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磁性材料:四大市場拉動 性能要求高


    隨著資訊技術日新月異的更新和發展,磁性材料如何適應新應用市場發展是各企業最關心的話題。中國的磁性材料工業憑藉豐富的資源和勞動力的優勢,以及巨大的國內外市場的支持,一躍位居全球前列。我國磁性材料中低檔產品佔據國際市場的60%以上,高檔產品方面也開始形成競爭力。縱觀國際國內市場發展的需求,在通信市場、電腦市場、汽車及電動自行車市場、消費類電子產品市場的拉動下,磁性材料市場前景十分光明。通信市場:必須滿足高頻小型貼片要求手機向多媒體化和3G發展己成為移動通信產業發展趨勢。據資訊產業部統計,當前我國行動電話用戶已經超過4.2億戶,而且還以每月新增548萬個使用者的速度在快速增長,現在手機的功能在不斷擴展,集照相、MP3、MP4和電視功能於一體的多媒體手機發展將成主流,我國多媒體手機出貨量在2700萬部。今後數年內,中國3G制式手機發展將成重點,產量將超過GSM制式。由於手機功能的增加和技術的提高,對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。手機的增長,必須增加移動交換機的容量和地面站的數量;在全國範圍內能使用手機,必須增加移動通信地面站來覆蓋廣大的疆土。移動通信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。第一類,微波器件。微波器件有用於基站的大功率環行器、隔離器和用於手機的小型表面貼裝環行器、隔離器。如摩托羅拉公司的900兆赫集群系統基站,使用數十個雙結隔離器。目前,一些國內生產企業基本上全部採用進口元件,基站年用器件約數十萬隻,手機年用器件上千萬隻。第二類,軟磁鐵氧體。軟磁鐵氧體元件主要是無線尋呼用磁性天線,手機用的電磁相容磁芯,如高頻段的防寄生振盪用磁芯、混頻器用的磁芯、耦合線圈用磁芯以及片式電感等,對於這些元件,國內還不能滿足供貨要求,主要靠進口。第三類,永磁元件。主要用於手機的發聲器件和受話器件,目前大部分採用稀土鐵鐵柵器件。國內產品在性能上基本符合要求,但在防氧化塗層方面還需努力。程式控制交換機向小型化發展。2006年,中國程式控制交換機銷售預計達到6387萬線,移動通信基站設備達960萬通道。移動交換機小型化和無人管理化需要寬的溫度範圍、低功率損耗和高導磁率鐵氧體軟磁芯,對產品的性能要求高。目前,機上主要使用國外進口的磁芯。我國生產的磁芯與國際上同類材料性能基本相同,但產品的外觀品質差,還不能被大量接受。程式控制交換機對磁芯要求是電源用的高頻低損耗材料、表面安裝技術用的片式電感、LC濾波器、片式混合電路器件及耦合變壓器用的12000~15000的高磁導率材料與飽和磁通雙5000的材料。固定電話機向無繩和視覺化發展。目前,我國是電話機生產大國,2005年產量達到2億部以上,出口1.98萬部(其中無繩電話9622.37萬部,約占50%),到2010年中國電話產量達到3億部。數位無繩電話目前在西方發達國家正在成為主流,佔有50%的擁有量。無繩電話機必須具有高清晰通話品質、有效防止竊聽、抗干擾、通話範圍大、功耗低、環保低輻射等優勢。要求高磁導率和低功率損耗軟磁鐵氧體作為功率材料和抗干擾電磁相容元件。通話品質的提高,要求高磁能積和高矯頑力磁體作發聲器、揚聲器和受送話器,以保證可靠性和穩定性。電腦市場:稀土永磁和軟磁鐵氧體大顯身手我國目前已經成為全球重要的電腦生產和出口基地,尤其是筆記型電腦進入快速增長期。2005年中國微機的產量為8084萬台,其中筆記型電腦為5800萬台,出口4135萬台。電腦是鐵氧體軟磁和稀土永磁體主要應用領域之一,由於電腦技術發展促進了磁性材料的新的變化。隨著筆記型電腦裡電子元件的時鐘頻率提高和小型化,應用的元件也必須相應的高頻化、片式化,如降低電源線與地間產生雜訊的鐵氧體軟磁共模濾波器,除去讓數位信號失真的高次諧波雜訊成份的片式磁珠濾波器,雜訊遮罩吸收體,挾持在電纜線上的雜訊濾波器,電池供給的直流電壓變為電路所需的直流電壓用OC-DC變換器磁芯,液晶背光源高交流電壓用DC-AC逆變器,需大幅度降低磁損耗,以達到電腦低發熱、節能的鐵氧體變壓器磁芯,HDD/DVD/FDD驅動器,巨磁阻磁頭、音圈電機磁體、主軸電機和光拾音電機用磁體等,IEEE1394/USB介面抗干擾片式磁珠、共模濾波器磁芯,主要用於音響裝置和風機電機的磁體,其要求薄而性能高的鐵鐵棚材料。目前,在顯示器市場,液晶顯示器市場呈現出強勁的增長勢頭,市場銷量創歷史新高,佔據了顯示器市場的主導地位。