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非晶帶材在我國開啟領跑之路

文章來源：賢集網更新時間：2023-04-27 15:49:03

非晶帶材具有物理化學性能優異、制造流程簡單、節能減排等特點，可廣泛應用在電力、電子、通訊、航空航天等領域。其制作過程卻不簡單，需要先進的快速凝固技術，對冷卻系統的制冷能力、均勻性和精密控制水平都有著相當高的要求，我國在這一領域卻頗有心得，不僅在2019年國企就將市占率做到了世界第一，還有公司可將帶材年產做達1萬噸。

什么是非晶帶材？

在日常生活中人們接觸的材料一般有兩種：一種是晶態材料，另一種是非晶態材料。

一般的金屬，其內部原子排列有序，都屬于晶態材料?？茖W家發現，金屬在熔化后，內部原子處于活躍狀態。一旦金屬開始冷卻，原子就會隨著溫度的下降，而慢慢地按照一定的晶態規律有序地排列起來，形成晶體。

如果冷卻過程很快，原子還來不及重新排列就被凝固住了，由此就產生了非晶態合金，制備非晶態合金采用的正是一種快速凝固的工藝。將處于熔融狀態的高溫鋼水噴射到高速旋轉的冷卻輥上。鋼水以每秒百萬度的速度迅速冷卻，僅用千分之一秒的時間就將1300℃的鋼水降到200℃以下，形成非晶帶材。生產原料：鋼水。

非晶帶材看似輕薄，卻能量巨大。

作為一種新型節能材料，與傳統材料相比，具有飽和磁感應強度高、磁導率高和損耗低等獨特優勢，是國家電網、漏保開關、空調、小家電、光伏產業以及消費電子等應用領域的中高端制造核心材料，被譽為21世紀典型的生產及應用型 “雙綠色”新興戰略材料，有著廣闊的市場前景。

非晶帶材的應用

制作電源變壓器鐵芯的理想材料

鐵基非晶合金的電阻率和磁導率高，使得其渦流損耗僅相當于取向硅鋼的1/5~1/3，是制作電源變壓器鐵芯的理想材料。使用鐵基非晶合金制備的配電變壓器，其空載損耗比傳統硅鋼變壓器可降低60%~80%。利用鐵基非晶合金制備電機鐵芯同樣可以減小電機的損耗，提高電機的效率，因為鐵基非晶合金鐵芯的變頻范圍更大，在高頻和超高頻電機領域具有更加明顯的降低電機鐵芯損耗的優勢。新型高頻和超高頻、高速電機廣泛應用于數控機床、驅動電機、高可靠高精度智能機器人等領域，有效推動了這些產業的技術進步，已成為支撐智能電網、新能源汽車、信息技術、人工智能和航空航天等戰略新興產業發展的關鍵基礎材料之一。

這家工廠的“超級材料”領跑新產業

4月20日，位于壺關經開區的鑫磁科技有限公司非晶車間，一臺臺機器高速運轉，工作人員通過科學配比為原材料母合金添加微量元素。熱處理，急冷凝固……幾道工序過后，一條條輕薄如紙、鋒利如刀、別稱“手撕鋼材”的非晶帶材便出現在眼前，它們將從這里銷往廣東、福建、浙江等地。

“我們生產的非晶帶材厚度只有30微米左右，可以輕易撕開，但卷帶成盤后就會有鋼鐵般的硬度。”公司經理王佳遞出一卷非晶帶材，并撕下一片進行展示，“小心點拿，稍不留意就能割破手指。”

鑫磁科技有限公司于2015年以招商引資方式落戶壺關經開區，占地面積6萬平方米，是一家集磁性材料研發、生產、加工、銷售于一體的高科技新材料企業。當年，年產1000噸的稀土釹鐵硼永磁材料項目建成投產。隨著公司的發展壯大，鑫磁科技將目光投向全產業鏈，瞄準行業科技前沿，聚焦市場需求，不斷完善產業鏈。2021年，公司上馬納米晶非晶帶材產業鏈項目，填補了長治市在納米非晶磁性材料產業上的空白。

