軟磁鐵氧體材料的應(yīng)用與市場(chǎng)

1、軟磁鐵氧體材料的應(yīng)用與市場(chǎng)何水校(西南應(yīng)用磁學(xué)研究所四川綿陽(yáng)621000摘要簡(jiǎn)要介紹了軟磁鐵氧體材料的應(yīng)用范圍,并對(duì)2000年前國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)作了預(yù)測(cè)。關(guān)鍵詞軟磁鐵氧體應(yīng)用范圍市場(chǎng)預(yù)測(cè)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(jī)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(jì)算機(jī)與通訊、環(huán)保及節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,亦是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。早在五、六十年代,我國(guó)即開(kāi)始生產(chǎn)軟磁鐵氧體,主要產(chǎn)品為收音機(jī)天線棒及中周變壓器磁芯、電感磁芯等小磁芯。1975年,我

3、國(guó)除港、臺(tái)地區(qū)外,生產(chǎn)軟磁鐵氧體約2500噸, 1980年,全國(guó)產(chǎn)量達(dá)3500噸,1985年接近7000噸,1990年超過(guò)1.5萬(wàn)噸,1995年達(dá)3萬(wàn)噸,僅次于日本而居世界第二位。2總趨勢(shì)筆者認(rèn)為,未來(lái)五年內(nèi),軟磁鐵氧體材料的應(yīng)用與市場(chǎng)總趨勢(shì)是:需求旺盛、快速增長(zhǎng)、有的品種將呈高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。這是因?yàn)槿蚍秶鷥?nèi)的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、快速增長(zhǎng)對(duì)磁性材料起著強(qiáng)有力的支撐作用,尤其是中國(guó)磁性材料工業(yè),對(duì)國(guó)際市場(chǎng)的依存度日益增加,目前已超過(guò)50%。從收音機(jī)天線棒磁芯到高性能計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)器,幾乎所有磁性產(chǎn)品均與國(guó)際國(guó)內(nèi)電子工業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)緊密相關(guān)。日本電子工業(yè)振興協(xié)會(huì)(JE I DA預(yù)測(cè),到2000年,保守地估計(jì),全球電

4、子工業(yè)包括通信、信息、計(jì)算機(jī)及消費(fèi)類電子產(chǎn)品的市場(chǎng)將達(dá)到2.2萬(wàn)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(tái)電視機(jī)中,25%以上是軟磁鐵氧體元件與器件,在投資類產(chǎn)品如計(jì)算機(jī)、通信設(shè)收稿日期:1997年8月28日備中同樣亦占有相當(dāng)?shù)谋壤Ｎ鞣绞澜绲男畔⒓夹g(shù)產(chǎn)業(yè),包括半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)和通信等高科技產(chǎn)業(yè)已逐步成為各國(guó)經(jīng)濟(jì)的第一增長(zhǎng)點(diǎn),1995年,西方世界信息產(chǎn)業(yè)的銷售額為8500億美元,1996年達(dá)到1萬(wàn)億美元,增長(zhǎng)15%,從而超過(guò)汽車、鋼鐵業(yè)成為西方經(jīng)濟(jì)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(chǎng)銷售數(shù)百億美元,增長(zhǎng)勢(shì)頭有增無(wú)減

5、。表1世界電子工業(yè)的市場(chǎng)需求類別全球市場(chǎng)需求 億美元1995年2000年19952000年平均年增長(zhǎng) 10-2隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康的發(fā)展,全國(guó)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(guó)目前已是名列世界第三位的家電生產(chǎn)大國(guó),1996年全國(guó)消費(fèi)類和投資類電子產(chǎn)品對(duì)軟磁鐵氧體的需求量達(dá)3.5萬(wàn)噸,而實(shí)際軟磁鐵氧體產(chǎn)量約3.2萬(wàn)噸,其中近20%出口海外。所以,中高檔軟磁鐵氧體磁芯尚需進(jìn)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(guó)磁性行業(yè)的規(guī)劃,到2000年,我國(guó)軟磁鐵氧體產(chǎn)量將達(dá)到6萬(wàn)噸,成為電子工業(yè)重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)

