当好高质量建设“两个稀土基地”主力军｜深海“触角”升级 北方稀土超磁致伸缩材料批量化示范线投产

近日，北方稀土成功建成并投产稀土超磁致伸缩材料批量化生产示范线，标志着高端稀土超磁致伸缩材料的批量制造难题取得关键突破，将推动稀土产业从传统原料供应向航空航天、深海探测、精密制动等高端核心应用领域加速升级。

磁场中可控伸缩的“超级材料”

在稀土新材料技术创新中心示范线车间内，一条采用定向凝固工艺的核心生产线正平稳运转。经过多道精密工序后，直径20毫米以下的稀土超磁致伸缩材料棒材完成抛光检测，整炉产品性能偏差精准控制在10%以内。

该示范线有效破解了高端稀土超磁致伸缩材料的批量制备瓶颈。稀土新材料技术创新中心相关技术负责人介绍：“传统区熔法一次仅能制备一根，而全熔法可实现‘一炉多根’的批量化生产，且整炉产品性能更加均一。”

稀土超磁致伸缩材料是当前已知磁致伸缩性能最优的智能材料，在磁场作用下能产生显著的伸缩变形，能量密度远超其他磁致伸缩材料，广泛应用于精密驱动、超声换能、海洋探测等领域。该示范线由稀土新材料技术创新中心联合北京航空航天大学、包头稀土研究院三方共建，所生产的小尺寸产品在100kA/m低磁场下可产生1200ppm的磁致伸缩响应，不同批次产品沿轴向磁致伸缩性能一致性偏差均小于10%，材料性能一致性已达到国内先进水平。

深海探测半径实现跨越式提升

稀土超磁致伸缩材料的战略价值在海洋探测领域尤为凸显。声呐系统作为水下通信与探测的核心装备，堪称深海探测的“眼睛”和“触角”。然而，当前广泛应用的压电陶瓷水声换能器存在共振频率偏高、能量转换效率不足等局限，难以满足声呐系统对大深度、长距离探测的需求。相较之下，采用稀土超磁致伸缩材料的声呐系统在应变响应、反应速度及传播距离等方面均显著优于压电陶瓷材料。

示范线负责人郝宏波给出了直观对比：“该材料能量转化效率极高，适用于潜艇声呐换能器。传统压电陶瓷材料换能器的传输距离可能仅为数百公里，而采用稀土超磁致伸缩材料后，传输距离可扩展至数千公里范围。”

目前，该材料已能满足大功率低频主动声呐、高精度微位移致动器、大功率电声换能器等高端装备需求。示范线项目的落地，有助于突破国外相关技术与装置封锁，推进我国稀土超磁致伸缩材料在声呐、致动器、换能器等领域的广泛应用，显著提升稀土产品的技术附加值。

郝宏波表示，下一步将重点攻关大尺寸、高一致性、高性能材料的制备工艺，目标为生产直径30毫米及以上的材料，以更好匹配军工及航空航天领域对大功率换能器的性能要求。

据了解，该示范线预计于2026年年底实现年产1000千克的产能规模，为进一步拓展超磁致伸缩材料的产业化应用奠定坚实基础，为我国高端制造业高质量发展注入新动能。