磁性材料行業(yè)的發(fā)展前景

    磁性材料主要包括永磁材料、軟磁材料、信磁材料、特磁材料等，覆蓋很多高新技術領域。在稀土永磁材料技術、永磁鐵氧體技術、非晶軟磁材料技術、軟磁鐵氧體技術、微波鐵氧體器件技術、磁性材料專用設備技術等領域，全球已經(jīng)形成龐大的產(chǎn)業(yè)群。其中，僅永磁材料的年度市場銷售額就已經(jīng)超過100億美元。

    磁性材料可用于哪些產(chǎn)品呢？首先，在通訊行業(yè)，全球數(shù)十億部手機都需要大量的鐵氧體微波器件、鐵氧體軟磁器件和永磁元件。全球數(shù)以千萬計的程控交換機也需要大量高技術磁芯等元件。此外，國外無繩電話安裝數(shù)量已經(jīng)占固定電話總量的一半以上。這類電話需要大量軟磁鐵氧體元件。而且，可視電話也在快速普及。它也需要大量磁性元件。第二，在IT行業(yè)，硬盤驅動器、CD-ROM驅動器、DVD-ROM驅動器、顯示器、打印機、多媒體音響、筆記本電腦等也需要使用大量釹鐵硼、鐵氧體軟磁、永磁材料等元件。第三，在汽車行業(yè)，全球汽車年產(chǎn)量約5500萬輛。按每輛汽車使用鐵氧體永磁電機41只計算，汽車行業(yè)每年需要電機約22.55億只。此外，全球汽車揚聲器需求量也數(shù)以億計?？傊?，汽車行業(yè)每年需要消耗大量的磁性材料。第四，在照明設備、彩電、電動自行車、吸塵器、電動玩具、電動廚房用具等行業(yè)，磁性材料的需求量也很大。例如，在照明行業(yè)，LED燈具的產(chǎn)量很大，它需要消耗大量的鐵氧體軟磁材料?？傊?，全球每年都有數(shù)以百億計的電子、電氣產(chǎn)品需要使用磁性材料，在很多領域，甚至需要技術含量極高的核心磁性器件。

    總之，磁性材料能覆蓋大量的電子、電氣產(chǎn)品，是材料行業(yè)的基礎、骨干工業(yè)部門之一。隨著我國電子、電氣工業(yè)的快速崛起，我國已經(jīng)成為全球最大的磁性材料生產(chǎn)、消費國。在不久的將來，全球一半以上的磁性材料都將用于供應中國市場。很多高技術磁性材料、元件也將主要由中國企業(yè)生產(chǎn)、采購。磁性材料也將成為我國國民經(jīng)濟中的支柱產(chǎn)業(yè)之一。

        磁性材料行業(yè)的專利部署

    作為基礎材料、元件，磁性材料產(chǎn)品能覆蓋大量的電子、電氣產(chǎn)業(yè)。因此，保護磁性材料和工藝的專利能延及大量電子、電氣產(chǎn)品。使用侵權磁性材料或者元件的電子、電氣產(chǎn)品制造商，乃至這類產(chǎn)品的銷售商也會侵犯磁性材料、工藝專利。例如，在稀土永磁材料NdFeB領域，美國Magnequench國際公司曾對一大批下游企業(yè)，如微軟、東芝、飛利浦、宏基、沃爾瑪超市等數(shù)十家大企業(yè)提起專利侵權訴訟。由于美國、日本、歐洲、韓國、臺灣地區(qū)一大批著名企業(yè)先后被告專利侵權，該案在電子行業(yè)曾產(chǎn)生較大影響，促進了企業(yè)在磁性材料領域的專利部署活動。檢索顯示，我國磁性材料行業(yè)的專利申請量較大，相關發(fā)明專利文獻主要分布在如下領域：

    第一，稀土磁性材料發(fā)明。例如，01102941.2號文獻涉及一種室溫附近的稀土磁液體材料及其磁制冷設備。

    03112334.1號文獻涉及一種稀土復相合金材料及制備。其中，合金的主相為R2F14B，輔相有α-Fe，晶粒的平均直徑為50nm至1μm。它采用熔體快冷方法制備亞微晶合金薄片材料，然后根據(jù)需要對亞微晶合金薄片進行低溫均勻化熱處理，得到用于制備永磁粉的低稀土原合金材料。它還公開了上述合金的組分。

    97121777.7號文獻涉及一種具有較高絕緣性能的稀土永磁材料。其組分為：環(huán)氧樹脂1%至10%，聚乙烯醇縮丁醛0至10%，硅烷偶聯(lián)劑0至8%，環(huán)氧聚酯漆0.5%至10%，其余為稀土永磁合金粉。

