磁性材料新應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展

1、中國(guó)磁性材料新應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展分析 【字體: 大  中  小】  2007-1-5    瀏覽： 460 次  【打印】  【關(guān)閉】     隨著信息技術(shù)日新月異的更新和發(fā)展，磁性材料市場(chǎng)如何適應(yīng)新應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展是各企業(yè)最關(guān)心的話題。中國(guó)的磁性材料工業(yè)憑借豐富的資源和勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)，以及巨大的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的支持，從微不足道的產(chǎn)業(yè)一躍成為全球的前列。縱觀國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展的需求，磁性材料市場(chǎng)前景十分光明。然而，面臨信息產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，如今手機(jī)多媒體化、電腦筆記本化、電視平板化、汽車電子化、照

2、明節(jié)能化，使中國(guó)磁性材料工業(yè)處于新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存時(shí)期。信息技術(shù)應(yīng)用范圍擴(kuò)大和電子產(chǎn)品數(shù)字化發(fā)展，對(duì)電子器件和材料提出了新的要求，如小型化、高頻化、高性能、低損耗、低噪聲等。有人說(shuō)：“過(guò)去是插件、現(xiàn)在是貼片、將來(lái)是集成”。但是，中國(guó)的磁性材料產(chǎn)品，無(wú)論在技術(shù)性能、生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品質(zhì)量和合格率等方面，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比，尚有差距。我們要清楚地認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，才能努力提高材料性能和產(chǎn)品質(zhì)量。今后5-10年內(nèi)，是高檔產(chǎn)品發(fā)展時(shí)期，而中低檔產(chǎn)品逐漸萎縮，如不迎頭趕上，中國(guó)的磁性材料產(chǎn)品將會(huì)失去市場(chǎng)。    以下從幾個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，分析當(dāng)前和將來(lái)磁性材料市場(chǎng)的新

3、走勢(shì)。1， 通訊市場(chǎng)1.1   移動(dòng)通訊手機(jī)向多媒體化和3G發(fā)展    據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前我國(guó)移動(dòng)電話用戶已經(jīng)超過(guò)4.2億戶以上，而且還以每月新增548萬(wàn)個(gè)用戶的速度在快速增長(zhǎng)。2005年中國(guó)的手機(jī)銷售為8，900萬(wàn)部，而今年可達(dá)9，434部，到2010年中國(guó)達(dá)12，500萬(wàn)部（圖1）。中國(guó)每年生產(chǎn)手機(jī)3.4億部，占全球總數(shù)7.8億的40%；另外中國(guó)是手機(jī)出口大國(guó)，2005年出口手機(jī)2.28億部，2006年將增到3億部?，F(xiàn)在手機(jī)的功能在不斷擴(kuò)大，集照相、MP3、MP4和電視功能一體的多媒體手機(jī)發(fā)展成為主流，我國(guó)多媒體手機(jī)

4、出貨量在2，700萬(wàn)部。今后數(shù)年內(nèi)，中國(guó)3G制式手機(jī)發(fā)展成為重點(diǎn)，產(chǎn)量將超過(guò)GSM制式（圖2）。由于功能的增加和技術(shù)的提高，這對(duì)磁性材料性能提出更高的要求。磁性材料必須滿足高頻率、小型化、貼片化、高磁性能、低損耗和抗電磁干擾的要求。    手機(jī)的增長(zhǎng)，必須增加移動(dòng)交換機(jī)的容量和地面站的數(shù)量；在全國(guó)范圍內(nèi)能使用手機(jī)，必須增加移動(dòng)通訊地面站來(lái)覆蓋廣大的疆土。移動(dòng)通訊方面用的磁性材料可分為鐵氧體微波器件、鐵氧體軟磁器件和永磁元件三大類。    微波器件有用于基地站的大功率環(huán)行器、隔離器和用于手機(jī)的小型表面貼裝環(huán)行器、隔離

5、器。如摩托羅拉公司的900兆赫集群系統(tǒng)基地站，使用數(shù)十個(gè)雙結(jié)隔離器。目前，一些國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)基本上全部采用進(jìn)口元件，基地站年用器件約數(shù)十萬(wàn)只，手機(jī)年用器件上千萬(wàn)只。軟磁鐵氧體元件主要是無(wú)線尋呼用磁性天線，手機(jī)用的電磁兼容磁芯，如高頻段的防寄生振蕩用磁芯、混頻器用的磁芯、耦合線圈用磁芯，以及片式電感等，對(duì)于這些元件，國(guó)內(nèi)還不能滿足供貨要求，主要靠進(jìn)口。永磁元件。主要用于通訊機(jī)的發(fā)聲器件和受話器件，目前大部分采用稀土釹鐵硼器件。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在性能上基本符合要求，但在防氧化涂層方面還需努力。1.2程控交換機(jī)向小型化發(fā)展    2006年，中國(guó)程控交換機(jī)銷售預(yù)計(jì)達(dá)到6

