艰辛探索稀土新材料与新技术

访谈整理者按稀土是宝贵的战略资源，是高新技术产业不可缺少的原材料，广泛应用于电子、石油化工、新能源、环保诸多领域。稀土科技是国之重器，包头稀土研究院是我国乃至全球最大的稀土科研机构，建院60年为国家培养了大批精英人才，在稀土领域做出了巨大贡献。本文依据该院国务院政府津贴获得者、教授级高级工程师李碚的口述资料，回顾他的稀土人生，通过他在电热合金、磁致伸缩材料、磁悬浮熔炼技术领域的工作，阐释“中国稀土科技”的成就与贡献，揭示第一代“稀土人”的艰辛奋斗历程，他们对我国稀土事业的影响，并展望稀土行业未来的发展前景。

2023年8月15日，包钢集团首届白云讲堂暨稀土研究院建院60周年庆祝大会在香格里拉大酒店举行，会议回顾建院60年来稀土研究院助推我国稀土产业发展壮大的拼搏历程，展望了我国稀土事业科学发展的广阔前景。会议间隙，笔者访谈了李碚，回顾了他的成长经历和稀土人生。他是我国第一代稀土人中的代表人物，他的奋斗经历较好体现了包头稀土研究院培养稀土精英人才和发展稀土高科技的情况。

李碚（图1）1941年6月生于四川省北碚县。在父亲李乃暨言传身教的影响下，刻苦读书，立志以高精尖科技报效祖国，1965年2月毕业于北京钢铁学院金属物理专业。李碚大学毕业后只身来到偏远落后的包头，1965年4月至2021年6月，在包头稀土研究院从事科研工作，曾担任包头稀土研究院物理室主任、副总工程师，1993—2023年当选为包头市第十届，第十一届人大代表。

李碚开展了18项国家级和省部级的科研课题研究，多项成果获得自治区、冶金部的科技进步奖。发表学术论文50多篇。获得授权的专利包括发明专利12项，实用新型专利24项，多次获自治区、冶金部的科技成果奖和技术进步奖。在包头稀土研究院工作期间，参加和组织开展了高纯稀土金属研制、含稀土电热合金的相关研究、稀土及其他功能材料研究，退休后持续开展磁悬浮熔炼设备的研发，推动了国内磁悬浮熔炼事业的开发和应用。

2023年6月，习近平总书记视察内蒙古时强调：“要发挥好战略资源优势，加强战略资源的保护性开发、高质化利用、规范化管理，加强能源资源的就地深加工，把战略资源产业发展好。”习近平在内蒙古考察时强调 把握战略定位坚持绿色发展 奋力书写中国式现代化内蒙古新篇章（2023-06-08）https：//mgmwcn/2023-06/08/content_36618937htm10月，国务院又重磅发布了《国务院关于推动内蒙古高质量发展奋力书写中国式现代化新篇章的意见》，提出要“加强稀土等战略资源开发利用”，重中之重是要“将包头建设成为全国最大的稀土新材料基地和全球领先的稀土应用基地。”国务院关于推动内蒙古高质量发展奋力书写中国式现代化新篇章的意见-中新网（2023-10-16）https：//wwwchinanewscomcn/gn/2023/10-16/10094868shtml包头稀土研究院积极响应和深入贯彻落实党中央的指示精神，加快“两个稀土基地”建设和发展，打造世界稀土之都，推进科技和体制、机制创新，尤其要加快稀土产业的自主创新体系发展。

在党中央的高度重视和战略引领下，包头稀土研究院建成了全球最大的稀土科研机构，并被誉为稀土界的黄埔军校。以李碚为代表的第一代稀土人用血汗和聪明才智使中国的稀土工业从无到有，在他们的努力下，我国作为稀土大国在崛起，并逐步走向强大。第一代稀土人，用自己的“稀土人生”诠释了独立自主、不畏艰险、勇于创新、科技报国的“稀土精神”。

受访人：李碚

访谈人、整理人：霍知节

访谈时间：2023年8月17日

访谈地点：包头市香格里拉大酒店会议厅

中图分类号N092

文献标识码A

一成长与求学路

霍（以下简称“霍”）：您是什么时间离开稀土研究院正式退休的？

李（以下简称“李”）：我是在2001年6月正式退出工作的。

霍：您父亲李乃暨李乃暨（1915—2005），中国导弹与航天技术的开拓者之一，著名火药与固体推进剂技术专家，第七机械工业部第四研究院副总工程师，第六届、第七届全国政协委员。先生是我国著名火药与固体推进剂技术专家，为国家做出了重大貢献。您能介绍一下吗？

