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摘要：磁性材料是各種電子產品主要的配套產品，無論是消費家電產品和工業類如計算機、通訊設備、汽車，以及國防工業均離不開磁性材料。當前，中國各種磁性材料的產量基本上世界第一，成為磁性材料生產大國和磁性材料產業中心。中國磁性材料的中長期市場前景十分光明，中國的磁性材料產品在全球的地位必將進一步提高。必須加強科技創新力度、加強技術改造加強企業管理水平，調整產業結構和提高產品檔次，使中國磁性材料從大國走向強國。本文著重從宏觀角度分析了中國磁體產業整體情況，介紹了稀土永磁材料特別是中國釹鐵硼燒結和粘結產業現狀，以及中國新型的稀土永磁材料的研究開發情況，同時對我國磁體產業發展前景進行了預測和分析。

1中國磁體產業的發展歷程

目前，全球的經濟已進入了一個信息時代，作為一種功能材料，磁性材料所占的地位越來越重要。當前主要的商品磁體共有4類：20世紀30年代開發的鋁-鎳-鈷永磁（AlNiCo）；50年代初期開發的鐵氧體磁體；60年代末開發的釤-鈷磁體（Sm-Co），包括第一代稀土永磁－SmCo5和第二代稀土永磁－Sm2Co17；80年代初開發的稀土永磁釹鐵硼（Nd-Fe-B）。而稀土永磁，特別是釹鐵硼是磁性材料里最重要的一部分，在永磁材料中發展最快，平均以每年10％的速度增長。中國磁體產業在中國的出現遠較西方發達國家晚，起始期是1969年到1987年之間。因為當時的稀土永磁釤鈷磁體的高成本、國內市場的需求量少，所以到八十年代初還沒有形成自己的磁體工業。1987～1996的十年是中國磁體產業開始發展的第一階段，其特點是起點低：由于投資小，設備簡陋，生產設備基本完全是國產的，經營理念落后，仍局限于小生產的模式。

1997～2002的五年是中國磁體產業發展的第二階段，其特點是起點遠高于前一階段：投資強度大，引進一部分國外的先進技術設備，能夠按先進的工藝路線組織生產，產品質量一般屬中低檔。2003年起，中國磁體產業的發展將進入第三階段。企業建立的特點將是“三高”，即高起點、高投入、高回報：1）產品瞄準特定用途所需的高檔磁體；投資規模巨大，引進整條先進生產線；2）按現代化管理的理念，組織集約式分段聯營的大生產：磁體生產分為兩段—母合金/粉料的生產和磁體制備，投資顯著降低，效益則大為提高；3）按資本運作的規律運營，從而保證磁體產業較高的回報率。特別是有可能從國外引進最先進的或采用國產先進生產線，生產高檔的磁體產品。

進入21世紀，發達國家的磁體生產由于成本過高，已難以為繼，世界磁性材料行業紛紛向中國或第三世界地區轉移，中國作為首選的國家。世界一些著名的磁性材料制造企業看好中國，如日本的TDK、FDK、EPSON、日立金屬、住友特殊等，韓國的梨樹、三和、磁化等，歐洲的PHILIPS、德國的VAC、EPCOS，美國的ARNORD、MAGNEQUENCH已經轉移到中國。世界磁性材料生產向中國轉移，增強了中國磁性材料工業的整體實力，提高生產技術，加速了中國成為世界磁性材料生產基地和銷售市場的建設。

2.中國稀土永磁――釹鐵硼的發展

某個國家或地區磁體產量約占全球總產量的一半時，即成為“全球磁體產業的中心”。二次世界大戰前的歐洲，二次大戰后的美國，70年代以后的日本均堪稱當時“全球磁體產業的中心”。新世紀伊始，“全球磁體產業的中心”已轉到中國。據統計，直到1999年，鐵氧體磁體的產值始終占全球磁體總值的一半以上，堪稱磁體市場的主題。2000年稀土磁體（NdFeB+SmCo）產值首次超過了鐵氧體的，此趨勢與日俱增。換言之，稀土磁體在21世紀將唱主角。代表當今磁體最高性能的NdFeB稀土永磁的80年代初問世時，正好趕上計算機產業的微型化，故該磁體立即成為制造諸如磁盤驅動器等計算機外設的關鍵材料。NdFeB更廣泛用于各類音響/影像等消費電子器件中，90年代以來在全球迅速普及的移動通訊設備—手機也離不開NdFeB的重要貢獻。