    03115679.7號文獻涉及一種金屬錫粘結釹鐵硼稀土永磁材料的方法。

    03114924.3號文獻涉及一種耐高溫，以及高熱穩(wěn)定性的稀土磁性材料。

    98123189.6號文獻涉及一種高性能稀土永磁材料及其制備方法。

    02121547.2號文獻涉及一種非間隙型稀土永磁材料及制備方法。該材料可以在很寬的溫度范圍內(nèi)使用，用于制成燒結、粘結磁體，以及復合永磁材料。

    2150966.2號文獻涉及一種稀土永磁合金材料，由鐵、鈷、銅、鋯、釤、釓組成，鐵的重量約16%至18%，鈷的重量約45%至47%，銅的重量約6%，鋯的重量約2%至3%，釤的重量約5.2%至10.4%，釓的重量約15.6%至20.8%。

    02157615.7號文獻涉及一種具有絕緣性能的稀土永磁材料。它以釤鈷系的稀土永磁合金粉為基體，含有環(huán)氧樹脂、環(huán)氧聚酯漆、聚乙烯醇縮丁醛和硅烷。它在較高頻的交變磁場環(huán)境中使用時，磁體本身也不發(fā)熱，磁性也不損失，而且絕緣性能較強。

    第二，稀土磁性材料制備工藝發(fā)明。例如，200610018869.4號文獻涉及一種退化稀土永磁材料再生高性能永磁體的方法。200610011895.4號文獻涉及一種粘結稀土超磁致伸縮材料的制備工藝。00813322.0號文獻涉及一種稀土永磁材料及其制造方法。02111603.2號文獻涉及一種高性能雙相稀土永磁材料及其制備方法。1136628.1號文獻涉及一種稀土永磁材料的再生方法。它的原材料為稀土永磁合金下角料、殘料和廢料等。200410027811.7號文獻涉及一種稀土粘結永磁材料及其制造方法。永磁材料由各向異性釹-鐵-氮磁粉與高分子粘結劑、加工助劑混合，在磁場中壓制成型，其組分及重量比為：各向異性釹-鐵-氮磁粉95%至98%，高分子粘結劑1.5%至4.5%，加工助劑0.1%至0.5%。相關產(chǎn)品適用于微電機、汽車制造、電子儀器等領域。

    第三，永磁材料發(fā)明。例如，97108550.1號文獻涉及一種新型的鐵鉻鈷永磁合金材料。它將鐵鉻鈷永磁合金材料中鈷的含量控制在5.5%至6.8%；鉻的含量控制在30%至35%；銅的含量控制在4%以下。該鐵鉻鈷永磁合金材料在冶煉時還可加入一些微量元素，如硅、錳等。03111030.4號文獻涉及一種強磁場永磁機構，其結構中永磁材料部分由8-64塊梯形截面的釹鐵硼永磁塊組成，整個磁體的截面積為正n邊形(n為8-64)，每個相鄰永磁塊的充磁方向依次相差360/n度角，在水平方向和垂直方向上的45度角范圍內(nèi)永磁塊的中間為工業(yè)純鐵，靠近中心位置，在水平方向上放置的軟磁材料為非磁性金屬，非磁性不銹鋼或鋁，中心部分包圍的區(qū)域為氣隙，為強磁場工作空間，各組件用膠粘合成為中空的正八棱柱，最外面用非磁性金屬外殼卡緊固定。97111733.0號文獻涉及一種具有不銹特性的永磁材料，適用于醫(yī)學、電力等工業(yè)領域。200610031653.1號文獻涉及一種含鈦、碳的Re-Fe-B基高性能納米復合永磁材料。97115671.9號文獻涉及一種釹鐵硼納米永磁材料。

    第四，永磁材料制備工藝發(fā)明。例如，200610031544.X號文獻涉及一種高韌性燒結稀土鐵硼基永磁材料及其制備方法。200510038113.1號文獻涉及一種微波爐用磁控管專用永磁鐵氧體材料及元件制備工藝。99102207.6號文獻涉及一種含有鈰、釹和/或鐠的鐵硼稀土永磁材料及其生產(chǎn)方法。98100449.0號文獻涉及一種金屬實收率高的鐵硼稀土永磁材料及其制備工藝。98102207.3號文獻涉及一種稀土-鐵氮化物永磁材料的制備方法。相關產(chǎn)品可廣泛應用于電器、電機、電子儀器中。200310108666.0號文獻涉及一種用氫化熱處理工藝制備高性能雙相稀土永磁材料的方法。200310104866.9號文獻涉及一種稀土族永磁材料注射成型磁體的生產(chǎn)工藝。02150733.3號文獻涉及一種高頻細晶粒軟磁鐵氧體磁體材料及其生產(chǎn)工藝。02147676.4號文獻涉及一種高溫稀土永磁材料及其制備方法。03150162.1號文獻涉及一種制備釤鐵氮永磁材料的方法。02803279.9號文獻涉及一種氧化物磁性材料系永磁鐵的制造方法。02136276.9號文獻涉及一種粘結永磁材料及其制造方法。0116118.0號文獻涉及一種超寬頻段金屬有機配合物磁性材料，以及用它作為基質的超寬頻段有機磁性基料。