非晶帶材只是初級產品。在鑫磁科技成品包裝車間，一盤盤非晶帶材經過自動卷繞、退磁、固化等程序，變身成為高性能的電流互感器，大到衛星、飛機，小到電腦、空調、手機都能用到它，產品附加值也更高。如今，公司帶材年產可達1萬噸，互感器日產20萬只。

“鑫磁科技深耕磁性材料產業、迅速成長，離不開各級各部門的大力支持。”王佳介紹，“企業從引進落地到擴大規模，從手續審批到金融支持，相關部門高度重視、聯合辦公，全力為企業發展解決后顧之憂，營造良好環境。作為創新型企業，我們將堅定不移走自主創新之路，以非晶帶材這一新材料為引擎，把產品做精做細，加快研發新產品，不斷擴大產能，實現更好發展。”

采訪中，恰巧遇到壺關縣行政審批服務管理局副局長王慶紅來到鑫磁科技，針對即將開展的項目驗收工作提供政策指導。“企業一步步發展壯大，既有企業員工的辛勤付出、積極進取，也有各單位的主動作為、排憂解難。我們一定齊心協力，在金融、土地、人才等方面提供更大力度的‘一攬子’支持，圍著企業轉，全力成全企業家創意、創新、創造、創業，為企業吃下‘定心丸’，打造磁性材料產業‘強磁場’，實現經濟效益和社會效益共贏。”他表示。

據了解，鑫磁科技今年準備再建兩座廠房，增加電路板、控制器、共模電感鐵芯等高端磁材系列產品生產線，力爭在深耕精耕磁性材料產業的道路上邁出新步伐，帶動更多群眾增收，為長治市高質量發展作出新貢獻。

行業龍頭，拿下第一

在我國還有這樣一家企業，他們的非晶合金帶材產業化技術已處于領先地位，并且在2019年就將非晶帶材市占率做到全球第一，他就是云路股份

近日，云路股份在接受特定對象調研時表示，公司于2022年第三季度新投產兩條萬噸級非晶合金薄帶產線，截止目前，公司已具備6條，年產約1.5萬噸的非晶帶材生產能力的產線。得益于公司有競爭力的設備及工藝實現能力，可實現非晶帶材產線與納米晶帶材產線的共用。公司磁性粉末包括破碎粉末、氣霧化粉末、水霧化粉末等多種制備工藝類型產品，具備較為全面的粉末制備技術儲備，公司將持續做好成本控制、市場開拓及產品研發，提升磁性粉末盈利能力。

對于納米晶產線進度，云路股份表示，公司正在積極推動募投項目的實施，同時積極推進光伏、汽車領域客戶認證。磁性粉末方面，公司將持續做好成本控制、市場開拓及產品研發，提升磁性粉末盈利能力；非晶方面，公司目前正在積極深化研發非晶材料在以新能源汽車為代表的移動載荷下電機的應用。

此外，云路股份的非晶變壓器空載損耗較硅鋼變壓器降幅約2為60%-80%，更加適用于如數據中心、軌道交通、充電站等存在間歇性、低負載用電需求特點的場景，具備明顯的節能優勢。公司生產的非晶材料目前已在多地投入使用，未來公司會積極推廣非晶材料在上述領域的應用方案

據報告，云路股份2022年度公司實現營業收入144,738.24萬元，較上年同期增長54.68%；公司歸屬于上市公司股東的凈利潤22,670.57萬元，同比增加89.32%。

2019年做到全球第一

云路股份生產的非晶薄帶在電阻率和單位鐵損性能方面處于行業領先水平，在飽和磁通密度方面優于安泰科技，在居里溫度方面優于日立金屬。

由于非晶合金變壓器存在噪音較大、抗突短能力較差、易碎片化等行業痛點問題，應用推廣受到限制。

針對此，云路股份于2019年研發了非晶立體卷鐵芯，公司非晶鐵芯的單位損耗與勵磁可分別衡量產品的節能性與運行噪音，該指標越低越好，公司的指標優于安泰科技和日立金屬。

廢鋼采購價格較低，公司通過優化生產工藝，實現了用廢鋼替代部分工業純鐵進行非晶帶材生產，降低生產成本，2019年全球市占率為41.15%，位居全球第一，國內市占率為53.17%，均大幅領先第二名日立金屬。

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