李：我父亲李乃暨1915年8月9日出生于浙江省嘉善县，我的祖父李衡夫是清末秀才，自己曾经创办过私塾，后任典当行业的经理，当时家里生活艰难。我祖父很有远见，节衣缩食培养儿子读书成才。我父亲在老家读完小学和初中，1930年考入杭州市省立高中，毕业后考入南京中央大学化工系，后又考入南京兵工专门学校该校在1937年7月7日“芦沟桥事变”后迁往重庆，改为重庆兵工学校，设专科部和大学部。应用化学科，1938年夏天大学毕业。他先后在长沙兵工署技术司、万县兵工署航空兵器技术研究处、重庆兵工署技术司工作，从事弹药专业的相关研究。

我是浙江人，1941年出生在四川北碚，这就是我为什么叫李碚。我4岁时全家迁往南京，我父亲在南京兵工署研究发展司工作。一开始没有交通工具，我们几个小孩被挑夫带过三峡，然后登上国民党的军舰到了南京。我父亲从事弹药的相关研究，参与了火药厂、氯酸钾厂的创建，我也在这里开始读小学。撤退后父亲单位迁至重庆，后来又搬到了唐家沱。1945年抗日战争胜利，我在重庆，日本人被打跑了，我们非常高兴，我和我弟弟举着旗子，就在嘉陵江边上跑着笑着庆祝。

后来我父亲只身去了台湾。我们没有跟他走，因为他还想回来，1948年我们就回到了浙江老家。1949年期间，父亲在“台北兵工署台湾办公处”做技术工作。新中国成立后，他在中共地下党员的帮助下回到祖国大陆。回来后被调到沈阳的一个兵工厂，一直被重用，担任技术科的科长。

霍：我查阅资料了解到，1950年初，您父亲在北京中央技术管理局工作，后到沈阳52厂即现兵器总公司沈阳724厂。任工程师，继续从事弹药技术研究工作。抗美援朝时期，您父亲应作战之急需，成功地用国内首创的无溶剂法安全地制备了双基药，广泛应用于各种炮弹和火箭弹，为抗美援朝做出了重大贡献，还为固体发动机用的双基药的研制奠定了技术基础。您父亲还参与研制90反坦克火箭弹，因业绩突出东北军工局授予了特等奖。

李：应该是，1957年他调到了北京国防部第五研究院，也就是后来的第七机械工业部，开始从事导弹与航天技术研究，先后担任推进剂研究室主任、一分院推进剂研究室主任、试验站副站长、固体发动机研究所副所长、四分院科學技术委员会副主任、院科学技术委员会委员等重要职务。

霍：您父亲曾带领19名新毕业的大学生1956年毕业的一批大学生。白手起家，在偏僻的“东山沟”建成了实验室，为我国固体、液体推进剂技术的发展奠定了初步基础。还与第二机械工业部二局第三研究所建立了协作关系，进一步推动固体推进剂技术的发展。那您父亲与家人一定是聚少离多了？

李：是这样，那时候我正在辽宁实验中学读高中，是当地最好的中学之一。我见到他的时候很少，1965年后他在第七机械工业部时期，以及1982—1993年在航天工业部、航空航天工业部、中国航天工业总公司第七机械工业部于1982年改为航天工业部，1988年改为航空航天工业部，1993年改为中国航天工业总公司。期间，我父亲历任四院副总工程师兼研究所所长、院科技委副主任、第四研究院科学技术委员会副主任、部科学技术委员会委员等职务，直到1993年他退休。

霍：您父亲40多年一直从事危险性极高的专业技术研究工作，为我国导弹与航天事业的发展，以及固体推进剂与固体发动机的研制和试验做出了重大贡献，他对您有什么影响？

李：父亲的言传身教对我们的影响深远，尤其是对我的求学和科研的影响更大，老实踏实做人，勤劳本分做事。我从小喜欢学习，这是一直的追求。高中时候我在班级排名第一，成绩全校第一，在沈阳上学表现很出色的。