6、，387萬(wàn)線，移動(dòng)通信基站設(shè)備達(dá)960萬(wàn)信道。移動(dòng)交換機(jī)小型化和無(wú)人管理化需要寬的溫度范圍、低功率損耗和高導(dǎo)磁率鐵氧體軟磁芯，對(duì)產(chǎn)品的性能要求高。目前，機(jī)上主要使用國(guó)外進(jìn)口的磁芯。我國(guó)生產(chǎn)的磁芯與國(guó)際上同類材料性能基本相同，但產(chǎn)品的外觀質(zhì)量差，還不能被大量接受。程控交換機(jī)對(duì)磁芯要求是電源用的高頻低損耗材料、表面安裝技術(shù)用的片式電感、LC濾波器、片式混合電路器件、耦合變壓器用的1200015000的高磁導(dǎo)率材料與飽和磁通雙5000的材料。1.3  固定電話機(jī)向無(wú)繩和可視化發(fā)展    目前，我國(guó)是電話機(jī)生產(chǎn)大國(guó)，2005年產(chǎn)量達(dá)到2億部以

7、上，出口1.98萬(wàn)部（其中無(wú)繩電話9，622.37萬(wàn)部，約占50%），到2010年中國(guó)電話產(chǎn)量達(dá)到3億部。數(shù)字無(wú)繩電話目前在西方發(fā)達(dá)國(guó)家正在成為主流，占有50%的擁有量。無(wú)繩電話機(jī)必須具有高清晰通話質(zhì)量、有效防止竊聽(tīng)、抗干擾、通話范圍大、功耗低、環(huán)保低輻射等優(yōu)勢(shì)。要求高磁導(dǎo)率和低功率損耗軟磁鐵氧體作為功率材料和抗干擾電磁兼容元件。通話質(zhì)量的提高，要求高磁能積和高矯頑力磁體作發(fā)聲器、揚(yáng)聲器和受送話器，以保證可靠性和穩(wěn)定性。2  計(jì)算機(jī)市場(chǎng)    我國(guó)目前已經(jīng)成為全球重要的計(jì)算機(jī)生產(chǎn)和出口基地，尤其是筆記本電腦進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。2005年中

8、國(guó)微機(jī)的產(chǎn)量為8，084萬(wàn)臺(tái)，其中筆記本電腦為5，800萬(wàn)臺(tái)，出口4，135臺(tái)。計(jì)算機(jī)是鐵氧體軟磁和稀土永磁體主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展促進(jìn)了磁性材料的新的變化。    隨著筆記本電腦里電子元件的時(shí)鐘頻率提高和小型化，應(yīng)用的元件也必須相應(yīng)的高頻化，片式化，如：1，降低電源線與地間產(chǎn)生噪聲的鐵氧體軟磁共模濾波器，2，除去讓數(shù)字信號(hào)失真的高次諧波噪聲成份的片式磁珠濾波器，3，噪聲屏蔽吸收體，4，夾持在電纜線上的噪聲濾波器，5，電池供給的直流電壓變?yōu)殡娐匪璧闹绷麟妷河肈C-DC變換器磁芯，6，液晶背光源高交流電壓用DC-AC逆變器，7，需大幅度降低

9、磁損耗，以達(dá)到電腦低發(fā)熱、節(jié)能的鐵氧體變壓器磁芯8，HDD/DVD/FDD驅(qū)動(dòng)器，巨磁阻磁頭、音圈電機(jī)磁體、主軸電機(jī)和光拾音電機(jī)用磁體等。9，IEEE1394/USB接口抗干擾片式磁珠、共模濾波器磁芯。10，主要用于音響裝置和風(fēng)機(jī)電機(jī)的磁體，其要求薄而性能高的釹鐵硼材料。    現(xiàn)在，在顯示器市場(chǎng)，液晶顯示器市場(chǎng)呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，市場(chǎng)銷量創(chuàng)歷史新高，把持了顯示器市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。據(jù)中國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2005年，中國(guó)生產(chǎn)顯示器11，565萬(wàn)臺(tái)，其中CRT顯示器3，365萬(wàn)臺(tái)，LCD顯示器8，200萬(wàn)臺(tái)，占70.9%，出口量為7，458.85萬(wàn)臺(tái)。D

