“高附加值、高技术含量的稀土新材料，能够实现中国稀土产业的可持续发展。”稀土功能材料基础研究与应用创新集体学术带头人张洪杰院士告诉《中国科学报》记者。

该创新群体依托中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室(以下简称长春华英所)，组建了& ldquo以张洪杰和孟建为代表。50后& rdquo以李成玉& ldquo为代表的学术带头人；70后& rdquo中坚力量，以宋、冯京、鞠萌& ldquo80后& rdquo生力军。通过跨学科，每个成员充分发掘自身潜力，培养和形成学科优势和特色。

张洪杰说:& ldquo在提高稀土产品附加值的过程中，我们特别注重创新思维和导向基础研究，这不仅是新技术和新产品开发的源泉，也是稀土产品从低端走向高端的核心。& rdquo

实现交流LED的产业化

LED照明是新一代照明光源，其核心技术目前已被欧美、日韩等国家掌握。张洪杰说:& ldquo加快LED技术创新，提高LED产业整体水平，掌握关键材料和器件的知识产权，是我国的重大需求。& rdquo

现有的LED照明光源都是直流驱动，而市电是交流。直流LED器件不能直接使用，工作时必须交直流转换。这会导致功耗高、元器件寿命短、发热量大、供电成本高、设备占用大空等问题。

目前世界各国使用的交流电频率都是50或60 Hz。因为交流电在其循环中要经历电流值由大变小、正负的过程。因此，当LED芯片采用交流电驱动时，芯片的发光会有相同的周期性变化过程，从而导致频闪发光。如何解决这种频闪现象是交流LED技术的最大瓶颈和世界性难题。

2006年，长春华英所与四川新力光源有限公司开始了为期6年的合作，瞄准国际LED发展前沿，研发出具有自主知识产权、余辉寿命可控的新型稀土LED发光材料和交流LED器件。

创新成员李成玉研究员告诉记者& ldquo新型稀土材料& rdquo，不仅指材料新的组成和结构，更重要的是指材料新的性质和功能，以及由此延伸出来的新技术和新用途。

新型稀土LED发光材料的发光余辉寿命与交流频率相匹配，实现了LED芯片不发光时，发光粉仍然发光，从而弥补了交流LED电流波动带来的频闪，实现了从基础研究到产业化的跨越，使我国成为世界上唯一一个通过稀土荧光粉掌握生产低频频闪交流LED产品的国家。

目前，团队研发的低频闪光交流LED产品已销往美国、加拿大、墨西哥、西班牙、巴西等多个国家，技术成果于2013年被澳大利亚获得& ldquo金袋鼠& rdquo世界创新奖。

改善有色合金的性能。

科学研究应与国家需求相结合。科研人员不仅要在实验室里埋头苦干，坐冷板凳，还要了解国家和社会的需求，走出实验室，在实际工作中解决问题，学以致用。

创新成员孟建研究员在长春华英研究所工作30余年，主要从事稀土镁合金的研究和应用。他告诉记者:& ldquo在研究之初，我们遇到的问题是稀土如何改善有色合金的性能。能否应用于国家安全和国家经济发展？& rdquo

孟建说:& ldquo在张洪杰的带领下，我们克服了前期人力和设备的不足，系统研究了稀土在镁合金中的作用机理，攻克了大尺寸稀土镁合金制备和加工的关键问题。& rdquo

该团队先后承担了& ldquo973 & rdquo，国家科技支撑计划，& ldquo863 & rdquo国际重点合作、基金会重点项目等30余项研究项目，突破了高强度高韧性稀土镁合金、耐热抗蠕变稀土镁合金、高强耐腐蚀稀土镁合金研发的关键技术。

孟建说:& ldquo我们齐心协力，多方合作，争分夺秒地完成每一项任务，实现了在航空空航天、国防军工、轨道交通、3C电子产品的初步应用。& rdquo

目前，团队在稀土镁合金研究方面已获得40余项授权发明专利，获得多项国家行业标准，获得吉林省科学技术奖一等奖两项。

温敏发光材料的发展

副研究员是创新集体之一& ldquo80后& rdquo成员，主要从事稀土温敏发光材料的研发。这项研究利用了稀土元素丰富的光谱对环境温度敏感的特性。

他说:& ldquo这个方向的研究可以追溯到20世纪80年代。以苏强院士和张洪杰院士为首的老一辈研究人员对稀土材料温敏机理进行了深入研究，为新材料的研发和应用奠定了坚实的理论基础。& rdquo

当时，长春华英所研究团队与风洞测温单位合作，开展稀土发光测温材料及其应用技术研究。根据风洞测温的特点和要求，解决了材料的发光效率、温度响应区间、响应速度和热释光干扰等问题，研制出满足不同测温区间的三大系列高灵敏度发光测温材料，打破了国外对我国在该领域材料和技术的封锁。

2012年，使用稀土发光测温材料的单位将其成功应用于某型实验，这是国内首个将发光材料用于激波风洞温度检测的项目，填补了国内该领域的技术空白。

& ldquo当面对风洞测温这一特殊应用领域时，我们遇到的困难远远超出了我们的预料。& rdquo巨人说，& ldquo风洞测温环境的复杂性对温敏材料提出了极其严格的要求。一些我们在实验室可以忽略的材料特性，会成为阻碍材料在风洞中使用的关键因素。& rdquo

他还记得，有一次某重大国防工程单位急需新型测温材料和技术。为了保证研制进度，对方对长春华英研究所的材料研制进度设定了严格的时间节点。在张洪杰和李成宇的精心指导下，队员们克服了一系列困难。经过一年多的反复实验，终于在2011年夏天在实验室合成了第一批性能符合技术规范的发光测温材料。

& ldquo当我带着第一批物资到达风洞测温单元时，已经是下午6点半了。在车间简单吃了午饭后，我开始和其他工程技术人员一起紧张地工作，准备测温涂料，喷涂模型，校准工作曲线，安装样品。反复调整试验参数后，采集到第一张高分辨率气动热流分布图像时，大约是晚上11点半。& rdquo

& ldquo有了这张图，我今晚可以睡个好觉了！& rdquo巨人至今还清楚地记得对方工程师看到数据图时激动的表情。

& ldquo国外能做的我们也能做。& rdquo张洪杰希望逐一做好稀土研究。& ldquo科学家的责任不仅是不可替代，而且是越来越强。& rdquo