軟磁鐵氧體材料的應(yīng)用與市場

1、軟磁鐵氧體材料的應(yīng)用與市場何水校(西南應(yīng)用磁學研究所四川綿陽621000摘要簡要介紹了軟磁鐵氧體材料的應(yīng)用范圍,并對2000年前國際、國內(nèi)市場的發(fā)展趨勢作了預(yù)測。關(guān)鍵詞軟磁鐵氧體應(yīng)用范圍市場預(yù)測Appl ica tion s and M arket of Sof t Ferr iteH e Shu ix iaoS ou thw est Institu te of A pp lied M ag netics,M iany ang621000ABSTRACTSoft ferrite m aterials and their app licati on s are b riefly review e

2、d,and a p re2 dicti on on the develop ing trend of m arket at hom e and ab road is given in th is paper.KEY WORD Ssoft ferrite,app licati on,m arket1前言軟磁鐵氧體材料是一種用途廣、產(chǎn)量大、成本低的電子工業(yè)及機電工業(yè)基礎(chǔ)材料,直接關(guān)系到電子信息產(chǎn)業(yè)、家電工業(yè)、計算機與通訊、環(huán)保及節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,亦是衡量一個國家經(jīng)濟發(fā)達程度的標志之一。早在五、六十年代,我國即開始生產(chǎn)軟磁鐵氧體,主要產(chǎn)品為收音機天線棒及中周變壓器磁芯、電感磁芯等小磁芯。1975年,我

3、國除港、臺地區(qū)外,生產(chǎn)軟磁鐵氧體約2500噸, 1980年,全國產(chǎn)量達3500噸,1985年接近7000噸,1990年超過1.5萬噸,1995年達3萬噸,僅次于日本而居世界第二位。2總趨勢筆者認為,未來五年內(nèi),軟磁鐵氧體材料的應(yīng)用與市場總趨勢是:需求旺盛、快速增長、有的品種將呈高速增長態(tài)勢。這是因為全球范圍內(nèi)的經(jīng)濟復蘇、快速增長對磁性材料起著強有力的支撐作用,尤其是中國磁性材料工業(yè),對國際市場的依存度日益增加,目前已超過50%。從收音機天線棒磁芯到高性能計算機驅(qū)動器,幾乎所有磁性產(chǎn)品均與國際國內(nèi)電子工業(yè)產(chǎn)品市場緊密相關(guān)。日本電子工業(yè)振興協(xié)會(JE I DA預(yù)測,到2000年,保守地估計,全球電

4、子工業(yè)包括通信、信息、計算機及消費類電子產(chǎn)品的市場將達到2.2萬億美元以上(表1。軟磁材料是電子工業(yè)重要支柱產(chǎn)品之一,在一臺電視機中,25%以上是軟磁鐵氧體元件與器件,在投資類產(chǎn)品如計算機、通信設(shè)收稿日期:1997年8月28日備中同樣亦占有相當?shù)谋壤Ｎ鞣绞澜绲男畔⒓夹g(shù)產(chǎn)業(yè),包括半導體、計算機和通信等高科技產(chǎn)業(yè)已逐步成為各國經(jīng)濟的第一增長點,1995年,西方世界信息產(chǎn)業(yè)的銷售額為8500億美元,1996年達到1萬億美元,增長15%,從而超過汽車、鋼鐵業(yè)成為西方經(jīng)濟中最大的產(chǎn)業(yè)。因此,作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)配套的磁性材料及器件也得到了快速發(fā)展。1996年全球磁性產(chǎn)品市場銷售數(shù)百億美元,增長勢頭有增無減

5、。表1世界電子工業(yè)的市場需求類別全球市場需求 億美元1995年2000年19952000年平均年增長 10-2隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)、快速、健康的發(fā)展,全國人民的生活水平不斷提高,家用電器的需求量與日俱增。軟磁鐵氧體的80%以上用于家電產(chǎn)品中。我國目前已是名列世界第三位的家電生產(chǎn)大國,1996年全國消費類和投資類電子產(chǎn)品對軟磁鐵氧體的需求量達3.5萬噸,而實際軟磁鐵氧體產(chǎn)量約3.2萬噸,其中近20%出口海外。所以,中高檔軟磁鐵氧體磁芯尚需進口,而中低檔磁芯仍是電子工業(yè)重要的出口創(chuàng)匯產(chǎn)品之一。按照電子工業(yè)部及全國磁性行業(yè)的規(guī)劃,到2000年,我國軟磁鐵氧體產(chǎn)量將達到6萬噸,成為電子工業(yè)重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)