液晶顯示器是典型的數位電子消費品,提供的一些重要磁性電子元件,以使平面顯示器更薄,品質更高,電磁噪音更低三端子濾波器:利用單個晶片上的一個扼流圈和一個電容來消除噪音的元件,可以用來防止視頻畫面品質下降。扼流圈、貼片電感:用來消除直流-直流轉換器的高頻噪音,還用作低通濾波器。括位濾波器:濾波器芯被一分為二裝在盒子裡,把濾波器安裝在電纜上可消除噪音。片狀磁珠:是一種減少高頻噪音的噪音濾波器。直流-交流轉換器:將直流電轉變為高壓交流電以點亮液晶顯示器的背光燈。片變阻器:吸收電湧(不正常高壓)和靜電以防止電子線路的故障或損壞。汽車及電動自行車市場:鐵氧體電機部分將被鐵鐵柵代替我國2006年的汽車產量預計在640萬輛,到2010年將增加到1000萬輛,成為全球第二大生產國。現在每輛汽車用鐵氧體永磁電機約41只,今後汽車向小型化、輕量化方向發展,其中部分將用鐵鐵棚磁體代替。隨著汽車設計廣泛採用高強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變壓器中應用迅速增加。尤其是電動汽車和混合動力汽車發展迅速,國內外汽車企業力爭攻克高效電力驅動裝置和高效電機,日本豐田已經成功開發出實用型混合動力轎車普銳斯(PRIUS),國際汽車市場上的磁體基本上沒有我國的份額,國內市場也大部分靠進口。混合動力汽車主要應用磁性材料,如電動直流-直流轉換器:共振電路用來增加效率,降低噪音。通過並聯內部轉換器提供高電能。 LED顯示器:自從面世以來,有機電致發光顯示器一直以長使用壽命、高清晰度和低能耗為其基本特徵,帶來電源磁芯的新應用。鐵氧體磁體:鐵氧體磁體是用於汽車發動機的可靠性高、成本低的關鍵元件。敏鐵唰磁體:敏鐵柵磁體的磁力數十倍於鐵氧體磁體,用於ABS車輪感測器和混合動力/燃料電池汽車用馬達。另外,在有限的空間中組裝入很多的電子電路的汽車中,電子電路容易受電磁波雜訊的干擾,EMC磁芯是最好的對策。汽車導航系統被認為是汽車的“大腦”,並且在日益電腦化。其功能的進化是飛速的,包括資料的存儲從DVD到移動硬碟的更新換代。磁性材料主要是DC-AC逆變器、DCFDC變換器、EMC雜訊濾波器及HDD和DVD電機磁體。電動自行車的節能和環保,成為中國新的增長點,我國現有電動自行車生產量在300萬輛/年,估計2010年發展到1500萬輛。電動自行車技術已經成熟,開發趨勢是大功率直流電機的技術還有待於進一步提升,如降低電流和能耗,以延長和擴大電池的有效行駛墮程。消費類電子產品市場:高檔軟磁鐵氧體是主流消費類電子產品一直是我國磁性材料最大的市場,但消費類電子產品發生了質的變化,平板電視取代傳統的CRT電視,數位化趨勢成為主流,使一些舊產品逐漸失去市場。彩電在我國消費類電子產品中一直占主導地位,全球產量在1.7億台左右,到2010年將達到2億台:中國產量在8083萬台,到2010年將超過1億台。今後發展熱點是高清晰度、大螢幕和向數位化過渡,平板電視將占60%左右。這對磁性材料產品要求更加嚴格: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定,材料功率損耗小、飽和磁化強度大。3.圖像穩定、彩色鮮豔,要求使用高磁導率材料和抗電磁干擾軟磁磁芯和高性能聚焦片。4.數位化的發展,對軟磁材料的功率損耗、磁導率、使用頻率的要求均比類比的高。5.國際能源署規定彩電的待機功率要F降到1瓦,對低損耗功率鐵氧體材料提出新要求。從今後彩電市場發展看,高檔的軟磁鐵氧體將占總量的80%。數位設備包括DVD、數位攝錄影機和數位照相機。全球數位攝錄影機、數位照相機、數位答錄機以及其他自動像機和音像設各發展很快。數位照相機基本上取代原傳統光學照相機,DVD取代了VCD和磁帶放映機,數位攝相機用硬碟和DVD取代磁帶。這些數碼產品集液晶顯示、磁記錄和影像處理一身,要求體積小,抗雜訊干擾好的磁性元件,絕大多數採用貼片元件。綠色照明工程。綠色照明工程主要採用低能耗的燈泡,基本上用電子鎮流技術的螢光燈。現在國內(包括獨資、合資來料加工企業)生產量在5億隻左右,至2010年將增加到10億隻。最近,國外在照明工程方面,為進一步節約電能,採用半導體發光工極管(LED),如這方面普遍推廣,對鐵氧體軟磁的需求量極大。綠色環保。家用電器包括電動廚房用器、吸塵器、電吹風、按摩器、電動玩具、換氣扇等的使用,一方面對永磁鐵氧體的需求量越來越多:另外因產生的電磁波對各類電器的干擾,造成環境電磁污染,國外已經把綠色環保提到首位工作,禁止無電磁相容和抗電磁干擾的電器出售。


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