磁材行业，风起云涌：磁性材料产业链分析、及行业重要公司整理
（报告制作人/分析师：天风证券杨成晓、王晓鹏）
1、磁性材料相关概念
1.1. 磁性材料简介
磁性是物质最基本的属性之一。 它源自不对称电子运动产生的磁矩。 其相应的磁矩称为自旋磁矩（铁、钴、镍及其合金的磁性能）和轨道磁矩（稀土永磁体的磁矩）。
磁性体可分为：
铁磁体（包括亚铁磁体）：铁、钴、镍、铁氧体、稀土永磁体等，表现出强磁性；
顺磁性体：不表现出或表现出极弱磁性的铝、铬、铂、钠、氧等；
抗磁性物质：铜、金、银、汞、锌、氢、氖等，具有很弱的抗磁性；
完全抗磁性：超导磁性材料是重要的功能材料，用途广泛、品种繁多。 按应用类型大致可分为软磁、永磁和其他材料。
➢ 软磁材料是具有低矫顽力、高磁导率的磁性材料。 它们很容易磁化和消磁，就像一个可以快速注水和放水的水池。 其主要功能是磁传导和电磁能的转换和传输。 广泛应用于电感、变压器等各种功率变换设备。 软磁材料主要包括金属软磁材料、铁氧体软磁材料和其他软磁材料。
➢ 永磁材料，又称“硬磁材料”，是指一旦被磁化就能保持恒定磁性的材料，就像水池充满水后仍保持满水一样。 永磁材料广泛应用于电声、电子电器、电机、机械设备等领域。 常用的永磁材料分为铝镍钴永磁合金、铁铬钴永磁合金、铁氧体永磁材料、稀土永磁材料和复合永磁材料。
利用上述功能，人们很早就开始生产各种磁性器件，如指南针、变压器、电机、扬声器、磁致伸缩振荡器、记录介质、各种传感器等，广泛应用于机器人、计算机、工作机械等。 等工业机械，以及汽车、电脑、音响、电视、手机等我们每天接触到的物品。
目前，磁性材料已成为支撑和促进社会发展的关键材料。
近年来，非晶合金、稀土永磁化合物、巨磁致伸缩、巨磁阻等新材料相继被发现，磁性材料受益于结构细化、晶体取向控制、薄膜、超晶材料等。 网格等新技术的发展显着改善了其特性。 这些不仅为电子信息产品特性的快速提升做出了重要贡献，也成为新产品开发的源泉。
基于不同磁性材料的不同特性，人们定义了各类磁性材料最适合的工作环境：软磁（硅钢、合金软磁、铁氧体、非晶合金、非晶纳米晶）：
硅钢材料由于含铁量高，具有高饱和磁感应强度和高导磁率，适用于高电压、大电流的大功率工作环境。 但同时，由于铁含量高，电阻率低，导致涡流损耗大，高频时发热严重。 更适合10kHz以下的低频工作环境。 因此，硅钢软磁材料广泛应用于变压器、电机等低频大功率场景。
合金软磁材料多为铁硅及铁硅铝合金，具有高饱和磁密度、高磁导率、高电阻率等优点，匹配中高频、中高功率的应用场景。 但当达到1.5MHz以上的较高频率工作环境时，涡流损耗就成为铁损的大部分，电阻率就显得尤为重要。 合金软磁的电阻率还是比铁氧体低很多，方便。 稍逊一筹。 因此，合金软磁适用于20kHz至1.5MHz的中高频、中高功率工作环境，广泛应用于消费电子、光伏、新能源汽车等场景。
铁氧体软磁主要应用于高频、小功率场景。
铁氧体本质上是一种由氧化铁组成的陶瓷材料。 由于其氧化层致密，铁氧体的电阻率是目前所有软磁材料中相对最大的，因此可以有效减少高频磁场变化产生的感应电流所产生的涡流损耗。 锰锌铁氧体适用于20～中高频，镍锌铁氧体适用于1M～数百兆赫高频。 但由于铁氧体中铁含量不高，铁氧体的饱和磁感应强度不高，在大功率环境下容易饱和。 因此，铁氧体适合高频、低功耗、弱电流工作环境，广泛应用于消费电子、通讯等场合。
非晶合金的工作环境与硅钢相似，是硅钢良好的替代品。
非晶合金的矫顽力显着低于硅钢，磁导率和电阻率显着高于硅钢，具有优异的软磁性能。 目前，非晶合金广泛应用于配电变压器等领域。 非晶变压器的空载损耗比硅钢变压器可降低70%，成为电网效率提升的首选。
纳米晶软磁材料的工作环境与合金软磁材料、铁氧体有重叠，是重点发展的高性能软磁材料。
纳米晶材料由于其高磁导率、饱和磁感应强度、低矫顽力等特性，在kHz频段具有非常好的效果。 例如，在需要极高磁导率的无线充电应用中，纳米晶作为薄且高导磁率的材料，被广泛用作磁隔离片。 当频率增加到MHz范围时，纳米晶的损耗略高，因为电阻率比铁氧体低。
永磁体（铁氧体永磁体、稀土永磁体）：
铁氧体永磁和稀土永磁的应用场景类似。 相比之下，稀土永磁体是磁性能较好的永磁材料，具有较大的磁能积和较高的矫顽力。 铁氧体永磁体的缺点是磁能积比较小，导致电机尺寸较大，而且材料硬脆，不宜加工。 主要应用于汽车雨刷电机、电动座椅电机、车窗升降器电机等微型电机。 等待现场。 稀土永磁体是最具发展前景的硬磁材料。 缺点是它们具有低温稳定性并且相对昂贵。 主要应用于需要高磁性能的电动汽车电机、需要大体积的精密电子等场景。
1.2. 磁性材料的分类
1.2.1. 高性能软磁材料：高功率密度趋势下的首选
所谓高功率密度，是指在实现高效大功率输出的同时，追求电源系统内部功率变换器的小型化。 在更小的体积内实现相同的功率传输意味着开关频率的提高。
