2009年3月未鍛軋鎢進口統計(分國別)

2009年3月未鍛軋鎢進口統計(分國別)

計量單位:千克   金額單位:美元
商品 進口國別和地區 當月數量 當月金額 當月累計數量 當月累計金額
未鍛軋鎢   63 7,866 208 39,024
日本 - - 12 12,310
韓國 - - 118 13,748
臺灣   65 - 65
瑞士 62 7,800 62 7,800
美國 1 1 16 5,101

 

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2009年3月鎢材進口統計(分國別)

2009年3月鎢材進口統計(分國別)

計量單位:千克   金額單位:美元
商品 進口國別和地區 當月數量 當月金額 當月累計數量 當月累計金額












  3,111 418,725 6,533 895,962
日本 261 87,364 491 189,835
新加坡 - - 8 924
韓國 136 15,460 504 52,121
中國 1,919 176,096 3,671 234,902
臺灣 360 36,001 408 42,278
丹麥 1 6,805 3 19,663
英國 40 3,301 42 3,559
德國 - - 147 8,613
盧森堡 214 25,150 214 25,150
荷蘭 - - 75 4,397
西班牙 - - 100 1,362
奧地利 111 58,558 680 246,029
瑞士 50 1,704 93 6,353
美國 19 8,286 97 60,776

 

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摻雜鎢絲的低溫延性

一、原材料的純度

試驗表明,極高純度的鎢具有優異的室溫延性,即金屬鎢的本身並不脆。鎢絲之所以產生低溫脆性,主要是有害雜質元素的影響。因此,原材料的純度是影響鎢絲低溫延性的一個重要因素,這種影響有時甚至不能通過垂熔提純而得到消除。

已經證實,雜質元素鎳和鐵的存在,對鎢絲的低溫延性不利,如鐵的含量過高,甚至可使鎢絲的塑-脆性轉變溫度升高到700℃,實際上已無法進行加工。

間隙雜質氧、氮、碳被公認為是對鎢的低溫延性最有害的元素,隨著這些雜質元素含量的增加,鎢絲的塑-脆性轉變溫度急劇升高,繞制性能顯著變壞。其中,當氧含量達到30×10×-6時便以第二相的形式存在,可見氧在鎢中的溶解度極低;若氧含量增加至80×10×-6,則生成鎢的氧化物並沿晶界分佈,使鎢絲容易發生晶界斷裂。當氮含量達到30×10×-6時,將產生室溫硬化,且氮與鎢所生成氮化物也沿晶界分佈,於鎢絲的加工和繞制性能不利。元素碳極易在鎢坯生產和鎢絲加工中生成硬而脆的碳化物,造成脆性斷裂。

可見,某些金屬元素和間隙雜質的危害是不容忽視的。

目前,可通過多種化學提純方法有效降低原材料中的雜質含量,例如APT的反復結晶法,APT的硝酸處理法,鎢酸鈉溶液的離子交換法等等。但是,為了不致過高地增加鎢絲生產成本,目前在實際生產中,採用氨溶提純鎢酸去除雜質的方法比較適宜。

二、附加劑的作用

為了使鎢絲具有良好的高溫抗下垂性,通常在鎢中摻有一定量的矽、鋁、鉀。、然而對鎢的低溫延性而言,這三種摻雜元素均不直接起有益作用。因此,為了使摻雜鎢絲兼具良好的高溫抗下垂性和較好的低溫延性,除需在摻雜工藝中控制摻雜劑的添加量(如K2O≤0.45%;SiO2≤0.4%,Al2O3≤0.03%)外,常常還加入一些和間隙相雜質親和力較大的替代合金元素作為清潔劑,以達到使鎢基體中的間隙元素生成穩定的化合物,從而降低間隙元素對鎢室溫脆性有害影響的目的。現已發現,將微量的釕或鈷添加到鎢中均可改善鎢絲的低溫延性,這已在許多廠家的生產實踐中得到驗證。

