快速发展的中国软磁铁氧体产业
Queck Development of Soft Magnetic Ferrite Industry in China

1 引言
软磁铁氧体是已经大规模生产半个世纪并得到广范应用的磁性材料之一，由于它具有高电阻率、低涡流损耗、高应用频率和相对低廉的制造成本等优点，能够完成电子信息技术中所必需的能量转换、阻抗变换、滤波等功能，所以几乎用于当今绝大部分的电子设备中。
改革开放以来，软磁铁氧体产业在中国经历了起步到壮大的各个阶段。在新世纪之初、中国加入WTO之后，中国的软磁铁氧体产业呈现快速发展的态势。
2 快速发展的特点
2.1 市场不断扩大
在上世纪末、本世纪初，中国的电子信息产业得到空前的发展，作为软磁铁氧体的重要应用领域，无论是传统消费的电子音像产品，还是新掘起的移动通讯设施和家用电脑及外部设备，都处于蓬勃发展的状态。而基础设施建设的大规模开展使节能照明的需求也在快速增长。由于电磁兼容要求的提高，EMI专用器件需求猛增，无疑这些领域都对软磁铁氧体产业提出日益提高和增加的需求。
随着中国改革开放的不断发展和正式成为WTO的成员，中国的投资环境正在被更多的朋友所喜爱，许多公司将制造基地迁往中国。继珠海三角洲之后，落户长江三角洲的世界著名厂商越来越多。特别是包括日本和中国台湾省的电子业，如电脑厂商在上海-苏州-无锡-南京一线建设了许多企业。全球五大笔记本电脑厂商均已落户苏州，总产量将达千万台。软磁铁氧体的就近供应是这些外资公司的最佳选择。
由于软磁铁氧体属于低附加值、高能耗、劳动密集型产业，发达国家近年来纷纷削减本土生产。中国作为发展中国家，在软磁铁氧体制造上具备明显的优势。
纵观电子信息产业发展的态势，可以得到一个结论：当前软磁铁氧体的最大市场在中国，市场增长最快的地区也是中国。图1为中国软磁铁氧体历年来的产量。

2.2 投资十分踊跃
上世纪八十年代和九十年代中国在软磁铁氧体现代规模生产方面经历了从起步到成长壮大的各个阶段，在产量上已进入世界前列，技术上也靠近先进水平，因此面对不断扩大的市场各种类型的企业投资十分踊跃。
早期进入大陆设厂的TDK、FDK、NICERA等企业都在原有的基础上大规模发展。TDK在大连、厦门的公司和FDK在南京、上海的公司都成为这些公司软磁铁氧体的最主要的生产基地，韩国的三和公司、德国的EPCOS公司、FERROXCUBE和LG-PHILIPS公司、台湾的越峰公司等等，也都在磁性材料市场活跃地区建立生产基地。
原国有企业在国企改革方针的指引下，纷纷引进社会资本改造成多元资本的有限责任公司，使老企业增添活力，重振雄风。
在改革开放政策指引下，迅速成长的民营企业以东磁、天通为代表，发展十分迅猛。尤其是江苏、浙江、广东一带，原有的小型民营企业在积累了资本之后，纷纷投资改造，提高产能和技术水平。投资在5000万元以上的项目在5至10个。
与此同时，磁性材料行业之外的人士也看好这一市场，有不少拥有资金或具有某一方面优势的企业投资软磁材料，如上海宝钢、四川五粮液、河北邢台矿业、山东岭子煤矿等。较早的绵阳开元电厂投资的软磁生产线已有一定规模。
粗略估计世纪初不包括合资或外商独资企业，投向软磁铁氧体的资金将超过10亿元人民币。
表1列出2002年中国电子元件百强企业中与软磁铁氧体制造相关的企业情况。

2.3 技术持续进步
近十年来，为了适应各种应用领域对软磁铁氧体性能和质量越来越高的要求，中国磁性材料研究和制造者经过不懈努力，使本国软磁铁氧体的技术水平持续进步。图2及图3分别列出不同时期中国MnZn功率铁氧体和高磁导率铁氧体的典型量产材料性能水平。


