金屬磁粉芯具有優(yōu)秀的抗飽和能力和良好的高溫特性，近年來的市場前景尤為突出。龍磁通過工藝和設(shè)備的創(chuàng)新提高了金屬磁粉芯的性能和生產(chǎn)效率，目前已進(jìn)入擴(kuò)產(chǎn)階段。

金屬磁粉芯是具有分布式氣隙的軟磁材料，隨著各類電子產(chǎn)品向微型化、小型化方向發(fā)展，憑借著其飽和磁通密度高、損耗小、溫度特性良好等優(yōu)良特性，可以更好地滿足新能源領(lǐng)域電能變換設(shè)備高效率、高功率密度的發(fā)展要求。

有數(shù)據(jù)顯示，2023-2025 年金屬軟磁粉芯行業(yè)預(yù)計(jì)整體增速 CAGR 約為 17%，2025 年市場需求預(yù)計(jì)約為 25 萬噸，市場規(guī)模將超過60億元。

基于金屬磁粉芯的廣闊應(yīng)用前景，龍磁科技于2020年就開始布局金屬磁粉芯市場。經(jīng)過三年的發(fā)展，如今他們在金屬磁粉芯領(lǐng)域的發(fā)展已步入快車道。

01 工藝和設(shè)備的創(chuàng)新提高了金屬磁粉芯生產(chǎn)效率

金屬磁粉芯的制備過程復(fù)雜而繁瑣，需要經(jīng)過原粉制備、絕緣包覆、壓制、退火、含浸、倒角、噴涂、粘接等多道工藝程序。每一道工序攻破的背后都凝聚著研發(fā)人員的汗水，龍磁也在此付出良多。

在金屬磁粉芯原粉方面，龍磁科技目前自制一小部分，大多采取外購的方式。其中自制部分的原粉，因采用特殊的制造工藝，其直流疊加能力相對市場常規(guī)的同類材料，直流疊加性能有5%左右的提升。

因?yàn)榘补に囋跇I(yè)內(nèi)沒有成熟和統(tǒng)一的理論模型，因此各個廠家采用的工藝和設(shè)備也各種各樣。傳統(tǒng)的工藝和設(shè)備均存在包覆時間長、包覆不穩(wěn)定、粉塵大、作業(yè)環(huán)境惡劣等缺點(diǎn)。

“在工廠籌建的過程中，碰到了很多的困難，印象最深刻的是包覆工序的設(shè)備開發(fā)。”龍磁金屬的副總經(jīng)理柏海明感嘆道，“在我們剛開始與設(shè)備廠家提出問題的時候，設(shè)備廠家都不理解我們的要求，不太愿意配合開發(fā)。后來經(jīng)過與設(shè)備廠商的反復(fù)溝通、交流與方案討論、改進(jìn)，才最終克服了種種困難，這才建起了目前相對現(xiàn)代化的包覆產(chǎn)線。”

目前，龍磁包覆工藝采用一站式包覆，具有自動化程度高、包覆時間短、作業(yè)效率高等優(yōu)點(diǎn)。同時，包覆層相對傳統(tǒng)的包覆工藝更均勻，包覆效果也更好。

而龍磁所擁有的成型壓機(jī)包括油壓機(jī)和伺服壓機(jī)，噸位在60-1000噸之間，能適應(yīng)各種尺寸產(chǎn)品和復(fù)雜形狀產(chǎn)品的壓制。壓制后的產(chǎn)品全部采用自動排坯機(jī)進(jìn)行收集和排坯，壓制車間基本不需要生產(chǎn)工人。

此外，退火工藝上使用的窯爐，其脫脂的煙氣采用了特別的處理方式，可以防止脫脂煙氣長時間積累堵塞排煙管道，可以保持爐內(nèi)的氣壓穩(wěn)定和盡量低的氧含量，退火后的產(chǎn)品性能和一致性均相對傳統(tǒng)窯爐有所提升。

在含浸工藝中，則具有一次含浸量大、含浸時間段，含浸后固化時間段的特點(diǎn)。而噴涂和粘接均采用自動化工序，可以應(yīng)對不同形狀和尺寸的需求，生產(chǎn)效率高。

