【正文】 ，為改進軟磁鐵氧體高能耗工藝提供思路和范例。③在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計上推薦使用RM、EQ、EFD、EPC、EFI等扁平結(jié)構(gòu)磁芯做開關(guān)電源變壓器。采用本項目研制的磁芯，～1MHz開關(guān)電源的優(yōu)化設(shè)計，其性能為開關(guān)頻率1MHz，輸出功率120W，輸出電壓12V，輸出電流10A，效率大于82％，～，技術(shù)水平達到了國際先進水平，如果將開關(guān)電源頻率進一步升高，則將使我國開關(guān)電源設(shè)計和制造水平更上一個新的臺階。本項目成果是由江蘇省磁性材料與器件工程研究中心研制完成。以上材料已達國際先進水平，某些指標已超過日本、歐洲的一些公司。本項目是中心科研人員長期努力的科技成果，根據(jù)高頻低功耗材料特征及獨特的工藝組合技術(shù)，我們已申請相關(guān)專利，已獲國家發(fā)明專利授權(quán)一項, 其權(quán)利申請?zhí)枮閄XXXXX。采用低溫燒結(jié)工藝，在f＝1MHz，B＝30mT時，Pv≤200mw/cm3, 國內(nèi)尚未見有相同的報道。 (4)本項目國內(nèi)外發(fā)展狀況，存在的主要問題及近期發(fā)展趨勢。軟磁鐵氧體工業(yè)化生產(chǎn)已有50多年的歷史，最初生產(chǎn)的相當比例的產(chǎn)品用在高頻弱磁場作為電感器件。隨著頻率不斷提升，至今高頻功率軟磁鐵氧體仍保持了強勁的發(fā)展態(tài)勢。第一階段：20世紀70年代至80年代中期，功率鐵氧體材料主要用做黑白和彩色電視機的行輸出變壓器，實際工作頻率為15～32kHz，通常181。第二階段：20世紀80年代初期到中期，功率鐵氧體在開關(guān)電源中（電器和計算機中）大量使用，工作頻率在f=25KHz，181。第三階段：20世紀80年代后期到90年代初期，為縮小電源體積，減輕重量，開關(guān)電源工作頻率升到100kHz—500kHz。i=2300，Pv≤410mw/cm3（f=100kHz，B=200mT，100℃），Bs≥410mT（H=1194A/m，100℃）。i=1400，Pv≈80mw/cm3（f=500KHz，B=50mT）；第五階段：20世紀90年代后期，開始1～3MHz的新材料研究。1989年，日本TDK公司率先發(fā)表了可用于500kHz～1MHz開關(guān)電源的H7F（亦即PC50）鐵氧體材料，緊接著在1992年的ICF6會議上，有更多的公司報道研制開發(fā)用于1MHz的功率鐵氧體材料，如FDK的7H10材料，～，日本東北金屬公司開發(fā)的B40材料，～2MHz；日本索尼（SONY）～2MHz的頻率，以及法國THOMSON公司等，亦開發(fā)了相應(yīng)的鐵氧體材料，特別是荷蘭Philips公司于1995年開發(fā)了工作于1～3MHz的高頻電源用鐵氧體材料（材料牌號3F4）。五”、“九近幾年來，～1MHz開關(guān)頻率的電源模塊方面做了大量的工作，如清華大學(xué)研究了動態(tài)優(yōu)化設(shè)計問題；電子科技大學(xué)在建模、仿真設(shè)計、拓樸結(jié)構(gòu)等方面已連續(xù)跟蹤研究數(shù)年，取得了卓有成效的進展。通過指標對比，本項目材料已達到國際先進水平。20%35015040220163。C1MHz30mT） 163。C3MHz10mT）13本項目典型值93036813236235179（100176。C3MHz10mT）13Philips(3F4)900177。C1MHz30mT） 320（100176。首先我們進行了項目調(diào)研和立項，編制了研發(fā)計劃和實驗方案，落實研發(fā)人員，配備相應(yīng)的測試儀器。在技術(shù)和工藝研究方面，我們做了以下工作：(1)原材料的選擇 為了得到晶粒尺寸小，均勻完整，晶粒內(nèi)部氣孔小，整體密度高，晶粒高純度、無缺陷、雜質(zhì)和內(nèi)應(yīng)力小的高頻低損耗材料，原材料必須選純度高、有害雜質(zhì)少、活性好、比表面積大的原材料。i、高居里溫度Tc，且損耗最低點的濕度不小于最高工作溫度的材料，主配方必須合理、精確控制。通過以上關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)研究，掌握了技術(shù)規(guī)律和有效的控制參數(shù)，使技術(shù)和工藝的可靠性進一步得到認定，使產(chǎn)業(yè)化成熟度得到進一步提升。