我廠在三氧化鎢中摻雜矽、鋁、鉀時,再添加0.015%的鈦(以三氯化鈦溶液加入),制得一種含鈦的耐高溫鎢絲,其塑性和彎折性都很好。常規檢驗資料表明,含鈦摻雜鎢絲的繞制合格率比不含鈦摻雜鎢絲提高了25%,其室溫延伸率也由原2.70%提高到3.64%。

由此可見,添加微量的適當金屬元素作為附加劑,可使摻雜鎢絲的低溫延性得到有效改善。

三、絲材的表面狀況

加工過程中,鎢絲可能出現的表面缺陷達20餘種,可歸結為表面機械損傷和表面沾汙這兩大類,且都將對鎢絲的低溫延性造成不良影響,機械損傷,如微小的分層、裂紋、劈裂、凸起和凹坑等缺陷,最終可能形成應力集中點,從而使鎢絲的塑性降低。總結多年的生產實際情況,細鎢絲的延性下降,很大程度上就是因其表面品質不良所引起。表面沾汙,主要體現為鎢絲表面沾汙有某些有害金屬,如鎢鎳合金是一種硬脆性物質,當鎢絲表面沾汙有鎳時,在1100℃以上就有可能出現脆性;而當鎳-磷共存時,於800℃以上也會產生脆性。在進行繞制和折疊成形時,應力集中於鎢絲的脆性部分,即使應力很小,也可能產生斷裂。

為了消除加工過程模具(旋鍛模)引起的沾汙和加工過程中產生的表面缺陷,通常採用電解清洗法。一般將旋鍛至d8mm左右的鎢棒放入自製的電解清洗槽中,用濃度為28%的氫氧化鈉溶液進行電解清洗,繼續旋鍛至d4mm左右時,再進行一次電解清洗(兩次電解清洗總的金屬損失量控制在<3%範圍)。這樣可使絲材的表面狀況得到明顯改善,光潔度增加,從而減輕了鎢絲在繞制過程中應力集中的程度,使低溫延性大大提高。

 

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摻雜鎢絲主要工藝條件的控制

一、垂熔制度

垂熔工藝對鎢條的物理、化學性能有著直接影響,應根據鎢粉的平均粒度和粒度分佈曲線,採用相應的升電流規範,以保證有害雜質和無效摻雜劑得以充分揮發和排除,使雜質降至許可要求範圍之內。在垂熔過程採用自動控制和慢速垂熔規範,如適當延長鎢坯的垂熔時間,也對提高鎢絲低溫延性有較好的作用。

此外,摻雜鎢絲的低溫延性與絲材晶粒度也有著密切關係。晶粒細、晶界多,在相同雜質含量的情況下,分佈在晶界上的雜質濃度相應較低,因此危害較小。相反,晶粒粗,晶界少。雜質於晶界上的分佈濃度較高且分佈不均,故危害較大。同時,晶粒較細,即單位體積內的晶粒數較多,在一定的變形量下,和粗晶粒相比,變形較為分散,從而使各晶粒之間及同一晶粒內的變形比較均勻,變形時的應力集中程度較低,且集中的應力也比較容易得到鬆馳,故能承受較大的變形量。總之,粗大的晶粒組織對鎢絲的低溫延性不利。而鎢絲斷面的晶粒度,又與原料鎢粉的平均粒度及粒度組成、垂熔條件、變形及退火參數的控制等密切相關。

二、變形過程中的“三度”

鎢材的加工為熱加工,人們習慣上將其旋鍛、拉伸過程中的加工速度、加熱溫度和變形程度簡稱為三度。由於旋鍛多為手工送料,拉伸速度也可人為調整,所以容易造成鎢絲延伸性很不均勻,旋鍛或拉伸速度過快也是出現局部缺陷的原因之一。因此,需嚴格按照絲材直徑合理控制加工速度。此外,還需分配和控制好各加工道次的變形量。

變形過程中的加熱溫度,對摻雜鎢絲的低溫延性也有著直接影響。若溫度過低,加工中除可能產生分層外,還會使鎢絲的表面纖維碎化。在繞絲過程中,碎化成一段一段的纖維之間形成微裂紋,這些微裂紋引起應力的高度集中,從而成為鎢絲的斷裂源。同時在拉伸過程中,還必須使絲材進模時和進模後保持一個相對穩定的溫差T。我廠的實際生產情況表明,在從d2.60mm→d1.52mm的加工工序中,最佳T值約為100℃,而從d1.27mm→d0.67mm的加工工序,其最佳T則約為200℃。

