中国新材料产业发展报告(2020)
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5.2 非晶合金产业的国际发展现状及趋势

非晶节能材料以其性能好、成本低、节能效果好的优异性能被越来越多的领域认可,是非晶电力电子装置和器件的上游关键材料,非晶合金带材的生产技术无疑是非晶合金产品中最为关键的一个环节。非晶合金的历史当以1960年美国Duwez教授发明用快淬工艺制备非晶合金为始。其间,非晶软磁合金的发展大体上经历了两个阶段:第一个阶段从1967年开始,直到1988年。1984年美国四个变压器厂家在IEEE会议上展示实用非晶配电变压器则标志着第一阶段达到高潮。到1989年,美国Allied Signal公司已经具有年产6万吨非晶合金带材的生产能力,全世界约有100万台非晶配电变压器投入运行,所用铁基非晶合金带材几乎全部来源于该公司。从1988年开始,非晶态材料发展进入第二阶段。这个阶段具有标志性的事件是非晶节能材料的发明。1988年,日本日立金属公司的Yashizawa等在非晶合金基础上通过晶化处理开发出纳米晶软磁合金(Finemet)。1988年当年,日立金属公司纳米晶合金实现了产业化,并有产品推向市场。1992年,德国VAC公司开始推出纳米晶合金替代钴基非晶合金,尤其在网络接口设备上,如ISDN,大量采用纳米晶磁芯制作接口变压器和数字滤波器件。

在产业化方面,美国公司曾是世界上最大的非晶材料制造商,霍尼韦尔(Honeywell)公司Metglas业务部(前身为信联公司),是非晶材料制造技术——平板流技术专利所有者,年生产能力3万吨以上,实际年产1万~2万吨,带材生产实现自动控制和自动卷取。Honeywell公司Metglas业务部拥有两个独资工厂——美国Conway非晶金属制造厂和印度Gurgaon电子铁芯元件厂,两个合资公司——日本非晶质金属公司(NAMCO)和上海汉威非晶金属公司(SHZAM)。美国Conway非晶金属制造厂有年产万吨级非晶材生产线两条,主要生产Metglas 2605SA-1,最大带材宽度250mm,配有自动在线卷取设备及年产千吨级和百吨级非晶合金带材生产线各一条,主要生产电子材料、钎焊材料并进行新材料研究开发,最大带材宽度为220mm和100mm,配有自动在线卷取设备。

日本主要有日立金属公司和东芝(Toshiba)公司。日立金属公司是利用快淬技术在非晶化基础上制备纳米晶软磁合金材料的发明者,2003年收购Honeywell公司的非晶金属部分(Metglas业务部),成为世界上最大的非晶材料生产供应商,产品包括目前所有的市售商品,尤其以铁基纳米晶(Finemet)的系列化产品占据世界非晶领域的重要地位。它拥有一条配有自动在线卷取设备的非晶合金带材生产线,年生产能力达几百吨,最大宽度为150mm。东芝公司主要生产Co基非晶产品,带材质量和性能居世界领先地位,尤其是磁放大器类产品,在市场上占有相当地位。带材生产实现自动化,最大宽度在100mm左右。德国真空熔炼公司(VAC)通过购买非晶软磁合金专利许可证的方式获得生产许可,实现带材生产自动化,最大非晶合金带材宽度为150mm。其主要生产用于电子产品的Co基非晶和Fe基非晶材料,并在专利基础上研制开发出不同用途的新型合金材料,成为非晶材料重要制造商之一。俄罗斯主要开发一些Co基非晶合金产品,近几年同韩国的自由公司合作开发应用Co基产品,虽然生产规模不太大,但设备及自动化技术水平很高。