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非晶带材在我国开启领跑之路

文章来源：贤集网更新时间：2023-04-27 15:49:03

非晶带材具有物理化学性能优异、制造流程简单、节能减排等特点，可广泛应用在电力、电子、通讯、航空航天等领域。其制作过程却不简单，需要先进的快速凝固技术，对冷却系统的制冷能力、均匀性和精密控制水平都有着相当高的要求，我国在这一领域却颇有心得，不仅在2019年国企就将市占率做到了世界第一，还有公司可将带材年产做达1万吨。

什么是非晶带材？

在日常生活中人们接触的材料一般有两种：一种是晶态材料，另一种是非晶态材料。

一般的金属，其内部原子排列有序，都属于晶态材料。科学家发现，金属在熔化后，内部原子处于活跃状态。一旦金属开始冷却，原子就会随着温度的下降，而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来，形成晶体。

如果冷却过程很快，原子还来不及重新排列就被凝固住了，由此就产生了非晶态合金，制备非晶态合金采用的正是一种快速凝固的工艺。将处于熔融状态的高温钢水喷射到高速旋转的冷却辊上。钢水以每秒百万度的速度迅速冷却，仅用千分之一秒的时间就将1300℃的钢水降到200℃以下，形成非晶带材。生产原料：钢水。

非晶带材看似轻薄，却能量巨大。

作为一种新型节能材料，与传统材料相比，具有饱和磁感应强度高、磁导率高和损耗低等独特优势，是国家电网、漏保开关、空调、小家电、光伏产业以及消费电子等应用领域的中高端制造核心材料，被誉为21世纪典型的生产及应用型 “双绿色”新兴战略材料，有着广阔的市场前景。

非晶带材的应用

制作电源变压器铁芯的理想材料

铁基非晶合金的电阻率和磁导率高，使得其涡流损耗仅相当于取向硅钢的1/5~1/3，是制作电源变压器铁芯的理想材料。使用铁基非晶合金制备的配电变压器，其空载损耗比传统硅钢变压器可降低60%~80%。利用铁基非晶合金制备电机铁芯同样可以减小电机的损耗，提高电机的效率，因为铁基非晶合金铁芯的变频范围更大，在高频和超高频电机领域具有更加明显的降低电机铁芯损耗的优势。新型高频和超高频、高速电机广泛应用于数控机床、驱动电机、高可靠高精度智能机器人等领域，有效推动了这些产业的技术进步，已成为支撑智能电网、新能源汽车、信息技术、人工智能和航空航天等战略新兴产业发展的关键基础材料之一。

这家工厂的“超级材料”领跑新产业

4月20日，位于壶关经开区的鑫磁科技有限公司非晶车间，一台台机器高速运转，工作人员通过科学配比为原材料母合金添加微量元素。热处理，急冷凝固……几道工序过后，一条条轻薄如纸、锋利如刀、别称“手撕钢材”的非晶带材便出现在眼前，它们将从这里销往广东、福建、浙江等地。

“我们生产的非晶带材厚度只有30微米左右，可以轻易撕开，但卷带成盘后就会有钢铁般的硬度。”公司经理王佳递出一卷非晶带材，并撕下一片进行展示，“小心点拿，稍不留意就能割破手指。”

鑫磁科技有限公司于2015年以招商引资方式落户壶关经开区，占地面积6万平方米，是一家集磁性材料研发、生产、加工、销售于一体的高科技新材料企业。当年，年产1000吨的稀土钕铁硼永磁材料项目建成投产。随着公司的发展壮大，鑫磁科技将目光投向全产业链，瞄准行业科技前沿，聚焦市场需求，不断完善产业链。2021年，公司上马纳米晶非晶带材产业链项目，填补了长治市在纳米非晶磁性材料产业上的空白。