拉伸加工狀態的絲材,其晶粒的大小隨絲徑的減小而減小,甚至最小可達30nm。在拉伸狀態下,絲材的應變值及位元錯密度隨絲徑的減小而增大,深度溫加工的鎢絲位元錯密度可達到1012數量級,因此經深度溫加工的鎢絲具有較好的低溫延性。為此成品鎢絲退火點的選擇不宜靠成品規格太近,一般要求退火後須經過十道模具的拉制。

三、旋鍛過程中的再結晶退火處理

粗加工中,將鎢條旋鍛到一定程度時,要進行一次或兩次再結晶退火處理。採用傳統的垂熔退火方法,除夾頭部分達不到再結晶程度外,退火棒料的結晶還往往呈現出一頭粗一頭細,這對鎢絲的低溫延性有極大的影響;採用高頻退火,雖可克服上述缺點,但耗能大,效率低。目前我廠採用YHIGBT型中頻感應退火爐對鎢條進行中頻退火,替代傳統的垂熔退火和高頻退火。掌握好退火溫度與頻率參數的關係,通過中頻退火可使鎢棒的加熱溫度內外均勻,上下一致。對經中頻退火的鎢棒進行檢測,其橫斷面內外結晶均勻,品質穩定一致性好,極大地改善了鎢絲的低溫延性。同時與高頻退火相比,中頻退火可節電70%,效率提高一倍。

四、模具及石墨乳等影響因素

在旋鍛和拉絲時所用的旋鍛模和拉絲模,是使被加工的鎢棒材和絲材產生塑性變形的直接工具。模具的材質、結構、形狀及尺寸的正確選擇與設計,模具製造加工的品質、使用與維護的合理性,均直接影響到鎢棒、鎢杆及最終鎢絲的品質、成品率、生產效率和生產成本。

對旋鍛模的品質而言,材質選擇是基礎,結構設計是關鍵。旋鍛模的常用材料有高速工具鋼、鋼結硬質合金、硬質合金等。結構上,旋鍛模由進出料喇叭口和定徑區組成。定徑區的形狀近似橢圓柱形,其作用是準確控制被加工材料的形狀和尺寸,保證材料的表面品質。定徑區過短,錘痕明顯,表面不光,尺寸難保證;定徑區過長,使模壁和材料的接觸面增大,散熱快,降低變形溫度,最終影響鎢絲的低溫延性。在實際生產中,控制定徑區的長度為(0.5~2.5)d(d表示被加工材料的直徑)。定徑區的橢圓度用短軸與長軸之比表示,一般控制在0.8~0.9之間。橢圓度過大,鎢材與錘模的接觸面很小,易產生劈裂,且材料表面不光滑;橢圓度過小,鎢料表面易出現“耳子”或“啃料”,模具也容易開裂。

拉絲模是鎢絲生產中的重要工具,常用硬質合金、人造金剛石、金剛石等材料。拉絲模的孔形是否合理,不但影響模具的使用壽命和鎢絲的生產成本,而且對絲材的品質也有著極大影響。如壓縮錐角過大,鎢絲在拉伸過程中容易產生內裂紋,從而降低其低溫延性。多年的拉絲經驗證明,在摻雜鎢絲的拉制過程中,可根據絲材的斷面壓縮率,合理確定拉絲模的模角大小,其數值一般在10~15℃內變化。

石墨乳在加工過程中對鎢絲起潤滑和保護作用。據分析,正常拉絲情況下,約有70%的功用於克服模壁與絲材之間的摩擦阻力,若潤滑性能不好,所需的拉伸力加大,並且摩擦熱也相應增大,進出模溫差減小,易造成縮絲。同時,在高溫下,絲材表面若保護不好,容易產生氧化,這些都將引起鎢絲低溫延性的惡化。