可以形象地理解为：需要运输100吨货物（能源需求总量）。 由于速度慢（开关频率低），大卡车每天只能运输10吨，每次需要运输10吨（电感器尺寸大）； 但小卡车由于速度高（开关频率高），每天可以运输汽车20次，每次只需要运输5吨（电感器的尺寸变小）。
因此，未来软磁材料将不得不适应更高的工作频率和功率，这也将对软磁材料的性能提出更高的要求。
随着频率的提高，对损耗的要求也越来越高。 对于软磁材料来说，高频下的高电阻率是关键。
在高频、中强场下，功率损耗可表示为涡流损耗+磁滞损耗+剩磁损耗。
在及以上的中高频，残余损耗逐渐占主导地位。 同时，随着频率的增加，涡流损耗也显着增加。 因此，减小晶粒尺寸、提高电阻率是降低频率升高时功率损耗的重要途径。 除了要求较高的电阻率外，还要求：（1）软磁材料具有较高的饱和磁化强度，以保证元件具有较小的体积； (2)软磁材料具有足够高的磁导率和低的矫顽力，以保证元件单位体积的高储能和对外界的响应能力； (3)软磁材料的磁导率具有较高的热稳定性和频率稳定性。
1、金属软磁材料
金属软磁材料的优点是磁导率高、饱和磁化强度高。 但由于电阻率低、涡流损耗大，适合低频、大功率的工作环境。 常见的金属软磁材料分为铁系合金和坡莫合金（Fe-Ni）合金两大类。
硅钢是铁系合金的代表，是交流电器的理想材料。 主要用于制造变压器、发电机等设备和逆变器等电感元件。 铁中添加硅可以降低硅钢的晶体磁各向异性常数和磁致伸缩常数，可以达到低矫顽力、高磁导率等理想特性。 它还可以显着提高电阻率，降低铁损。
但随着硅含量的增加，加工性能变差，因此5%的硅质量分数一般是硅钢产品的上限。
但由于硅钢电阻率小，在高频环境下感应电流引起的涡流损耗较大，发热严重，所以主要用于50Hz~2kHz的中低频。
硅钢分为取向硅钢和无取向硅钢。 取向硅钢的硅含量高于无取向硅钢。 晶粒沿一个方向排列，因此磁感应强度高，铁损低。 主要用于变形金刚等场景。 无取向硅钢晶粒排列杂乱，但韧性较好，主要用于电机等场景。 由于取向硅钢的生产工艺较为复杂，价格一般是无取向硅钢的3倍左右。
铁基合金还包括纯铁（雾化铁粉、羰基铁粉等）、铁硅合金、铁硅铝合金、铁镍合金等。如铁硅和铁硅铝合金等在高频、大功率工作环境下做出了权衡。 一方面弥补了硅钢在高频时损耗大的问题，另一方面弥补了高功率下铁氧体的饱和问题。 解决了磁通密度不足的问题，适用于20kHz至1.5MHz的工作环境。 应用于光伏储能、新能源汽车充电桩、变频空调、UPS等领域。
铁镍坡莫合金磁导率高，但饱和磁通密度小，居里温度低，温度稳定性不理想。
2、软磁铁氧体材料
软磁铁氧体是一种主要成分为Fe2O3的磁性氧化物，适用于MHz范围内的高频、低功率工作场景。
主要用于电子系统中电磁信号的感应、耦合、转换、变换、传输、隔离和吸收等。 最大的用途是制作各种电子变压器、电感器、滤波器（EMI）等。
软磁铁氧体的特点是饱和磁通密度小，矫顽力小，但磁导率大。 另外，由于其氧化层致密，电阻率很高，因此涡流损耗很小，因此被广泛用作高频工作环境中的磁性材料。 由于软磁铁氧体是烧结体，因此在烧结前很容易成型为各种形状，但其性脆，容易破碎。 软磁铁氧体还具有优良的耐腐蚀性和抗氧化性，且价格低廉等优点。
图6：软磁铁氧体材料
3、非晶合金材质：金属玻璃，待机功耗小
非晶合金又称金属玻璃，是21世纪新兴的一种新型功能材料，具有独特的内部结构。 与传统的晶态合金相比，非晶态合金中的原子是随机排列的，不再表现出长程有序。 因此，电阻率比晶态合金高出约3倍，从而大大降低涡流损耗； 同时，非晶合金没有磁晶各向异性且不存在微观结构缺陷（如位错、晶界等），导致高磁导率和低矫顽力。 此外，非晶合金具有更高的强度和优异的耐腐蚀性。 因此，受到了广泛的关注。
目前，非晶合金材料主要应用于配电变压器领域。 除非晶合金外，配电变压器使用的另一种主要材料是硅钢。 与硅钢材料相比，非晶合金材料具有突出的节能环保特性。 在制造方面，非晶是采用快速冷却工艺制造的，从钢水到非晶合金薄带产品一次形成。 硅钢采用传统的钢铁冶金制备工艺制成。 非晶合金的生产流程明显短于硅钢产品。 ; 在应用方面，非晶合金材料具有高磁导率、低矫顽力、高电阻率等材料特性。 电磁能量转换效率明显优于硅钢材料。 非晶变压器的空载损耗比硅钢变压器最多可降低70%。 回收方面，废非晶铁芯可在中频炉中重熔，制成非晶合金薄带。 非晶铁芯中的硅、硼元素基本可以回收再利用，实现循环利用和节能。
4、纳米晶软磁材料
纳米晶主要是指铁基纳米晶合金，由铁、硅、硼和少量铜、铌等元素通过快速冷却过程形成非晶态合金，然后经过高度控制的退火工艺，形成非晶态合金。形成纳米级微晶。 具有块体和非晶结构混合结构的材料。