釹鐵硼專利[1]

釹鐵硼硬磁制造方法分為燒結和粘結兩種，專利所有者分別為住友特殊金屬株式會社（日本）和麥格昆磁（MQ）公司（美國）。同時MQI公司又是全球唯一的粘結釹鐵硼原材料（磁粉）供應商。其在歐洲和日本的成分專利和生產制造工藝專利均已經失效，美國的專利在06年和07年分別失效。在中國制造、銷售和使用釹鐵硼磁體并不涉及任何專利問題，但是其產品不能出口到專利覆蓋區，否則構成侵權。中國擁有住友與MQI覆蓋全球的專利許可的燒結NdFeB磁體企業共五家：三環新材料高技術公司（三環），于1993年5月取得專利許可；北京京磁公司（BJMT），于2000年3月取得專利許可；銀納金科磁技術公司（THINOVA），于2000年9月取得專利許可；寧波韻升磁公司（韻升），于2001年3月取得專利許可；安泰科技股份有限公司（AT&M）,于2003年3月繼承了臺灣海恩金屬公司2000年5月取得的專利許可。這五家公司的燒結NdFeB磁體的生產能力將近10,000噸/年，五家公司中的三家是上市公司，即安泰科技、三環與韻升。

燒結釹鐵硼

圖1是全球及中國、日本、美國、歐洲燒結NdFeB磁體的總產量，其中2004年中國生產燒結NdFeB磁體27,510噸，毛坯46,1500噸。與2003年相比產量增長49%。而產量與產值存在的巨大差距正是中國稀土磁體產業面臨的主要問題。改進產品性能，提高產品檔次是解決此矛盾的唯一出路，就是說，要盡快消除存在于中國磁體產業與西方國家之間的技術差距[2]。

燒結NdFeB磁體在中國的用途可分為三類:

1.高技術領域的應用,諸如MRI,VCM,CD傳感器,CD-ROM,DVD-ROM,手機,電池驅動工具,EB,EAV,EV。

2.傳統用途,諸如揚聲器,耳機,話筒等音響器件，磁選機/磁分離器，各類磁化器包括民用水脫垢器,油田用的脫臘器,酒廠用的陳化器等。

3.低檔用途,諸如慈溪等地生產的磁性紐扣。圖2是2003年中國燒結NdFeB磁體的用途分布情況。

中國燒結釹鐵硼產地遍及11個省和京津地區（見圖3）。浙江省的燒結NdFeB磁體生產發展最快，其產量占全國總量的47.1%。山西地區由于得天獨厚的自然和低成本條件，目前已與滬杭地區、京津地區形成了中國三角鼎立的稀土永磁產業格局。山西燒結NdFeB磁體生產占全國產量的21.7%。京津地區的產量居第三位，占全國的11.7%。其余總量19.5%則散布在華東、華北、華中和西北等蘇、冀、內蒙、魯、豫、川、陜、甘、寧九省以及東北地區。眾所周知，NdFeB對環境（溫度、濕度）極為敏感，浙江產量雖大，但品質不高。一般而言，氣候干燥的山西、甘肅、寧夏等地，用同樣工藝設備生產磁體，其性能則優于南方的。當然，關鍵仍在于采用專門針對NdFeB的設備并按先進工藝進行磁體生產，才能穩定地批量生產高牌號磁體。瀕臨渤海的煙臺首鋼磁材公司，它引進先進設備大批量生產頂級燒結NdFeB磁體，就是一例。

2004年國內燒結釹鐵硼行業熱情空前高漲，新增生產能力大幅提高，中科三環公司通過長期努力，第一次進入到為日本、歐洲等發達國家磁材企業所壟斷的釹鐵硼高端應用領域――計算機硬盤驅動器音圈電機（VCM）應用市場；在另外的一個高端應用領域――汽車應用領域方面，中科三環的釹鐵硼磁體也成功應用在點火線圈、電動助力轉向、氣囊傳感器等汽車零部件中，同時還進入了核磁共振成像儀領域。對于上述幾個稀土永磁高端應用市場的進入，標志著中國的稀土永磁產品結束了大部分只局限于中低端應用市場的不利局面，真正開始與日、歐發達國家磁材巨頭爭奪高端應用市場。