綜上所述,摻雜鎢絲的低溫延性與原材料、工藝程序控制等密切相關,並直接影響鎢絲的繞制性能。除此之外還應看到,繞制中繞絲機的精度、絲盤和導嘴的粗糙程度等,也對鎢絲的繞制性能產生一定影響,如壓簧太硬或太緊,鎢絲排線不良,反拉力過大,以及操作不當,都將不利於摻雜鎢絲的繞制。

 

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摻雜鎢絲多牌號技術的基本要求

摻雜鎢絲生產工藝是:採用藍色氧化鎢摻雜、鎢粉酸洗工藝,B、D粉技術,等靜壓技術壓圓條、多模串打技術進行旋鍛加工等,這些工藝技術在我國也已經用得較普及了,不同的地方只是工藝參數的差異,這些即是B001牌號生產的基本技術。而B584牌號和B001牌號的不同之處主要有:

(1)對原材料的要求不同,B584對APT的晶形外貌、粒度分佈、雜質元素都有更加嚴格的要求。

(2)摻雜工藝不同,摻雜劑的用量也不一樣,這一點非常關鍵。

(3)鎢粉還原工藝不同,B584採用B、C、D三種鎢粉,其中:B、C粉採用二次還原工藝,對二氧化鎢有特別的要求。而B001牌號只用B、D粉。

(4)對鎢條試探批的加工、檢測要求不同等。

不同的生產廠家,各個牌號的生產加工工藝可能是不同的,但以上幾點仍然是構成各牌號鎢絲生產技術的若干基本原則。

 

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摻雜鎢絲的多牌號技術的分類方法

摻雜鎢絲一般的牌號分類方法是:選定適用於通用要求的鎢絲為一基本牌號(這個基本牌號的鎢絲,必須是由主流工藝能夠大批量生產的),然後在此基礎上,擴展相應的特性,形成不同的相關牌號。摻雜鎢絲共有B001、B150、B584、B701、N876等五個牌號。其基本牌號為B001,為了進一步增加鎢絲的耐高溫性能,開發了B584牌號;為了增加鎢絲的高溫抗震性能,開發了B701牌號;為了滿足一些產品對鎢絲的加工性能及繞制性能的特殊要求,開發了N876牌號等。各牌號鎢絲的特性、用途見下表。

摻雜鎢絲牌號、特性和用途

牌號 特性及用途
B001 再結晶溫度高、不下垂、加工性能優良,適用于普通白熾燈、雙螺旋或三螺旋螢光燈、電真空管、加熱子、支架絲等。
B150 耐高溫性能好,不下垂,適用於大功率燈泡、雙螺旋白熾燈、一般鹵鎢燈等。
B584 再結晶溫度高、高溫穩定性好、不下垂,適用於鹵鎢燈、大功率燈泡等特種燈。
B701 高溫穩定性好、耐震、使用中玻殼不發黑,適用於耐高溫性能要求特別高的耐震燈、鹵鎢燈等。
N876 柔軟性好、加工性能好,適用于普通白熾燈、紅外線發熱絲、支架絲、電極、加熱子等。

 

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摻雜鎢絲多牌號技術的基本原理

摻雜鎢絲多牌號技術的基本原理是:按照電光源產品對鎢絲的要求進行適當的分類(一般分成三類以上),如根據燈絲對高溫性能的要求可分成高、中、低等幾類,針對每一類產品要求,採用特定的工藝技術,生產出相應的具有這種特性的鎢絲系列,即為某一牌號的鎢絲。

這些特定的工藝技術包括:原材料的限定、藍色氧化鎢及鎢粉還原工藝的不同、摻雜工藝的不同、摻雜劑的改變、以及相應的配套加工工藝的改變等。最後,嚴格的產品性能檢測、分類也是必要的。

 

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抗震鎢絲發展方向

抗震鎢絲發展方向:

(1)生產的摻雜原料向細化、純化發展,還原過程各參數向優化方向發展,擴大亞細和超細原料的生產。

(2)強韌化研究,主要是摻雜條件的選擇,摻雜原料粒度分佈的控制,特別是研究單一元素強化和複合元素強化。

(3)進一步深入研究氣泡強化和彌散強化對摻雜的作用。

 