霍：您当时是如何选择大学和所学专业的？

李：我选择了北京钢铁学院，进入了金属物理专业，专业听起来有点像研究生性质，学制是6年或者5年半。当时我们填写的志愿是服从国家分配，我们希望能够为国家做更多的高精尖工作，并没有过多考虑个人意愿。这所学院对家庭背景没有那么严格的要求，而且在钢铁行业闻名，我们所学是理论性质的知识，主要是学习金属物理学。当时学校非常重视这个领域，有四位从美国回来的专家，这些专家都在金属物理领域取得了很高的成就。上学的时候，我就总想着要解决下一个问题，总有一种探索的欲望，想通过学习和实践来解决下一步的问题，想要探求更多的知识。我是1965年2月毕业的。

二建设稀土研究院

霍：您毕业后就来到了包头稀土研究院，开始稀土科研工作了？

李：1965年4月，我被分配到包头冶金研究所包头稀土研究院前身，于1960年按照聂荣臻（时任国务院副总理）指示筹建，1963年经国务院批准挂牌成立，直属原冶金工业部。（以下简称“包冶所”）搞稀土，我们还在学校读书的时候，老师们就给我们讲过，中国的稀土非常重要，让我们深入地了解一下。

霍：您介绍一下当时包冶所的发展情况？

李：1960年10月，聂荣臻副总理视察包头时提出：“要集中力量在包头搞个稀土、稀有金属研究中心，将研究试验、生产试制、使用结合起来，搞综合利用。”（［1］，页20）在他的主持和推动下开始筹建包冶所，冶金部从北京地区的科研院所抽调了319名科技人员，作为骨干力量支持白云鄂博资源综合利用研究。这些科研院所主要有钢铁研究院、有色金属研究院、黑色冶金设计院、矿山研究院等单位，于是第二年年底包钢冶金研究所就成立了。

1962年6月聂副总理指示，要集中全国力量把包冶所配置成国家级的研究所或研究院，而且要几代稀土人研究下去，上升到了国家战略层面。1963年4月包冶所正式成立，李光先生担任所长。国家科委、冶金部、中国科学院马上联合召开了第一次“4·15会议”，进一步推进包冶所的建设发展，不到半年所里的职工就有1200多人，设有七个专业研究室，包括选矿、稀土和稀有金属、稀土钢、金属物理、化学分析、情报等，还有两个稀土试验厂和一个机修厂。

霍：包冶所建设和发展的速度真快啊！后续情况怎样？

李：1964年4月，邓小平视察了白云鄂博矿强调，“白云鄂博是座宝山，我们要很好地开发利用，我们要搞钢铁，也要搞稀土”（［2］，页483）。紧接着第二年召开了第二次“4·15会议”，进一步明确了包冶所作为我国稀土科研机构的重要性，也为其创造了更好的发展条件。包冶所仅用了三年时间，6万多平的基础建设基本完成。1965年底试验楼完工，试验设备及相关仪器安装完毕，并陆续投入使用。

霍：那您来包冶所后具体做什么科研工作？

李：我到了包冶所后，开始在工厂里做最艰苦的工作。我去的是包钢稀土一厂，冶炼稀土合金的电炉温度高达2000多度，正值夏天，我们一群学生在电炉前加料、搅拌干活儿。刚上工第一天，我们就开始在劳动布工作服上“画地图”了，汗出了一圈又一圈，也都咬着牙过来了。半年后，1965年冬，所有大学生都下乡，我们到农村与老百姓同吃同住同劳动，在农村呆了一年半。

1967年春天我回到包冶所，分配到了火法冶金室做技术员。我想进行稀土研究，刚开始没有具体的科研项目，在火法实验室的金属组只是团队的助手，主要学习了稀土的特性和熔炼技术。基本上没有什么研究工作，没有学到太多东西，但是这并不代表包冶所没有科研成果。1966—1970年，所里完成了稀土湿法提取用于生产的第一个流程，实现了从稀土精矿中制得17种稀土产品，还成功研制出了稀土钢（10MnNbRE）。

霍：那您的稀土科研是什么时候真正开启的？

李：进入20世纪70年代后，包冶所稀土科研逐步趋于正常且发展加快，尤其是8·25会议重申了白云鄂博资源“以铁为主，综合利用”的开发方针，同时进行了大范围的稀土应用巡展以扩大影响。此外，包冶所完成了第一代碱法工艺技术，用于分解包头稀土精矿。这时候，我个人的稀土科研也开始起步了。

