本報實習記者 趙萍
“與國外先進水平相比，作為我國新基建重要基礎性材料的非晶合金材料，在本身性能、深加工、制造裝備等方面的研究還不夠深入，需盡快補齊短板，使非晶合金材料有更大的應用空間，如在電力、電子等領域實現更多應用。”9月13日，在由中國電器工業協會非晶合金材料應用分會主辦的第二屆非晶合金粉末技術與應用國際研討會上，中國電器工業協會副理事長兼秘書長郭振巖特別強調。
與會專家一致認為，非晶合金材料本身具有極優良的性能，在軟磁材料、涂層、催化等領域均有著良好的發展應用前景，但目前在部分應用領域尚需破解材料可靠性低等難題，在降低成本等方面也存在一定發展空間，亟待解決“最后一公里”問題。
非晶合金材料
在軟磁等多領域實現良好應用
隨著新基建、5G基站、大數據中心等建設的提速，以及新能源汽車、智能手機等的快速發展，非晶合金、非晶納米晶材料憑借獨特的性能競爭優勢，將在軟磁材料領域迎來巨大的市場應用前景。
會議報告顯示，全球軟磁材料市場將以7.18%的復合增長率增長，由于電子、電信、汽車等終端用戶行業的擴張，預測到2022年全球軟磁市場規模將達到247.30億美元。
從具體應用來看，在新能源汽車領域，非晶合金材料主要應用于變壓器、電感、共模電感等所需的磁性材料和粉芯材料，有著磁芯不易氧化生銹、飽和磁感應強度較高、磁滯損耗小、粉末易于微細化等應用優勢，同時也存在因片狀粉末邊角堅硬不利于絕緣包覆而導致的磁芯長期可靠性低問題和由于球狀粉末過于堅硬、難以壓制成型導致的磁芯機械強度不足等問題。
在電力、電子等領域，隨著電力、電子器件向高頻化、大功率、小型化、節能化方向發展，非晶合金軟磁粉末由于具有低損耗、高頻穩定性、高飽和磁感應強度、高電阻率、高直流偏置能力等優點，成為滿足相關行業發展需要的關鍵材料之一，發展潛力巨大。其中，通過新工藝的開發，非晶合金和非晶納米晶材料目前從根本上解決了短路和壽命短的困擾，在新一代模壓電感領域得到廣泛應用。
此外，在催化、涂層等領域，非晶合金材料也有著良好的應用及發展前景。其中，非晶合金粉末涂層在吸波、隱身等方面具有獨特優勢，目前已在航空器、水面艦艇等上試用，反饋效果不錯。同時，會議報告指出，非晶合金粉末燒結成型可用于制作非晶合金防彈板，在有效破解防彈板重、厚等難題的同時，實現更好的防彈效果，是一個重要的發展方向。
非晶合金材料
可靠性低等難題仍待破解
“我國目前通過現有技術制備出的非晶合金粉末質量非常好，但在可靠性方面還有待加強。”中國電器工業協會非晶合金材料應用分會秘書長張華在會上這樣表示。
目前，全球可生產超細軟磁粉末的企業有10家，其中7家在日本。不過，我國非晶合金制粉技術發展已趨于成熟，有企業代表在會上表示目前已可以成功制備7~9微米級的非晶合金粉末，在國際上屬于先進水平，但我國大部分企業在確保非晶合金粉末質量穩定性方面尚存不足，特別是在實現非晶合金粉末批量化穩定生產方面需突破瓶頸，解決好“最后一公里”的問題。有專家表示，解決了可靠性問題，非晶合金材料將在軟磁材料領域打下一片天地。
同時，在模壓電感應用上，非晶合金由于具有高彈性模量，壓制難度較大。有企業代表表示，目前已通過材質復配的方式解決了非晶合金粉末成型難的問題，并有效提高了磁導率、降低了損耗。但純非晶合金粉末的壓制難題仍有待突破。目前，在模壓電感應用上，非晶合金粉末仍需在提高磁感飽和強度，開發適合非晶合金的電感成型工藝、粘結劑配方、表面防腐蝕和耐高溫處理技術等方面下功夫。
此外，會議報告指出，非晶合金在高磁密低損耗軟磁合金成分研發上存在實際難題：一是高飽和磁密合金開發和非晶合金的穩定制備難題，受冷卻速度制約，高濃度非晶合金制備困難、非晶形成能力低下；二是非晶納米晶結構均勻化難題，在熱處理過程中，晶化放熱引起的自加熱導致納米晶結構不穩定，并出現晶粒平均尺寸大、結構不均勻、異質晶相等問題。
與會專家一致表示，要解決當前非晶合金在實際應用中出現的相關問題，除了加大技術研發力度，把好的材料用好之外，還需要非晶合金材料上下游行業加強溝通與協作，協同發展。只有這樣，才能在國際競爭中實現彎道超車。
《中國冶金報》（2020年09月16日 03版三版）