中国软磁铁氧体的研发和生产受日本TDK等厂家的影响较为显著。在功率铁氧体领域，PC30级产品正在被PC40级产品取代，后者逐渐成为主流产品；PC50级虽早有研发成功的报道，但鲜有生产；部分先进厂家已可少量生产PC44级产品。功率材料的改进主要归功于原料特性的改善、配方及添加剂技术的提高和烧结设备及工艺的改进。
在MnZn高磁导率材料领域，近期各厂家在提高磁导率的同时，更加重视改善磁导率的频谱，部分厂家研制了所谓"高阻抗"材料，以满足EMC应用对于阻抗频率特性要求。由于中国厂家近两年来从欧洲和日本进口了多台适合高磁导率产品烧结的钟罩式窑炉，镜面研磨技术也被越来越多的厂家掌握，所以中国高磁导率产品的量产技术将会有较快提高。
在CRT偏转线圈（DY）用铁氧体材料方面，中国厂家已可大量生产与TDK公司H4M和H4H材料相当的MgZn铁氧体产品。改进的重点一方面仍旧是磁芯几何尺寸的精度，为此中国厂家已运用DY磁芯内曲面磨削技术；另一方面是通过添加微量成份降低磁损，以适用于较高刷新率的大屏幕电脑显示器。
在NiZn铁氧体材料领域，由于片式化电感器件需求的上升，部分中国厂家开发了具有低温烧结特性和低应力敏感性的NiCuZn铁氧体材料。在另一方面，随着国内外电磁兼容法规的普遍实施，用于EMI抑制的NiZn铁氧体材料及磁芯制造技术发展较快。
在磁芯结构方面，近年来中国许多厂家通过改进成型（包括模具）、烧成和磨削技术，加速开发各种具有轻、薄、矮小特点的磁芯产品，如EPC、EFD、ELP、EV、FR等系列磁芯。这类磁芯适合制成表面组装器件，广泛用于各种小型化、薄型化电子设备和装置，如移动电话适配器、笔记本电脑、数字相机及摄像机LCD背光照明器件、模块式DC-DC、AC-DC转换器等。
2.4 体系日益完善
作为一个快速成长的产业，从原材料、专用设备，到工装模具、分析测量仪器等，中国软磁铁氧体制造体系正在配套发展、日益完善。
早期，主要原材料，如氧化铁、锰、锌、镍等，主要来自颜料、化工等其它工业，其理化特性不能很好地满足铁氧体生产的要求。随着中国磁性材料产业的发展，中国逐渐出现了专门生产磁性材料用原料的厂家。但是，主要原材料氧化铁的供应问题，直到上世纪90年代中期宝钢采用Ruthner方法批量生产脱硅氧化铁后，才部分得到解决。与此同时，高纯度四氧化三锰首先由长沙矿冶研究院开发成功，逐步取代了有效含量较低的碳酸锰。
2000年中国大约生产了MnZn铁氧体40，000吨、MgZn铁氧体15，000吨、NiZn铁氧体5，000吨，其中少量MnZn材料采用共沉淀工艺制造。考虑材料的利用率后，可推算出主要原材料的年需要量约为氧化铁50，000吨、氧化锰10，000吨、氧化镍1，000吨、氧化镁2，000吨、氧化锌8，000吨。由于中国锰、锌等矿产资源丰富，所以除氧化铁需部分进口以外，几乎所有原材料中国国内都有配套供应能力。表2列出了中国生产Ruthner氧化铁主要钢铁企业的状况。总体上看，目前适合高档MnZn铁氧体生产的高纯氧化铁供应还有明显的缺口，但是2-3年后可能有所改观。

生产设备的持续改进和大量投入是中国软磁铁氧体生产高速发展的最重要的原因之一。在上世纪80年代初期，几家部属企业从西方发达国家成套引进了铁氧体的生产设备及软件，大大缩短了中国软磁铁氧体生产设备与世界先进水平的差距。从这以后的20年，经过了从早期的单纯仿制，到越来越多地自我创新，逐渐形成了一支中国磁性材料专用设备制造队伍。目前，从电子称量配料系统、大型压力式和离心式喷雾干燥器、电热、燃气、燃油回转窑、搅拌式和振动式球磨机、各类除尘器、物料输送装置等全系列粉体生产设备，到直立式和旋转式自动压机、气氛保护推板式烧结窑、通过式和周期式平面及气隙磨床、超声波清洗烘干机等磁芯生产设备，我国几乎可以制造用于软磁铁氧体生产的所有设备。2000年国产磁性材料专用设备年销售额达到2.1亿元人民币。表3示出部分有代表性的国产软磁铁氧体生产设备有关情况。

国产设备以低廉的价格和不断改进的质量，吸引了包括部分国外铁氧体制造厂商在内的众多客户。目前一条月产300吨的湿法粉体生产线总包报价低于人民币500万元，大约是国际同类价格的15%。但是应当看到，由于国产设备在精度、可靠性和使用寿命上与世界先进水平还有不少差距，所以国产设备未来发展的路途还很长。
在铁氧体生产用分析测量仪器方面，中国厂家及合资企业已经开发生产了不少实用产品。从通用的LCR测量仪，到专门用于磁芯损耗测量的功率计和信号放大器；从Fischer法粉末粒度测量仪，到烧结气氛测量用氧分析仪等，满足了大部分软磁铁氧体产品测量和质量控制的需要。但是技术含量很高的精密仪器，如X射线荧光光谱仪、激光衍射粒度分布测量仪、高频阻抗分析仪、B-H分析仪等，目前仍然依靠进口。
在铁氧体粉末成型模具方面，国产模具除了价格和交货期比进口模具有优势外，由于采用了合资企业的数控慢走丝线切割机、数控电火花成型机等较先进的加工手段，并选用优质WC硬质合金材料，在加工精度、机械强度、耐磨性和寿命等方面与国外产品差距正在缩小，基本上能满足一般用户的要求，所以，目前成型模具几乎全部实现国产化。■