霍：随着您个人科研的起步，包冶所的发展情况如何？

李：改革开放后，包头稀土产业飞速发展，基于白云鄂博资源综合利用的稀土科研也取得重大突破，逐步建成了国内最大的集稀土生产、科研、贸易为一体的完整产业体系。我们所里的科技成果日趋丰硕，如湿法萃取、火法冶金、稀土永磁等生产線建立，打开了稀土技术市场，走上科研服务产业化的新道路。1978年全国科技大会上我们有12个项目获得荣誉，尤其是到1986年的八年间，方毅副总理“七下包头”抓稀土，我们所的科研人员为主力成功拿下了稀土选矿和冶炼分离等技术难题，直接推动了我国稀土工业的发展，稀土大国崛起。

霍：就是在这期间包冶所改名为“包头稀土研究院”的？

李：1985年改名为“冶金部包头稀土研究院”，隶属冶金部为主与内蒙古双重领导。1992年6月经冶金部和内蒙古自治区政府批准研究院进入包钢，作为其研开发机构承担着国家和冶金部重点科研课题和行业技术管理任务，继续服务于全国稀土行业。1999年4月正式更名为“包头稀土研究院”，依托研究院成立了北方稀土行业生产力促进中心、建设了稀土冶金及功能材料国家工程研究中心。进入新世纪后，研究院不断深化科技体制机制改革，加大研发投入力度，在稀土精矿连续分离绿色生产工艺、稀土镁合金、高能效钢铁新材料、抛光材料、高性能稀土永磁材料、新能源储氢材料、发光材料等领域科研成果丰硕。研究院服务于国家战略和企业“卡脖子”技术，如为航空航天领域多项国家重点工程研制了关键材料和器件，用于“神舟系列飞船”“中国探月工程”“载人航天”。

2005年9月研究院整体搬迁至包头稀土高新区，2007年10月全资进入包钢稀土（现为北方稀土）加快产业整合重组。特别是新时代以来，依托研究院建立了一系列科研学术平台，2015年9月建立的国家级“白云鄂博稀土资源研究与综合利用全国重点实验室”，2018年1月成立的“国家新材料测试评价平台——稀土行业中心”等，建有国家稀土产品质量监督检验中心，形成了完备的稀土科技创新体系，积极开展前瞻性和战略性研究，为稀土行业转型升级和高质量发展提供强劲技术支撑，不断研发国际领先的稀土产品和稀土新材料，实现产业化、绿色化、智能化，助推中国稀土科技高质量发展。

三稀土科研和成就

霍：请您讲讲您的稀土科研和成果。

李：我很乐意介绍稀土技术工作和取得的主要成果，将研究结果交待给后人，期待得到继续发展，解决遗留问题。

我单纯的想在事业上取得成功，实现自己的梦想，希望能在稀土科研事业上留下一些痕迹。1973年1月，我调到了钢种室，研究稀土钢材。我比较喜欢，每天都专注于自己的课题研究，努力弄清楚它所有的细节。我的第一个课题是关于电热合金的研究，用在电炉丝上的那种金属，如果使用普通的铁丝马上就会烧断，但是这种材料在高温下可持续使用。我开始时跟随李培良师傅学习，他对我影响很大，他工作方面有两大特点：一是非常努力地工作，无论做什么事情都很认真；二是亲自进行所有的实验，掌握第一手资料，我从他身上学到了这两个重要经验。当时我们与陕西钢铁研究所合作进行科研，他们生产电热合金。跟着李师傅我真正了解了电热合金的生产技术流程。

我们主要研究了三种电热合金，完成了申报的项目，也因此获得了不同级别的奖励。但这并不是我的独立成果，只是跟着学习和掌握了一些基础知识，做了一些实践工作。20世纪70年代是我开始学习的阶段，真正在科研上转为主动是在20世纪80年代后。

霍：为什么？是包研所科研的春天来了吗？

李：是的，首先是1978—1986年，时任国务院副总理的方毅八年“七下包头”抓稀土，他领导和主持召开了七次“全国性包头资源综合利用科技工作会议”。我们研究所这期间成功解决了诸多技术难题，最具代表性的有稀土选矿和冶炼分离等工艺技术，为我国稀土科技和产业发展做出了重要贡献。其次全国科学大会的召开，全面总结和检阅了我国稀土科研成果，包冶所的稀土永磁材料等项目得到了嘉奖。再有所里响应国家号召重视基础研究，钢种室成立了机理组，研究稀土在钢中的作用机理，我开始专门从事自己擅长的研究。最后我在研究电热合金的过程中发现了一些现象，根据这些现象进行深入地研究，试图找出其中的原因。例如铁铬铝为什么要加稀土，到底起什么作用等问题。