6、之一。此外,西方發(fā)達國家因受到原料、工資、能源等一系列因素的制約,產(chǎn)量日益萎縮,日、美、歐等國有的向海外轉(zhuǎn)移生產(chǎn),有的擴大進口以滿足國內(nèi)需求,產(chǎn)出與用量的矛盾給了我們一個填補國際市場的機遇。3應(yīng)用范圍工業(yè)生產(chǎn)的軟磁鐵氧體主要有立方晶系尖晶石型錳鋅(M nZn系、鎂錳鋅(M g M nZn系和鎳鋅(N iZn系或鎳銅鋅(N i CuZn系三大類材料,此外還有平面六角晶系的磁鉛石型超高頻軟磁鐵氧體,平面六角晶系材料還可用作永磁材料、微波和毫米波材料及磁頭等磁記錄材料,當然最具代表性的軟磁材料還是錳鋅和鎳鋅鐵氧體。軟磁鐵氧體材料主要做成各種磁芯用于消費類電子產(chǎn)品中,其次用于投資類產(chǎn)品中(表2。由于應(yīng)

7、用范圍十分廣泛,所以外形尺寸、品種、規(guī)格就有成千上萬種。表2軟磁鐵氧體磁芯應(yīng)用情況一覽表序號整機名稱應(yīng)用鐵氧體磁芯品種每機重量1彩色電視機U、EC、EE、U F、偏轉(zhuǎn)磁芯、工形、螺紋、雙孔磁芯等約600g 2黑白電視機U、EE、偏轉(zhuǎn)、帽形、工形、螺紋磁芯等約300g 3收錄機天線棒、帽形、工形、螺紋磁芯等約200g 4彩色監(jiān)視器U、EE、U F、偏轉(zhuǎn)、工形、螺紋磁芯等約500g 5錄像機EC、U F、旋轉(zhuǎn)變壓器磁芯、工形磁芯等約200g 6程控交換機EE、EP、RM、罐形、環(huán)形磁芯等約220kg 萬線此外,軟磁鐵氧體還可用于各類電感器件、開關(guān)電源變壓器、高頻焊接與熱處理,共用天線閉路電視系統(tǒng)、

8、各種扼流圈、傳輸變壓器、脈沖變壓器、限溫和控溫材料、電磁干擾抑制器、濾波器磁芯、電波吸收材料、節(jié)能燈具用電子鎮(zhèn)流器以及放大器、倍頻器、調(diào)制器等等。4國際市場美國國際磁性材料咨詢公司高級顧問H art(哈特和奧地利專家R u thner(魯斯納先生每年都要發(fā)表全球磁性材料行業(yè)評估報告。近幾年來的報告表明,他們對磁性材料工業(yè)的發(fā)展抱著十分樂觀的態(tài)度。據(jù)魯斯納先生發(fā)表的數(shù)據(jù),1975年全世界軟磁鐵氧體的產(chǎn)量為6.93萬噸,1980年達10.24萬噸,1985年已增加到14.6萬噸。平均年增長率為8%9%左右,進入九十年代后,這種發(fā)展勢頭有增無減,1994年全球軟磁鐵氧體產(chǎn)量達到22萬噸,平均年增長率

9、近15%。表3列出了軟磁鐵氧體產(chǎn)量的分布情況。表31994年全球軟磁鐵氧體產(chǎn)量國家與地區(qū)日本中國3亞洲其它美洲歐洲總計產(chǎn)量 萬噸84424223其中對中國的產(chǎn)量估計偏高目前占世界軟磁鐵氧體產(chǎn)量第一位的仍是日本,最大的生產(chǎn)廠家是TD K公司。1957年,日本軟磁鐵氧體產(chǎn)量為598噸,1967年就達到8483噸。1979年更超過1.8萬噸。年平均增長率為9%,1990年達到4.66萬噸。由于部分廠家向海外轉(zhuǎn)移生產(chǎn)線,所以1995年日本軟磁鐵氧體產(chǎn)量開始回落,但仍超過6萬噸,居世界第一位。美國的軟磁鐵氧體市場需求量1992年為1.95億美元,預(yù)計今年(1997年將達到2.93億美元,平均年增長率為8

10、.5%。這種增長速度將會保持到二十一世紀初?？傊?由于開關(guān)電源、射頻通訊、抗電磁干擾、高清晰度電視、新型照明燈具及環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,加上家電及計算機工業(yè)長盛不衰,軟磁鐵氧體的應(yīng)用范圍及市場需求量將會持速、高速增長,平均增長速度在未來五年內(nèi)預(yù)計可保持在10%15%的水平上。5國內(nèi)市場我國軟磁鐵氧體的產(chǎn)量從1975年的2500噸,到1995年發(fā)展到近3萬噸,二十年間增長12倍!尤其是近10多年發(fā)展更快,目前約有100來家生產(chǎn)廠,從“六五”、“七五”計劃以來,已有近二十個工廠從國外引進了先進的生產(chǎn)設(shè)備,采用了先進生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品基本滿足國產(chǎn)彩電和通訊設(shè)備的要求,1995年我國軟磁鐵氧體產(chǎn)量已居世界