    此外，03117200.8號文獻涉及一種粘結型釹鐵硼、鐵基軟磁粉體復合永磁材料及其制備方法。該制備方法包含如下步驟：制備鐵基軟磁粉體，將鐵基材料熔煉成鑄錠后快淬成非晶薄帶，將非晶薄帶進行晶化處理，晶化溫度400至500℃，晶化時間60至150分鐘，晶化后的材料經(jīng)充有氬氣的真空球磨機進行球磨；制備復合永磁材料，將混合磁粉用硅烷進行包覆處理，然后加入粘結劑與粉料混合均勻，最終壓制成型。01133311.1號文獻涉及一種納米復合稀土永磁薄膜材料及其制備。02153471.3號文獻涉及一種鐵硼稀土永磁材料的制備方法。制備方法包括如下步驟：獲取R(稀土)-Fe-B原料粉末，裝入SPS專用模具進行磁場取向和壓型；將粉末連同模具在真空或惰性氣體保護下進行放電等離子燒結，燒結條件為：加熱速度30至300℃/分鐘，燒結溫度700至900℃，加壓10至700MPa，保溫時間0至30分鐘，冷卻速度10至100℃/分鐘；燒結后磁體進行二級熱處理，第一級熱處理溫度為900至1100℃，時間為1至3小時，第二級熱處理溫度為600至900℃，時間為1至3小時。相關產(chǎn)品耐腐蝕、磁性好、精度高。01128227.4號文獻涉及一種釹鐵硼永磁材料的化學鍍鎳磷方法。01134867.4號文獻涉及一種利用放電等離子燒結制備稀土永磁材料的方法。00136152.X號文獻涉及一種耐熱釹鐵硼永磁材料及其制備方法。03158372.5號文獻涉及一種鐵-鈷合金納米線陣列永磁薄膜材料及制備方法。

    第五，永磁產(chǎn)品處理工藝發(fā)明。例如，02108634.6號文獻涉及一種釹鐵硼永磁材料表面防護技術。它采用材料表面電鍍鎳技術，在前處理工藝中，采用材料表面封孔技術；在施鍍工藝中，采用中性鍍液和酸性鍍液復合鍍技術。03138818.3號文獻涉及一種釹鐵硼永磁體材料的處理方法。03132229.8號文獻涉及一種化學鍍稀土鈷硼合金鍍層材料，其制備方法及鍍層的形成方式。03130807.4號文獻涉及一種永磁磁場發(fā)生裝置中的永磁材料安裝方法及其輸送工具。

    第六，軟磁材料發(fā)明。例如，200480029152.9號文獻涉及一種Fe-Ni-Mo系扁平金屬軟磁性粉末及含有該軟磁性粉末的磁性復合材料。200480021112.X號文獻涉及一種軟磁性材料、壓粉磁芯、變壓器磁芯、電機磁芯和制備壓粉磁芯的方法。200480018924.9號文獻涉及一種用于制造印刷電路板的軟磁材料。97106336.2號文獻涉及一種高磁感應強度高磁導率高電阻率低矯頑力低剩磁低材料密度軟磁合金棒材料。03811970.6號文獻涉及一種軟磁體粉末復合材料，以及它的制造方法和應用。該復合材料至少包含99.4%的純鐵粉、磷化處理的鐵粉或者鐵合金粉，還包含0.05%至0.6%的軟鐵氧體粉，主要用于機動車發(fā)動機中的快速開關電磁閥中。相關制造方法包含如下步驟：用純鐵粉、磷化處理的鐵粉或者鐵合金粉與軟鐵氧體粉制備原始混合物；混合該原始混合物；在一個壓力機中壓實該原始混合物；在惰性氣體中或者富氧條件下將該壓實的原始混合物脫粘結劑；在410至500℃的溫度下對該壓實的原始混合物進行熱處理。02137639.5號文獻涉及一種高頻低損耗軟磁鐵氧體磁芯材料。02128857.7號文獻涉及一種鐵基塊體非晶軟磁合金材料。01800122.X號文獻涉及一種軟磁粉末與使用該粉末的復合磁材料。

