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磁性材料:四大市场拉动 性能要求高


    随着信息技术日新月异的更新和发展,磁性材料如何适应新应用市场发展是各企业最关心的话题。中国的磁性材料工业凭借丰富的资源和劳动力的优势,以及巨大的国内外市场的支持,一跃位居全球前列。我国磁性材料中低档产品占据国际市场的60%以上,高档产品方面也开始形成竞争力。纵观国际国内市场发展的需求,在通信市场、计算机市场、汽车及电动自行车市场、消费类电子产品市场的拉动下,磁性材料市场前景十分光明。通信市场:必须满足高频小型贴片要求手机向多媒体化和3G发展己成为移动通信产业发展趋势。据信息产业部统计,当前我国移动电话用户已经超过4.2亿户,而且还以每月新增548万个用户的速度在快速增长,现在手机的功能在不断扩展,集照相、MP3、MP4和电视功能于一体的多媒体手机发展将成主流,我国多媒体手机出货量在2700万部。今后数年内,中国3G制式手机发展将成重点,产量将超过GSM制式。由于手机功能的增加和技术的提高,对磁性材料性能提出更高的要求。磁性材料必须满足高频率、小型化、贴片化、高磁性能、低损耗和抗电磁干扰的要求。手机的增长,必须增加移动交换机的容量和地面站的数量;在全国范围内能使用手机,必须增加移动通信地面站来覆盖广大的疆土。移动通信用的磁性材料可分为铁氧体微波器件、铁氧体软磁器件和永磁元件三大类。第一类,微波器件。微波器件有用于基站的大功率环行器、隔离器和用于手机的小型表面贴装环行器、隔离器。如摩托罗拉公司的900兆赫集群系统基站,使用数十个双结隔离器。目前,一些国内生产企业基本上全部采用进口元件,基站年用器件约数十万只,手机年用器件上千万只。第二类,软磁铁氧体。软磁铁氧体元件主要是无线寻呼用磁性天线,手机用的电磁兼容磁芯,如高频段的防寄生振荡用磁芯、混频器用的磁芯、耦合线圈用磁芯以及片式电感等,对于这些元件,国内还不能满足供货要求,主要靠进口。第三类,永磁元件。主要用于手机的发声器件和受话器件,目前大部分采用稀土铁铁栅器件。国内产品在性能上基本符合要求,但在防氧化涂层方面还需努力。程控交换机向小型化发展。2006年,中国程控交换机销售预计达到6387万线,移动通信基站设备达960万信道。移动交换机小型化和无人管理化需要宽的温度范围、低功率损耗和高导磁率铁氧体软磁芯,对产品的性能要求高。目前,机上主要使用国外进口的磁芯。我国生产的磁芯与国际上同类材料性能基本相同,但产品的外观质量差,还不能被大量接受。程控交换机对磁芯要求是电源用的高频低损耗材料、表面安装技术用的片式电感、LC滤波器、片式混合电路器件及耦合变压器用的12000~15000的高磁导率材料与饱和磁通双5000的材料。固定电话机向无绳和可视化发展。目前,我国是电话机生产大国,2005年产量达到2亿部以上,出口1.98万部(其中无绳电话9622.37万部,约占50%),到2010年中国电话产量达到3亿部。数字无绳电话目前在西方发达国家正在成为主流,占有50%的拥有量。无绳电话机必须具有高清晰通话质量、有效防止窃听、抗干扰、通话范围大、功耗低、环保低辐射等优势。要求高磁导率和低功率损耗软磁铁氧体作为功率材料和抗干扰电磁兼容元件。通话质量的提高,要求高磁能积和高矫顽力磁体作发声器、扬声器和受送话器,以保证可靠性和稳定性。计算机市场:稀土永磁和软磁铁氧体大显身手我国目前已经成为全球重要的计算机生产和出口基地,尤其是笔记本电脑进入快速增长期。2005年中国微机的产量为8084万台,其中笔记本电脑为5800万台,出口4135万台。计算机是铁氧体软磁和稀土永磁体主要应用领域之一,由于计算机技术发展促进了磁性材料的新的变化。随着笔记本电脑里电子元件的时钟频率提高和小型化,应用的元件也必须相应的高频化、片式化,如降低电源线与地间产生噪声的铁氧体软磁共模滤波器,除去让数字信号失真的高次谐波噪声成份的片式磁珠滤波器,噪声屏蔽吸收体,挟持在电缆线上的噪声滤波器,电池供给的直流电压变为电路所需的直流电压用OC-DC变换器磁芯,液晶背光源高交流电压用DC-AC逆变器,需大幅度降低磁损耗,以达到电脑低发热、节能的铁氧体变压器磁芯,HDD/DVD/FDD驱动器,巨磁阻磁头、音圈电机磁体、主轴电机和光拾音电机用磁体等,IEEE1394/USB接口抗干扰片式磁珠、共模滤波器磁芯,主要用于音响装置和风机电机的磁体,其要求薄而性能高的铁铁棚材料。目前,在显示器市场,液晶显示器市场呈现出强劲的增长势头,市场销量创历史新高,占据了显示器市场的主导地位。