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稀土複合材料礦用車刹車片研製成功發佈

近日,包頭市大川機械科技有限公司以稀土、陶瓷為主要原料,採用先進高溫聚合技術,成功研製出摩擦係數穩定、磨損率小、柔韌、低噪、制動平穩等優越性能的新型稀土複合材料礦用車刹車片,這也是國內首次研製出該類產品。

包 頭市大川機械科技有限公司是入駐內蒙古留創園的海外留學人員創辦企業,由留學法國的兩名海歸博士和四名國內博士組成創業團隊,充分利用包頭的稀土資源優 勢,首次使用稀土複合材料研製出礦用車刹車片。該刹車片不含石棉,制動無噪音,耐高溫,熱衰退性能好,摩擦係數穩定,制動性能優良,耐磨性能好,使用壽命 長,完全滿足了礦用汽車載重噸位高、制動力矩大、制動次數頻繁、發熱量大的特定條件。

產品經陝西瑞德寶爾礦山工程股份公司和山西峨口鐵礦 裝車運行試驗,摩擦係數和各項性能遠遠高於目前礦用車普遍使用的國外進口產品,使用里程是其他刹車片的兩倍以上,成本比其他產品更具有優勢。該產品的成功 研製將推進我國對無石棉摩擦材料的研究與開發,走進世界摩擦材料先進行列,形成國內自主品牌,結束我國礦用汽車刹車片依賴進口的局面。目前該類產品已進入 小批量生產階段。



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中國稀土永磁行業發展歷程及未來前景深入分析

一、歷史

磁性材料主要分軟磁體(又名電磁體)和永磁磁體(又名硬磁體)兩大類,前者需要外界通電才能產生磁力,後者本身就具有保持磁力的特點。永磁材料的發展歷經了多個歷史階段,從19世紀末的磁鋼開始,主要指標磁能積在100多年內增長了200倍。

20 世紀30年代鋁鎳鈷永磁的發現是永磁材料發展史的一個里程碑。鋁鎳鈷永磁的工作溫度可高達600度以上,主要應用於對溫度穩定性要求高的領域內,如儀器儀 表、電機電器、電聲電訊、磁傳動裝置及航空航天器件。鋁鎳鈷永磁曾經在20世紀的30至60年代逐步佔據永磁體市場的領先地位,至1972年,其產量已占 據全球永磁體產量的40%。然而由於該合金含有昂貴的戰略物資鈷,特別是受70年代發生的鈷危機影響,其應用逐漸被50年代發現的鐵氧體永磁和60年代末 發現的稀土永磁代替。1982年,鋁鎳鈷永磁產量僅占全球永磁體產量的8%。

鐵氧體永磁是繼鋁鎳鈷系永磁後出現的第二種主要永磁材料,主 要由鋇鐵氧體和鍶鐵氧體,其電阻率高、矯頑力大,能有效地應用在大氣隙磁路中,特別適於作小型發電機和電動機的永磁體。永磁鐵氧體不含貴金屬鎳、鈷等,原 材料來源豐富,工藝簡單,成本低,可代替鋁鎳鈷永磁體製造磁分離器、磁推軸承、揚聲器、微波器件等。但其最大磁能積較低,溫度穩定性差,質地較脆、易碎, 不耐衝擊振動,不宜作測量儀錶及有精密要求的磁性器件。

七十年代以來鐵氧體永磁產量逐漸超過了鋁鎳鈷永磁產量,且隨著電子資訊技術迅速發 展,鐵氧體永磁的市場需求愈來愈大,目前仍是全球永磁體市場的絕對主力。據中國磁性材料與器件行業協會統計,2010年全球永磁體市場產量約為100萬 噸,其中鐵氧體年產量約90萬噸,釹鐵硼年產量約10萬噸。

