金屬軟磁粉芯,被稱為“第四代軟磁”材料。這種聽上去頗為專業(yè)的材料,實(shí)際上無處不在——小到手機(jī)與電腦的中央處理器,大到太陽能逆變器、國防軍事工程中的控制系統(tǒng),都能找到它的身影。
過去,這種先進(jìn)材料的高端制備技術(shù)一直被國外企業(yè)壟斷,如今寧波院所、企業(yè)正借助“科技創(chuàng)新2025”重大專項(xiàng),在材料制備、制造工藝等多項(xiàng)“卡脖子”技術(shù)中撕開一個(gè)個(gè)“透氣口”。
“將合金材料高溫熔化后,在高壓氣體作用下反復(fù)粉碎霧化,生產(chǎn)出極微小的球狀金屬粉末,這就是金屬軟磁粉芯的原材料!表(xiàng)目承擔(dān)單位之一、寧波中物激光與光電技術(shù)研究所相關(guān)負(fù)責(zé)人陳磊告訴記者。
與傳統(tǒng)軟磁相比,用這種新材料制成的金屬軟磁粉芯具有超導(dǎo)磁、低損耗、強(qiáng)度高、耐腐蝕等諸多特性。在實(shí)際應(yīng)用中,電感繞組本體能直接“埋入”軟磁粉末,經(jīng)過機(jī)器壓鑄后即可“一體成型”,結(jié)構(gòu)全封閉磁屏蔽,有利于降低電磁干擾,實(shí)現(xiàn)電感小型化、高精度。
目前,蘋果電子設(shè)備應(yīng)用的是用這類軟磁粉芯制成的電感,三星、華為、中興等大廠商也開始使用。然而由于工藝復(fù)雜、準(zhǔn)入門檻高等原因,歐美及日本在相關(guān)領(lǐng)域占據(jù)技術(shù)主導(dǎo)壟斷了市場,制約了國產(chǎn)中央處理器芯片的小型化、集成化。
“全球市場規(guī)模在200億元以上,巨大的市場需求背后,是一場‘沒有硝煙的科研之爭’!标惱谡f。例如,與國際先進(jìn)制備技術(shù)相比,國產(chǎn)軟磁粉體的穩(wěn)定性還有待提高,如何通過包覆技術(shù),在保證粉體絕緣性的同時(shí)不影響磁性,是急需破解的難題。
未來的三到四年,寧波多家高校院所、企業(yè)將合力攻堅(jiān)。其中,中物光所負(fù)責(zé)開展原粉基礎(chǔ)包覆、造粒及粉末烘烤工藝的研究;中物力拓超微材料有限公司負(fù)責(zé)建立細(xì)顆粒球形金屬軟磁粉末生產(chǎn)線;中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所負(fù)責(zé)高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、高耐蝕和低損耗的軟磁合金的開發(fā)及細(xì)顆粒金屬球形粉末多級(jí)粉碎霧化技術(shù)的研發(fā)……
“從全球來看,中國、北美、歐洲、東南亞等國家和地區(qū)對(duì)金屬軟磁粉芯的需求量將會(huì)爆發(fā)式增長,‘春天’剛剛來臨!标惱谡f。作為全國七大新材料產(chǎn)業(yè)基地之首,寧波儲(chǔ)備的大量軟磁領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),正逐漸從實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入量產(chǎn)階段,而這些材料的性能也在不斷升級(jí)中,市場前景廣闊。
“通過這一項(xiàng)目,我們期待寧波能借助技術(shù)突破帶動(dòng)新型磁性材料與器件的上下游產(chǎn)業(yè)集聚,在新興磁性產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域前瞻布局,形成更為完整、更大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)鏈!笔锌萍季窒嚓P(guān)負(fù)責(zé)人表示。