液晶显示器是典型的数字电子消费品,提供的一些重要磁性电子元件,以使平面显示器更薄,质量更高,电磁噪音更低三端子滤波器:利用单个芯片上的一个扼流圈和一个电容来消除噪音的元件,可以用来防止视频画面质量下降。扼流圈、贴片电感:用来消除直流-直流转换器的高频噪音,还用作低通滤波器。括位滤波器:滤波器芯被一分为二装在盒子里,把滤波器安装在电缆上可消除噪音。片状磁珠:是一种减少高频噪音的噪音滤波器。直流-交流转换器:将直流电转变为高压交流电以点亮液晶显示器的背光灯。片变阻器:吸收电涌(不正常高压)和静电以防止电子线路的故障或损坏。汽车及电动自行车市场:铁氧体电机部分将被铁铁栅代替我国2006年的汽车产量预计在640万辆,到2010年将增加到1000万辆,成为全球第二大生产国。现在每辆汽车用铁氧体永磁电机约41只,今后汽车向小型化、轻量化方向发展,其中部分将用铁铁棚磁体代替。随着汽车设计广泛采用高强放电照明方式和汽车电源变成42伏,这样宽温、高频、低损耗铁氧体软磁在DC-DC变压器中应用迅速增加。尤其是电动汽车和混合动力汽车发展迅速,国内外汽车企业力争攻克高效电力驱动装置和高效电机,日本丰田已经成功开发出实用型混合动力轿车普锐斯(PRIUS),国际汽车市场上的磁体基本上没有我国的份额,国内市场也大部分靠进口。混合动力汽车主要应用磁性材料,如电动直流-直流转换器:共振电路用来增加效率,降低噪音。通过并联内部转换器提供高电能。 LED显示器:自从面世以来,有机电致发光显示器一直以长使用寿命、高清晰度和低能耗为其基本特征,带来电源磁芯的新应用。铁氧体磁体:铁氧体磁体是用于汽车发动机的可靠性高、成本低的关键元件。敏铁唰磁体:敏铁栅磁体的磁力数十倍于铁氧体磁体,用于ABS车轮传感器和混合动力/燃料电池汽车用马达。另外,在有限的空间中组装入很多的电子电路的汽车中,电子电路容易受电磁波噪声的干扰,EMC磁芯是最好的对策。汽车导航系统被认为是汽车的“大脑”,并且在日益计算机化。其功能的进化是飞速的,包括数据的存储从DVD到移动硬盘的更新换代。磁性材料主要是DC-AC逆变器、DCFDC变换器、EMC噪声滤波器及HDD和DVD电机磁体。电动自行车的节能和环保,成为中国新的增长点,我国现有电动自行车生产量在300万辆/年,估计2010年发展到1500万辆。电动自行车技术已经成熟,开发趋势是大功率直流电机的技术还有待于进一步提升,如降低电流和能耗,以延长和扩大电池的有效行驶堕程。消费类电子产品市场:高档软磁铁氧体是主流消费类电子产品一直是我国磁性材料最大的市场,但消费类电子产品发生了质的变化,平板电视取代传统的CRT电视,数字化趋势成为主流,使一些旧产品逐渐失去市场。彩电在我国消费类电子产品中一直占主导地位,全球产量在1.7亿台左右,到2010年将达到2亿台:中国产量在8083万台,到2010年将超过1亿台。今后发展热点是高清晰度、大屏幕和向数字化过渡,平板电视将占60%左右。这对磁性材料产品要求更加严格:1.频率高段化,要求铁氧体电源磁芯有较高的工作频率。2.高清晰化,要求电源变压器功率稳定,材料功率损耗小、饱和磁化强度大。3.图像稳定、彩色鲜艳,要求使用高磁导率材料和抗电磁干扰软磁磁芯和高性能聚焦片。4.数字化的发展,对软磁材料的功率损耗、磁导率、使用频率的要求均比模拟的高。5.国际能源署规定彩电的待机功率要F降到1瓦,对低损耗功率铁氧体材料提出新要求。从今后彩电市场发展看,高档的软磁铁氧体将占总量的80%。数字设备包括DVD、数字摄录像机和数字照相机。全球数字摄录像机、数字照相机、数字录音机以及其他自动像机和音像设各发展很快。数字照相机基本上取代原传统光学照相机,DVD取代了VCD和磁带放映机,数字摄相机用硬盘和DVD取代磁带。这些数码产品集液晶显示、磁记录和图像处理一身,要求体积小,抗噪声干扰好的磁性元件,绝大多数采用贴片元件。绿色照明工程。绿色照明工程主要采用低能耗的灯泡,基本上用电子镇流技术的荧光灯。现在国内(包括独资、合资来料加工企业)生产量在5亿只左右,至2010年将增加到10亿只。最近,国外在照明工程方面,为进一步节约电能,采用半导体发光工极管(LED),如这方面普遍推广,对铁氧体软磁的需求量极大。绿色环保。家用电器包括电动厨房用器、吸尘器、电吹风、按摩器、电动玩具、换气扇等的使用,一方面对永磁铁氧体的需求量越来越多:另外因产生的电磁波对各类电器的干扰,造成环境电磁污染,国外已经把绿色环保提到首位工作,禁止无电磁兼容和抗电磁干扰的电器出售。

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