纳米晶材料受益于其高饱和磁密度、高磁导率和高居里温度。 在追求小型化、轻量化、复杂温度的场景下，它们比铁氧体软磁材料具有显着的优势。 主要用于生产电感元件、电子变压器、互感器、传感器等产品，可应用于新能源汽车、消费电子、新能源发电、家电、粒子加速器等领域。 特别是近年来，纳米晶合金材料在新兴产业中得到应用。 随着无线充电模块、新能源汽车电机等应用的逐步推广，纳米晶合金材料有望迎来广阔的市场增长空间。
1.2.2. 永磁材料
永磁材料一般是指对铁的吸引力强、剩磁通密度和矫顽力大、温度特性优良的永磁体。 永磁体可以认为是一类不从外部供给能量，也能引起外部磁场持续发生的元件。 其本质是具有高矫顽力。 一旦被外部磁场磁化，即使在相当大的反向磁场中也能保持其矫顽力。 大部分原始磁化方向上的磁性。
永磁材料还必须考虑到优良的加工性能，并且还要考虑体积小、重量轻、价格低等因素。 当然，满足所有性能要求的永磁体并不存在。 磁力强的材料往往温度稳定性较差。 例如，稀土永磁体在高温下退磁严重，而磁力较弱的材料往往更便宜，而且它们的优缺点往往相互妥协。
因此，在选择永磁体时，往往需要根据使用目的、性能要求和价格因素来选择最合适的品种。
从材料上看，永磁体可分为非稀土金属磁体（金属永磁体）、铁氧体永磁体和稀土永磁体三类。
根据实现块体形成的方法，永磁体可分为四类：非稀土金属磁体（铸造永磁体）、粘结永磁体、烧结永磁体和热处理永磁体。
实用永磁体中，金属永磁体（铝镍钴永磁体）磁通密度高，温度特性优良，但矫顽力低，容易退磁，价格较贵； 铁氧体永磁体具有低磁通密度和优异的温度特性。 较差，但矫顽力高，价格便宜； 稀土永磁体（钕系永磁体、钐系永磁体）磁通密度高，矫顽力高，但温度特性不同，价格昂贵。
综合起来，对于一般应用来说，铁氧体永磁体属于目前使用的永磁体中性价比最好的一类。
永磁体的应用范围很广，从扬声器、麦克风、电表和按钮等小型部件到风能系统中的风力涡轮机和 MRI 中的磁场应用装置等大型部件。
近年来，新能源汽车小型电机为永磁体的应用开辟了广阔的市场。
根据使用场景的需要，永磁材料可以有不同的形状和结构。
1、铁氧体永磁材料
铁氧体主要由氧化铁组成，一般表现出亚铁磁性，广泛用作与电力、电子相关的磁性材料。 铁氧体根据晶体结构的不同，大致可分为三种类型：
1）尖晶石铁氧体：最常见的铁氧体软磁材料，典型的有锰锌铁氧体、镍锌铁氧体、铜锌铁氧体等，特点是导磁率高、电阻大。 ，使得磁体中产生的涡流损耗较小，因此广泛用作高频线圈和变压器中的磁芯材料；
2）六方铁氧体：基于其六方结构，六方铁氧体具有较大的磁各向异性，因而具有较大的矫顽力。 代表性的有锶铁氧体和钡铁氧体，它们广泛用作永磁体；
3）石榴石铁氧体：这种铁氧体也成为稀土铁石榴石，典型代表是YIG钇铁石榴石，它是一种软磁材料。
2、稀土永磁材料
稀土永磁体是指在永磁材料中添加稀土元素制成的永磁体。 代表有钐钴永磁体（217）、钕铁硼永磁体（214）等。
无论哪种类型，饱和磁通密度都很高，具有普通铁氧体永磁体所不具备的优异磁性能。 不同稀土永磁体中各元素的比例不同。
1~5系列钐钴永磁体的成分比例为：钐36%、钴64%； 钕铁硼永磁体的成分比例为：33%钕、66%铁、1%硼。 由于钐和钴的产量都很小，钐系永磁体供应紧缺。
相比之下，以铁为主的钕永磁体的原材料供应则宽松得多。 另外，钕系永磁体的磁能积也比钐系永磁体大。
2、制备工艺及设备
本章的目的主要是介绍各种磁性材料的制造工艺和工艺，让读者了解每种材料需要改进的方向及其实现路径，以及各种工艺的痛点和难点。
2.1. 软磁材料的制备工艺
技术的进步是为了让磁性材料获得更好的磁性能。 磁性能的好坏不仅取决于材料本身的特性，很大程度上取决于生产过程中各个环节的技术复杂程度。 对于软磁材料来说，应具备四高四低的基本特性：高磁导率、高饱和磁感应强度、高电阻率、高频率稳定性； 低矫顽力、低损耗、低磁致伸缩系数、低磁晶各向异性。
硅钢片生产工艺流程
硅钢片的生产工艺比较简单，成本较低。 为了满足实际条件，在硅钢片的生产过程中，常选择某一方向作为易磁化方向，然后将变形再结晶组织轧制成板状织构，织构中的磁畴为定向和安排。 以热轧硅钢为例，生产时，首先将硅铁熔炼、铸造、热轧至0.2~0.35mm的厚度，然后通过一次、二次退火使加工后的组织再结晶。
冷却干燥后，进行涂层处理，即得成品。 目前，高效电机的技术进步要求硅钢片变得越来越薄。
在电机中，定子中使用的硅钢片涂有绝缘涂层并粘合在一起。 硅钢片越薄意味着涡流损耗越低。
2017年，我国宝武、首钢相继批量开发0.18mm薄取向硅钢。 但0.1mm以下高性能超薄取向硅钢仍被日本垄断，部分民营企业的产品质量和稳定性仍落后于进口产品。 差距。
我国目前超薄硅钢材料“卡壳”的主要原因包括：优质无底硅钢基材制备困难、晶粒长大难以控制、绝缘涂层附着力和温度稳定性低、冷轧退火涂层其他船员装备水平低等。
合金软磁粉芯生产工艺
合金软磁粉芯的制备过程大致可分为制粉、涂覆、压制和热处理四个阶段。 各阶段的技术水平对磁粉芯成品的性能影响很大：