稀土永磁是上世紀五六十年代發展起來的,1968年,磁能積為 147.3KJ/m3的SmCo5的製備成功,標誌著第一代稀土永磁的誕生。1972年,第二代稀土永磁RE2Co17型化合物在日本問世,其磁能積為 240KJ/m3。第二代稀土永磁具有優異的磁性能、良好的熱穩定性、較好的力學特性,主要用於低速轉矩電動機、啟動電動機、感測器、磁推軸承等的磁系 統。然而,製備鈷釤合金的成本過高,原材料供應不穩定,人們對二代稀土永磁的性能和工藝還未做更深入的研究,又開始尋找其他替代材料。第三代稀土永磁釹鐵 硼永磁(NdFeB)於1983年誕生,這是永磁發展史上又一個重要里程碑。它的重要意義在於:鐵基代替鈷基成本大幅降低;釹代替釤進一步降低成本;擁有 人類發現的最高磁能積,被譽為“磁王”。釹鐵硼永磁不易碎,有較好的機械性能,合金密度低,有利於磁性元件的輕型化、薄型化、小型和超小型化。但其磁性溫 度係數較高,抗腐蝕性能差,限制了它的應用。

人們仍在努力尋找更好的永磁材料。自1990年以來,稀土-鐵-氮間隙型化合物成為稀土永磁 的研究方向,愛爾蘭和日本發現的Sm2Fe17Nx和我國發現的Nd(Fe,M)12Nx成為國際上2個獨立開發系列。此外,1994年擁有納米結構的 Sm(CoFeCuZr)z的製備成功,使人們對稀土永磁的納米新時代滿懷憧憬。目前納米稀土永磁材料還停留在研究階段,其磁能積與理論有較大差距,矯頑 力也難達預期。

中國的釹鐵硼永磁產業經歷了3個技術發展階段。

第一階段(1984-1990):圍繞實驗室製備高磁能積 釹鐵硼磁體。關鍵技術突破是低氧控制技術,獲得了國家科技進步一等獎。第二階段(1990-2000):實驗室技術向中試生產轉變。此階段我國在單體制 備、鑄錠技術、機械制粉、雙相燒結技術等關鍵技術方面均取得成果,解決了高穩定性永磁材料的製備和應用,獲得了國家科技進步二等獎。

第三階段(2000-2010):實現千噸級生產線關鍵技術的自主化和全部設備的國產化。此階段我國在速凝工藝、氫破制粉工藝等千噸級關鍵技術方面取得突破,獲得了08年國家科技進步二等獎,與日本同屬國際領先水準。

目 前,參與中國燒結釹鐵硼統計的生產企業有130餘家,截止到2011年底,中國釹鐵硼年產量500-1000噸的有15家,年產量1000-3000噸的 有13家,年產3000噸以上的有7家。中國的燒結釹鐵硼產量由2000年的6500噸上升到2011年的8.4萬噸,超過世界總產量的85%,總產值的 65%。

二、隱患

釹鐵硼永磁於1983年發現後,1984年就開始量產,在之後的近30年裏,在傳統的揚聲器、磁選、電機、VCM等領域內對鐵氧體永磁進行了一定替代,也開拓了風電、節能空調、汽車EPS轉向系統、混合動力汽車等部分高端新應用領域,被人們普遍認為是蓬勃的朝陽產業。

然而,我們注意到,目前釹鐵硼永磁市場的快速發展至少存在2個隱患。

首 先,近3年來現有應用領域全面受到稀土價格劇烈波動的衝擊,導致需求嚴重萎縮。在稀土價格最高的2011年,釹鐵硼開工率不足50%。傳統應用方面,釹鐵 硼永磁主要是以其輕薄短小的優勢得以替代鐵氧體永磁,一旦稀土原料成本飆升至一定程度以上,下游很容易重新回歸技術已十分成熟的鐵氧體永磁市場。事實上, 過去近30年的廉價稀土時代,釹鐵硼永磁才替代了不到10%的鐵氧體永磁市場,傳統市場的滲透難度就可見一斑。而新應用領域方面受到的衝擊也很明顯,釹鐵 硼永磁在該領域的應用並不是不可替代。以風電為例,根據直驅風電的成本測算,1.5MW的風電直驅永磁電機的釹鐵硼消耗量為1.3噸,以市場低端 N38-40釹鐵硼報價算,該永磁電機的材料成本在2011年上半年上漲了4倍,由156萬元/台上漲至750萬元/台,一颱風電直驅永磁電機的報價大約 在800-1000萬元,如果產品價格不上漲,其利潤空間被壓縮至虧本邊緣,這迫使部分廠家停產了直驅,又恢復了雙饋式機組。再以節能空調為例,2011 年上半年,每匹空調的永磁材料成本由60多元上漲至200多元,由於空調漲價極難,利潤大幅下滑,導致一些大型空調廠商對直流變頻空調進行了原材料調整, 釹鐵硼材料被大範圍替代。