粘結釹鐵硼

在激烈的市場競爭中，在粘結釹鐵硼方面，美國和歐洲的生產企業基本退出了該行業，到2003年只剩下一兩家生產粘結NdFeB的制造廠了，2004年美國和西歐的永磁材料產量只占全球的10％之內。因此在該行業中，全球的生產能力大部分集中在日本企業[3]。其中有代表性的兩家企業，一家是精工愛普生，他們的磁材生產已經全部轉到中國上海愛普生磁性器材有限公司了；另一家大的粘結磁體企業－日本大同公司。在計算機硬盤驅動器（HDD）的主軸電機應用方面，大同和上海愛普生兩家企業就占據了整個市場份額的90％以上。2002年底，中科三環參股了上海愛普生磁性器件有限公司，2004年3月進一步擴大股權，目前中科三環已持有該公司的70％股權，成為其第一大股東。安泰科技2003年3月收購了海恩公司，其深圳的愛恩美格也是一個技術水平很高的粘結磁體工廠，加上國內成長起來的成都銀河，粘結磁體企業除日本的大同外，其余產能基本分布在中國。

圖4是日本粘結協會統計的有關資料，從圖中可以看到這種優勢。從2001年開始，中國粘結釹鐵硼的優勢逐漸顯露出來，2002年后中國遠遠超過了日本，處于了第一位。粘結釹鐵硼磁體1996年全球產量為1320頓，中國的產量僅為50噸；2000年全球粘結釹鐵硼產量達到3550噸，中國的產量為620噸，雖然占世界總產量的比例僅為20%,但年平均增長率去達到了60％，有了長足的發展。據最新統計，2004年中國粘結釹鐵硼磁體產量達到了1350噸。

盡管中國已經是生成粘結釹鐵硼永磁的第一大國，但只是占原材料和人工成本的優勢，由于設備、生產技術以及管理能力有限，只能生產一些中低檔的產品，像HDD這類高檔和高利潤產品仍由日本企業掌控，所以在中國出現生產量增加很快，產值特別是利潤的增長卻不成比例。粘結釹鐵硼磁體產業在我國的規模還小，還有很大的發展空間。估計年遞增速率在20%以上。到2005年，我國粘結釹鐵硼磁體年產量將達到2000噸左右。全球對粘結稀土永磁需求的增長幅度不是很大，其主要原因是由于粘結釹鐵硼永磁的主題市場是IT行業密切相關的各種微型馬達，IT行業的不景氣直接影響對粘結釹鐵硼永磁的需求[3]。

3中國新型稀土永磁材料的研究開發現狀[4]

在新型稀土永磁材料研究方面，我國科學家無時不出現于國際前沿。在ThMn12結構金屬間化合物研究方面，我國是最早開展這方面研究的國家之一，在結構與磁性，超精細相互化合物方面，我國最早報道了RF11TiNy的研究成果，開辟了ThMn12結構間隙化合物研究領域；在Nd3(Fe,Ti)29新相研究方面，我國科學家首先發現了Sm3(Fe,Ti)29單相化合物及其氮化物，并研究了它的磁性。近年來，利用快淬工藝制備各向異性稀土永磁材料方面做了一些探索。最近，中國科學院物理所利用快淬工藝成功的合成出具有高磁能積的磁各向異性Sm-Co稀土永磁材料，其室溫磁性能可達18.2MGOe，剩磁比為0.9，并且通過球磨后制備的粘結磁體仍舊保持各向異性，具有高的磁能積。同時發現碳元素能夠控制易磁化軸在快淬帶中的織構方向并細化晶粒可進一步提高其硬磁性能。

北京大學，研制成功了具有自主知識產權的ThMn12結構氮化物稀土永磁材料[5]。目前，已開發出磁能積為15～20MGOe左右的R（Fe,M）12Ny(R=Pr,Nd;M=Mo,Ti,V)間隙化合物稀土永磁材料，已建成年生產能力100噸的中試生產線，進行產業化推廣[6]。2004年10月，深圳北大雙極高科技股份有限公司與深圳中核集團公司簽約，合作建立新型稀土永磁材料基地，將根據市場發展需要，擬在深圳建設年產1000噸釹鐵氮磁粉的產業化示范生產線。此簽約項目涉及3.5億元的巨大數額。該磁粉在質量上和性能上居世界領先地位，這項成果是把基礎研究成果轉化為現實生產力的成功典范。目前，國內外一些知名企業正在利用釹鐵氮制造磁體產品。該項目得到了國家發改委、科技部、教育部和北京市科委的立項支持。

