- 中國新材料產業發展報告(2020)
- 中國工程院化工 冶金與材料工程學部 中國材料研究學會編寫
- 1211字
- 2022-01-13 15:01:17
5.2 非晶合金產業的國際發展現狀及趨勢
非晶節能材料以其性能好、成本低、節能效果好的優異性能被越來越多的領域認可,是非晶電力電子裝置和器件的上游關鍵材料,非晶合金帶材的生產技術無疑是非晶合金產品中最為關鍵的一個環節。非晶合金的歷史當以1960年美國Duwez教授發明用快淬工藝制備非晶合金為始。其間,非晶軟磁合金的發展大體上經歷了兩個階段:第一個階段從1967年開始,直到1988年。1984年美國四個變壓器廠家在IEEE會議上展示實用非晶配電變壓器則標志著第一階段達到高潮。到1989年,美國Allied Signal公司已經具有年產6萬噸非晶合金帶材的生產能力,全世界約有100萬臺非晶配電變壓器投入運行,所用鐵基非晶合金帶材幾乎全部來源于該公司。從1988年開始,非晶態材料發展進入第二階段。這個階段具有標志性的事件是非晶節能材料的發明。1988年,日本日立金屬公司的Yashizawa等在非晶合金基礎上通過晶化處理開發出納米晶軟磁合金(Finemet)。1988年當年,日立金屬公司納米晶合金實現了產業化,并有產品推向市場。1992年,德國VAC公司開始推出納米晶合金替代鈷基非晶合金,尤其在網絡接口設備上,如ISDN,大量采用納米晶磁芯制作接口變壓器和數字濾波器件。
在產業化方面,美國公司曾是世界上最大的非晶材料制造商,霍尼韋爾(Honeywell)公司Metglas業務部(前身為信聯公司),是非晶材料制造技術——平板流技術專利所有者,年生產能力3萬噸以上,實際年產1萬~2萬噸,帶材生產實現自動控制和自動卷取。Honeywell公司Metglas業務部擁有兩個獨資工廠——美國Conway非晶金屬制造廠和印度Gurgaon電子鐵芯元件廠,兩個合資公司——日本非晶質金屬公司(NAMCO)和上海漢威非晶金屬公司(SHZAM)。美國Conway非晶金屬制造廠有年產萬噸級非晶材生產線兩條,主要生產Metglas 2605SA-1,最大帶材寬度250mm,配有自動在線卷取設備及年產千噸級和百噸級非晶合金帶材生產線各一條,主要生產電子材料、釬焊材料并進行新材料研究開發,最大帶材寬度為220mm和100mm,配有自動在線卷取設備。
日本主要有日立金屬公司和東芝(Toshiba)公司。日立金屬公司是利用快淬技術在非晶化基礎上制備納米晶軟磁合金材料的發明者,2003年收購Honeywell公司的非晶金屬部分(Metglas業務部),成為世界上最大的非晶材料生產供應商,產品包括目前所有的市售商品,尤其以鐵基納米晶(Finemet)的系列化產品占據世界非晶領域的重要地位。它擁有一條配有自動在線卷取設備的非晶合金帶材生產線,年生產能力達幾百噸,最大寬度為150mm。東芝公司主要生產Co基非晶產品,帶材質量和性能居世界領先地位,尤其是磁放大器類產品,在市場上占有相當地位。帶材生產實現自動化,最大寬度在100mm左右。德國真空熔煉公司(VAC)通過購買非晶軟磁合金專利許可證的方式獲得生產許可,實現帶材生產自動化,最大非晶合金帶材寬度為150mm。其主要生產用于電子產品的Co基非晶和Fe基非晶材料,并在專利基礎上研制開發出不同用途的新型合金材料,成為非晶材料重要制造商之一。俄羅斯主要開發一些Co基非晶合金產品,近幾年同韓國的自由公司合作開發應用Co基產品,雖然生產規模不太大,但設備及自動化技術水平很高。