(1)制粉工艺：磁粉的性能与合金成分、晶粒结构、粒度、颗粒形貌等密切相关，例如合金成分的配比可以改变磁性能和加工性能。 雾化法生产的粉末比球磨法制得的粉末球形度更好，绝缘包覆效果更好，涡流损耗更小。
（2）绝缘涂装环节：常用的方法分为湿式涂装和干式涂装（用云母、石蜡等涂装）。 湿式涂料又分为有机涂料（用有机溶剂进行的涂料）和无机涂料。 涂层（使用磷酸、硝酸钝化）。 无机涂层的退火温度高于有机涂层，可以更好地释放磁粉芯的内应力，增加磁导率，降低磁滞损耗。
(3)压制成型工艺：将磁粉、粘结剂和脱模剂放入模具中，压制模具的过程。 其中，压力的控制尤为关键。 高压可以减少分布气隙的比例，增加磁导率； 但压力过高易造成粉末表面绝缘层破裂，增加涡流损耗。 研究表明，热压成型是一种综合效果较好的压制方法。
(4)热处理：退火的目的是消除内应力和缺陷，修复晶格缺陷，有利于提高磁粉芯的导磁率。 技术难点主要在于热处理温度、保护时间、保护气氛、加热速率、冷却方法等。
以铂金新材料生产合金软磁粉芯的工艺为例。 公司采购铁、硅、铝等原材料后，利用雾化系统、压机、喷涂机等机械设备，完成雾化原料粉末的生产加工。 采用筛选、绝缘包覆、混粉等工艺制造合金软磁粉。
之后，在已制成的合金软磁粉的基础上，完成压制、退火、检测、熔渗、喷涂等工序，最终制成合金软磁粉芯。
非晶合金薄带的生产方法
非晶材料在结晶前处于中间状态，可采用气相淬火法、液相淬火法、缺陷引入法、扩散反应法等方法生产。 原则上，只要在转变过程中“冻结”某些非平衡态，就有可能获得非晶态。
常用的方法有以下三种：
1）薄膜离心淬火法：又称“飞溅冷却法”，其原理是利用高速气流冲击一小滴熔融金属，使其在高温工件表面凝固成薄膜。 -高速旋转冷铜板；
2）单辊淬火法：将合金熔体喷射到快速旋转冷却的铜辊表面，形成薄而连续的非晶合金带材；
3）双辊薄带连铸法：该方法将铸造和热轧合二为一，可一步连续生产扁材，在生产成本方面明显优于传统生产方法。
以Yunlu Co.，Ltd.的方式为例，其工艺将高温合金融化在熔融状态下，以高速旋转的结晶器。 熔体以每秒106°C的速度迅速冷却，而1600°C的熔体仅需大约一千秒钟的速度低于200°C即可形成一个无定形的合金薄带。
无定形合金薄带生产过程的特征决定了产品质量控制需要在很短的时间内完成。 因此，生产设备需要高精度，并且控制设备很困难。
纳米晶超薄色带制备过程
纳米晶体超薄条的前端生产过程基本上与无定形合金薄条带相同，该条主要包括冶炼，绝缘，条纹，制作，盘绕，剪切，剪切，退火和包装。 根据形成条纹，它得到了适当的退火。 ，形成具有纳米级微晶和无定形结构的混合结构的材料。
纳米晶条的核心产品指标包括条宽度和厚度：带宽直接确定材料利用率和加工效率。 宽度较大，带状利用率越高，并且对带状生产过程的要求也相对应。 更高; 条带的厚度直接影响材料的磁渗透性。 在其他条件下，纳米晶条的厚度越薄，磁渗透性越高，在高频条件下材料的损失越低。
2.2. 永久磁铁材料制造工艺
根据不同的制造方法，NDFEB永久磁铁分为两类：烧结的永久磁铁和超淬火的永久磁铁。 前者主要以块形式形式，主要满足高强制力和高磁面积能的要求； 后者用作粘合的永久磁铁，主要用于电子和电气设备的微型化应用。 从永久磁体的未来发展的角度来看，有三个条件可以实现高性能的永久磁铁：1）饱和磁化强度尽可能大； 2）强制力很大； 3）高温稳定性很好。
NDFEB永久磁铁的制造过程。 烧结的NDFEB永久磁铁是通过在磁场中的成型粉末制成的，然后制成液相烧结的。 在此过程中，首先将原材料熔化在真空中，以使溶液在单个辊上流动，并迅速冷却以形成ND-FE-B合金。 它被氢的吸收打破，并进一步机械粉碎以产生单个磁性结构域粉末（尺寸3微米）。 将该粉末按下并在磁场的一定方向上模制，然后在高温下烧结。 在烧结过程中，具有低熔点熔体的富含ND相位，充当粘合剂，以一致的晶体取向将晶粒强烈结合在一起。 然后磨碎并进行表面处理。 在这种状态下，它没有磁力。 如果它被大电流线圈磁化，它将成为永久磁铁。
粘合的永久磁铁是通过将磁粉与粘合物或塑料等粘结材料混合并将其塑造成所需产品来制成的。
与烧结的永久磁体相比，可以在没有次级处理的情况下在一个步骤中形成键合的永久磁铁，并且可以将其处理成具有非常复杂形状的磁铁。
该方法中使用的磁粉主要是稀有的恒定磁铁，例如锶铁氧体，钴，铁硼硼和氮氮，具有出色的磁性特性。 制备的永久磁铁可以弯曲甚至折叠，克服了永久磁铁的一般硬度和难度。 脆弱而难以处理。 当然，由于将大量的粘结材料添加到粘合的永久磁铁中，因此磁产能的能量不会很高，并且磁强度将不如烧结的永久磁体那样好。
由于其出色的加工性，振动性和冲击电阻性，因此粘合的永久磁体被广泛用于具有较大振动和撞击的车辆电动机，冰箱中的密封条以及广告牌的按钮。