鋼鐵研究總院，開展了高使用溫度稀土永磁材料的制作技術和工藝的研究，進一步研究不同材料的階段性熱處理退火工藝、胞相和胞狀結構與溫度磁性能的關系。獲得Sm2Co17高溫磁體的性能450℃時(BH)max≥9MGOe，Hic≥7.9kOe。

上海大學材料研究所申請并承擔各向異性釹鐵硼磁體的國家自然基金、上海科委和教委納米專項等多項課題，進行粘結各向異性釹鐵氮復合磁體研究開發。北京科技大學利用HDDR（hydrogendisproportionationdesorptionrecombination）工藝也進行了開發各向異性釹鐵硼粘結磁體的研究。

近來有一些國外磁體專用設備廠家聯合推出，按最佳工藝路線配套的一條全封閉、全自動化的完整生產線：原料從生產線的一端投入，在另一端出來的已是磁體最終產品，包括磁體的涂層。設備廠商能保證磁體產品極低的氧含量（O2≤1000ppm）和極高的磁能積（（BH）max=52MGOe））。據了解，如此先進而完備的生產線在西方國家尚不存在。更為重要的是，此生產線的報價遠低于單機報價的總和！報價不僅包括設備硬件，也包括技術軟件。換言之，設備廠家不僅提供成套設備，更保證用戶能生產出最高牌號的稀土磁體！

值得一提的是，國內磁體專家有感于國內生產設備與國外的差距，經數年的潛心鉆研與實踐，終于在2003年中研制出一整套具有中國特色的燒結NdFeB磁體生產線，并付諸實施。用它可穩定生產高擋NdFeB磁體，整條年產300噸燒結NdFeB磁體生產線的價格僅是國外相應設備的1/4～1/6。此生產線的涂層完全擯棄了導致磁體氫化的電鍍，而采用無污染的Dacro技術，耐蝕性良好，成本低廉。近年來，我國的稀土永磁的生產裝備也有了長足的發展。特別是在滿足一些新的生產工藝方面的裝備有了突破。例如國產速凝薄片爐和氫破碎爐已在一些磁體生產廠使用。一些國外發達國家的永磁設備制造商也瞄準了中國這塊寶地，紛紛在中國設立生產基地，同樣給我國的永磁設備制造商帶來了機遇和挑戰。2004年9月，沈陽中北真空技術產業開發區興建國內先進的真空爐生產基地，引進世界最先進的液晶顯示、等離子真空熱處理技術，這必將對我國燒結釹鐵硼的生產技術水平的提高產生積極的影響。

4中國磁體產業發展思路和前景預測

跨入21世紀，中國的磁性材料產業得到了進一步發展，年增長超過20%[7]。初步統計，2004年中國燒結鐵氧體[8]達到350，000噸(占全球總量的51%)，粘結鐵氧體50，000噸(占全球總量的32%)；燒結釹鐵硼永磁[9]達到27,510噸(占全球總量的81%)，粘結釹鐵硼永磁[10]達到1350噸(占全球總量的35%)；鑄造磁體3,500噸(占全球總量的56%)[11]。世界磁性材料生產向中國轉移，增強了中國磁性材料工業的整體實力，提高了生產技術，加速了中國成為世界磁性材料生產基地和銷售市場的建設。

