磁性材料是金属吗,常见的磁性材料有哪些

首页 > 教育 > 作者:YD1662024-04-22 22:29:16

技术持续攻克。铁氧体软磁是公司最早产品,公司在优化材料主配方、添加关键元素,改善预烧温度、优化粒度和粒径分布以及改善低温磁晶各向异性等核心技术上拥有丰富的理论储备与实践经验,是行业内高精度、异型复杂件等高难度材料研发与生产的领先企业,2020 年研发支出总额占营收比增长至 5.69%

公司产能 3 万吨,行业领先。目前国内从事软磁材料生产的企业较多,但绝大部分厂商的产能较低,年产大多集中在 500-1000 吨之间,而公司年产能达到 3 万吨,属于行业中的第一梯队,在工艺制备、成本控制、原材料供应资源等方面具有领先优势,抵御风险能力强,对供应链具有较大影响力。2015 年以来,公司磁材营收整体小幅增长,毛利率与营收变动一致。

3.3. 非晶、纳米晶软磁合金材料——高频电力电子领域的最佳选择

3.3.1. 非晶体软磁材料

非晶软磁材料又称 “金属玻璃”是指在某些金属软磁(含铁、镍等铁磁性元素)的冶炼过程中加入玻璃化元素(硅、硼、碳等),通过快淬技术得到的非晶态软磁材料,相对普通软磁具有低矫顽力、高磁导率、高电阻率、耐高温腐蚀和高韧性等优异特性。

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非晶软磁材料主要包括铁基非晶合金、铁镍基非晶合金、钴基非晶合金、纳米(超微晶)软磁合金材料四种类型,产品应用于变压器、互感器、电感材料等。其中纳米(超微晶)软磁合金材料是在前三种非晶合金基础上经过特殊的晶化退火而形成的晶态材料,目前主要指铁基纳米晶合金。

非晶合金材料环保特性明显。非晶合金广泛用于配电变压器领域。相对另一变压器材料——硅钢环保特性优势显著。在制造端,材料更加环保,生产流程更短、工艺制备更先进;在应用端,材料具有高磁导率、低矫顽力、高电阻率、电磁能量转换效率,使用效率更高;在回收侧,废旧的非晶铁心可通过中频炉重熔后制成非晶合金薄带,且非晶铁心中的硅、硼元素基本可以实现回收再利用。

2015-2019 年非晶带材产量和市场规模复合增长率分别达 12.47%、19.01%。由于非晶合金可作为普通磁材的平价替代,且部分产品具有更优异磁材性能,在我国配电网领域快速发展,市场规模迅速提升。2019 年,非晶合金市场规模从 2015 年的 1.30 亿美元增长至 2.08亿美元,产量规模从 4.97万吨增长至 9.97万吨,复合增长率分别达 12.47%、19.01%。

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3.3.2. 纳米晶软磁材料

纳米晶软磁合金是指在非晶合金的基础上热处理获得的纳米晶结构软磁合金,其材料制作和使用过程节能环保,是未来重点发展的绿色节能产品,目前主要指铁基纳米晶合金。可用作逆变器、磁放大器、电流互感器、共模电感、尖峰抑制器等,广泛应用于计算机、通讯等开关电源、汽车电子、家用电器、电力与工业自动化控制、精密测量(计量)、新能源等领域,2019 年国内产量 10 万吨。

纳米晶软磁合金在电力电子领域中表现优异。纳米晶薄带主要用于高频电子信息领域,应用重点是作为开关电源、电磁干扰(EMI)滤波器中的各类高品质铁芯材料。与传统的硅钢、非晶软磁、铁氧体铁芯相比,纳米晶铁芯磁感高、损耗小、性能稳定,是高频电力电子领域的最佳选择。

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纳米晶薄带可用作太阳能光伏逆变器、电动汽车车载充电机的共模电感及高频变压器铁芯材料。其中并网光伏逆变器是光伏系统的核心功率调节器件,主要电磁元件包括输出滤波电感、共模电感及隔离变压器等。采用纳米晶薄带制成的共模电感及高频变压器铁芯,具有体积小、重量轻、节能等特点。“十四五”规划下,光伏行业、新能源汽车等节能行业政策驱动性明显,纳米晶带材有望实现新增长。

超薄带、超宽带是未来发展方向。纳米晶软磁合金带材具有材料越薄损耗越低、宽度越宽带材利用率越高的特点。随着电子产品向高频、节能、小型、集成化方向发展,纳米晶软磁应用频率不断提高,带材产品不断更新。国内现有一代、二代制带工艺已从22-30μm 厚度向三代、四代先进制带工艺 14-22μm 厚度迈进,上一代纳米晶带材已经做到了厚度 14 微米,宽度 60 毫米,超薄带、超宽带成为纳米晶发展主要趋势。

全球市场规模持续增长。根据数据显示,2015-2019 年全球纳米晶软磁材料产量从2.15 万吨增长至 3.02 万吨,市场规模从 1.65 亿美元增长至 2.42 亿美元,年均复合增长率达到 10.05%。中国纳米晶材料市场规模从 4,630 万美元持续增长至 7,465 万美元,年均复合增长率达到 12.68%。随着无线充电场景扩展、新能源汽车、发电领域政策落实等,纳米晶材料需求有望持续提升。

非晶、纳米晶软磁行业小规模企业为主。目前,国内主要从事非晶、纳米晶磁材生产的企业约 250 多家,万吨级企业约 10 家,青岛云路新能源科技有限公司、安泰科技、兆晶股份有限公司等企业实际产量均达到或接近 3 万吨。配电用非晶宽带企业 11 家,设计产能 35 万吨;纳米晶设计产能 4.6 万吨;非晶粉末企业 6 家,块体非晶企业 11 家,其他母合金等配套企业有 23 家,基本上实现了非晶合金产业的全覆盖,但总体以小规模企业为主。

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