目前，具有高磁能的键合的永久磁铁也正在迅速发展，逐渐取代了传统的烧结永久磁铁。
图16：粘合的永久磁铁
无论是烧结的永久磁铁还是粘合的永久磁铁，粉末制造都是关键的联系。
磁粉的最终性能与粉末的微结构形态，晶粒尺寸，谷物完整性，杂质含量和氧含量密切相关。 从磁铁成型的角度来看，形状，粒度和粒度分布，散装密度以及磁粉密度的压实体，理论密度，流动性，方向，磁性特性等也会影响磁铁的性能。
这两个参数均由铣削方法确定。 例如，NDFEB烧结的永久磁铁需要磁粉才能是良好的单域粉末，即，粉末具有较小的粒径，狭窄的分布，单晶，球形良好，颗粒上的表面缺陷较少，并且吸附的很少。气体和杂质。
键合的磁铁需要具有良好稳定性，表面完整性，高透明性，良好的流动性和适当粉末比的粉末，以获得高粉末/粘合剂填充速率。 各向异性磁粉必须具有良好的方向。 性别。 有许多制作NDFEB粉末的方法，包括熔体快速淬火方法（MQ），气喷射法（GM），机械合金方法（MA）和氢处理方法（HDDR）。 其中，MQ和HDDR是最广泛使用的。 。
在超猝灭处理下NDFEB晶粒的平均粒径为50nm，烧结处理下的平均晶粒尺寸约为10微米，HDDR处理下的平均晶粒尺寸约为300nm。
如前所述，从永久磁铁的未来发展的角度来看，有三个条件可以实现高性能的永久磁铁：
1）饱和磁化强度应尽可能大； 2）强制力很大； 3）高温稳定性很好。
从当前的研究方向来看，响应温度依赖性问题，有一些方法可以增加肾上腺素（DY）以实现高矫正性，并具有稳定的温度特征。 有多种方法可以通过技术修饰来优化晶粒直径和元素分布以提高矫顽力。 ; 通过接口纳米结构控制，有一些技术途径可以提高胁迫性。 但是，添加稀土元素会增加成本。 因此，降低成本和提高成本已成为稀土永久磁铁行业发展的重要发展目标，并且按照时代的需要出现了晶界扩散技术。
晶界扩散技术是NDFEB甚至21世纪整个永久磁铁行业的主要技术创新。 在达到高矫正性和高磁能产品的同时，它可以生产具有很小甚至没有重稀土的成本效益磁铁。 在实际的工业生产中，晶界扩散技术的使用可以将沉重稀土的消耗量减少超过50％。
将来，随着新能量车，大规模风能系统和5G基站的大规模采用，对低成本，高使NDFEB磁铁的需求将继续增长。 这为晶界扩散技术提出了更高的要求。 通过晶界扩散有效地增加厚磁体（> 10 mm）的强制力是一个困难的问题，将来需要克服。
提出了针对薄磁铁的晶界扩散的概念。 在沿晶界扩散剂的扩散过程中，随着磁体的厚度的增加，扩散效果将降低。
目前在行业中使用的晶界扩散药物主要是含有重土土壤的元素，合金或化合物。 这些化合物主要包括氧化物，氟化物和氢化物，并进行表面涂层。
但是，如图所示，不同扩散药物的扩散速率存在显着差异。 在许多情况下，沉重的稀土元素倾向于通过表面扩散在磁铁的表面上积聚，从而形成了一个沉重的稀有地球壳，厚度为214期。 但是，研究表明，一个20 nm厚的稀有土外壳已经可以具有足够的胁迫力改善效果，并且形成过度厚的壳将导致不必要地消耗重稀土。
另一方面，沿磁铁厚度方向的重稀土的有限扩散深度将导致厚磁体的强迫力增加。 在当前的工业生产中，经过晶界扩散处理的大多数磁铁的厚度小于4 mm，很少超过8 mm。 但是，考虑到电动机和发电机的安全性，在125°C以上的应用中应优选厚磁铁（> 10 mm）。
因此，该行业迫切需要为厚磁铁找到一种晶界扩散方法。
可以从以下方面考虑厚磁体的晶界扩散技术：
1）提高扩散剂的扩散效率； 2）使用原位晶界扩散技术； 3）多层晶界扩散技术。
此外，还应考虑技术进步路径，例如进一步降低扩散剂的材料成本并利用晶界扩散中的各向异性行为。
另外，传统的晶界扩散需要磁铁的致密化和成型。 由于烧结的磁铁具有多相结构，导致磁铁的耐腐蚀性较差，因此需要额外的扩散涂层和扩散热处理过程。 过程流变长，过程时间增加。 成本。
如果可以将其与现有的磁铁粉末，致密成型和随后的烧结过程结合使用，则过程流将进一步优化，并降低材料处理成本。
晶界扩散过程可以集成到气流铣削，粉末混合，压缩，烧结和热处理阶段。 为了减少过程的数量，最有效的方法是将晶界扩散热处理与NDFEB磁体的烧结和老化处理相结合。
磁铁的冷压绿体的表面涂有散射剂，然后烧结。 在烧结过程中，同时进行晶界扩散和磁铁致密化。 这样，可以将原位扩散和传统扩散的优点组合在一起以制备“表面增强磁铁”。
图19：晶界扩散和现有烧结过程的结合
3.磁性材料产业链
3.1. 铁氧体软磁铁/永久磁铁
早在2000年初，中国就有许多上市公司的主要业务是软磁/永久铁矿，包括贝肯磁性材料（ ）， Co.，Ltd。， East 等而且有许多公司，例如江西新公司，例如粉末磁性材料和技术，已经进入了市场。 永久磁铁/软铁氧体属于电子组件。 它的上游主要是钢铁制造业。 提供的主要原材料包括铁秤，铁红色，碳酸盐，锰四氧化锰，氧化锌，氧化镍等。 下游行业主要包括汽车。 ，计算机和办公设备，家用电器，消费电子产品等。