    第七，軟磁產(chǎn)品制備工藝發(fā)明。例如，01113709.6號文獻涉及一種納米晶型軟磁材料及其制備方法。該軟磁材料含鐵、鎳、磷、硼、銅和鈮，結構是非晶基體上彌散分布著細小的納米晶粒。它的制備方法是，將鐵、鎳、磷、硼、銅和鈮粉體置于惰性氣體———氛保護下的球磨機中，在一定條件下，球磨30至80小時，將球磨后的鐵、鎳、磷、硼、銅和鈮粉體成形后在惰性氣氛保護下加熱到高于晶化溫度30攝氏度并保溫0.5至10小時后冷卻。97191122.3號文獻涉及一種復合磁性材料，它的制造方法，以及相關電磁干擾抑制材料。它由軟磁材料粉末及有機結合劑構成，該有機結合劑優(yōu)選氯化聚乙烯。03102256.1號文獻涉及一種用于軟磁產(chǎn)品的絕緣保護涂層材料及其制備方法。98109635.2號文獻涉及一種軟磁材料制成的元件的磁場熱處理工藝。97191126.6號文獻涉及一種復合磁性材料管，其制造方法，以及相關電磁干擾抑制。98108485.0號文獻涉及一種軟磁體材料的非磁性焊接方法，其焊縫為非磁性合金，焊接工序僅有一個。

    此外，200310115660.6號文獻涉及一種軟磁材料的制造方法，包括如下步驟：在軟磁粉末的表面形成氧化膜，按規(guī)定的配比混合軟磁粉末和粘結劑，將軟磁粉末成形材料壓制成形，燒結軟磁粉末的壓制成形物。在表面氧化過程、燒結過程中，使用毫米波燒結裝置或者放電等離子體裝置。01145043.6號文獻涉及一種用電子束物理氣相沉積制備納米多層高阻抗軟磁材料及其方法。200410084724.5號文獻涉及一種無須磁場處理獲取特殊矩形比納米晶軟磁材料的方法。00802030.2號文獻涉及一種模壓塑料及用該模壓塑料制造軟磁復合材料的方法。97125284.X號文獻涉及一種制造納米晶軟磁材料磁心的方法。

    第八，納米磁性材料技術。例如，02109247.8號文獻涉及一種帶有氧化鋁殼的納米粉末合金材料及其制備方法。該粉末材料的粉末粒子為芯-殼結構，粒徑小于800納米；芯為熔點在950至2500℃的純金屬、合金或金屬間化合物；殼為氧化鋁，殼層厚度1至20納米。該粉末合金是優(yōu)秀的永磁、順磁、軟磁納米材料。3116544.3號文獻涉及一種復合納米晶磁記錄材料的制備方法。相關產(chǎn)品適合作為磁記錄介質，也可作為粘結磁體用的磁性粉末。98117868.5號文獻涉及一種高分子磁性納米復合微波介質材料及其制備方法。相關產(chǎn)品的介電常數(shù)和導磁率高，電損耗和磁損耗低。軟磁：200410101397.X號文獻涉及一種磁性金屬及合金一維納米材料的制備方法。02119590.0號文獻涉及一種復合超細納米晶永磁材料的制備方法。01107798.0號文獻涉及一種納米晶巨磁阻抗復合材料及其制備方法。

    第九，磁性材料專用設備與方法發(fā)明。例如，03131812.6號文獻涉及一種軟磁材料特性的測量裝置。02104353.1號文獻涉及一種用于稀土永磁材料氫粉碎處理的氫爆爐和氫爆工藝。氫爆爐除具備一般真空熱處理快淬爐的特征外，在爐體內(nèi)專門設置了一個氫爆釜，并在氫爆釜中加裝了一個可以由外界馬達控制的攪拌器。03108018.9號文獻涉及一種降低雙線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機構接觸器觸頭材料損耗的方法。首先，需要制備雙線圈雙穩(wěn)態(tài)永磁機構接觸器；其次，結合電弧等離子體與觸頭材料相互作用的機理，以及含金屬蒸汽電弧向氣體電弧的轉換規(guī)律、電極材料轉移機理等，對永磁機構接觸器進行智能化控制，使接觸器在分斷和接通電路過程中獲得最優(yōu)的動力學特性。

    總之，我國公開的相關發(fā)明專利文獻中，90%以上屬于永磁材料、軟磁材料的產(chǎn)品與制造方法專利申請。其中，稀土永磁技術、納米合金技術相關的專利申請增加較快。其余約8%屬于下游應用專利申請。從來源看，大部分發(fā)明專利申請來自國外企業(yè)。國內(nèi)申請中，中科院與其他科研院校的申請量較大，本土企業(yè)的申請量較小。國內(nèi)骨干磁性材料和元件供應商的專利申請量都不大。在磁性材料行業(yè)，我國企業(yè)未來十年內(nèi)可望占領全球一大半的市場份額。為了維護產(chǎn)業(yè)安全，國內(nèi)企業(yè)急需擴大在該行業(yè)擁有的全球專利份額。