該材料經(jīng)徐州產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所（江蘇省電子產(chǎn)品指定鑒定部門）測試確認，性能指標完全符合標準規(guī)定, 滿足了技術(shù)發(fā)展要求。 (1)產(chǎn)品主要用途、應(yīng)用領(lǐng)域。軟磁鐵氧體是一種功能性電子材料，作為信息材料支柱產(chǎn)業(yè)之一，已成為新材料產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。電源有：開關(guān)電源、不間斷電源（UPS），變頻電源、電解電鍍電源、焊接電源、感應(yīng)加熱電源、充電電源、霓虹燈和照明電源、激光發(fā)生器電源、航空航天和軍用電源等。美國2001年AC/DC開關(guān)電源和DC/DC開關(guān)電源的銷售額，約占開關(guān)電源銷售總量的35％。根據(jù)需求增長，每年開關(guān)電源和UPS的市場約為100億元，加上其它電源，電子電源市場規(guī)模在150億元以上，近年來開關(guān)電源市場年平均增長率約為15%，其中高檔次產(chǎn)品比例還不大。因為在四個方面中國電源產(chǎn)業(yè)迎來了又一波巨大的發(fā)展推動力。第二、 傳統(tǒng)工業(yè)的改造期已來到，信息工業(yè)系統(tǒng)的改造要求電源小型化、智能化、高效率、高可靠、無人值守，晶閘管電力操作系統(tǒng)被開關(guān)電源取代。第三、由于能源，特別是石油的短缺，節(jié)約能源被再次提高到國家戰(zhàn)略的高度。作為用電力取代石油的計劃，已成為國家產(chǎn)業(yè)政策的重要導(dǎo)向。專家認為電力電子變頻技術(shù)的發(fā)展是國家技術(shù)進步的一個重要標志，這是高頻低功耗材料的又一重要發(fā)展領(lǐng)域，一臺空調(diào)機若采用了高頻調(diào)速技術(shù)將節(jié)能30%以上，今后電力電子變頻技術(shù)還會不斷拓展到其它白色家電。在汽車通信系統(tǒng)中，大量使用DCDC轉(zhuǎn)換器和大功率電感器等；在汽車電源管理中，有各種逆變器，充電器，開關(guān)穩(wěn)壓器，低壓穩(wěn)壓器等；在汽車照明系統(tǒng)中有照明高壓變壓器，鎮(zhèn)流器和振蕩變壓器等；在車載娛樂設(shè)備中，雖然它們的功能與普通家用電子產(chǎn)品相同，但由于使用在高溫和狹窄的空間環(huán)境，所以必須采用高性能、高頻率、小體積的開關(guān)電源。 (2)本項目高檔軟磁鐵氧體材料產(chǎn)品主要市場預(yù)測。大屏幕平板電視的供電峰值功率是非常大的，如60英寸PDP的電源功率在500瓦，30英寸的LCD電源功率在200W，采用本項目材料制成的高頻開關(guān)電源可提高效率，大幅度減小尺寸。②電源適配器的市場前景（僅中國制造商） 表4－2 電源適配器的市場前景 2004年2005年2006年電源適配器34億個37億個＞48億個來源：環(huán)球資源《中國大陸和臺灣地區(qū)電源適配器供應(yīng)商生產(chǎn)能力》市場資訊電源適配器的主要增長源自手機、個人DVD播放機和其它便攜式電子設(shè)備制造商對電源適配器的急劇需求。我們現(xiàn)在的家用電子產(chǎn)品基本上都是220V交流供電，到汽車上就沒辦法使用，于是汽車電源適配器應(yīng)運而生，充電器、高功率吸塵器等產(chǎn)品都可在汽車上使用。③綠色照明中國照明電器工業(yè)在近20多年來得到快速發(fā)展，年均增幅超過GDP增長在10%以上，已成為全球照明電器生產(chǎn)大國。一體化緊湊型熒光燈幾乎全部采用電子整流器，直管和環(huán)形熒光燈采用電子整流器的比例也逐年上升，近兩年HID等電子整流器成為熱點，高壓鈉燈和金屬鹵化物電子整流器已進入實用階段。表4－3 2005年電子整流器年生產(chǎn)量CFL電子整流器獨立式電子整流器HID、高壓納燈、金屬鹵化物、電子整流器LED照明電子電源年需求量（億只）發(fā)展中發(fā)展中我國目前面臨的大問題就是缺電，由于全國耗電量的10～12%用于照明，所以照明節(jié)能用來解決電力短缺尤為重要。