3.2. 合金软磁：以铂金新材料为例
合金软磁性所需的主要原材料包括铁，硅，铝，铜铝线和其他主要材料以及氮和其他辅助材料。 上游行业是钢制制造，硅制造，铝制制造和铜制造。
该公司的软磁性粉末芯和相关的电感组件被广泛使用，因此下游行业相对较宽，包括新的能量车辆和充电堆工业，可变频率空调行业，电源行业，电动汽车发电行业等。
铁是生产磁粉和磁芯的重要原材料之一。 铁的价格直接影响合金软磁粉和合金软磁粉芯的制造成本。 铜和铝线是电感成分的重要原材料之一。 铜和铝的价格也直接影响电感组件的制造成本。
3.3. 稀土永久磁铁：以Jinli永久磁铁为例
稀土永久磁铁材料产业链的上游主要是稀有地矿山开采，稀土冶炼和能源动力行业。 下游是传统应用，例如消费电子和基本行业，以及新的能源和节能和环境保护等新兴应用。 和汽车零件，节能可变的频率空调，能量储备电梯，机器人和智能制造。
铁硼永久磁铁的成分是稀土工业中最重要的下游应用。
稀土原材料占锡铁硼硼材料的很大比例，并且稀土价格波动的波动对该行业产生了重要影响。
2011年，受国家稀有土壤保护政策和更严格的环境保护政策的影响，稀土下游需求的增长以及市场信心的增强，稀土的价格迅速上涨，然后是稀有的价格地球猛烈跌落。
2012年之后，该州引入了一系列政策，以确保稀土业的健康发展。 从2015 - 2016年开始，稀土的价格趋于稳定。 从2017年1月到9月，稀土的价格显着上涨。 倒退。
自2020年10月以来，稀土的价格再次上涨。
3.4. 非洲水晶，纳米 - 晶体：以云卢的股份为例
在非晶体合金薄带中，上游是原材料，主要包括金属原料，例如铁，硼和硅。 通过切割，成型，热处理等的过程，将无定形的合金薄带制成无定形的铁心。无定形铁心是无定形电源分布变压器的核心组成部分。 它主要用于电源分销，铁路运输，数据中心，新的能源发电等。行业领域。
4.市场空间
近年来，我国的磁性材料水平已大大提高，产品等级已大大提高，磁性材料行业的总产量价值从2015年的600亿元人民币增加到2020年的约800亿元人民币。稀土增加高性能铁氧材料，新的软磁复合材料，高性能稀土永久磁铁材料等，并且磁性产品结构的结构已连续优化，这有效地支持了高速铁路，节能以及环境保护，信息化和自动化工程，新能源设备等。该项目已成功实施。
我的国家已成为世界上最大的磁性材料生产的国家。 在2020年，我国家的永久磁铁氧的产量超过了全球产出的78％，软磁铁氧的输出超过了全球输出的73％，稀有地球铁硼的磁铁的输出超过了90％全局输出。
我国的磁性材料行业目前已发行：
1）裁定生产能力，竞争差异化：我国有许多磁性材料公司，小型和分散的行业，以及1,000多家公司分配了超过800亿个市场。 与日本和韩国公司相比，企业很难在国内外具有强大的竞争力和市场竞争。 说话的权利；
2）对于高性能的磁性材料行业，缺乏技术障碍，规模和成本优势是必不可少的。 面对不同应用领域的差异化竞争，它有助于加深和改进整个行业的技术水平并实现共同的发展。
3）中小型微型磁性材料的创新强度不足，新磁性材料技术的开发相对较慢，开放新领域的能力较弱，并且缺乏公司知识产权储备会带来隐藏的关注点行业以及抵制原材料价格波动的能力有限。
永久磁铁行业
从当前和将来的开发中，永久磁铁材料的主流仍然是永久磁铁氧材料。
近年来，我国的永久磁体氧体能力和实际产出将保持相对稳定的上升势头。 质量和价格竞争的提高将是促进企业差异化发展的主要因素。
我的国家是世界上最大的永久磁铁生产国。 2019年，国内永久磁铁氧的产量约为530,000吨。 从2015 - 2019年永久磁体氧的产量的角度来看，过去五年中永久磁铁氧的输出超过500,000吨，2018年的产量将达到最高，约550,000吨。 根据新思维世界的说法，预计未来将在未来。 永久磁铁氧气行业仍然显示出稳定的发展趋势，其产量仍为约500,000吨。
大约有340个永久磁铁生产企业（包括烧结和粘合，挤压成型，抑制成型和注入永久磁铁氧）。 江风扇磁性材料（ ）， ， 等
主要市场方向：
各种永久磁力电动机的磁瓷砖是主要品种，具有新的能源，汽车电子工具，医疗电子，工业和消费电子设备以及能源 - 储蓄电动机作为主要和重要市场。
竞争状况：
国内生产能力超过160万吨，传统产品的竞争仍然激烈。 从那时起，总部公司的平均毛利率为23.28％，与2020年相比，这一数字略有下降（24.65％）； 一些公司增加了利润。 价格急剧上涨，一些中小型企业的盈利甚至损失了。
稀土永久磁铁行业
一般而言，稀土永久磁铁行业的当前状况良好，总体增长率稳定，科学研究投资和独立的创新能力也有所提高，但总体水平仍然很低。
工业化集中的趋势已经出现，设备继续朝着国内自动化和智能的方向发展，产品水平的水平也提高了。