總體來說，龍磁在金屬磁粉芯的制備過程中，生產(chǎn)技術(shù)結(jié)合了工藝和設(shè)備的創(chuàng)新，在產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性一致性和生產(chǎn)效率上均有所提升。

02 金屬磁粉芯產(chǎn)品性能

龍磁生產(chǎn)的金屬磁粉芯產(chǎn)品主要應(yīng)用在車載的PFC、光伏升壓電感和逆變電感、家電和UPS用PFC電感、電能質(zhì)量APF電感等領(lǐng)域。金屬磁粉芯產(chǎn)品常規(guī)的終端領(lǐng)域使用頻率在10-100kHz范圍，最新研發(fā)的產(chǎn)品應(yīng)用頻率可以拓展到100-500kHz。

目前，龍磁主要生產(chǎn)鐵硅鋁(SS)、鐵硅(SK)和復(fù)合材料(SF)三大類產(chǎn)品，飽和磁通密度分別為：1.6T，1.05T，1.2T，它們具備不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢：

鐵硅鋁材料損耗低，磁導(dǎo)率60的產(chǎn)品50kHz，100mT下?lián)p耗可以做到200kWm-3左右，在直流疊加100Oe下磁導(dǎo)率保持在55%，應(yīng)用頻率在100kHz以內(nèi);

鐵硅材料飽和磁通密度高，磁導(dǎo)率60的產(chǎn)品50kHz，100mT下?lián)p耗在500kWm-3左右，在直流疊加100Oe下在磁導(dǎo)率保持在80%，應(yīng)用頻率在50kHz以內(nèi);

復(fù)合材料兼顧了低損耗和高磁通密度，磁導(dǎo)率60的產(chǎn)品在50kHz，100mT下，損耗在300kWm-3左右，在直流疊加100Oe下磁導(dǎo)率保持在62%，應(yīng)用頻率在50kHz左右。

基于市場終端技術(shù)的發(fā)展，對金屬軟磁材料產(chǎn)品也保持了的持續(xù)迭代，龍磁開發(fā)了SG、SK-A、SF-A(分別對應(yīng)鐵硅鋁、鐵硅和復(fù)合材料)三個系列新材料，其應(yīng)用頻率分別提高到80-500kHz、20-60kHz、50-150kHz，在上述頻率范圍內(nèi)，新材料的損耗相對于第一代材料降低了20%以上。

當(dāng)前，龍磁的金屬磁粉芯投產(chǎn)的產(chǎn)能達(dá)到300噸/月，銷售額在500-600萬元/月?；诮饘俅欧坌镜陌l(fā)展態(tài)勢，公司規(guī)劃未來金屬磁粉芯產(chǎn)品產(chǎn)能將達(dá)到8000~10000噸/年。

不過，目前金屬磁粉芯的材料大部分應(yīng)用頻率在100kHz以內(nèi)，不能同時很好地兼顧高頻低損耗和高直流疊加，這也給了龍磁未來攻堅(jiān)的方向。龍磁金屬總工程師李小龍告訴記者：“我們下一步的發(fā)展目標(biāo)是要在維持現(xiàn)有材料直流疊加性能下，進(jìn)一步降低損耗，提高金屬磁粉芯材料應(yīng)用頻率?！?/p>

小結(jié)

正是無數(shù)個大大小小的磁性材料生產(chǎn)商構(gòu)成了我國龐大的磁性材料生產(chǎn)基業(yè)。我國已經(jīng)建成了門類齊全的磁性材料產(chǎn)業(yè)，各類磁性材料的產(chǎn)量均居世界第一位，確立了世界磁性材料生產(chǎn)大國和磁性材料產(chǎn)業(yè)中心的地位。

而龍磁科技在永磁鐵氧體生產(chǎn)制造領(lǐng)域已經(jīng)擁有著30年的經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)入金屬磁粉芯領(lǐng)域之前公司就具備創(chuàng)新的優(yōu)良傳統(tǒng)和土壤，這些都為龍磁科技通過技術(shù)、工藝、設(shè)備的創(chuàng)新，從而制備優(yōu)秀金屬磁粉芯產(chǎn)品提供了絕佳的先決條件，這也是龍磁科技金屬磁粉芯產(chǎn)品在市場具備無可替代的競爭力源泉。

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審核編輯 黃宇