11、第二位。按照磁性行業(yè)“九五”規(guī)劃,到2000年,我國除臺灣省外鐵氧體軟磁磁芯產(chǎn)量將達到6萬噸,如果目前日本向海外轉(zhuǎn)移生產(chǎn)線的勢頭不減,到本世紀末,日本國內(nèi)生產(chǎn)的軟磁鐵氧體產(chǎn)量將不足6萬噸,那時,我國將成為世界上軟磁鐵氧體頭號生產(chǎn)大國。為了實現(xiàn)這一目標,“九五”期間,由國家批準立項,投資2.6億元人民幣,對南京898廠、河北淶水磁材廠、四川新津恒力磁材廠和江蘇海安磁材總廠等技改項目已全面啟動。以便擴大軟磁鐵氧體產(chǎn)量,提高產(chǎn)品質(zhì)量檔次和出口創(chuàng)匯競爭能力。此外,地方立項、集體或個人出資,外商獨資或合資的項目均未統(tǒng)計?？偟耐顿Y強度應(yīng)大大高于國家批準立項的投資。表4軟磁鐵氧體總產(chǎn)量及U E型磁芯產(chǎn)量(萬

12、噸年份1994年1995年2000年預(yù)計年產(chǎn)量210310610預(yù)計今年(1997內(nèi),軟磁鐵氧體年產(chǎn)值超過億元的廠家有:南京898廠、浙江海寧天通電子公司、陜西咸陽4390廠、江蘇無錫晶石集團、浙江東陽磁性集團、北京無線電磁材廠以及江蘇海安磁材廠等。從市場分布情況看,近幾年主要在開關(guān)電源變壓器用功率鐵氧體、高(磁導率鐵氧體、電子鎮(zhèn)流器及照明變壓器用鐵氧體、寬帶射頻鐵氧體、抗電磁干擾(E M I器件等對軟磁鐵氧體的需求會有較大的發(fā)展。開關(guān)電源取代傳統(tǒng)電源是電源技術(shù)的革命性變化。在電子設(shè)備中,電源的重量往往占整機重量的50%60%,電子設(shè)備小型化迫切需要電源小型化,為此,各種開關(guān)電源應(yīng)運而生,功率

13、鐵氧體即高頻低功耗軟磁鐵氧體磁芯是開關(guān)電源變壓器的關(guān)鍵元件,當開關(guān)頻率從20kH z提高到500kH z時,輸出功率不變,而電源的體積即可縮小到原來的 ,重量亦大大減輕。目前世界上已研制成功開關(guān)頻率13M H z的開關(guān)電源,所以要求功率鐵氧體在高頻下既能承受高功率而本身的損耗又很低。這種磁芯的開發(fā)和批量生產(chǎn)正受到人們的高度重視。磁導率大于5000的材料通常稱為高鐵氧體,隨著電子元件的小型化,電感器、濾波器、寬帶變壓器、脈沖變壓器急需優(yōu)質(zhì)高軟磁鐵氧體材料,目前國外已能批量生產(chǎn)15000的產(chǎn)品。國內(nèi)大批量生產(chǎn)10000的產(chǎn)品尚有一定困難,導致我國程控交換機用的高檔磁芯如EE、EP、RM、環(huán)形、罐形

14、磁芯尚不能自行配套。隨著我國工業(yè)化程度的提高,投資類產(chǎn)品所需的軟磁鐵氧體比重正在迅速提高,當然彩電、電腦市場的擴大,配套的鐵氧體磁芯需求量仍在穩(wěn)步增長。1997年僅長虹電子集團需行輸出變壓器磁芯600萬對,約需軟磁鐵氧體2000噸!1998年將達到800萬對!1995年我國生產(chǎn)電視機用的彩色顯像管(CPT1700多萬只,電腦監(jiān)視器用彩色顯示管(CD T 100萬只,占全世界產(chǎn)量(1.767億只的9%左右;1996年,全世界CPT和CD T的總產(chǎn)量2.17億只,我國的產(chǎn)量約為2000萬只(其中出口500萬只,占9.2%,到2000年,全世界CPT和CD T的總需求量為2.5億只,而中國的產(chǎn)量將達到3000萬只,占12%,這就為我國偏轉(zhuǎn)磁芯生產(chǎn)能力的充分發(fā)揮創(chuàng)造了良好條件。彩電及電腦市場的擴大,也給回掃變壓器市場帶來興旺。日本國內(nèi)彩電產(chǎn)量近年來有所下降,但高清晰度電視、大屏幕彩電的產(chǎn)量卻在上升,配套的回掃變壓器因而隨之增加;臺灣省生產(chǎn)全球彩色顯示器產(chǎn)量的50%,彩顯中雙聚焦回掃變壓器磁芯從日本或中國大陸進口,未來幾年內(nèi)預(yù)計需求量每年以30%的速度增長;韓國也是彩色顯示器主要生產(chǎn)國,其中軟磁鐵氧體磁芯除本國生產(chǎn)一部分外,其余亦依賴進口,此外東南亞市場對軟磁鐵氧體磁芯的需求量亦不斷增