员工的整体质量稳步提高，高端人才稀缺，劳动力短缺也很突出。 某些原材料的价格继续上涨，压缩企业的利润率以及流行和国际局势导致出口市场波动。
中国的稀土永久磁铁生产和消费迅速增加，对高性能锡铁硼的需求维持了高增长率。 从2015年到2021年，中国稀土永久磁铁材料的产量从大约134,700吨增加到约213,300吨。 据弗罗斯特·塞登（Frost ）称，中国稀土永久磁铁材料的产出将达到约284,000吨。 CAGR在2025年约为7.4％。其中，高性能的输出永铁硼永久磁铁材料从2015年的大约21,000吨增加到2020年的约46,000吨。预计高性能锡铁的产量2025年的硼永久磁铁材料将达到约105,100吨。 从2020年到2025年，CAGR约为17.9％。
根据行业协会的统计，2020年稀土行业的稀土业总收入（20）为1.233亿元人民币，年龄增长了25.43％，年龄为25.43％，非NEN NET利润增加扣除额增加了25.86％ - 年龄。
自今年年初以来，稀土永久磁铁标题公司的毛利率一直保持在21.3％，比2020年（20.4％）略有增加。 随着稀有地球价格的急剧上涨，原材料价格的价格被削弱，并在中游中引起了需求。 在全面的竞争中，例如供应链的优势，大规模，产品一致性稳定性，交付周期和ESG系统，强大的强力有望实现强大。
氧软磁性工业
截至2020年底，有230多家公司从事软磁铁氧的生产，并且有100多家公司的规模。 大多数企业的生产量表大约是80家拥有500T/A和1000T的公司，约有10家公司可以达到数以万计的生产能力。
根据中国电子材料行业协会的磁性材料分支，预计2020年我国家的软磁铁氧的产量将增加到40万吨，输出价值约为147亿元人民币，输出价值约为73全球（我国家的实际生产能力在中国的实际生产能力都超过500,000 T/A）。
主要市场方向：将来，高频，低功耗，宽的温度和低功耗是重要的开发方向。 高端消费和工业电子，新能源，云计算，物联网，4G和5G通信，电源以及其他新的基础设施市场以及新的消费电子电子产品是一个重要的应用领域。
竞争状况：国内生产能力超过500,000吨。传统产品具有激烈的竞争力，并将其传输到中部至高端产品和市场。 由于国内钢铁企业的DE能力整合和外国原材料供应链的变化，某些原材料的价格将继续振荡。
金属软磁粉芯软磁性产业
磁粉核心制造商主要包括韩国宽松，美学，阿诺德和韩国东部。 这4家公司占据了金属磁粉市场的40％以上。 。
主要公司包括： East ，Antai ， Co.，Ltd。， ， New ， ， Co.，Ltd.，Jien ，Jien 行业等
2019年，我所在国家的各种金属合金软磁粉与金属合金粉末和金属磁粉芯的输出约为180,000吨，输出值约为90亿元。 在2020年，尽管受影响的因素，例如流行病，但刺激了流行病后的需求。 与2019年相比，与2019年相比，与2019年相比，增长约为8％，产量约为195,000吨，产出价值约为100亿元人民币。
无定形纳米石
目前，我国家的非晶体纳米 - 晶体软磁性产业仍处于不断发展的阶段，但是行业标准和流程并不统一。 在中国，有250多家公司从事非晶体纳米 - 晶体软磁合金材料，约有10万吨企业。 近30,000吨的公司包括：Yunlu Co.，Ltd.，Antai ， 等。
一般而言，我所在国家的非晶体纳米 - 晶体行业中有许多小型企业，产品稳定性，一致性差，质量不平均和离散性能指标。 全面的研发力量并不强大。
在多种因素的影响下，例如2020年的流行病，我国家用电器，汽车和计算机的应用比率下降了。 云计算，大数据，5G，物联网，无线充电，服务器，NFC，新能量车辆，逆变器和其他逆变器等。现场需求迅速增长。
根据中国电子材料行业协会的磁性材料分支，2020年家用无定形皮带材料的产出约为40,000吨，整体无定形软磁带材料，粉末和核心输出约为210,000吨，生产能力很严重。
随着促进高效能量储蓄变压器的促进以及无定形变压器比例的增加，预计它将推动无定形带材料的需求。
5.行业公司完成
5.1. 各个行业的代表：
5.1.1. 金属软磁
（1）铂金的新材料
该公司是制造完整系列铁硅金属软磁粉的主要制造商。 该公司当前的金属软磁能力可以达到25,000吨。 该公司的主要产品包括合金软磁粉，合金软磁粉芯，电感器元件等，这些粉末广泛用于新兴领域，例如倒数空调，光伏发电，UPS，新能量车辆和充电堆。
主要服务客户包括ABB，Eaton，华为，Gree，Midea，Byd和其他著名的家庭和外国企业，并与客户保持长期稳定的关系，以使公司具有出色的高质量客户优势。 经过多年的研发和技术创新，该公司具有出色的技术研发优势。
该公司已经独立开发了核心技术，例如低氧技术，空气雾化喷嘴技术，粉末绝缘技术，高密度成型技术，芯片粉末准备技术，磁复合材料技术等磁性粉末芯到电感元件，它可以满足下游应用的需求，从而为公司的下游电气存储和转换提供了强大的性能保证。