其次,重稀土被過度依賴。為了提高磁體的矯頑力和溫度使用穩定性,通常要添加過多比例的重稀土鋱、鏑,混合動力 汽車用磁鋼中重稀土使用量占到稀土總量的25-30%。鋱、鏑的添加帶來了兩方面的問題。一是由於稀土元素分配極不平衡,鋱鏑價格昂貴,其大量應用對資源 的安全、經濟、節約利用造成了很大障礙。我國稀土儲量中,鋱儲量僅為釹的1/400,鏑儲量僅為釹的1/60,與鑭鈰等量最大的輕稀土元素比就更加稀少 了。二是在材料特性上,鋱、鏑進入晶粒內部會大幅降低材料的剩磁和磁能積,從而使磁體最重要的性能指標磁能積的發展受到限制。永磁體的發展歷程清楚地表 明,昂貴、供應不穩定的戰略元素,最終會被更便宜、更易得的新添加元素替代,而磁能積的提高則是貫穿整個永磁體發展史的靈魂。重稀土的過度添加觸及了2個 永磁體發展的障礙性因素,勢必要被科研者攻關。

三、未來

以世代為階段,科技和創新始終是永磁材料行業的第一發展原動力。人類追求更高更強的精神在永磁發展史上,表現為對磁能積的追求。每隔10年左右,最大磁能積就出現跳躍式發展,平均每10年提高40KJ/m3。

新 需求領域的出現和蓬勃發展則是永磁材料行業發展壯大的基礎。雖然材料替代帶來的市場空間可以給人以信心保障,但我們其實並不要過多指望替代作用。鐵氧體永 磁之所以能擁有如此大的全球市場規模,並不源自其替代了鋁鎳鈷磁材在60年代的狹窄應用,而是因為上世紀80年代後電子資訊產業的快速發展,為其提供了廣 闊的發展空間。釹鐵硼磁材也如此,雖然我們可以寄望於其繼續佔據鐵氧體市場50%的份額,但是反過來想想,自量產後的30年間,釹鐵硼磁材磁能積已經達到 了鐵氧體磁材的10倍以上,並且還是廉價稀土原料時期,也僅佔據了鐵氧體磁材市場份額的一角。釹鐵硼磁材的未來,在於我們這個時代以及可見的未來出現的新 興應用領域,以及技術和應用的相互促進、完美結合。

由於擔憂中國收緊稀土供應並繼而謀求控制稀土下游產業鏈,近兩年來美歐日都調整並加快 了稀土永磁材料的研究進度。我國也在“國家中長期科學和技術發展規劃綱要”和“新材料十二五規劃”等政策檔中明確將稀土材料確定為戰略性新興材料的發展 重點。可以預見,未來的十年將是科技突破和工藝創新的十年,是全球賽跑以技術爭奪稀土產業鏈話語權的十年。鐵氧體永磁從50年代誕生,到80年代後的迅猛 發展,歷經了30年;而今釹鐵硼永磁也已經接近而立之年,是否能夠進入自己的黃金期呢?

圍繞著可能的技術突破,釹鐵硼永磁大的投資機會在於兩方面:1需求突破。緊密圍繞低碳經濟和國防軍工產業需求,按需定制,開發高附加值的新應用領域。2元素平衡運用、性能弱點攻關。開發低重稀土、高矯頑力、強耐腐蝕性、良好溫度穩定性能的稀土永磁材料。


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