1、軟磁鐵氧體材料的應用與市場何水校(西南應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用范圍,并對2000年前國際、國內市場的發展趨勢作了預測。關鍵詞軟磁鐵氧體應用范圍市場預測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、產量大、成本低的電子工業及機電工業基礎材料,直接關系到電子信息產業、家電工業、計算機與通訊、環保及節能技術的發展,亦是衡量一個國家經濟發達程度的標志之一。早在五、六十年代,我國即開始生產軟磁鐵氧體,主要產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、臺地區外,生產軟磁鐵氧體約2500噸, 1980年,全國產量達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,軟磁鐵氧體材料的應用與市場總趨勢是:需求旺盛、快速增長、有的品種將呈高速增長態勢。這是因為全球范圍內的經濟復蘇、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,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動器,幾乎所有磁性產品均與國際國內電子工業產品市場緊密相關。日本電子工業振興協會(JE I DA預測,到2000年,保守地估計,全球電

4、子工業包括通信、信息、計算機及消費類電子產品的市場將達到2.2萬億美元以上(表1。軟磁材料是電子工業重要支柱產品之一,在一臺電視機中,25%以上是軟磁鐵氧體元件與器件,在投資類產品如計算機、通信設收稿日期:1997年8月28日備中同樣亦占有相當的比例。西方世界的信息技術產業,包括半導體、計算機和通信等高科技產業已逐步成為各國經濟的第一增長點,1995年,西方世界信息產業的銷售額為8500億美元,1996年達到1萬億美元,增長15%,從而超過汽車、鋼鐵業成為西方經濟中最大的產業。因此,作為信息技術產業配套的磁性材料及器件也得到了快速發展。1996年全球磁性產品市場銷售數百億美元,增長勢頭有增無減

5、。表1世界電子工業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隨著我國國民經濟持續、快速、健康的發展,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%以上用于家電產品中。我國目前已是名列世界第三位的家電生產大國,1996年全國消費類和投資類電子產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重要的出口創匯產品之一。按照電子工業部及全國磁性行業的規劃,到2000年,我國軟磁鐵氧體產量將達到6萬噸,成為電子工業重點發展產業

6、之一。此外,西方發達國家因受到原料、工資、能源等一系列因素的制約,產量日益萎縮,日、美、歐等國有的向海外轉移生產,有的擴大進口以滿足國內需求,產出與用量的矛盾給了我們一個填補國際市場的機遇。3應用范圍工業生產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品中,其次用于投資類產品中(表2。由于應

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

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、節能燈具用電子鎮流器以及放大器、倍頻器、調制器等等。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表全球磁性材料行業評估報告。近幾年來的報告表明,他們對磁性材料工業的發展抱著十分樂觀的態度。據魯斯納先生發表的數據,1975年全世界軟磁鐵氧體的產量為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,這種發展勢頭有增無減,1994年全球軟磁鐵氧體產量達到22萬噸,平均年增長率

9、近15%。表3列出了軟磁鐵氧體產量的分布情況。表31994年全球軟磁鐵氧體產量國家與地區日本中國3亞洲其它美洲歐洲總計產量 萬噸84424223其中對中國的產量估計偏高目前占世界軟磁鐵氧體產量第一位的仍是日本,最大的生產廠家是TD K公司。1957年,日本軟磁鐵氧體產量為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移生產線,所以1995年日本軟磁鐵氧體產量開始回落,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。總之,由于開關電源、射頻通訊、抗電磁干擾、高清晰度電視、新型照明燈具及環保等新興產業的發展,加上家電及計算機工業長盛不衰,軟磁鐵氧體的應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預計可保持在10%15%的水平上。5國內市場我國軟磁鐵氧體的產量從1975年的2500噸,到1995年發展到近3萬噸,二十年間增長12倍!尤其是近10多年發展更快,目前約有100來家生產廠,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設備,采用了先進生產工藝,產品基本滿足國產彩電和通訊設備的要求,1995年我國軟磁鐵氧體產量已居世界

11、第二位。按照磁性行業“九五”規劃,到2000年,我國除臺灣省外鐵氧體軟磁磁芯產量將達到6萬噸,如果目前日本向海外轉移生產線的勢頭不減,到本世紀末,日本國內生產的軟磁鐵氧體產量將不足6萬噸,那時,我國將成為世界上軟磁鐵氧體頭號生產大國。為了實現這一目標,“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量,提高產品質量檔次和出口創匯競爭能力。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計。總的投資強度應大大高于國家批準立項的投資。表4軟磁鐵氧體總產量及U E型磁芯產量(萬

12、噸年份1994年1995年2000年預計年產量210310610預計今年(1997內,軟磁鐵氧體年產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,近幾年主要在開關電源變壓器用功率鐵氧體、高(磁導率鐵氧體、電子鎮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展。開關電源取代傳統電源是電源技術的革命性變化。在電子設備中,電源的重量往往占整機重量的50%60%,電子設備小型化迫切需要電源小型化,為此,各種開關電源應運而生,功率

13、鐵氧體即高頻低功耗軟磁鐵氧體磁芯是開關電源變壓器的關鍵元件,當開關頻率從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頻率13M H z的開關電源,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。這種磁芯的開發和批量生產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、脈沖變壓器急需優質高軟磁鐵氧體材料,目前國外已能批量生產15000的產品。國內大批量生產10000的產品尚有一定困難,導致我國程控交換機用的高檔磁芯如EE、EP、RM、環形、罐形

14、磁芯尚不能自行配套。隨著我國工業化程度的提高,投資類產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年我國生產電視機用的彩色顯像管(CPT1700多萬只,電腦監視器用彩色顯示管(CD T 100萬只,占全世界產量(1.767億只的9%左右;1996年,全世界CPT和CD T的總產量2.17億只,我國的產量約為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,而中國的產量將達到3000萬只,占12%,這就為我國偏轉磁芯生產能力的充分發揮創造了良好條件。彩電及電腦市場的擴大,也給回掃變壓器市場帶來興旺。日本國內彩電產量近年來有所下降,但高清晰度電視、大屏幕彩電的產量卻在上升,配套的回掃變壓器因而隨之增加;臺灣省生產全球彩色顯示器產量的50%,彩顯中雙聚焦回掃變壓器磁芯從日本或中國大陸進口,未來幾年內預計需求量每年以30%的速度增長;韓國也是彩色顯示器主要生產國,其中軟磁鐵氧體磁芯除本國生產一部分外,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