霍：在改革开放下，科技兴国的大战略不仅推动了稀土研究院的发展，您也迎来事业发展的春天，您概括一下研究成果。

李：我发现加稀土提高了铁铬铝的抗氧化性能，延长了使用寿命。如FeCeAl电热合金，稀土对它的作用非常突出，微量添加，作用就非常大且极其稳定，在钢和其他金属中尚未见到，揭示其作用机理或许对稀土在其他材料中的作用会有启示。国外很早就有发现，我国从20世纪50年代开始使用加稀土的铁铬铝。我们研究如何进一步提高铁铬铝的性能，进行了更高温度的实验、低脆性的实验、抗渗碳的实验及其他实验。先探究稀土如何提高铁铬铝合金的使用寿命，稀土可以提高抗氧化性能，但如果温度不变，抗氧化性能提高不了多少，使用寿命不会延长。

霍：您搞清楚其中的机理了吗？

李：我先研究了它是怎么烧断的，铁铬铝为什么还要添加铝？我的研究揭示了FeCeAl合金高温烧损的条件——铝耗，高温下合金表面形成保护性的氧化膜。在使用过程中氧化膜不断脱落、修复引起合金中铝含量持续降低。实验证实，合金丝将烧损的条件是其铝含量低于1%，有实验曲线。铝含量低于1%又是怎么断裂的？我解决了这个问题，完成了相关研究论文。

霍：在这个研究过程中，您还有什么新发现？

李：我先说添加稀土能提高抗氧化性，不添加稀土铝在冷热交替下，氧化物表面无粘黏性会脱落。添加稀土达到理想状态，如同瓷釉不会脱落。此外，减缓合金中铝量的流失，提高合金寿命，有曲线为证。

霍：稀土的作用如此神奇，难道这就是它点石成金的作用？

李：确实神奇，无稀土合金的氧化膜无附着力氧化速率高。含微量稀土合金的氧化膜紧密贴附不脱落。稀土完全改变了氧化膜的形貌，千真万确，变化令人吃惊，无稀土合金的氧化膜高低起伏状呈波浪状。含稀土合金的氧化膜致密、平直、光滑，如同釉层紧密地辐照在合金表面。稀土加入量仅万分之几到千分之几就能产生如此强烈的作用，应该有深刻的原因。我想通过稀土的研究总结出作用规律，使稀土在该领域发挥更广泛、稳定、突出的作用［3］。

霍：您的研究留有哪些问题？

李：氧化膜从全部脱落到完全附着，是氧化膜对基体表面附着力的改变，还是氧化物力学性能的变化？如果是氧化膜附着力的改变，它是氧化物本身生长机制改变的结果，还是稀土形成了界面钉扎层？无稀土合金氧化膜形成皱褶状的形貌的根源是什么？这与附着力差有什么关系？希望能够更深入研究氧化膜相关问题后续能够解决。

霍：您的研究很专业而且很深入，还有哪些方面的研究成果，重要意义是什么？

李：我研究稀土加入对铁铬铝脆性的影响，解决了铁铬铝材料脆性及其原因的问题，写了很多论文。主要成果是国家自然科学基金基金项目“稀土Y克服FeCrAl合金脆性的作用机理”，在研制低脆性的FeCrAl-Y合金的过程中，发现Y含量超过01%的FeCrAl合金，不仅比低稀土含量的合金有更好的抗氧化性，而且能使该合金固有的脆性明显消除［4］。最重要是解释了该合金脆性的本质是475℃脆性，提示了稀土在金属中形成合金化作用的可能性和途径。揭示了FeCrAl合金的脆性的本质是晶粒生长脆性和和475℃脆性，为稀土在钢和合金中产生合金化作用提出了新思路。

霍：这项研究留有哪些问题期待后续发展和解决？

李：475℃脆性是α相Fe基合金的一个普遍特性，形成475℃脆性的机制是一个重要的且无定论的学术问题。我关于FeCrAl合金脆性本质的研究结果，需要得到其他研究者的验证和形成结论，并且向其他α相Fe基合金推广。