10、isplaysearch公司統(tǒng)計(jì)，2005年全球生產(chǎn)顯示器15，068萬(wàn)臺(tái)，其中CRT顯示器4，358 萬(wàn)臺(tái)，LCD顯示器10，710萬(wàn)臺(tái)，占71.1%。液晶顯示器是典型的數(shù)字電子消費(fèi)品，提供的一些重要磁性電子元件，以使平面顯示器更薄，質(zhì)量更高，電磁噪音更低。三端子濾波器：利用單個(gè)芯片上的一個(gè)扼流圈和一個(gè)電容來(lái)消除噪音的元件，可以用來(lái)防止視頻畫面質(zhì)量下降。扼流圈、貼片電感：用來(lái)消除直流-直流轉(zhuǎn)換器的高頻噪音，還用作低通濾波器 。箝位濾波器：濾波器芯被一分為二裝在盒子里，把濾波器安裝在電纜上可消除噪音。片狀磁珠：片狀磁珠是一種減少高頻噪音（高頻噪音會(huì)引起數(shù)字信號(hào)失真）的噪音濾波器。直流-交流轉(zhuǎn)換

11、器：將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏航涣麟娨渣c(diǎn)亮液晶顯示器的背光燈。貼片變阻器：吸收電涌（不正常高壓）和靜電以防止電子線路的故障或損壞。3 汽車工業(yè)市場(chǎng)    我國(guó)2006年的汽車產(chǎn)量預(yù)計(jì)在640萬(wàn)輛，到2010年增加到1，000萬(wàn)輛，成為全球第三大生產(chǎn)國(guó)。現(xiàn)在每輛汽車用鐵氧體永磁電機(jī)約41只（圖3），今后汽車向小型化、輕量化發(fā)展，其中部分將用釹鐵硼磁體代替。隨著汽車設(shè)計(jì)廣泛采用高強(qiáng)放電照明方式和汽車電源變成42伏，這樣寬溫、高頻、低損耗鐵氧體軟磁在DC-DC變壓器中應(yīng)用迅速增加。尤其是電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)外汽車企業(yè)力爭(zhēng)攻克高效電力驅(qū)動(dòng)裝置和高效電機(jī)，

12、日本豐田已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出實(shí)用型混合動(dòng)力轎車普銳斯（PRIUS），國(guó)際汽車市場(chǎng)上的磁體基本上沒(méi)有我國(guó)的份額，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也大部分靠進(jìn)口?；旌蟿?dòng)力汽車主要應(yīng)用磁性材料，如電動(dòng)直流-直流轉(zhuǎn)換器：共振電路用來(lái)增強(qiáng)效率，降低噪音。通過(guò)并聯(lián)內(nèi)部轉(zhuǎn)換器提供高電能。LED顯示器：自從面世以來(lái)，有機(jī)電致發(fā)光顯示器一直以長(zhǎng)使用壽命、高清晰度和低能耗為其基本特征，帶來(lái)電源磁芯的新應(yīng)用。鐵氧體磁體：鐵氧體磁體是用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性高、成本低的關(guān)鍵元件。 釹鐵硼磁體：釹鐵硼磁體的磁力數(shù)十倍于鐵氧體磁體，用于ABS 車輪傳感器和混合動(dòng)力/燃料電池汽車用馬達(dá) 。另外，在有限的空間中組裝入很多的電子電路的汽車中，電子電路容易受電

13、磁波噪聲的干擾，EMC磁芯是最好的對(duì)策。    汽車導(dǎo)航系統(tǒng)被認(rèn)為是汽車的“大腦”，并且在日益計(jì)算機(jī)化。它們是如此的便利，以至于一旦使用，便難以釋手。功能的進(jìn)化是飛速的，包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)從DVD到移動(dòng)硬盤的更新?lián)Q代。磁性材料主要是DC-AC逆變器，DC-DC變換器，EMC噪聲濾波器及HDD和DVD電機(jī)磁體。    電動(dòng)自行車的節(jié)能和環(huán)保，成為中國(guó)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，我國(guó)現(xiàn)有電動(dòng)自行車生產(chǎn)量在300萬(wàn)輛/年，估計(jì)2010年發(fā)展到1，500萬(wàn)輛。電動(dòng)自行車技術(shù)已經(jīng)成熟，開(kāi)發(fā)趨勢(shì)是大功率直流電機(jī)的技術(shù)還有待于進(jìn)一步提升，如降低電流