6、之一。此外,西方發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)有的向海外轉(zhuǎn)移生產(chǎn),有的擴(kuò)大進(jìn)口以滿足國(guó)內(nèi)需求,產(chǎn)出與用量的矛盾給了我們一個(gè)填補(bǔ)國(guó)際市場(chǎng)的機(jī)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(dāng)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(fèi)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(wàn)種。表2軟磁鐵氧體磁芯應(yīng)用情況一覽表序號(hào)整機(jī)名稱應(yīng)用鐵氧體磁芯品種每機(jī)重量1彩色電視機(jī)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(jī)U、EE、偏轉(zhuǎn)、帽形、工形、螺紋磁芯等約300g 3收錄機(jī)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(jī)EC、U F、旋轉(zhuǎn)變壓器磁芯、工形磁芯等約200g 6程控交換機(jī)EE、EP、RM、罐形、環(huán)形磁芯等約220kg 萬(wàn)線此外,軟磁鐵氧體還可用于各類電感器件、開(kāi)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(guó)際市場(chǎng)美國(guó)國(guó)際磁性材料咨詢公司高級(jí)顧問(wèn)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(píng)估報(bào)告。近幾年來(lái)的報(bào)告表明,他們對(duì)磁性材料工業(yè)的發(fā)展抱著十分樂(lè)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(wàn)噸,1980年達(dá)10.24萬(wàn)噸,1985年已增加到14.6萬(wàn)噸。平均年增長(zhǎng)率為8%9%左右,進(jìn)入九十年代后,這種發(fā)展勢(shì)頭有增無(wú)減,1994年全球軟磁鐵氧體產(chǎn)量達(dá)到22萬(wàn)噸,平均年增長(zhǎng)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(guó)家與地區(qū)日本中國(guó)3亞洲其它美洲歐洲總計(jì)產(chǎn)量 萬(wàn)噸84424223其中對(duì)中國(guó)的產(chǎn)量估計(jì)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(dá)到8483噸。1979年更超過(guò)1.8萬(wàn)噸。年平均增長(zhǎng)率為9%,1990年達(dá)到4.66萬(wàn)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(kāi)始回落,但仍超過(guò)6萬(wàn)噸,居世界第一位。美國(guó)的軟磁鐵氧體市場(chǎng)需求量1992年為1.95億美元,預(yù)計(jì)今年(1997年將達(dá)到2.93億美元,平均年增長(zhǎng)率為8

10、.5%。這種增長(zhǎng)速度將會(huì)保持到二十一世紀(jì)初?？傊?由于開(kāi)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(jì)算機(jī)工業(yè)長(zhǎng)盛不衰,軟磁鐵氧體的應(yīng)用范圍及市場(chǎng)需求量將會(huì)持速、高速增長(zhǎng),平均增長(zhǎng)速度在未來(lái)五年內(nèi)預(yù)計(jì)可保持在10%15%的水平上。5國(guó)內(nèi)市場(chǎng)我國(guó)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(wàn)噸,二十年間增長(zhǎng)12倍!尤其是近10多年發(fā)展更快,目前約有100來(lái)家生產(chǎn)廠,從“六五”、“七五”計(jì)劃以來(lái),已有近二十個(gè)工廠從國(guó)外引進(jìn)了先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,采用了先進(jìn)生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品基本滿足國(guó)產(chǎn)彩電和通訊設(shè)備的要求,1995年我國(guó)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(guó)除臺(tái)灣省外鐵氧體軟磁磁芯產(chǎn)量將達(dá)到6萬(wàn)噸,如果目前日本向海外轉(zhuǎn)移生產(chǎn)線的勢(shì)頭不減,到本世紀(jì)末,日本國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的軟磁鐵氧體產(chǎn)量將不足6萬(wàn)噸,那時(shí),我國(guó)將成為世界上軟磁鐵氧體頭號(hào)生產(chǎn)大國(guó)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),“九五”期間,由國(guó)家批準(zhǔn)立項(xiàng),投資2.6億元人民幣,對(duì)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(xiàng)目已全面啟動(dòng)。以便擴(kuò)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(jìng)爭(zhēng)能力。此外,地方立項(xiàng)、集體或個(gè)人出資,外商獨(dú)資或合資的項(xiàng)目均未統(tǒng)計(jì)?？偟耐顿Y強(qiáng)度應(yīng)大大高于國(guó)家批準(zhǔn)立項(xiàng)的投資。表4軟磁鐵氧體總產(chǎn)量及U E型磁芯產(chǎn)量(萬(wàn)