根據(jù)市場調(diào)查和預(yù)測，我們以新興產(chǎn)業(yè)一定比例高檔電源對本項目材料的需求量進行了預(yù)測，結(jié)果如下：表4－4 新興產(chǎn)業(yè)高檔電源對本項目材料的需求量預(yù)測總需求數(shù)量/噸位高檔品比例/數(shù)量單位產(chǎn)品鐵氧體用量本項目材料需求量PDPLCD4200萬臺/4200噸（2007年）100%/ 4200萬臺100g/臺4200噸/年電 源適配器480000萬只/48000噸（2006年）30%/ 144000萬只10g/只14400噸/年綠（白）色照明100000萬個/20000噸（2006年）20%/ 20000萬個20g/個6000噸/年小 計584200萬/72200噸24600噸/年從上表可以看出，僅三大類產(chǎn)品軟磁鐵氧體年總需求量達到了72200噸，根據(jù)現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展情況分析，高檔材料的需求比例大約是：PDP，LCD為100%，電源適配器為30%，綠色照明為20%，按此計算，則國內(nèi)高檔次鐵氧體材料需求量將是24600噸/年。④項目產(chǎn)品的經(jīng)濟壽命期和相關(guān)替代產(chǎn)品及其競爭力比較軟磁鐵氧體產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)50余年，技術(shù)始終處于發(fā)展之中，本項目材料高頻低功耗特性優(yōu)異，是新一代電源材料。在電子變壓器中的軟磁材料，工頻及中頻主要用硅鋼，而在高頻主要用軟磁鐵氧體。但由于軟磁鐵氧體的價格便宜，僅為非晶納米晶合金的1/5～1/10，且易成型各種尺寸和形狀，可滿足新型設(shè)計對形狀和尺寸的要求，而非晶、納米晶合金在成本和價格上無法和軟磁鐵氧體相比，用薄帶卷繞，不但不能制造磁路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品和小型化產(chǎn)品，而且存在繞制應(yīng)力，存在性能降低等不足之處。2. 本項目產(chǎn)品的國內(nèi)外主要研制單位及主要生產(chǎn)廠家研制、開發(fā)情況；在建項目和已批準擬開工建設(shè)項目的生產(chǎn)能力，預(yù)計投產(chǎn)時間。因此，對鐵氧體材料的要求越來越高，研制工作于1～3MHz頻段的開關(guān)電源成為功率電子學(xué)中的熱點，日本千葉大學(xué)、TDK公司鐵氧體研究部、大阪大學(xué)、長崎技術(shù)大學(xué)以及仙臺的日本東北金屬公司研究室等單位開展了大量的摻雜和工藝技術(shù)研究，詳細分析了高頻損耗與晶粒尺寸、晶界特性的關(guān)系，研究了晶界高電阻層的形成條件及對功耗降低的工作機理；美國阿爾弗里德大學(xué)陶瓷學(xué)院、賓夕法尼亞大學(xué)物理系以及英國曼徹斯特大學(xué)材料科學(xué)中心重點研究了共沉粉體制備技術(shù)，制備了超微晶（）的鐵氧體顆粒，研究了工藝條件對晶粒尺寸和分布的影響；德國西門子研究室、萊比錫大學(xué)以及荷蘭飛利浦實驗室等大量研究了鐵氧體中的壁移和疇轉(zhuǎn)磁化過程、功率損耗和頻率之間的關(guān)系、工藝過程對晶粒尺寸、均勻性以及氣孔率的影響；法國湯姆遜公司（THOMSON）研究室研究了添加TiO2對MnZn鐵氧體電磁性能的影響，通過CaO和SiO2添加劑與工藝條件配合成功地將晶粒平均尺寸控制在6μm以內(nèi)，～ SMPS的鐵氧體材料；韓國漢城國立大學(xué)金屬工程系、釜山的Gyungsung大學(xué)物理系、我國臺灣新竹的交通大學(xué)工藝技術(shù)研究院等也在鐵氧體材料的顯微結(jié)構(gòu)、工藝條件方面進行了大量的研究；羅馬尼亞布加勒斯特電子研究所，印度Osmania大學(xué)物理系等大量研究了晶界層對MnZn鐵氧體電阻率的影響及對降低高頻損耗的作用，所有這些研究推動了功率鐵氧體性能的迅速提高。就目前各專業(yè)廠家發(fā)布的材料及產(chǎn)品手冊來說，僅荷蘭菲利普（Philips） 公司和西門子公司（Siemens）有產(chǎn)品商業(yè)化生產(chǎn)，其中3MHz材料只有荷蘭菲利普（Philips） 公司生產(chǎn)，其它公司未見有具體同類型材料公布。3. 本項目產(chǎn)品的國內(nèi)外市場競爭力，替代進口或出口的可能性，預(yù)測本項目市場占有份額，以及近期內(nèi)市場占有率的增長情況，并說明預(yù)測根據(jù)。（1）工藝上采用節(jié)能技術(shù)。主要原材料為國內(nèi)生產(chǎn)，其價格比采用國外原材料下降25%；（3）加工成本低廉，由于工資和勞動效率等因素，成本比國外同行低50%以上。