霍：您是怎么转向稀土超磁致伸缩合金研究的？

李：这是我的第三项成果“稀土超磁致伸缩合金研制”是国家“八五”“九五”重点项目，20世纪90年代，李碚为课题负责人，研制稀土超磁致伸缩合金指（TbDy）Fe2合金，该合金具有超强的磁致伸缩应变，是制作最现代的海军声纳的核心材料。该项目是国家计委“八五”“九五”重点科技攻关项目。，1990年后申报项目要求技术上要创新，还能够带来经济效益，我开始寻找这样的项目。正好参加一次稀土会议，听到的报告中提到美国开始研发磁致伸缩合金，我将这个消息带回稀土研究院，领导很重视，就开始研究这个项目。

霍：进入20世纪90年代后，您单位最大的变化是什么？

李：很大，1984年以后，包冶所除了为包钢生产服务外，开始对外进行技术转让，先后与20个省区近180个单位开展稀土科技合作，業务范围很广，可谓一举多得，既创造了经济效益，又促进了地方产业的发展，还培养了大批专业技术人才。1992年以后，我国开始向市场经济转型，我们研究院的稀土科技改革也逐步加快，承担包钢和国家及冶金部重点科研项目外，还完成行业技术管理任务，助力全国稀土产业的发展。

霍：您的磁致伸缩合金研究也是响应科技改革的，通常用这个材料来做什么？

李：是的，这种材料主要用于声纳，海底通讯侦查领域。电磁波是目前人类联系和探测的主要工具，但在水下电磁波因衰减过快而无法被利用。声讯号是在水下进行通讯、探测、侦察和遥控的主要媒介，发射和接收声波的声纳装置其核心元件由压电陶瓷或磁致伸缩材料制成［5］。美国科学家最早发现这种现象，开始研究磁致伸缩合金。20世纪50年代，美国的第一篇论文就提出，接近绝对零度附近存在几种稀土元素具有磁致伸缩性质。这种收缩特性特别强大，比一般电致伸缩材料（即压电材料）要高几十倍。他们将17种稀土都进行了从低温到高温的研究，发表了大量论文，我都阅读了。最终美国发现铽、镝的铁形成的化合物在室温也具有磁致伸缩性质，但需要的磁场特别高，怎么能把磁场降下来。它们研发了稀土铽和镝与铁形成的三元化合物，在较低磁场下就能获得很高的磁致伸缩性能。

霍：您是怎么开展研究的，遇到了什么困难？怎么解决？

李：20世纪90年代，这是海军715研究所根据美国新开发的大功率声纳系统所提出的研究课题。我查阅大量文献资料，确定了该合金的成分及其制备工艺，熔炼和铸造得到母合金棒，利用Bridgman技术形成定向凝固晶体，通过真空热处理形成稳定的REFe2相组织，检查磁致伸缩性能。样品供长江水利局用于大坝选址，供715所用于制备声纳，均获得了成功。

研究中主要困难是经费很紧张，研究设备需要我自己开发。我设计做了一台熔炼设备非自耗电弧炉制备母合金棒。解决了熔炼问题，用高频电源自制了一台小型真空区熔炉制备小直径定向凝固晶体。解决了定向凝固技术。使用石英管、扩散泵等组装了一台真空热处理炉，用电磁铁装设了一台磁致伸缩测量仪，还利用废弃的高频电源改造一台规格较大的单晶炉制备直径较大的定向凝固晶体。，这样就能够进行实验了，实验结果非常出色。这个项目挺受重视，先后被列为内蒙科委和冶金部军工办的重点项目，两次鉴定，评语均为“国内领先，国际先进”，获得了内蒙科技进步二等奖。

霍：稀土超磁致伸缩合金技术转让情况怎么样？

李：我退休后的十年内，在武进、台州和包头组织建设了三家生产磁致伸缩材料的企业，我担任总经理组织生产。磁致伸缩材料的具体实际应用，在我的论文《在稀土超磁致伸缩材料的应用》［6］中，解释得很清楚。

霍：这项技术研发遗留问题又是什么呢？

李：一是希望用磁悬浮熔炼的冷坩埚代替石英模具，解决在定向凝固中石英模具的Si原子渗入合金的问题，降低工艺控制的难度和提高性能。二是希望开发出价格低和工艺简化的新型稀土磁致伸缩合金，例如（TbDy）Fe2虽然性能极其优异，但价格昂贵限制了实际应用。

