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,實際上無處不在——小到手機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,這種先進材料的高端制備技術一直被國外企業(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,在材料制備、制造工藝等多項“卡脖子”技術中撕開一個個“透氣口”。
“將合金材料高溫熔化后,在高壓氣體作用下反復粉碎霧化,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!表椖砍袚鷨挝恢弧幉ㄖ形锛す馀c光電技術研究所相關負責人陳磊告訴記者。
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磁、低損耗、強度高、耐腐蝕等諸多特性。在實際應用中,電感繞組本體能直接“埋入”軟磁粉末,經(jīng)過機器壓鑄后即可“一體成型”,結構全封閉磁屏蔽,有利于降低電磁干擾,實現(xiàn)電感小型化、高精度。
目前,蘋果電子設備應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。然而由于工藝復雜、準入門檻高等原因,歐美及日本在相關領域占據(jù)技術主導壟斷了市場,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,與國際先進制備技術相比,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,在保證粉體絕緣性的同時不影響磁性,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。其中,中物光所負責開展原粉基礎包覆、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責建立細顆粒球形金屬軟磁粉末生產(chǎn)線;中科院寧波材料技術與工程研究所負責高飽和磁感應強度、高耐蝕和低損耗的軟磁合金的開發(fā)及細顆粒金屬球形粉末多級粉碎霧化技術的研發(fā)……
“從全球來看,中國、北美、歐洲、東南亞等國家和地區(qū)對金屬軟磁粉芯的需求量將會爆發(fā)式增長,‘春天’剛剛來臨。”陳磊說。作為全國七大新材料產(chǎn)業(yè)基地之首,寧波儲備的大量軟磁領域的先進技術,正逐漸從實驗室進入量產(chǎn)階段,而這些材料的性能也在不斷升級中,市場前景廣闊。
“通過這一項目,我們期待寧波能借助技術突破帶動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負責人表示。