14、和能耗，以延長(zhǎng)和擴(kuò)大電池的有效行駛里程。4消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場(chǎng)    消費(fèi)類電子產(chǎn)品一直是我國(guó)磁性材料最大的市場(chǎng)，但消費(fèi)類電子產(chǎn)品發(fā)生了質(zhì)的變化，平板電視取代傳統(tǒng)的CRT電視，數(shù)字化趨勢(shì)成為主流，使一些舊產(chǎn)品逐漸失去市場(chǎng)。4.1  彩色電視機(jī)    彩電在我國(guó)消費(fèi)類電子產(chǎn)品中一直占主導(dǎo)地位，全球產(chǎn)量在1.7億臺(tái)左右，到2010年將達(dá)到2億臺(tái)；中國(guó)產(chǎn)量在8，083萬(wàn)臺(tái)，到2010年將超過(guò)1億臺(tái)。今后發(fā)展熱點(diǎn)是高清晰度、大屏幕和向數(shù)字化過(guò)渡，平板電視將占60%左右（圖4）。這對(duì)磁性材料產(chǎn)品要求更加嚴(yán)格

15、：（1）頻率高段化，要求鐵氧體電源磁芯有較高的工作頻率。（2）高清晰化，要求電源變壓器功率穩(wěn)定，材料功率損耗小、飽和磁化強(qiáng)度大。（3）圖像穩(wěn)定、彩色鮮艷，要求使用高磁導(dǎo)率材料和抗電磁干擾軟磁磁芯和高性能聚焦片。（4）數(shù)字化的發(fā)展，對(duì)軟磁材料的功率損耗、磁導(dǎo)率、使用頻率的要求均比模擬的高。（5）國(guó)際能源署規(guī)定彩電的待機(jī)功率要下降到1瓦，對(duì)低損耗功率鐵氧體材料提出新要求。從今后彩電市場(chǎng)發(fā)展看，高檔的軟磁鐵氧體將占總量的80%。4.2  數(shù)字化視頻和音頻設(shè)備    數(shù)字設(shè)備包括DVD、數(shù)字?jǐn)z錄像機(jī)和數(shù)字照相機(jī)。全球數(shù)字?jǐn)z錄像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、

16、數(shù)字錄音機(jī)以及其它自動(dòng)像機(jī)和音像設(shè)備發(fā)展很快。數(shù)字照相機(jī)基本上取代原傳統(tǒng)光學(xué)照相機(jī)，DVD取代了VCD和磁帶放映機(jī)，數(shù)字?jǐn)z相機(jī)用硬盤和DVD取代磁帶。這此數(shù)碼產(chǎn)品集液晶顯示、磁記錄和圖像處理一身，要求體積小，抗噪聲干擾好的磁性元件，極大多數(shù)采用貼片元件。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)只能少量配套。5 綠色照明和環(huán)保    綠色照明工程。綠色照明工程主要采用低能耗的燈泡，基本上用電子鎮(zhèn)流技術(shù)的螢光燈?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)（包括獨(dú)資、合資來(lái)料加工企業(yè)）生產(chǎn)量在5億支左右，到2010年將增加到10億支。最近，國(guó)外在照明工程方面，為進(jìn)一步節(jié)約電能，采用半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED），如這方面普

17、遍推廣，對(duì)鐵氧體軟磁的需量極大。綠色環(huán)保。家用電器包括電動(dòng)廚房用器、吸塵器、電吹風(fēng)、按摩器、電動(dòng)玩具、換氣扇等的使用，一方面對(duì)永磁鐵氧體的需求量越來(lái)越多；另外因產(chǎn)生的電磁波對(duì)各類電器的干擾，造成環(huán)境電磁污染，國(guó)外已經(jīng)把綠色環(huán)保提到首位工作，禁止無(wú)電磁兼容和抗電磁干擾的電器出售。    由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展變化，各種電子設(shè)備朝著高性能發(fā)展對(duì)配套元器件的性能提出更高要求。在磁性材料方面，希望永磁鐵氧體具有日本TDK公司的FB6、FB9系列材料性能；功率鐵氧體軟磁相當(dāng)TDK公司的PC50、PC95材料，高磁導(dǎo)率材料要求磁導(dǎo)率在1000015000材料；粘結(jié)釹鐵硼能大批量生產(chǎn)磁能積在48H以上材料，并能解決表面防氧化涂層問(wèn)題。粘結(jié)永磁要生產(chǎn)達(dá)到國(guó)際水平的快淬磁粉，并能生產(chǎn)具有出口水平的磁體?？傊判援a(chǎn)品的應(yīng)用市場(chǎng)將發(fā)生質(zhì)的變化，將以高檔材料為主體?，F(xiàn)在市場(chǎng)已經(jīng)無(wú)國(guó)界之分，國(guó)外企業(yè)紛紛落戶中國(guó)，搶占中國(guó)市場(chǎng)。我們必須加強(qiáng)科技創(chuàng)新，加強(qiáng)技術(shù)改造，加強(qiáng)企業(yè)管理，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和提高檔次，迎接新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。相信，我國(guó)磁性材料工業(yè)在實(shí)現(xiàn)上述