳定性碳硫分析仪,研究了稀土材料中元素检测的方法,解决了稀土中多元素成分高精度测定技术难题,打破了进口设备的垄断。

1、本研究成果对稀土材料中稀土元素、非稀土元素分析包括可分析稀土总量、稀土配分含量、杂质元素含量(不低于***%);稀土材料氧/氮元素的分析精度优于1µg/g, 氢元素的分析精度优于***µg/g;稀土材料碳/硫元素分析精度包括:低碳:1ppm~***% 低硫:1ppm~***% ;2、本研究成果在稀土行业实现了稀土材料中元素检测的可选择的进口替代;3、本研究成果为客户节约30%以上的仪器采购成本。

在国家重大科学仪器专项的支持下,钢研纳克研制出了全谱ICP设备和ICP-质谱设备,使这两项技术从实验室阶段进入到了大规模的生产应用环节,为稀土功料产品的稳定、性能的提升起到了积极的辅助作用。氧、氮、氢等元素对稀土功能材料的性能有至关重要的影响。钕铁硼中氧含量超过某个上限时,磁性甚至会消失。氧、氮、氢等元素的检测大多用脉冲加热-惰气熔融红外/热导法。钢研纳克研究了工艺全流程中氧元素的工艺路线,利用梯度升温功能实现了钕铁硼中不同存在状态的氧化物分析,为稀土功能材料的控制与设计提供了必要的技术手段。

陈吉文,钢研纳克检测技术股份有限公司副总经理,获科技部授予中青年科技创新领军人才暨国家“万人计划”科技创新领军人才,近五年研发成果获国家技术发明二等奖(排名第二)、中国分析测试协会BCEIA金奖一项、CAIA二等奖一项,获得专利授权/受理十余项,发表论文二十余篇。系统梳理了稀土行业现场检测的技术需求,首次提出利用ICP全谱、ICP-MS、气体仪器分析仪器分析稀土领域样品的技术思路,负责项目总体设计与技术路线的确定,负责新技术的应用开发和验证。

本项目果仪器及方法已在累计在几十家稀土企业进行应用推广,完全能够满足稀土功能材料中元素检测的检测需求。该类设备和方法为中国稀土工业基础检测奠定了坚实的基础,有效保障了稀土功能材料产品的稳定、性能的提升。进行技术成果转化,取得良好的经济效益。稀土行业实现了稀土材料中元素检测的可选择的进口替代;为客户节约30%以上的仪器采购成本,在稀土及相关行业累计销售800台以上。

合作方式:技术开发

负责该项目技术开发,生产培训,生产监控,产品品管。其它由甲方负责(包括设备投资,物料采购,产品销售,产品配送,财务管理等)

技术,市场保密

合作期内未经项目合作各方同意,任何人不得将技术及市场内容转让,不得与项目合作双方以外的合作方进行合作或为他人人谋取利益,不得将技术泄密。违者项目合作方有权没收责任方相关收益,并追究责任方的经济法律责任。