（2）分享
该公司在国内冶金行业处于领先地位。 该公司的业务分为三个主要部分：粉末冶金抑制形成零件（PM），金属注入零件（MIM）和软磁复合材料（SMC）。
通过其强大的技术实力和先进的制造设备，它为下游新能源，5G通信，消费电子，电子，汽车和其他领域提供了能源存储和能源转换解决方案，以服务全球跨国公司和领先的行业，例如上海Fuchi， 等在市场和客户中逐渐形成了重要的竞争优势。
该公司具有强大的技术吸收，消化和重新启动功能。 该公司积极促进信息化和工业化的深入整合，独立设计并介绍了世界顶级设备技术，并实现了完整的过程可追溯性以及快速有效的生产协作系统。
同时，该公司可以根据应用需求设计各种新产品，从而帮助应用程序提高产品能力和成本效益的优势，并全面地使公司的高质量开发。
36: Co., Ltd. has grown in years
5.1.2. Soft body
The most and the most used in soft body are the two major of zinc, zinc, and -zinc iron . They have the of high , high , low . Low cost, , and high . Soft body is used in , home and new .
At , 500,000 tons, and are small in size. with a of 30,000 tons are East and .
(1) East
The is the soft , and has a scale and . As of 2020, the 's iron soft 35,000 tons, and the body was 140,000 tons. The 's core are in the 500 and in the , such as Apple, , Tesla, Bosch, , , etc., have a good with high -end in , and have . The 's and and are . The to the of and in the new field, and has such as and , , and .
A of high -power, high - iron soft by the is at the level. Among them, the of the R18K ultra -high rate soft has been by the of and as a key of the Torch .
(2)
The is a soft head , and has core in and .
In 2020, the 's was , the of 30,000 tons of iron , and was the .
The 's -zinc iron and , -zinc iron and metal soft and , and NFC , etc., and are used in new , , and other . The new R & D and the of .
The and new to of , , and the of high -grown such as . At the same time, the has in the power . and , the is , and the in the of and data are .
5.1.3. , soft alloy
(1) Antai
The is a in the new and has been as a in .
The of the 's nano - belt can reach 3,000 tons, and its is in the 's first .
The 's rare earth and their , and , which key for such as green and - . It is used in such as new , , and high -end .
The the high -end and has a R & D .
The has a wide -width ultra -thin iron -based zone to make such as iron cores, or to high and low loss of and high of to high of , and , the of nano - iron cores in the of , new and and .
39: Antai has in years