有金属之磁性材料产业深度报告

有金属之磁性材料产业深度报告
远程调压阀1. 磁性材料-未来电气化大时代的核心材料
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磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质。
磁材具有不同划分标准:按材质和结构划分,磁性材料包括金属及合金磁性材料和铁氧体磁性材料两大类,其中铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。但我们常用的分类是按照功能来划分,主要包括永磁材料、软磁材料和功能性磁材。其中永磁材料和软磁材料既包括金属类,又包括铁氧体类,功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等。
磁材性能主要有三大系列衡量指标:(1)稳定性,主要参数是剩余磁化强度、最大磁能积,值越高表示磁场强度越高,磁体越能保持自身磁性能;(2)抗退磁性,主要参数是内禀矫顽力,值越大表示抗退磁能力越强,使用效率越高;(3)抗温性,主要参数是内禀矫顽力、最高使用温度和居里温度,值越高表示抗温性能越好,磁材性能越稳定。微生物过滤
在用途上,永磁材料可制作扬声器、继电器、电机等,用于计算机、汽车、仪器仪表、家用
电器等传统行业以及风力发电、新能源汽车、节能电梯等新兴行业;软磁材料可用于电感、电子变压器、传感器等领域。
2. 永磁材料-电机行业的核心材料
永磁材料又称硬磁材料,是指经外磁场磁化后,在反向磁场作用下仍能保持大部分原磁化方向的磁性材料。相对软磁材料剩余磁感应强度 Br高、矫顽力 BHC强、磁能积(BH)大,具备更高稳定性、抗退磁性和抗温性。
压延加工根据元素构成不同,永磁材料可分为金属永磁、铁氧体永磁和稀土永磁三大类。
1)金属永磁由铁和铁族元素组成,相对气压永磁材料具有高的居里温度,包括铝镍钴系永磁合金(AlNiCo)、铁铬钴系永磁合金(FeCrCo)以及铂钴合金(PtCo),多用于制造流量计、微特电机继电器和磁电系仪表等仪表工业;
2)铁氧体永磁以氧化锶或氧化钡及三氧化二铁为原料,通过陶瓷工艺制造,具有较高磁能积和矫顽力,价格低于其他永磁材料,导电性好,包括烧结永磁铁氧体、粘结永磁铁氧体,多用于微波元件、磁推轴承、扬声器及电声、通信、汽车上的电机等领域;
3)稀土永磁由稀土金属元素 RE和过渡族金属元素组成,产品体积小、加工难度低,但相对铁氧体永磁、铝镍钴系永磁合金价格更高,耐温性较差,综合性能最好,包括钐钴永磁材料、钕铁硼永磁材料、铁氮(Re-Fe-N系)和稀土铁碳(Re-Fe-C系)永磁,主要用于汽车工业、节能家电、消费电子、工业应用、风力发电等领域。
金属永磁是以铁和铁族元素(如镍、钴等)为主要元素的永磁材料,其发展始于 20世纪初,按照合金元素构成可划分为铝镍钴系永磁合金(AlNiCo)、铁铬钴系永磁合金(FeCrCo)、以及铂钴合金(PtCo),主要用于仪表仪器领域,伴随新兴材料出现,产量逐渐减少。
铝镍钴系永磁合金(Alnico)是在 Fe2AlNi合金基础上,添加 Co调整成分,并改进工艺发展起来的磁稳定性较好的磁材,具有高剩磁和低温度系数,磁性稳定。按照制造工艺可分为铸造 Alnico永磁体和烧结 Alnico永磁体,多用于仪表工业中制造磁电系仪表、流量计、微特电机、继电器等。
铁铬钴系永磁合金(FeCrCo)是以铁、铬、钴元素为主要成分,含有钼和少量的钛、硅元素的磁材。其加工性能好,磁性类似于铝镍钴系永磁合金,并可通过塑性变形和热处理提
高磁性能。主要用于制造各种截面小、形状复杂的小型磁体元件,可用于电话机、转速仪、微电机、微型继电器、扬声器等。
铂钴系合金永磁(PtCo)是在铂基础上添加钴元素组成的铂合金磁材。其具有较高的矫顽力和磁能积,磁稳定性好,耐腐蚀,加工性较好,可在酸、碱、盐介质下工作,由于其价格昂贵,主要用于航空、航海、航天等其它永磁材料无法工作的恶劣、特殊环境领域。其中,Pt-50%Co(原子分数)(23.3%Co)合金是优良永磁材料。
2.2. 铁氧体永磁——微特电机的核心部件
2.2.1. 永磁铁氧体
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永磁铁氧体又称为硬磁铁氧体,以氧化锶或氧化钡及三氧化二铁为原料,通过陶瓷工艺(预烧、破碎、制粉、压制成型、烧结和磨加工)制造而成,是一经磁化即能保持恒定磁性的磁性材料。按工艺分为烧结铁氧体和粘结铁氧体,相对其他永磁体节能环保、价格低廉,主要用于电动机、声装设备等,国内产能占据世界首位,但企业规模普遍较小,横店东磁为最大生产企业。
铁氧体永磁按工艺分为烧结铁氧体和粘结铁氧体。1)烧结铁氧体通过陶瓷工艺法制造而成,质地坚硬易碎,价格较低,不易消磁、退磁,由干压型和湿压型两种成型方式。主要用于汽车、家用电器、扬声器、传感器、电子硬件、智能家居等领域。2)粘结永磁铁氧体由永磁铁氧体磁粉与各种塑料复合而成,兼具磁性能和塑料性能,适合于加工成条状、卷状、片状及各种复杂形状的磁体,有挤出成型、压制成型和注塑成型三种成型方式。主要用于家用电器、打印机、传感器、玩具等领域。
永磁铁氧体磁材具备节能和价格优势。1)价格优势。永磁铁氧体不含有贵金属镍、钴等,原材料来源丰富,工艺简单,成本低廉,可代替高价格的铝镍钴系永磁合金,价格是铝镍钴磁钢的十分之一,钐钴永磁体的百分之一,在微电机中应用广泛,一台直流电机至少需要 2 片永磁铁氧体瓦形磁铁,多则达到几十片。2)节能优势。永磁铁氧体可提供稳定持久的磁通量,不需要消耗电能,是节约能源的重要手段之一。在现代经济中,电机是消耗能源的主要载体之一,提高电机的效率是行之有效的节能措施。永磁电机作为典型的高效、节能低碳工业产品,广泛用于各类工业传动和转动装置。
中国是世界上最大的铁氧体永磁生产国。根据中国电子元件协会统计,2015 年到2019 年
期间,中国永磁铁氧体的产量都保持在 50 万吨以上,其中 2018 年产量达到了该期间的峰值,产量为 54.54 万吨,2019 年稍有回落,但产值仍有 52.81 万吨,产量居世界第一,预计未来几年永磁铁氧体产业仍将保持稳定发展态势。
光电感应器国内铁氧体永磁材料企业普遍较小。截止 2019年,中国铁氧体永磁材料生产企业有340余家,其中年生产能力在 1000吨以下的企业占 45%左右,1000-3000吨的企业占 25%左右,3000-5000 吨企业约占 21%,10000 吨以上的企业仅有几家,约占 9%,行业集中度较低,企业规模普遍较小。目前中国永磁铁氧体的主要生产企业有龙磁科技、领益智造、横店东磁等。

本文发布于:2024-09-23 02:26:20,感谢您对本站的认可!

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