產(chǎn)品技術(shù)性能與國外同類產(chǎn)品相同，而價格僅是國外的1/2～2/3之間。電子產(chǎn)品的價格總體呈下降趨勢，我們的產(chǎn)品有更多的機會。XX集團公司主業(yè)本身就包含了磁性材料，變壓器，電感器件，開關(guān)電源，形成了與本產(chǎn)業(yè)化項目完全相符的產(chǎn)業(yè)鏈。這給我們新產(chǎn)品的推廣、應(yīng)用提供了一個極好的條件，即為本項目材料推向市場提供了一個技術(shù)、研發(fā)、應(yīng)用的平臺。從該材料應(yīng)用市場分布來說，當今世界變壓器，開關(guān)電源主要廠商、主要研發(fā)機構(gòu)、制造商都聚集在中國大陸地區(qū)，面向世界市場研發(fā)新的產(chǎn)品，國內(nèi)企業(yè)也異軍突起，市場非常廣闊，商機非常之大。公司十分重視產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題，及時跟蹤國際技術(shù)發(fā)展方向，在行業(yè)中表現(xiàn)了較強的競爭實力。我們預(yù)測，在項目的實施過程中，以我們的技術(shù)、工藝、生產(chǎn)能力和成本優(yōu)勢，市場占有率可以在短時間里達到15%，兩年內(nèi)達30%。五、項目計劃及考核目標總體目標。項目執(zhí)行期間計劃投資額8085萬元。國外這類材料的售價折合人民幣每噸10～15萬元，而我們開發(fā)的高頻功率鐵氧體材料系列產(chǎn)品每噸售價人民幣只需5～8萬元。 技術(shù)創(chuàng)新指標。m（小晶粒、高密度技術(shù)），提高材料電阻率ρ技術(shù)，從而實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)、質(zhì)量指標。i：900177。(1MHz,50mT) ≤320mw/cm179。）②材料利用率大于98％；③產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸達到用戶的設(shè)計要求。（本產(chǎn)品不需通過和申請國家相關(guān)行業(yè)許可證。）經(jīng)濟與社會發(fā)展目標實現(xiàn)年工業(yè)增加值8140萬元。年度考核目標：表5－1 計劃進度安排表起止時間項目目標任務(wù)分解及進度安排第一年度上半年度－11，對國際、國內(nèi)相關(guān)設(shè)備進行詢價、比價，特別是對設(shè)備的性能、功能、產(chǎn)能、節(jié)能方面作充分的調(diào)查摸底，到正在使用該設(shè)備的相關(guān)企業(yè)進行接觸交流，了解設(shè)備在使用過程中暴露缺陷。、調(diào)研，然后對主要原材料每個品種確定2－3家，采用報價招標的方式確定供應(yīng)點。制定實施方案，并做好落實工作。、采購小樣進行理化指標的分析，結(jié)合原材料批量供應(yīng)狀況，對材料的純度、主要雜質(zhì)元素、含量、松裝比重、比表面積進行測試，統(tǒng)計分析波動狀況。下半年度－，簽訂采購合同，對主要設(shè)備要求購置到公司并完成安裝、調(diào)試。，制訂工藝技術(shù)標準和生產(chǎn)指導(dǎo)作業(yè)書。為大生產(chǎn)所需的人員、材料檢測、成品檢驗、生產(chǎn)控制、市場開發(fā)、標準執(zhí)行、設(shè)備維護、產(chǎn)能達標等方面開展培訓(xùn)，為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)作好各方面的準備。，確定大生產(chǎn)各種材料基本燒結(jié)條件。第二年度上半年度－11。、工藝、技術(shù)、設(shè)備中的問題進行調(diào)整，達到完全適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的要求。，將客戶在產(chǎn)品使用中的意見、建議等信息反饋到公司，對產(chǎn)品在制造過程中存在的問題進行改進。，實現(xiàn)銷售5000萬元。、技術(shù)問題，進行處理、穩(wěn)定工藝技術(shù)、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，確保產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量指標的完成。，實現(xiàn)銷售收入500