非晶带材只是初级产品。在鑫磁科技成品包装车间，一盘盘非晶带材经过自动卷绕、退磁、固化等程序，变身成为高性能的电流互感器，大到卫星、飞机，小到电脑、空调、手机都能用到它，产品附加值也更高。如今，公司带材年产可达1万吨，互感器日产20万只。

“鑫磁科技深耕磁性材料产业、迅速成长，离不开各级各部门的大力支持。”王佳介绍，“企业从引进落地到扩大规模，从手续审批到金融支持，相关部门高度重视、联合办公，全力为企业发展解决后顾之忧，营造良好环境。作为创新型企业，我们将坚定不移走自主创新之路，以非晶带材这一新材料为引擎，把产品做精做细，加快研发新产品，不断扩大产能，实现更好发展。”

采访中，恰巧遇到壶关县行政审批服务管理局副局长王庆红来到鑫磁科技，针对即将开展的项目验收工作提供政策指导。“企业一步步发展壮大，既有企业员工的辛勤付出、积极进取，也有各单位的主动作为、排忧解难。我们一定齐心协力，在金融、土地、人才等方面提供更大力度的‘一揽子’支持，围着企业转，全力成全企业家创意、创新、创造、创业，为企业吃下‘定心丸’，打造磁性材料产业‘强磁场’，实现经济效益和社会效益共赢。”他表示。

据了解，鑫磁科技今年准备再建两座厂房，增加电路板、控制器、共模电感铁芯等高端磁材系列产品生产线，力争在深耕精耕磁性材料产业的道路上迈出新步伐，带动更多群众增收，为长治市高质量发展作出新贡献。

行业龙头，拿下第一

在我国还有这样一家企业，他们的非晶合金带材产业化技术已处于领先地位，并且在2019年就将非晶带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对象调研时表示，公司于2022年第三季度新投产两条万吨级非晶合金薄带产线，截止目前，公司已具备6条，年产约1.5万吨的非晶带材生产能力的产线。得益于公司有竞争力的设备及工艺实现能力，可实现非晶带材产线与纳米晶带材产线的共用。公司磁性粉末包括破碎粉末、气雾化粉末、水雾化粉末等多种制备工艺类型产品，具备较为全面的粉末制备技术储备，公司将持续做好成本控制、市场开拓及产品研发，提升磁性粉末盈利能力。

对于纳米晶产线进度，云路股份表示，公司正在积极推动募投项目的实施，同时积极推进光伏、汽车领域客户认证。磁性粉末方面，公司将持续做好成本控制、市场开拓及产品研发，提升磁性粉末盈利能力；非晶方面，公司目前正在积极深化研发非晶材料在以新能源汽车为代表的移动载荷下电机的应用。

此外，云路股份的非晶变压器空载损耗较硅钢变压器降幅约2为60%-80%，更加适用于如数据中心、轨道交通、充电站等存在间歇性、低负载用电需求特点的场景，具备明显的节能优势。公司生产的非晶材料目前已在多地投入使用，未来公司会积极推广非晶材料在上述领域的应用方案

据报告，云路股份2022年度公司实现营业收入144,738.24万元，较上年同期增长54.68%；公司归属于上市公司股东的净利润22,670.57万元，同比增加89.32%。

2019年做到全球第一

云路股份生产的非晶薄带在电阻率和单位铁损性能方面处于行业领先水平，在饱和磁通密度方面优于安泰科技，在居里温度方面优于日立金属。

由于非晶合金变压器存在噪音较大、抗突短能力较差、易碎片化等行业痛点问题，应用推广受到限制。

针对此，云路股份于2019年研发了非晶立体卷铁芯，公司非晶铁芯的单位损耗与励磁可分别衡量产品的节能性与运行噪音，该指标越低越好，公司的指标优于安泰科技和日立金属。

废钢采购价格较低，公司通过优化生产工艺，实现了用废钢替代部分工业纯铁进行非晶带材生产，降低生产成本，2019年全球市占率为41.15%，位居全球第一，国内市占率为53.17%，均大幅领先第二名日立金属。

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