12、噸年份1994年1995年2000年預(yù)計(jì)年產(chǎn)量210310610預(yù)計(jì)今年(1997內(nèi),軟磁鐵氧體年產(chǎn)值超過(guò)億元的廠家有:南京898廠、浙江海寧天通電子公司、陜西咸陽(yáng)4390廠、江蘇無(wú)錫晶石集團(tuán)、浙江東陽(yáng)磁性集團(tuán)、北京無(wú)線電磁材廠以及江蘇海安磁材廠等。從市場(chǎng)分布情況看,近幾年主要在開(kāi)關(guān)電源變壓器用功率鐵氧體、高(磁導(dǎo)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(duì)軟磁鐵氧體的需求會(huì)有較大的發(fā)展。開(kāi)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(jī)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(kāi)關(guān)電源應(yīng)運(yùn)而生,功率

13、鐵氧體即高頻低功耗軟磁鐵氧體磁芯是開(kāi)關(guān)電源變壓器的關(guān)鍵元件,當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率從20kH z提高到500kH z時(shí),輸出功率不變,而電源的體積即可縮小到原來(lái)的 ,重量亦大大減輕。目前世界上已研制成功開(kāi)關(guān)頻率13M H z的開(kāi)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(kāi)發(fā)和批量生產(chǎn)正受到人們的高度重視。磁導(dǎo)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(guó)外已能批量生產(chǎn)15000的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)大批量生產(chǎn)10000的產(chǎn)品尚有一定困難,導(dǎo)致我國(guó)程控交換機(jī)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(guó)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(dāng)然彩電、電腦市場(chǎng)的擴(kuò)大,配套的鐵氧體磁芯需求量仍在穩(wěn)步增長(zhǎng)。1997年僅長(zhǎng)虹電子集團(tuán)需行輸出變壓器磁芯600萬(wàn)對(duì),約需軟磁鐵氧體2000噸!1998年將達(dá)到800萬(wàn)對(duì)!1995年我國(guó)生產(chǎn)電視機(jī)用的彩色顯像管(CPT1700多萬(wàn)只,電腦監(jiān)視器用彩色顯示管(CD T 100萬(wàn)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(guó)的產(chǎn)量約為2000萬(wàn)只(其中出口500萬(wàn)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(guó)的產(chǎn)量將達(dá)到3000萬(wàn)只,占12%,這就為我國(guó)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(chǎng)的擴(kuò)大,也給回掃變壓器市場(chǎng)帶來(lái)興旺。日本國(guó)內(nèi)彩電產(chǎn)量近年來(lái)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(tái)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(guó)大陸進(jìn)口,未來(lái)幾年內(nèi)預(yù)計(jì)需求量每年以30%的速度增長(zhǎng);韓國(guó)也是彩色顯示器主要生產(chǎn)國(guó),其中軟磁鐵氧體磁芯除本國(guó)生產(chǎn)一部分外,其余亦依賴進(jìn)口,此外東南亞市場(chǎng)對(duì)軟磁鐵氧體磁芯的需求量亦不斷增