霍：您是在什么情况下进入到磁悬浮熔炼技术领域的？磁悬浮技术又是怎么回事？

李：自我退休后，稀土研究院发展很快不断深化科技改革，建立了国家级“白云鄂博稀土资源研究与综合利用全国重点实验室”“稀土材料国际科技合作基地”等多个科研平台，抓住国家战略与企业“卡脖子”的高科技研发，特别是在稀土新材料领域做出了重大贡献。我时刻关注稀土研究院的成长，还想继续为稀土科研做一些力所能及的事情。

我是在研制磁致伸缩材料过程中，发现了磁悬浮熔炼技术这个重要领域。首先要冶炼一个母合金棒，使用了很多坩埚，都会与其发生反应，几乎都要将坩埚吃掉了。只能换坩埚，尝试过很多种材料，如氧化铝钢锅，后来换成氧化镁、氧化锆、石英、白金和钨坩埚等都行不通，我只得去查看美国的相关资料寻求解决方案。真空磁悬浮熔炼技术是在真空感应熔炼技术的基础上，利用电磁悬浮力，使金属熔池在坩埚中呈磁悬浮或准磁悬浮状态，排除了熔池与坩埚的相互作用［7］。美国采用磁悬浮熔炼技术［8］，采用水冷铜坩埚，使用电子束、电子枪、等离子枪、电弧来加热。磁悬浮熔炼第一步怎么解决电磁场对于铜坩埚的穿透？如何实现铜坩埚的随形冷却？都是重要的设计问题。我认识到磁悬浮熔炼技术对于发展高端材料有重要意义，国内该领域的研究落后，我开始着手研究磁悬浮熔炼炉（图2），起初没有条件，也没市场需求。2020年在网上建设了磁悬浮熔炼研究所，宣传磁悬浮熔炼技术。

霍：您又是如何使磁悬浮熔炼技术实现了产业化的？

李：核九院向研究所提出了对该设备的迫切需求，在有需求的保障下，2022年1月全家集資80万，在深圳建设了第一家专业性的磁悬浮熔炼企业。2020年、2022年在宝鸡和宁波建设了第二、三家磁悬浮熔炼企业。

霍：您研发的产品是如何更新推进的？

李：企业主要面对科研市场的需求发展业务，不断提升科研水平形成了第二代磁悬浮熔炼技术，此前主要是仿制国外的设备，称为第一代技术。第二代技术的发展项目，设计了不同于传统结构的冷坩埚具有高磁悬浮能力，熔炼过程不形成凝壳。最高熔炼温度由2000℃逐步提升至2600℃、3200℃，最高达到3600℃，实现了对元素周期表中几乎所有的金属和半导体元素的熔炼，包括钨和铼，设备规格从03kg、10kg、50kg增大到10kg、20kg、50kg。2020年开发第三代磁悬浮熔炼技术，技术核心是适合企业生产和产品制备的要求，设备规格增大，已经开发的设备从100kg向200kg、500kg拓展。

配备制备高端材料的现代功能，例如离心铸造、挤压铸造、连续拉锭、非金属化合物熔炼（以上已经开发）、区熔提纯、雾化制粉（正在开发）、压力铸造、快淬甩带、喷射成形、定向凝固、单晶制备等技术。为设备提供改善产品质量、提高生产效率、保证安全运行的技术，设计实现模块化和标准化，驱动技术和控制技术实现自动化、数字化、智能化。

霍：您概括一下研发产品的实际应用情况及其意义？

李：十多年来，企业共向国内外提供了120多台磁悬浮熔炼设备，为数百家单位提供了几百种材料的熔炼服务。涉及核武器、核能、航空、航天、舰艇、新能源、信息、医疗等各个高新技术领域，为相关单位解决了多项技术难题。在国内的技术界和产业界，对于磁悬浮熔炼技术的关注从最初的几乎无声无息的状态，到现在形成了普遍关心的局面，甚至在工信部还被列为了重点项目，我们对磁悬浮熔炼事业的推动具有重要作用。

致谢感谢李碚先生接受访谈，并多次修改访谈稿，提供原始图片及相关资料。

参考文献

［1］ 包钢志·第七篇 资源综合利用志（1934—1990）［R］包头： 包头钢铁稀土公司档案馆， 1994.

［2］ 中共中央文献研究室编《邓小平年谱》（第三卷）［M］北京： 中央文献出版社， 2009.

［3］ 李碚， 颜玉新， 高怀荪等Ce对Fe-Cr合金高温氧化行为的影响［J］中国腐蚀与防护学报， 1985， （2）： 100—109， 156—158.

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