稀土永磁的發展和前景

作為朝陽產業，稀土永磁產業是磁性材料產業的重中之重，其新的應用成長點在不斷涌現，特別是信息產業為代表的知識經濟的發展，給稀土永磁等功能材料不斷帶來新的用途。除了在計算機、打印機、移動電話、家用電器、醫療設備等方面的廣泛應用外，汽車中的發電機、電動機和音響系統的應用已經開始，這將極大的帶動釹鐵硼產業的發展。由于我國豐富的稀土資源，較低的人工成本和廣闊的市場，從而在未來的五年至十年內，國外的釹鐵硼制造業繼續逐步向中國轉移的態勢勢不可擋，中國必將吸引大量國外先進的釹鐵硼永磁材料制造商，比如美、日、歐等國家、地區的企業進入，一方面會對中國稀土永磁企業帶來挑戰，另一方面也會將先進的技術、管理經驗帶入中國，從而進一步推動中國稀土永磁產業的發展。“十五”期間，我國釹鐵硼磁體的總產量超過了5萬噸，燒結釹鐵硼磁體產業會保持繼續增長的勢頭，年增長率仍會保持在20～30%以上，粘結釹鐵硼磁體產業在我國的規模還小，還有很大的發展空間。預計到2005年，我國燒結釹鐵硼磁體年產量將達到3萬噸左右，粘結釹鐵硼磁體年產量將達到2000噸左右。預計到2010年，我國燒結釹鐵硼磁體產量將達到7萬噸，占全球產量的75%；粘結釹鐵硼磁體產量將達到1萬噸，占全球產量的50%。中國磁性材料行業的大發展“十一五”時期，是中國磁性材料工業大發展時期，世界磁性材料產業中心已經轉移到中國[12]。

(1)家電領域。中國電視行業預測到2010年，中國彩電總量達到1億臺，占世界產量的63%。據此估計，全球需要軟磁鐵氧體6萬噸，永磁鐵氧體8萬噸。

(2)信息化領域。電腦的普及帶動了相關外置設備的發展，尤其是硬盤驅動器（HDD），預計到2010年全球產量超過5億只；DVD、DVD-ROM和刻錄機，到2010年全球的產量超過10億。這是釹鐵硼磁體應用的大市場，全球需要量在2萬噸。

(3)汽車領域。汽車已經成為中國國民經濟發展的第五大支柱工業，到2010年，中國的汽車產量達到1000萬輛，如每輛汽車用電機數在30只，揚聲器在5只，將需要永磁體10萬余噸。由于能源的緊張和環保要求，電動汽車的開發在加速，預測到2010年全球產量在350萬輛，需要釹鐵硼磁體4200噸。

(4)其他配套領域。由于世界各類磁體配套件市場向中國轉移，例如電動自行車的需求量越來越大。據中國助力車專業委員會不完全統計，2004年中國電動自行車產量約達500萬輛。以每輛電動自行車平均需要0.3公斤燒結釹鐵硼計算，需用磁體1500噸（折合毛坯近2500噸）；由于國外勞動力成本等因素，加上中國磁體價廉物美，一些涉及勞動密集型的行業，如電子變壓器、電機、電感、電聲，均轉移到中國或第三世界國家，同時磁體的銷售市場也在中國。

結語

中國磁性材料行業要從大國向強國轉變，就要加速行業內的規模經濟建設，發展強強聯合，要有若干個年銷售收入達到100億的企業。中國企業必須要走出國門，收購或合資國外企業，建立跨國公司，樹立國際名牌。中國企業必須投入應用開發領域，配合整機開發磁性材料配套部件和組件，到2010年全行業爭取達到產值400億人民幣.

我國的磁性材料產業需要通過技術創新，繼續加強稀土永磁材料的探索、加強高檔稀土永磁材料的開發，使我國稀土永磁材料能保持持續發展。從整體上看中國磁性材料技術水平接近國際水平，但沒有自已的知識產權和創新的產品。重點扶植中國專利產品，如釹鐵氮磁體，但必須要全行業和相關的配套行業一起合作。同時還有產業的結構調整，中國的磁性材料企業一定要有自己特色的產品，在某一方面（價格、質量、市場占有率）領先全行業，使國內外其他企業無法競爭。中國的磁性材料產品特點要低價優質，才能參于國際競爭。我國的磁性材料企業，加強自身的整合，不斷提高管理和技術水平，通過與國外先進磁性材料企業加強合作，互助互利，使磁性材料產業更好的扎根于中國，使中國的磁性材料產業更好的服務于全球。

參考文獻：

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[9]羅陽，2004中國國際新材料產業研討會(Sept.23.2004北京)，磁性材料專業論壇文集，p.64~80.

[10]JABM提供的數據（Dec.2,2004,Tokyo,Japan）。[11]賈貴元，Proc.of2004BMSYMPOSIUM(Tokyo,Dec.3,2004)

[12]陳浩，陳國華，中國磁性材料產業中長期發展戰略研討會，上海2004.11p42~54